Задача конструктора состоит в создании машины дающих наибольший экономический эффект и обладающая наиболее высоким технико-экономическими и эксплуатационными показателями конкурентоспособными на внешних и внутренних рынках.
Главными показателями является высокая производительность, экономичность, прочность, надежность, малая масса и металлоемкость, габариты, энергоемкость, объем и стоимость ремонтных работ, расходы на оплату труда оператора, высокий технический ресурс и степень автоматизации, простота и безопасность обслуживания, удобство управления сборки и разборки.
Назначение и состав САПР технологического оборудования
Современная САПР при ее полном развитии должна включать автоматизированное решение всех задач, встречающихся при технологическом проектировании. Причем для решения каждой задачи предполагается создание отдельной подсистемы автоматизированного проектирования. Примерный состав подсистем, соответствующий, современному уровню развития технологии машиностроения, показан на рисунке 1.
1) разработка технологии литейного производства: литье в земляные формы, литье под давлением, кокильное литье, центробежное литье, прецизионное литье;
2) разработка технологии сварки и резки металлов: дуговой электросварки, контактной электросварки, газовой сварки и резки, подготовки программ для сварочных автоматов и для резки металлов с ЧПУ;
3) разработка технологии кузнечно-штамповочного производства: свободной ковки, штамповки на молотах и прессах, ковки на горизонтально-ковочных машинах, прессования на гидравлических прессах, поперечной прокатки, подготовки программ для прессов с ЧПУ;
4) разработка технологии механической обработки: типовых групповых и единичных технологических процессов, автоматных операций, технического нормирования, подготовки программ для станков с ЧПУ;
5) разработка технологии сборки: операционных технологических процессов сборки, подготовки управляющих программ для промышленных роботов;
6) разработка технологии химических, термохимических, химико-механических, электрических, термических методов обработки, металлопокрытий, окраски.
Подсистемы конструирования средств технологического оснащения должны включать инвариантные части (модули), позволяющие решать для различных подсистем технологического проектирования следующие задачи: проектирование специального оборудования, проектирование специальной оснастки, проектирование специальных режущих инструментов, проектирование специальных мерительных инструментов. Для осуществления функций связи между отдельными подсистемами САПР ТП должна быть разработана специальная подсистема стыковки. Эту функцию, как показано на рисунке 1, выполняет подсистема формирования и кодирования исходных данных, которая осуществляет выборку, переработку и систематизацию данных, выдаваемых предыдущими подсистемами, а также подготовку данных для работы последующих подсистем технологического проектирования.
Для хранения, поиска и первичной переработки данных, необходимых при проектировании, в САПР ТП служит банк данных технологического назначения.
CAD/CAM/CAE системы.
Система автоматизированного проектирования – комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователей системы), выполняющих автоматизированное проектирование.
Автоматизированным – называют проектирование, при котором все преобразования описаний объекта и алгоритма его функционирования, а также представление описаний на различных языках осуществляется взаимодействием человека и ЭВМ.
В англоязычной научной литературе автоматизированные системы получили название CAD/CAM/CAE.
Модуль CAD (Computer Aided Design) – проектирование на компьютере, содержит программы для объемного (3D) и плоского (2D) черчения, для работы с компьютерной графикой, стандартные элементы оформления документов.
Модуль CAM( Computer Aided Manufacturing) - подготовка производства с применением компьютера, содержит программы,которые используются для обработки, контроля и сборки деталей изделия. Он помогает технологу разработать технологические карты, маршрутные технологии, технологическую оснастку, управляющие программы для станков с ЧПУ, обеспечивает программирование роботов, которые могут выполнять сварку, сборку, перенос заготовок по цеху, устанавливать обрабатываемые заготовки и инструменты на станки с ЧПУ на гибких автоматизированных участках.
Модуль CAE ( Computer Aided Engineering ) – инженерный анализ с применением компьютера, содержит приложения, обеспечивающие инженерные расчеты для анализа влияния статистических, динамических, тепловых и др. нагрузок на поведение разрабатываемой конструкции с целью ее оптимизации.