главные слова, произвольные слова, модификаторы, идентификаторы, наименования параметров. Из них образуются словосочетания, предложения, списки параметров и описания.
Произвольные слова включают числа и маркеры. Число - это произвольное слово, которое предназначено для идентификации в описании группы (или элемента) данных. Использование маркера позволяет избежать дублирования повторяющихся данных, переходить к помеченным данным по командам перехода, указать области, на которые распространяется их действие.
Модификаторы применяются для уточнения смысла главных слов и параметров в случае их неоднозначности. Например, следующие модификаторы уточняют пространственные расположения объектов:
справа - П; слева - Л; вверху - В; внизу - Н; внутри - А; снаружи - Р; наибольшая и наименьшая длина соответственно Б и М.
Идентификатором (ИД) называют произвольное слово, которое дает имя совокупности данных, относящихся к одной компоненте описываемого объекта. Например, идентификатор детали - ИДНДЕТ, отдельных поверхностей - П1, П2 и т. д. Одно и то же слово не может использоваться в качестве идентификатора более одного раза в одном описании.
Наименования параметров - это слова, характеризующие вид параметра или физико-механические свойства объекта, например:
диаметр - ДВ, вид термообработки - ВТО, ширина фаски или канавки - ВВ.
Совокупность главных слов, модификаторов, идентификаторов и наименований параметров образует словарь входного языка. Для конкретных САПР ТП этот словарь может иметь различные по составу и назначению слова, отражающие специфику обрабатываемых деталей.
Словосочетание (выражение) - это соединение двух или более слов по правилам грамматики языка, служащее для выражения единого понятия. К словосочетаниям можно отнести арифметические выражения, функции, состоящие из двух и более слов, соединенных знаками арифметических операций.
Предложение - это организованная по правилам грамматики последовательность слов, выражающая законченную мысль об объекте. Наличие в предложении главного слова отличает его от словосочетания.
Список параметров - это организованная по правилам грамматики совокупность языковых единиц предшествующих уровней, отражающих и уточняющих измененные свойства объекта проектирования.
Описание - это организованная по правилам грамматики совокупность языковых единиц предшествующих уровней, полностью отражающих исходные данные об объекте проектирования. Описание строится из блоков. Каждый блок - это языковая конструкция, характеризуемая инвариантностью семантики и синтаксических правил.
Семантика входного языка - значение понятий, описанных морфологическими и синтаксическими единицами языка. Под семантикой языка понимается смысловая сторона языковых границ: слов, выражений, предложений, списка параметров и описаний, отражающих их отношение к обозначенным ими предметам, явлениям и связям между параметрами и явлениями. Она определяется разновидностями понятий предметной области САПР в машиностроении и общесистемными понятиями.
Ниже рассмотрено использование указанных синтаксических структур для описания информации о детали.
6.5. Язык описания детали
При описании детали различают полную и частную информационную модель. Полная информационная модель характеризует деталь с полнотой, необходимой для решения всей совокупности задач, решаемых в САПР ТП. Частная информационная модель содержит лишь те элементы и отношения полной модели, которые необходимы и достаточны для решения одной или нескольких конкретных задач технологического проектирования. Например, задача выбора заготовки требует общие сведения о размерах и форме детали, а задача технического нормирования - точные сведения о всех обрабатываемых поверхностях. Для описания частной информационной модели детали может использоваться ограниченное множество языковых средств, входящих в ЯОД.
Для описания информационной модели детали используются две формы представления на ЯОД: табличная и текстовая. Табличная форма описания детали представляется в виде таблиц кодировочных сведений (ТКС), состоящих из ряда строк и содержащих информацию о различных свойствах и отношениях детали. Текстовая форма описания детали представляет собой совокупность предложений, организованных по правилам грамматики.
Табличная форма описания детали в виде ТКС является более простой для освоения и использования, в то время как текстовая форма более сложная в описании информационной модели детали (более сложная семантика и лексика входного языка) - является более компактной и требует меньших затрат времени при кодировании и вводе информации в ЭВМ. Последнее преимущество особенно важно при использовании диалоговых режимов проектирования.
В настоящее время в САПР ТП используются различные ЯОД, ориентированные на определенные типы деталей и перечень решаемых технологических задач. Наибольшее распространение получили ЯОД, разработанные под руководством Г. К. Горанского и В. Д. Цветкова.
Рассмотрим текстовую форму языка описания детали, разработанного В. Д. Цветковым и рекомендуемого для использования в САПР ТП.
В основу этого ЯОД положено утверждение о том, что каждый описываемый объект рассматривается как система, состоящая из множества взаимосвязанных элементов. Отношения, описывающие связи между элементами, объединяют их в систему (объект), функционирующую как целое. Качественная определенность такой системы обусловлена ее структурой, т. е. совокупностью устойчивых отношении между частями целостного объекта.
Процесс описания объекта (детали) включает: мысленное расчленение детали на составляющие элементы (анализ); синтез детали из составляющих элементов.
Для каждой детали существует определенное число способов ее расчленения на части, зависящих от типа решаемых задач и возможностей программного комплекса. Для формализованного описания детали необходим определенный набор данных:
идентификация детали;
общие сведения о детали;
сведения о форме детали;
сведения о структурных элементах детали;
сведения о размерных связях между элементами детали;
сведения о технических требованиях на точность взаимного расположения элементов детали.
Данные для идентификации детали (ИДНДЕТ) служат для описания номера, наименования и технологического класса детали.
Описание общих сведений о детали (ДАНДЕТ) включает габаритные размеры, обозначение материала, физико-механические свойства и технические требования, относящиеся к детали в целом.
Физико-механические свойства поверхности описываются следующими параметрами:
С={ТО, МС, ВП},
где ТО - условное обозначение вида термообработки поверхности;
МС - условное обозначение вида механического свойства поверхности;
ВП - условное обозначение вида поверхностного покрытия.
Технические требования включают следующие виды отклонений от взаимного расположения поверхностей: от соосности; от перпендикулярности; торцевое биение; радиальное биение; от параллельности; не пересечение осей; от симметричности; смещение осей от номинального расположения по прямой; смещение осей от номинального расположения по окружности; отклонение от расположения в одной плоскости.
Размерные связи и технические требования могут быть описаны так же, как и форма детали, с помощью графа. В этом случае вершинам графа соответствуют такие элементы детали, как точки, линии, поверхности, а дугам - вид и числовые значения размеров или технических требований.
Подготовка чертежа к кодированию состоит из трех этапов:
1) анализ чертежа детали;
2) выбор системы координат;
3) нумерация поверхностей. - Анализ чертежа детали выполняют с целью определения рациональной структуры детали. Выбор систем координат производят через наиболее характерные элементы детали. За начало координат,
Рис. 6.1. Представление детали в виде сторон, комплексов, групп и элементарных поверхностей.
например для деталей класса «тела вращения», принимается один из крайних торцов детали, а оси координат проводят вдоль оси детали и вдоль ее торца. Для плоских призматических деталей система координат выбирается произвольной. Целесообразно оси координат связывать с базовыми поверхностями, а деталь располагать в положительном квадранте.
Нумерация поверхностей производится по часовой стрелке, начиная с левого крайнего торца. Сначала нумеруются основные поверхности, составляющие наружный контур детали, затем внутренний. Переходные поверхности нумеруют в той же последовательности, но после нумерации основных поверхностей. Номера поверхностей заключаются в кружки, которые соединяются выносными линиями с соответствующими проекциями поверхностей на чертеже.
При описании информационной модели плоских деталей вводится понятие «сторона детали», которая определяется по правилам проекционного черчения и показывается для каждой проекции. Наряду с шестью основными сторонами детали (Ст 1, Ст 2, ..., Ст 6) могут описываться вспомогательные стороны, расположенные под произвольным углом к основным сторонам. С целью уменьшения переработки необходимой информации для описания детали вводятся понятия группы и комплекса поверхностей.
Группа (комбинация) - это объединение элементарных поверхностей, связанных общими геометрическими характеристиками. На рис. 6.1 показаны четыре одинаковые группы, представляющие собой ступенчатые отверстия, образованные соосным соединением трех внутренних цилиндрических поверхностей - 1, 2, 3.
Комплекс (совокупность) - объединение групп, связанных общими геометрическими соответствиями. На рис. 6.1 в состав комплекса Комп. входят четыре группы Гр1.
В общем случае структура детали может быть представлена в виде объединения сторон, комплексов, групп и отдельных элементарных и типовых поверхностей. Отображение структуры детали может быть представлено в виде графдерева, висячими вершинами которого на нижнем уровне являются элементарные и типовые поверхности (рис. 6.2).
Рис. 6.2. Граф описания структуры детали
Лекция 7 (2 часа).