Рис. 3.1. Модульная структура программного обеспечения

САПР − это системы, предназначенные для переработки различной бук- венно-цифровой информации, необходимой в процессе конструирования и разработки технологии изготовления изделия. С помощью САПР возможно выполнение расчетов при проектировании, оформление и выпуск чертежей, геометрическое моделирование и моделирование функциональных и динамических характеристик, решение проблем, связанных с составлением спецификаций, технологических карт, а также изготовление программо-носителей для

100

станков с ЧПУ и сопроводительной документации к управляющим программам (рис. 3.1).

Рис. 3.2. Области использования ЭВМ в процессе проектирования

При современном развитии техники оптимальное решение всех перечисленных выше задач с помощью одной САПР невозможно. САПР специализируется по отраслям, например, существуют различные системы в станко-, самолето-, автомобиле-, приборостроении, электронике, строительстве и др.

Разнообразные задачи проектирования, решаемые в системе САПР, можно объединить в четыре группы функций, которые соответствуют

101

четырем заключительным фазам процесса проектирования по системе Шигли (рис. 3.2).

Геометрическое моделирование в рамках САПР связано с получением понятного машине математического описания геометрических свойств объекта. При наличии такого описания образ проектируемого объекта можно воспроизвести на экране графического терминала, а с ним можно манипулировать посредством различных сигналов, идущих от центрального процессора САПР.

Для проведения геометрического моделирования разработчик конструирует графическое изображение объекта на экране терминала системы ИМГ, вводя в машину команды трех типов. Команды первого типа обеспечивают формирование базовых геометрических элементов, таких как, точки, линии и окружности. По командам второго типа осуществляется масштабирование, повороты изображения и прочие преобразования базовых элементов. С помощью команд третьего типа производится компоновка различных элементов в целостное изображение проектируемого объекта.

В ходе геометрического проектирования машина преобразует поступающие сигналы в компоненты математической модели, запоминает

нужную информацию в файлах данных и отображает полученную модель проектируемого объекта на экране терминала. В последствии эта модель может извлекаться из машинных файлов в целях проведения обзора, анализа, изменения.

Существует несколько различных методов представления объекта при геометрическом моделировании. Основным является представление объекта

вкаркасной форме, когда он изображается совокупностью соединительных линий. Каркасное геометрическое моделирование существует в трех видах −

взависимости от конкретных возможностей системы ИМГ:

−2-мерное (типа 2Д) – для плоских объектов;

−2,5-мерное, позволяющее воспроизводить на экране трехмерные объекты, не имеющие деталей с боковыми стенками;

−3-мерное (типа 3Д) – дающее возможность моделировать сложные геометрические объекты в трехмерном отображении.

Необходимо отметить, что в случае, когда достаточно трехмерного проектирования для отображения сложных форм проектируемого объекта, существуют различные методы расширения каркасного моделирования.

Наиболее совершенный метод геометрического моделирования − это объемное представление монолитных тел. При использовании этого метода проектируемый объект конструируется их монолитных геометрических тел, называемых графическими монолитами.

Еще одна возможность САПР – это цветная графика, что позволяет выделять отдельные компоненты сборочных узлов, подчеркивать объемность и достигать другие цели.

102