автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Программные параметрические модели элементов оформления конструкторских чертежей

На правах рукописи

Альджунейди Баджис Зйяд Абидальазим

ПРОГРАММНЫЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТОВ ОФОРМЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКИХ ЧЕРТЕЖЕЙ

Специальность: 05.13. 12-Системы автоматизации проектирования (промышленность)

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О ИЮН 2010

Санкт Петербург - 2010

004603866

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном

электротехническом университете "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина)

Научный руководитель -

кандидат технических наук, доцент Лячек Юлий Теодосович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук Лузин Сергей Юрьевич кандидат технических наук Барсуков Юрий Владимирович

Ведущая организация - ОАО "Авангард" (г. Санкт-Петербург)

Защита диссертации состоится " 22" " июня 2010 г. в 15-00 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.238.02 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета "ЛЭТИ" им. В. И. Ульянова (Ленина) по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "__" мая_2010 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций

. М. Сафьянников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность исследования

В настоящее время в любой области промышленности практически невозможно представить себе проектирование достаточно серьезных изделий без применения средств автоматизации проектирования. Наиболее широкое применение средств автоматизированного проектирования получили в области машиностроения. Поэтому решение проблем эффективного конструирования деталей и узлов механизмов, и разработка для этого средств повышения эффективности работы конструкторов были и остаются одним из наиболее перспективных направлений текущих работ в области САПР.

В настоящее время основное направление в развитии автоматизированного проектирования изделий машиностроения связано с широким использованием параметрического моделирования. Оно позволяет существенно снизить трудоемкость разработки изделий, как при их создании, так и при оформлении соответствующей конструкторской документации.

Создание и развитие теории параметризации, разработка различных методов параметризации и обработки геометрических моделей плоских и объемных тел связано с трудами отечественных и зарубежных ученых. Среди них, в первую очередь, следует отметить Н.Ф. Четверухина, И.И. Котова, Н.Н. Рыжова, B.C. Полозова, С.И. Роткова, Н.Н. Голованова и их учеников [1,8.10]. Из западных ученых значительный вклад в разработке методов параметризации внесли I.E Sutherland, J.Owen, B.N. Freeman-Benson, В.A Myers, C.M. Hoffman и многие другие разработчики современных параметрических конструкторских САПР.

Однако по данным ряда авторов, несмотря на широкое внедрение в практику проектирования конструкторских бюро современных систем автоматизированного проектирования, на процессы создания и, главное, оформление конструкторских документов приходится большой объем рутинных, слабо автоматизированных работ. Так на оформление машиностроительных чертежей приходится до 30% общего времени конструирования.

Поэтому развитие методов искусственного интеллекта и совершенствование программных параметрических моделей элементов оформления чертежей позволит обеспечить совершенствование технологии геометрического моделирования в САПР. Все эти усилия должны привести к дальнейшему повышению эффективности работы конструкторов.

В этой связи считаем, что проблемы разработки новых алгоритмов и программных параметрических моделей элементов оформления конструкторских чертежей являются актуальными.

Объектом исследования является параметрическое геометрическое моделирование в САПР

Предметом исследования является выявление особенностей описания и автоматизированного формирования графических элементов оформления конструкторских чертежей. Исследование и разработка алгоритмов и программных параметрических моделей, обеспечивающих эффективное формирование элементов оформления чертежей в соответствие с ЕСКД,

Цель работы — разработка алгоритмов и программных параметрических моделей элементов оформления чертежей, позволяющих снизить трудоемкость и ускорить процесс создания конструкторской документации в полном соответствии с ЕСКД.

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие основные научные и практические задачи:

1. Анализ существующих технологий, методов и систем параметрического геометрического моделирования в САПР;

2. Анализ элементов оформления чертежей и средств их формирования в САПР;

3. Разработка общих требований к программным параметрическим средствам формирования элементов оформления чертежей;

4. Исследование особенностей представления отверстий на конструкторских чертежах и выявление возможных типов, видов и вариантов изображений отверстий;

5. Выявление особенностей представления на чертежах швов сварных соединений в зависимости от вида и способа сварки;

6. Разработка обобщенного алгоритма программной параметрической модели, обеспечивающей формирование всех возможных вариантов изображения отверстий;

7. Разработка алгоритма, обеспечивающего формирование условных обозначений швов сварных соединений для одиночных и групповых швов различных видов и способов сварки;

8. Реализация программных параметрических моделей отверстий и обозначений швов сварных соединений на базе системы AutoCAD/

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены на основании системного анализа, теории параметризации, геометрического моделирования, методов теории САПР.

Экспериментальные разработки программных параметрических моделей выполнены на базе средств адаптации системы AutoCAD (языка Auto LISP, среды Visual LISP и языка DCL).

Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов подтверждается корректностью разработанных математических моделей, их адекватностью рассматриваемой предметной области, использованием известных положений фундаментальных наук. Положительными ре-

зультатами проведенных экспериментальных исследований до формированию графических изображений отверстий и обозначений швов сварных соединений различных видов и типов и опытом практической эксплуатации разработанных программных параметрических моделей в учебном, процессе.

На защиту выносятся:

1. Анализ конструкторских систем автоматизации проектирования, который показал, что наиболее важные направления ведущихся исследований связаны с созданием и использованием параметрических моделей. Уровень автоматизации процессов формирования элементов оформления чертежей в существующих САПР находится на относительно невысоком уровне, что приводит к существенным затратам труда при оформлении конструкторских документов.

,. 2. Параметрические программные модели элементов оформления чертежей позволяют конструктору автоматически формировать не только требуемые образы на основе ограниченного количества задающих параметров в полном соответствии с требованиями ГОСТ, но и предоставить возможность конструктору автоматически модифицировать сформированное изображение.

3. Обобщенный алгоритм программной параметрической модели отверстий, которая обеспечивает эффективное формирование изображений отверстий различных типов, видов и вариантов представления на чертежах.

4. Универсальный алгоритм формирования изображений условных обозначений швов сварных соединений, как стандартных, так и нестандартных одиночных и групповых швов различных видов сварки.

5. Разработанная и программно реализованная модель формирования изображений отверстий на чертежах.

6. Разработанная и программно реализованная модель формирования изображений условных обозначений швов сварных соединений.

Научная новизна проведенного исследования заключается в следующем:

- исследованы особенности построения современных САПР, средства и методы оформления в них конструкторских чертежей;

- предложено для формирования и редактирования элементов оформления конструкторских чертежей использовать в САПР программные параметрические модели;

- предложен обобщенный алгоритм программной параметрической модели отверстий, позволяющий оперативно формировать изображения требуемых вариантов представления отверстий;

- предложен универсальный алгоритм программной параметрической < модели формирования условных обозначений швов сварных соединений.

Практическая значимость.

1. Применение разработанных программных параметрических моделей

позволяет существенно сократить этап оформления конструкторских чертежей, связанный с прорисовкой отверстий и условных обозначений швов сварных соединений, повысить качество их исполнения и снизить трудовые затраты конструкторов на эту работу.

2. Разработанные программные параметрических модели применяются для поддержки дисциплин учебного плана, связанных с организацией конструкторских САПР. Они также обеспечивают изучение процесса оформления конструкторских документов в учебном процессе при подготовке бакалавров и магистров по направлению "Информатика и вычислительная техника".

3. Разработанные программные параметрические модели могут быть использованы в составе САПР AutoCAD в конструкторских отделах предприятий, в которых эта система применяется при разработке документации.

Реализация результатов работы. Основные результаты работы, которые связаны с:

• анализом САПР изделий машиностроения, анализом элементов оформления чертежей и средств их формирования в современных системах проектирования;

• алгоритмами параметрических моделей и формированием изображений отверстий и обозначений швов сварных соединений на чертежах;

• программными параметрическими моделями формирования изображений отверстий и обозначений швов сварных соединений на чертежах,

используются в учебном процессе кафедры САПР Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) при чтении лекций и проведении лабораторных работ по дисциплинам "Геометрическое моделирование в САПР" и "Компьютерная графика в САПР".

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- XIV и XV международных конференциях «Современное образование: содержание, технологии, качества». С.-Пб.: ЛЭТИ, 2008, 2009 гг;

- Всероссийской научно-практич. конф. с межд. участием. "Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе". -Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет. 2010;

- 59-й, 60-й и 61-й научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина).

Публикации. Основные теоретические и практические результаты диссертации опубликованы в 4. статьях и докладах, из них по теме диссертации 4, среди которых 1 публикация в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК. Доклады доложены и получили одобрение на 3. международных, всероссийских и межвузовских научно-

практических конференциях перечисленных в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 64 наименований, Работа изложена на 138 машинописных страницах, содержит 29 рисунков и 3 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна, практическая ценность результатов и представлены результаты апробации. Кратко описано содержание глав диссертации.

В первой главе проводится сравнительный анализ систем автоматизации проектирования изделий машиностроения. Анализируются модели представления конструкторских объектов, используемые в этих системах, и рассматриваются методы параметризации этих моделей.

В настоящее время известно большое число пакетов и систем в области автоматизации проектирования изделий машиностроения, в которых для хранения и отображения геометрической информации могут использоваться различные графические модели. В соответствии с используемой. для представления моделей координатной системой выделяют плоские (2Б) и пространственные (ЗЭ) модели объектов. Наиболее прогрессивными являются ЗО модели, позволяющие достаточно наглядно отобразить математический образ объекта, наделить его необходимыми физическими свойствами и отследить динамику поведения объекта в пространстве. С другой стороны, 2В модели более, соответствуют характеристикам имеющихся устройств ввода/вывода ЭВМ, формальным требованиям к оформлению результатов проектных работ в соответствии со стандартами ЕСКД.

С точки зрения состава любая графическая модель состоит из множества элементарных двумерных или трехмерных графических примитивов (компонентов) или/и библиотечных элементов (макросов), представляющих неизменяющиеся законченные образы, составленные из ряда примитивов.

В конце 80-х годов, когда были достаточно разработаны и внедрены модели представления объектов САПР, возникла потребность в механизме, позволяющем производить автоматическую модификацию созданной модели после ее построения путем изменения значений задающих параметров (путем простого задания их новых значений). С точки зрения конструктора, это совершенно естественный процесс наиболее эффективного редактирования прототипа с целью получения требуемого результата. При этом сложилось два основных направления параметрического моделирования - одно основывалось на программном, а другое на интерактивном подходе при создании моделей.

Интерактивный подход обеспечивает создание параметрических моделей графических объектов в процессе или после построения конструктором их изображений..Однако его реализация потребовала пересмотра внутреннего представления модели объекта, по сравнению с устоявшимися принципами организации данных в ранее имеющихся САПР. Это ведет к необходимости значительной переработки обычных графических систем, либо к разработке совершенно новых систем. Интерактивные модели предоставили возможность обеспечить высокую автоматизацию процессов редактирования и модификации объектов. Кроме того, на основе параметрических моделей обеспечивается многосторонняя связь процессов конструирования, математического расчета конструкций, подготовки конструкторской и технологической документации, которые объединяются этими моделями в единый цикл. Все эти качества привели к тому, что интерактивные модели стали основой наиболее прогрессивных систем автоматизации проектирования.

При этом программный подход построения параметрических моделей был надолго практически полностью исключен из практики построения САПР, несмотря на то, что исторически он в 80-х годах имел более мощную основу. Его применение предполагало получение описания модели в терминах языков высокого уровня, которые могли быть встроены непосредственно в действующие САПР. При этом подходе для получения параметрической модели не требовалось вносить изменения во внутреннюю структуру САПР. По сути, осуществлялось создаиия программного продукта (макроса), формирующего соответствующую графическую модель. Последующее применение созданной модели позволяет получить семейство однотипных графических объектов в соответствии со значениями управляющих размерных величин, которые задаются конструктором.

Основные недостатки программного подхода - ограничение числа определяющих параметров модели (иначе существенно возрастает сложность написания макроса), предопределенность диапазона параметров, а также недостаточность средств контроля корректности получаемого результата. Результат может оказаться семантически ошибочным вследствие нарушения диапазона значений того или иного параметра. Наконец, самое главное, полученная программным способом модель оперативно не редактируется. После окончания процедуры работы модели и построения графического объекта, единственный способ изменить изображение сводится к операциям стирания, повторного вызова программной модели, задания заново всех ее параметров и перестройки изображения заново. Номенклатура программных моделей, представленных во многих САПР, сложилась исторически и определялась разработчиками систем. В настоящее время программный подход используется только для решения ограниченного числа задач. Обычно их круг сводится к построению несложных, но часто используемых объектов, которые не требуют впоследствии какого-либо изменения. Так, программный подход в конструкторских САПР применяется для формирования ограниченного набора элементов оформления - размерных обозначений, создания

стандартных конструкторских элементов (гаек, болтов, винтов, шайб, пружин, подшипников и т.п.), а также формирования отдельных составляющих элементов технологических обозначений (стрелок, полочек, дополнительных надписей, фигурных скобок, обозначения узлов сечений, рамок, координатных осей, обозначения баз и т.п. элементарных объектов).

На фоне смещения в 90-х годах общего интереса к ЗБ моделированию двухмерные системы встали на путь вялотекущей эволюции. Новых 20 САПР не.появилось, а в старые вносились только некоторые улучшения, менялся интерфейс, создавались различного рода приложения и "облегченные" версии. Однако потребность в этих системах была и остается огромной. Это объясняется, прежде всего, тем, что целью проектирования, если рассматривать процесс проектирования изделия с точки зрения формального результата, можно считать получение комплекта рабочей конструкторской документации (РКД). При этом одним из основных типов документа, входящих в состав РКД на изделие в области машиностроения, является чертеж.

Конструкторский чертеж в полной мере описывает форму детали, ее свойства и требования к ее изготовлению. Корректно оформленный чертеж содержит минимальное количество избыточной информации, но полностью достаточен для изготовления материального образца описанного в терминах чертежных обозначений изделия. Таким образом, конструкторский чертеж является качественной двухмерной моделью для пространственного изделия. Поэтому даже в системах трехмерного моделирования, предполагающих непосредственную выдачу командных последовательностей для обработки деталей на станках с ЧПУ, должны быть предусмотрены средства выдачи чертежей разработанной детали. В противном случае данная система может претендовать лишь на роль вспомогательной системы проектирования для опытного производства. Как показывает статистика, сегодня лишь 15% пользователей трехмерных систем не нужны чертежи. Однако проекции ЗБ моделей, по которым разработчики САПР предлагают строить чертежи, оказываются часто некорректными для полного оформления чертежа. При этом набор чертежных инструментов этих систем часто является не только малоэффективным, но и не всегда справляется с задачами оформления чертежей.

Особую роль в процессах оформления чертежей занимают ранее упомянутые программные модели, которые позволяют существенно уменьшить долю ручного труда в этом процессе. Такие модели в том или ином виде включаются практически во все существующие САПР. Однако с помощью этих моделей часто нельзя реализовать все многообразие вариантов представления элементов оформления, и обеспечить выполнение всех требований к созданию последних, которые определяются действующими государственными стандартами. При этом уровень автоматизации формирования и редактирования элементов оформления чертежей во многих случаях не отвечает современным требованиям, и для оформления документов все еще требуется большой объем ручной работы конструктора.

Поэтому в работе основное внимание уделяется процессам разработки

протраммных параметрических моделей для оформления и редактирования чертежей. В качестве развития программных моделей в диссертационной работе предлагается не только автоматически формировать соответствующие им образы на основе задающих параметров в полном соответствии с требованиями ГОСТ, но и предоставить возможность конструктору автоматически изменять сформированное изображение путем простого переопределения значений ее задающих параметров. В частности, при редактировании элементов оформления пользователю-конструктору необходимо только выбрать соответствующий программному макросу графический объект чертежа, а система предоставит ему возможность переопределить значения необходимых параметров и автоматически перерисует изображение в соответствии с вновь введенными значениями. Таким образом, программная модель должна стать по-настоящему программной параметрической моделью, позволяющей не только формировать, но и редактировать (модифицировать) ранее созданный графический объект.

Во второй главе осуществлен анализ средств оформления чертежей, которые включены в широко используемые на предприятиях системы САПР, такие как Pro/Engineer ("WildFire, v.5 rus), AutoCAD, Компас, CADMech 7.

В этих системах рассматривались возможности и особенности формирования таких элементов оформления чертежей, как:

- создание и заполнение основных и дополнительных форматов;

- размерные обозначения различного вида и их предельные отклонения;

- допуски формы и расположения поверхностей;

- обозначение шероховатостей поверхности;

- обозначение покрытий, термической и других видов обработки деталей;

- изображение и обозначение швов сварных соединений;

- изображение и обозначение швов неразъемных соединений;

- указания о маркировке и клеймении изделий;

- упрощенные и условные изображения крепежных деталей;

- надписей, технических требований и таблиц.

Все эти элементы относятся к чисто технологическим обозначениям, которые наносятся только на чертежи деталей. Эти требования определяют процессы изготовлений и обработки соответствующей детали, а также проверку изготовленной детали на соответствие этим требованиям и на пригодность для дальнейшего практического использования, в том числе в сборочных конструкциях. Таким образом, без этих технологических элементов оформления чертежи деталей не могут рассматриваться в качестве конструкторских документов, т.е. их присутствие в чертежах обязательно и не зависит от способа построения чертежа. Т.е. независимо от того формируется ли чертеж детали в виде совокупности необходимых проекционных видов непосредственно в 2D системах, или этот чертеж создается конструктором на основе ранее созданной объемной модели детали в 3D системе. Из этого следует, что средства формирования подобных элементов должны быть обязатель-

но представлены в любых системах, а не только системах двухмерного конструкторского проектирования.

Часто в конструкторских чертежах деталей присутствуют сложные графические элементы изображений другого типа. В частности:

- изображения видов, разрезов и сечений деталей, выполненных из различного материала;

- изображение групп одинаковых или отдельных отверстий, как в подробном, так и упрощенном представлениях.

Формально подобные объекты на чертежах могут формироваться автоматизированным образом на основе ранее созданных объемных твердотельных или поверхностных моделей соответствующих деталей. Так в ЗБ системах предусмотрены элементы их автоматического формирования, работающие практически полностью в соответствие с требованиями ГОСТ. Однако в двухмерных системах, которые все еще широко используются в конструкторских отделах многих предприятий, необходимо иметь эффективные средства создания подобных элементов, существенно упрощающие и ускоряющие работу конструкторов по созданию чертежей. Поэтому оценка качества реализации таких средств также проводилась в настоящем исследовании.

К особой, третьей, группе были отнесены изображения стандартных деталей, таких как винты, болты, шайбы, гайки, пружины, заклепки, подшипники и.т.п. элементы. Эти детали используются только в сборочных чертежах узлов и механизмов, и являются компонентами трехмерных сборочных узлов и изделий. В настоящее время стандартные детали, также как и детали произвольной формы, достаточно просто формируются в системах твердотельного и поверхностного проектирования. Поэтому в ЗО системах сборочные чертежи со стандартными деталями формируются автоматически на базе создаваемых объемных моделей сборочных конструкций. В тоже время в 20 системах создание сборочных чертежей в настоящее время экономически нецелесообразно, и нет смысла формировать для таких систем модели проекционных видов стандартных деталей. Таким образом, третью группу элементов нельзя в принципе отнести к элементам оформления чертежей, и поэтому они не рассматривались при исследовании.

Изображение каждого конкретного типа обозначения, принадлежащего любой из двух первых перечисленных групп элементов, представляет собой совокупность множества графических примитивов, и оно должно строго соответствовать требованиям ЕСКД. Формально эти обозначения могут формироваться конструктором путем вызова команд создания только базовых графических примитивов систем автоматизированного проектирования, которые позволяют прорисовывать ломаные, дуги, окружности и текстовые строки. Однако такое решение характеризуется рядом недостатков. Главными из них:

- существенные затраты времени конструктора, затрачиваемые на формирование элементов оформления, каждый из которых состоит из относительно большого количества разнородных графических примитивов;

- высокое требование к уровню знаний конструкторами требований

ЕСКД. Это обусловлено тем, что Единая система накладывает множество ограничений на параметры и особенности графического представления каждого типа элемента оформления, без знания которых невозможно создать их изображение на чертеже;

- качество построенных элементов оформления зависит от профессиональной квалификации конструкторов, которые их формируют. При этом качество их изображения часто оказывается относительно невысоким. Это обусловлено тем, что эту утомительную и однообразную работу обычно поручают неквалифицированным, низкооплачиваемым и малоопытным работникам.

Учитывая указанные недостатки подобного оформления чертежей, необходимо стремиться в той или иной степени автоматизировать эти процессы. При этом приоритет по порядку проведения работ по их автоматизации зависит в какой-то мере от частоты использования соответствующих элементов оформления и от сложности их ручного формирования. В то же время качество разработанных для этого программ сильно зависит от возможностей и способностей разработчиков систем.

Достаточно подробный анализ средств оформления чертежей, заложенных в системы Pro/Engineer (WildFire, v.5 rus), AutoCAD, Компас , CADMech 7, позволил выявить то, что уровень автоматизации формирования ряда элементов оформления находится на относительно невысоком уровне. Хуже всего обстоит дело с формированием изображений отверстий и условных обозначений швов сварных соединений. Это приводит к существенным затратам труда при оформлении конструкторских документов с этими элементами.

Предлагается для решения задач формированием изображений отверстий и условных обозначений швов сварных соединений при оформлении чертежей использовать эффективные Программные параметрические модели. Это позволит максимально облегчить труд конструктора и снизить требования к знаниям ЕСКД, ликвидировать ручные операции при формировании требуемых элементов оформления и обеспечить их единообразие и полное соответствие требованиям ЕСКД. При этом необходимо также обеспечить широкое использование графического интерфейса, максимального применять параметры по умолчанию, точно и полно учитывать в создаваемых программных моделях требований к оформлению документов.

В третьей главе исследуются особенности представления отверстий и обозначений швов сварных соединений на конструкторских чертежах в соответствии с требованиями ЕСКД, определяются требования к соответствующим программным параметрическим моделям и разрабатываются алгоритмы.

Отверстие - один из самых распространенных элементов, который используется в различных чертежах. Практически ни один чертеж не обходится без изображения отверстия и зачастую на чертеже их бывает достаточно много. При этом на одном чертеже часто требуется изобразить несколько отверстий как одинакового диаметра, так и разных диаметров, представление ко-

торых может различаться в зависимости от того на каком из видов детали они изображаются. В существующих САПР, используемых для конструирования, чтобы сформировать изображение отверстий базовыми средствами требуется много времени. Это рутинная и трудоемкая работа, которая требует от конструктора значительных усилий.

В соответствие с действующими стандартами, отверстия могут представляться в подробном, относительно упрощенном или в упрощенном видах.

При формировании изображения подробного вида конструктору необходимо отобразить на чертеже все конструктивные особенности отверстия. Поэтому на виде сбоку приходится формировать разрез (сечение) детали или в месте расположения отверстия в детали делать вырыв. При этом области разреза, сечения и вырыва должны быть заштрихованы. Кроме того, при полном изображении, как вида сбоку, так и в плане, должны быть поставлены все размерные обозначения, полностью определяющие параметры графических примитивов, составляющих изображение отверстия.

Упрощенное нанесение отверстий и их размерных обозначений на чертежах всех отраслей промышленности и строительства допускается в случаях, когда:

• диаметр отверстия с учетом масштаба чертежа составляет 2 мм и менее;

• отсутствует изображение отверстия в разрезе (сечении) вдоль оси;

• нанесение размеров отверстий по общим правилам усложняет чтение

чертежа.

Формирование отверстия в относительно простом варианте отличается от подобного тем, что в этом случае все элементы отверстия на чертеже формируются полностью, но совокупность размеров, требуемых для их определения, заменяется единым обобщенным размерным обозначением. Это единое обозначение должно соответствовать тому типу отверстия, изображение которого формируется на чертеже. Обобщенное размерное обозначение формируется на полке-выноске в виде символьной строки определенной струк-тури. При этом выноска проводится от центра отверстия при изображении его в плане, а при представлении вида сбоку от точки пересечения осевой линии окружности с линией, соответствующей поверхности детали.

Максимально простое представление определяет только местоположение отверстия на чертеже детали. Деталь при этом необязательно представлять в разрезе или в сечении. Такое обозначение, в зависимости от вида представления детали, состоит из перекрестия или штрих-пунктирной линии, которые соответственно определяют положение центра отверстия или его осевой линии. При этом обобщенное размерное обозначение должно соответствовать типу отверстия и помещаться на полке-выноске.

Анализ стандартов ЕСКД и чертежей различных деталей с изображениями всевозможных отверстий позволил выделить семь различных типов отверстий без резьбы и восемь типов с резьбой. Для примера в автореферате в таблице представлены изображения только части выделенных типов отверстий без резьбы. При этом каждый тип отверстия представлен в

трех вариантах - в полном, упрощенном и максимально упрощенном. Для каждого варианта дано два вида - сбоку и сверху. При этом максимально упрощенные изображения обозначений отверстий вида сбоку могут быть представлены как на видах без разреза (сечения), так и на фоне штриховки, соответствующей разрезу или сечению детали. Максимально упрощенные изображения отверстий в плане приведены в Таблицах только для первого типа отверстий, так как для остальных типов они изображаются аналогично.

Таблица 1 - Виды и типы некоторых отверстий без резьбы и их представление на чертеже

№ т и п а Т и п Полное изображение отверстия ... Упрощенное представление отверстия Варианты максимально упрощенного представления (сбоку и/или сверху)

Вид сбоку и форма размерной записи Вид сверху или снизу Вид сбоку Вид сверху 1}ли снизу

1 Сквозное простое ......г-1>- т 08Н7 1/" ш /«35 а 03 .

Ё I -4—1 ш | II 1 '

¿1 /035 гУ/т. В5,Ц-

2 Сквозное с фаской 61 — X5 ш 08Н1Ы х <!Ь" ....... ш 01ОН7-1х45*

т Ё 1

а; -1*4 х а /игх45- /03-1x45*

3 Глухое простое С<1 1 т 06x20 Ш 06x20

' 1 ц>

с1] хХ; /лгкги /И5<7

В тех случаях, когда в одной детали имеются множество отверстий с одинаковыми параметрами (например, одинакового диаметра), то на чертеже для всех этих отверстий должно устанавливаться только одно размерное обозначение с указанием количества подобных отверстий. В этой связи различные, но близкие по диаметрам отверстия, которые трудно визуально отличить на одном чертеже друг от друга, стандарт рекомендует дополнительно помечать. Поэтому в таких случаях вид сверху (вид в плане) этих отверстий прорисовывается с использованием условного обозначения, которое должно отличаться для каждого типоразмера.

Для обеспечения наиболее эффективного процесса создания чертежей с различными отверстиями были определены требования к соответствующей программной параметрической модели и разработаны обобщенные алгоритмы - формирования сквозных отверстий без резьбы (рис.1), с резьбой и ал-

(г>

С

Начало

Установка начальных значений переменных

X

Вывод графического 'меню для выбора вида отверстия (УШ=1)

Вывод графического меню выбора варианта 'представления отверстие

'Задание параметров / отверстия в " Окне/ параметров"

Формирование полного вида отверстия

Ввод координат /привязки и направление размерной полочки

УЛЯ=4

Вьшод обобщенного размера на полочке

Вывод отверстия соответствующего вида и варианта

Переход в режим чертежа и вывод курсора мыши Нет

Рисунок 1 - Обобщенный алгоритм формирования сквозных отверстий

горитм формирования глухих отверстий без резьбы и с резьбой.

Далее в третьей главе рассматривались особенности формирования швов сварных соединений в соответствии с требованиями стандартов. Было выявлено, что швы сварных соединений подразделяются на:

- стандартные и нестандатные;

- одиночные и групповые;

- видимые (лицевые), невидимыми (изнаночными) и двухсторонние;

- выполняемые по замкнутому и по разомкнутому контуру;

- выполняемые при установке по монтажному чертежу на месте применения или заранее, при создании сборочной конструкции;

- подвергающиеся дальнейшей механической обработке для повышения гладкости поверхности шва или нет. При этом в условном обозначении может формироваться условное обозначение шероховатости поверхности или нет;

- непрерывные, прерывистые и точечные.

В свою очередь прерывистые швы могут располагаться цепью, в шахматном порядке и быть точечными.

На чертежах видимые швы представляются сплошной линией основной толщины, а невидимые - штриховой линией, толщина которой должна быть в пределах от 1/2 до 2/3 ширины основной.

Видимую одиночную сварную точку, независимо от способа сварки условно изображают знаком "+", который выполняют сплошными линиями.

Невидимые одиночные точки на чертежах не изображаются.

От линии шва или от одиночной видимой точки проводят линию-выноску с односторонней стрелкой. На полке для лицевой или под полкой для оборотной стороны шва формируется строка, в которой должны описываться все параметры шва указываемого сварного соединения. Эта строка условного обозначения (рис.2) включает символы текста, цифры и вспомогательные знаки и состоит из ряда зон (полей), между которыми должны вставляться символы "дефис". Вспомогательные знаки определяют отличительные особенности швов и располагаются в различных позициях строки условного обозначения. При этом их высота должна быть равна высоте цифр, входящих в обозначение шва. При этом все семь полей должны формироваться при создании обозначений стандартных швов, тогда как при формировании описаний нестандартных швов определяются параметры только полей 1, б и 7.

На основании сформированных требований был разработан общий алгоритм формирования обозначений швов сварных соединений.

В четвертой главе определяются базовые средства реализации программных параметрических моделей, в качестве которых выбрана система AutoCAD. Выбор обусловлен тем, что эта система является одной из самых распространенных и популярных систем автоматизированного проектирования, которая имеет полный комплект специальных средств создания пользовательских приложений для реализации программных параметрических моделей оформления чертежей. В качестве языка программирования использовался AutoLISP, который предоставляет возможность писать любые программы и вводить их в меню системы, повышая, таким образом, эффектив-

ность работы по созданию конструкторской документации.

Осуществлена разработка структур обеих программных параметрических моделей, алгоритмы которых разработаны в третьей главе, и всех программных модулей этих структур. Разработаны и созданы пользовательские панели для вызова разработанных параметрических моделей, сформированы графические меню выбора типов и вида представления отверстий, выбора вида сварки, выбора типа соединения и характера сварочного шва, а также способов сварки и выбора вспомогательных знаков, используемых в строке условного обозначения. Для моделей формирования различных отверстий (сквозных, глухих, с резьбой и без резьбы) разработано и реализовано единое графическое окно задания параметров, вид которого не зависит от типа и вида представления отверстия.

В заключении сформулированы основные научные и практические результаты, полученные на основе проведенных в диссертационной работе исследований.

Основные результаты работы

1. Проведен анализ САПР изделий машиностроения. Выявлено, что одним из наиболее важных направлений разработок являются исследования в области параметризации моделей объектов машиностроительных САПР.

Установлено, что уровень автоматизации процесса создания элементов оформления чертежей в существующих системах находится на относительно невысоком уровне. Это приводит к существенным затратам труда при оформлении конструкторских документов.

2. Показано, что ключевым понятием создания параметрической модели любого типа является понятие ограничения. Ограничения могут быть размерными, топологическими, функциональными и логическими. Использование топологических ограничений сокращают общее количество размерных и функциональных ограничений, а логические накладывают ограничения на значение отдельных параметров формы в зависимости от значений других параметров. Полная система ограничений однозначно задает форму изделия.

3. Показано, что разработка параметрических программных моделей, которые обеспечивают создание элементов оформления чертежей, является важным компонентом развития современных САПР. Они позволяет автоматически формировать не только требуемые образы на основе задающих параметров в полном соответствии с требованиями ГОСТ, но и предоставляют возможность автоматически модифицировать сформированное изображение.

4. Предложено для упрощения и ускорения работы конструкторов, как при формировании, так и при редактировании элементов оформления чертежей разрабатывать не просто программные модели, а параметрические программные модели. При их создании необходимо максимально использовать параметры по умолчанию, значения которых в первую очередь определяются требованиями ЕСКД, а для задания параметров и ограничений использовать графический диалог и заранее подготовленные списки данных.

5. Определены широко используемые в конструкторских чертежах и наиболее трудоемкие с точки зрения формирования элементы конструкторских чертежей. Для двух таких графически сложных элементов - изображений отверстий и обозначений швов сварных соединений, проведены подробные исследования и выявлены все особенности их представления на чертежах в соответствии с требованиями ЕСКД.

6. Разработан обобщенный алгоритм программной параметрической модели, обеспечивающий эффективное формирование изображений отверстий на чертежах.

7. Разработан алгоритм, обеспечивающий формирование условных обозначений швов сварных соединений для стандартных и нестандартных одиночных и групповых швов различных видов сварки.

8. Разработаны программные параметрические модели, которые обеспечивают эффективное формирование всех возможных типов, видов и вариантов представления отверстий на конструкторских чертежах, а также создание условных обозначений швов стандартных и нестандартных сварных соединений различных типов для известных видов сварки в соответствии с требованиями ЕСКД.

Список опубликованных работ по теме диссертации

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК России:

1.Аль Джунейди Баджис Зйяд, Ю.Т. Лячек1 Программная параметрическая модель безрезьбовых отверстий. // Информационно-измерительные системы. -№2, с. 26-30,2010

Другие издания:

2.Альджунейди Баджис Зйяд Абидальазим, Ю.Т. Лячек. Программная параметрическая модель формирования швов сварных соединений - Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе:// Сб. материалов Всероссийской научно-практич. конф. с межд. участием. 2010 г. - Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет: в 2 частях — ч. 1, с.З 7-41.

3. Альджунейди Баджис Зйяд Абидальазим, Ю.Т. Лячек. .Параметрическая модель формирования графических изображений отверстий на конструкторских чертежах. // XIV международная конференция «Современное образование: содержание, технологии, качества». С.-Пб, 23.04. 2008 г. т.I, с.122-124.

4. Альджунейди Баджис Зйяд Абидальазим, Ю,Т. Лячек. Особенности создания программных параметрических моделей на прим ере. мод ели формирования обозначений швов сварных соединений // XV международная конференция «Современное образование: содержание, технологии, качества». С.-Пб, 22.04. 2009 г. т.1, с.161-163.

1 Имя Аль Джунейди Баджис Зйяд читать в редакции Альджунейди Баджис Зйяд Абидальазим

Подписано в печать 17.05.10. Формат 60*84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 27.

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательства СПбГЭТУ "ЛЭТИ"

Издательство СПбГЭТУ "ЛЭТИ" 197376, С.-Петербург, ул. Проф. Попова, 5

Введение.

1 ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В САПР И ПАРАМЕТРИЗАЦИЯ.

1.1 Модели представления объектов в САПР.

1.2 Параметризация моделей.

1.3 Ограничения, используемые в моделях

1.4 Классификация САПР машиностроения

1.5 Программные параметрические модели для двухмерных САПР

1.6 Выводы.'.

2 ЭЛЕМЕНТЫ ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ И СРЕДСТВА ИХ ФОРМИРОВАНИЯ В САПР

2.1 Элементы оформления конструкторских чертежей

2.2 Создание и заполнение основных и дополнительных форматов в современных САПР.

2.3 Формирование размерных обозначений и их предельных отклонений.

2.4 Средства формирования допусков формы и расположения поверхностей.

2.5 Формирование обозначений шероховатости поверхности.

2.6 Формирование обозначений покрытий, термической и других видов обработки деталей

2.7 Изображение обозначений швов сварных соединений

2.8 Формирование обозначений швов неразъемных соединений

2.9 Формирование указаний о маркировке и клеймении изделий

2.10 Формирование упрощенных и условных изображения крепежных изделий деталей.

2.11 Формирование надписей, технических требований и таблиц

2.12 Средства изображения видов, разрезов и сечений деталей.

2.13 Средства формирования изображений отдельных и нескольких одинаковых отверстий

2.14 Особенности создания программных средств формирования элементов оформления документов

2.15 Выводы.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНЫХ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ

3.1 Особенности представления изображений отверстий на чертежах

3.2 Требования к программной параметрической модели отверстий

3.3 Разработка обобщенного алгоритма программной параметрической модели формирования изображений отверстий .'.

3.4 Особенности реализации программных модулей обобщенного алгоритма формирования отверстий.

3.5 Особенности представления на чертежах швов сварных соединений.

3.6 Требования к программной параметрической модели формирования обозначений швов сварных соединений.

3.7 Разработка обобщенного алгоритма формирования обозначений швов сварных соединений.

3.8 Выводы.

4 РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНЫХ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ.

4.1 Базовые средства реализации программных параметрических моделей.

4.2 Разработка структуры программной параметрической модели формирования отверстий.

4.3 Разработка структуры программной параметрической модели формирования обозначений швов сварных соединений.

4.4 Выводы }.

В настоящее время в любой области промышленности практически невозможно представить себе проектирование достаточно серьезных изделий без применения средств автоматизации процесса проектирования. Наиболее широкое применение средства автоматизированного проектирования получили в области машиностроения. Решение проблем конструирования деталей и узлов механизмов, средства повышения эффективности работы конструкторов были и остаются одними из наиболее интересных направлений в текущих разработках программного обеспечения САПР.

В настоящее время основное направление в развитии автоматизированного проектирования изделий машиностроения связано с широким использованием параметрического моделирования, которое позволяет существенно снизить трудоемкость разработки изделий, а также создания и оформления конструкторской документации на них.

Создание и развитие теории параметризации конструкторских объектов, разработка различных геометрических моделей плоских и объемных тел связано с трудами отечественных ученых, среди которых, в первую очередь, следует отметить Н.Ф. Четверухина, И.И. Котова, Н.Н. Рыжова, B.C. Полозова, С.И. Роткова, Н.Н. Голованова и их учеников [1,8.10]. Из западных ученых значительный вклад в разработке методов параметризации внесли I.E Sutherland, J.Owen, B.N. Freeman-Benson, B.A Myers, C.M. Hoffman и многие другие неизестные разработчики современных параметрических конструкторских САПР [32-35].

Однако по данным ряда авторов, несмотря на широкое внедрение в практику проектирования конструкторских бюро современных систем авоматизированного проектирования, на процессы создания и, главное, оформление конструкторских документов приходится большой объем рутинных, слабо авоматизированных работ. Так на оформление машиностроительных чертежей приходится до 30% общего времени конструирования [12].

В то же время развитие методов искусственного интеллекта, совершенствование и разработка программных параметрических моделей элементов оформления чертежей позволяет продолжить совершенствование технологии геометрического моделирования в САПР и повышение эффективности работы конструкторов.

В этой связи считаем, что проблемы разработки новых алгоритмов и структур организации программных парамерических моделей элементов оформления конструкторских чертежей являются актуальными.

Объктом исследования является параметрическое геометрическое моделирование в САПР

Предметом исследования является выявление особенностей описания и представления элементов оформления конструкторских чертежей в соответствие с ЕСКД, а также исследование и разработка соответствующих программных параметрических моделей, обеспечивающих эффективное формирование элементов оформления чертежей в САПР.

Цель работы - разработка алгоритмов и программных параметрических моделей элементов оформления чертежей, позволяющих снизить трудоемкость и ускорить процесс создания конструкторской документации в полном соответствии с ЕСКД.

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие основные научные и практические задачи:

1. Анализ существующих технологий, методов и систем параметрического геометрического моделирования в САПР;

2. Анализ элементов оформления чертежей и средств их формирования в САПР;

3. Разработка общих требований к программным параметрическим средствам формирования элементов оформления чертежей;

4. Исследование особенностей представления отверстий на конструкторских чертежах и выявление возможных типов,' видов и вариантов изображений отверстий;

5. Выявление особенностей представления на чертежах швов сварных соединений в зависимости от вида и способа сварки;

6. Разработка обобщенного алгоритма программной параметрической модели, обеспечивающей формирование всех возможных вариантов изображения отверстий;

7. Разработка алгоритма формирования, условных обозначений швов сварных соединений одиночных и групповых швов для различных видов и способов сварки;

8. Реализация программных параметрических моделей отверстий и обозначений швов сварных соединений на базе системы AutoCAD/

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены на основании системного анализа, теории параметризации, геометрического моделирования, методов теории САПР.

Экспериментальные разработки программных параметрических моделей выполнены на базе средств адаптации системы AutoCAD (языка Auto LISP, среды Visual LISP и языка DCL).

Достоверность и обоснованность полученных в работе результатов и выводов подтверждается корректностью разработанных математических моделей, их адекватностью рассматриваемой предметной области, использованием известных положений фундаментальных наук. Положительными результатами проведенных экспериментальных исследований по формированию графических изображений отверстий и обозначений швов сварных соединений различных видов и типов и опытом практической эксплуатации разработанных программных параметрических моделей в учебном процессе.

На защиту выносятся:

1. Анализ конструкторских систем автоматизации проектирования, который показал, что наиболее важные направления ведущихся исследований связаны с созданием и использованием параметрических моделей. Уровень автоматизации процессов формирования элементов оформления чертежей в существующих САПР находится на относительно невысоком уровне, что приводит к существенным затратам труда при оформлении конструкторских документов.

2. Параметрические программные модели элементов оформления чертежей позволяют конструктору автоматически формировать не только требуемые образы на основе ограниченного количества задающих параметров в полном соответствии с требованиями ГОСТ, но и предоставить возможность конструктору автоматически модифицировать сформированное изображение

3. Обобщенный алгоритм программной параметрической модели отверстий, которая обеспечивает эффективное формирование изображений отверстий различных типов, видов и вариантов представления на чертежах.

4. Универсальный алгоритм формирования изображений условных обозначений швов сварных соединений одиночных и групповых, как стандартных, так и нестандартных швов различных видов сварки.

5. Разработанная и программно реализованная модель формирования изображений отверстий на чертежах.

6. Разработанная и программно реализованная модель формирования изображений условных обозначений швов сварных соединений.

Научная новизна проведенного исследования залючается в следующем:

- исследованы особенности построения современных САПР, средства и методы оформления в них конструкторских чертежей;

- предложено для формирования и редактирования элементов оформления конструкторских чертежей использовать в САПР программные параметрические модели;

- предложен обобщенный алгоритм программной параметрической модели отверстий, позволяющий оперативно формировать изображения требуемых вариантов представления отверстий;

- предложен универсальный алгоритм программной параметрической модели формирования условных обозначений швов сварных соединений.

Практическая значимость.

1. Применение разработанных программных параметрических моделей позволяет существенно сократить этап оформления конструкторских чертежей, связанный с прорисовкой отверстий и условных обозначений швов сварных соединений, повысить качество их исполнения и снизить ирудовые затраты конструкторов на эту работу.

2. Применение разработанных программных параметрических моделей в учебном процессе обеспечивает поддержку дисциплин учебного плана, связанных с изучением процессов оформления конструкторских документов и построения конструкторских САПР при подготовке бакалавров и магистров по направлению "Информатика и вычислительная техника".

3. Разработанные программные параметрические модели могут быть использованы в составе САПР AutoCAD в конструкторских отделах предприятий, в которых эта система используется при разработке документации.

• Реализация результатов работы. Основные результаты работы, связанные с:

• анализом систем автоматизации проектирования изделий машиностроения, элементов оформления чертежей и средств их формирования в современных САПР;

• алгоритмами параметрических моделей и формирование изображений отверстий и швов сварных соединений на чертежах; I

• программными параметрическими моделями формирования изображений отверстий и швов сварных соединений на чертежах используются в учебном процессе кафедры САПР Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В.И.Ульянова (Ленина) при чтении лекций и проведении лабораторных работ по дисциплине "Геометрическое моделирование в САПР" и "Компьютерная графика в САПР".

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- XIV и XV международных конференциях «Современное образование: содержание, технологии, качества». С.-Пб.: ЛЭТИ, 23.04. 2008;

- Всероссийской научно-практич. конф. с межд. участием. "Информационные технологии в профессиональной деятельности и научной работе". — Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет. 2010;

- 59-й, 60-й и 61-й научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина).

Публикации. Результаты работы отражены в 4 научных публикациях (1 статья в издании из Перечня ВАК для публикции научных результатах диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук).

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка из 64 наименований, Работа изложена на 138 машинописных страницах, содержит

4.4 Выводы

1. В качестве базовой системы реализации программных параметрических моделей формирования элементов оформления чертежей выбрана система AutoCAD, а в качестве языка программирования AutoLisp.

2. Разработана структура программной параметрической модели формирования изображений отверстий на чертежах, запрограммированы и отлажены все программные модули этой структуры, а также разработаны и представлены графические меню для взаимодействия пользователя с параметрической моделью на всех этапах ее работы.

3. Разработана структура программной параметрической модели формирования изображений швов сварных соединений на конструкторских чертежах, запрограммированы и отлажены все программные модули этой структуры, а также разработаны и представлены графические меню для взаимодействия пользователя с этой параметрической моделью на всех этапах ее работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные теоретические и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем.

1. Проведен анализ различных САПР изделий машиностроения. Выявлено, что одним из наиболее важных направлений ведущихся разработок являются исследования в области параметризации моделей объектов машиностроительных САПР.

Установлено, что уровень автоматизации процесса создания элементов оформления чертежей в существующих системах находится на относительно невысоком уровне. Это приводит к существенным затратам труда при оформлении конструкторских документов.

2. Показано, что ключевым понятием создания параметрической модели любого типа является понятие ограничения. Ограничения могут быть размерными, топологическими, функциональными и логическими. Использование топологических ограничений сокращают общее количество размерных и функциональных ограничений, а логические накладывают ограничения на значение отдельных параметров формы в зависимости от значений других параметров. Полная система ограничений однозначно задает форму проектируемого изделия.

3. Показано, что разработка параметрических программных моделей, которые обеспечивают создание элементов оформления чертежей, является важным компонентом развития современных САПР. Они позволяет конструктору автоматически формировать не только требуемые образы на основе задающих параметров в полном соответствии с требованиями ГОСТ, но и предоставляют конструктору возможность автоматически модифицировать сформированное изображение.

4. Предложено для упрощения и ускорения работы конструкторов, как при формировании, так и при редактировании элементов оформления чертежей необходимо разрабатывать не просто программные модели, а параметрические программные модели. При их создании необходимо максимально использовать параметры по умолчанию, значения которых в первую очередь определяются требованиями ЕСКД, а для задания необходимых параметров и ограничений широко использовать графический диалог и заранее подготовленные списки данных.

5. Определены широко используемые в конструкторских чертежах и наиболее трудоемкие с точки зрения формирования элементы конструкторских чертежей. Для двух таких графически сложных элементов - изображений отверстий и обозначений швов сварных соединений, проведены подробные исследования и выявлены все особенности их представления на чертежах в соответствии с требованиями ЕСКД.

6. Разработан обобщенный алгоритм программной параметрической модели, которая обеспечивает эффективное формирование изображений отверстий на чертежах.

7. Разработан алгоритм, обеспечивающий формирование условных обозначений швов сварных соединений для стандартных и нестандартных одиночных и групповых швов различных видов сварки.

8. Разработаны программные параметрические модели, которые обеспечивают эффективное формирование всех возможных типов, видов и вариантов представления отверстий на конструкторских чертежах, а также создание условных обозначений швов стандартных и нестандартных сварных соединений различных типов для известных видов сварки в соответствии с требованиями ЕСКД.

1. Автоматизированное проектирование: Геометрические и графические задачи / В. С. Полозов, О. А. Будеков, С.И.Ротков и др. М.: Машиностроение, 1983. 280 е.,ил.

2. Альджунейди Баджис Зйяд Абидальазим, Ю.Т. Лячек. Программная параметрическая модель безрезьбовых отверстий. // Информационно-измерительные системы. -№2, с. 26-30, 2010

3. Аль-шайх Хасан, Ю.Т. Лячек. Параметризация конструкторских чертежей // Информационно-измерительные системы. — № 1, с. 2010

4. Большаков В.П. Инженерная и компьютерная графика: Практикум. — СПб.: БХВ-Петербург, 2004. 592 е., ил.

5. Быков А.В. Конструкторские системы российский вариант. М., Мир1. ПК 4/93, с.52-60.

6. Герасимов А.А. Автоматизация работы в Компас-График. СПб.: БХВ-Петербург, 2010. - 608 с.

7. Голованов Н.Н. Геометрическое моделирование. — Изд-во Физико-математической литературы, 2002. 472 с.

8. Гардан И., Люка М. Машинная графика и автоматизация конструирования.-М.: Мир, 1987.-272 е., ил.

9. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства. — М.: 1987. 528 е.,ил.

10. Далека В.Д., Деревянко А.С., Кравец О.Г., Тимановская JI.E. Модели и структуры данных.// Учебн. Пособие. -Харьков: ХГПУ, 2000. 241с.

11. Единая система конструкторской документации. Общие правила выполнения чертежей. -М.: Стандарты, 1988. 240 с.

12. Жарков Н.Б., Минеев Н.А., Прогди Р.Г. KoMnac-3D, vl 1. Полное руководство. — М.: Наука и техника, 2010. 688 е., ил.

13. Зуев С.А., Полещук Н.Н. САПР на базе AutoCAD как это делается. -.СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 1168 с.

14. Киндук М. Работа в системе проектирования KoMnac-3D, vll. М.: Эксмо, 2010.-512 с.

15. Климачева Т.Н. AutoCAD 2010. Полный курс для профессионалов М.: Диалектика, 2009.- 1088 е., ил.

16. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ — М., «Вильяме», 2008. 1296 с.

17. Лячек Ю.Т., Изумрудов Д.О., Цветков П.Д. Автоматизация проектирования механических конструкций: Учебн. Пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2001. 60с.

18. Лячек Ю. Т., Нахимовский Я. А., Павлов С. Н. Аналитико-синтетический метод формирования параметрических моделей конструкторских чертежей / Труды 5 межд. конференции по компьютернойграфике и визуализации "Графикон-95", С-Пб., 1995, том 1, с. 71-78.

19. Макачев А. Сканеры для САПР и ГИС. М.: Электронный офис (газета для специалистов по автоматизации управления, инд. 32509, http://www.vest.msk.ru\eo), декабрь 1996, с. 10-11.

20. Мартин Д. Планирование развития автоматизированных систем. М.: Финансы и статистика, 1984. - 196 с.

21. Осипов В.К., Чекмарев А.А. Справочник по машиностроительному черчению. М.: Высшая Школа, 2008. -493 е., ил.

22. Осокин Ю. Mechanics LT полное соответствие ЕСКД.// САПР и графика.-№ 1,2000.

23. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Э.Т. Романычева, А.К. Иванова, А.С. Куликов и др.; Под ред. Э.Т. Романычевой — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1989. 448 е.: ил.

24. Полещук Н.Н. AutoCAD: разработка приложений, настройка и адаптация. -.СПб.: БХВ-Петербург, 2006. 992 с.

25. Полещук Н.Н. Visual LISP и секреты адаптации AutoCAD. -.СПб.: БХВ-Петербург, 2001. 576 е., ил.

26. Свет В. AutoCAD. Язык макрокоманд и создание кнопок.: СПб.: Издательство «БХВ Петербург», 2004. - 312с.

27. Чемоданова Т.В. Pro/ENGINEER: Деталь, Сборка, Чертеж СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 560 е.: ил.

28. Шам Тику. Настройка AutoCAD.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2006. — 768с.

29. Шпур Г., Краузе Ф.-А. Автоматизация проектирования в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1988. 648с.; ил.

30. Anderson, "Концентрация CV на полном электронном определении изделия". Engineering Automation, April 1996.

31. EDS Unigraphics v. 12: a new wave of CAD software. D.H. Brown Assodates, Feb. 1996.

32. Smith A.D. Solid Modeling Products. CAD Systems, November 1996.

33. ГОСТ 5264-80* ЕСКД. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. http.7Avww.skonline.ru/doc/2813.html/ (дата обращения 19.04.2010).

34. ГОСТ 8713-79*. ЕСКД. Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. http:// wvvvv.stroinauka.ru/d42dr5392m58.html /(дата обращения 19.04.2010).

35. ГОСТ 11534-75.ЕСКД. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры, http://www.rgost.ru/index.php/ (дата обращения 12.04.2010).

36. ГОСТ 11969-79. ЕСКД (СТ СЭВ 2856-81). Сварка плавлением. Основные положения и их обозначения. http://www.vondi.ru/innerc article id 1673.phtm/ (дата обращения 05.04.2010).

37. ГОСТ 14771-76. ЕСКД. Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. http://www.best-stroy.ru/gost/rl02/1757/ (дата обращения 08.02.2010).

38. ГОСТ 14776-79. ЕСКД. Дуговая сварка. Соединения сварные точечные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. http://www.skonline.ru/doc/9357.html/ (дата обращения 15.02.2010).

39. ГОСТ 14806-80* ЕСКД. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. htpp.7/www.skonline.ru/doc/18629.html/ (дата обращения 08.02.2010).

40. ГОСТ 16037-80: ЕСКД. Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры, http:// www.gostexpert.ru/gost/gost-16037-80 /(дата обращения 27.01.2010).

41. ГОСТ 16038-80* ЕСКД. Сварка дуговая. Соединения сварные трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава. Конструктивные элементы, основные типы и pa3Mepbi.http://www.stroyplan.ru/docs/ (дата обращения 18.01.2010).

42. ГОСТ 15164-78. ЕСКД. Электрошлаковая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры, http://www.i-mash.ru/. 15./215l-gostJ516478.html /(дата обращения 19.03.2010).

43. ГОСТ 23518-79. ЕСКД. Дуговая сварка в защитных газах Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. http://www.i-mash.ru/./gosty/gosty./2652-gost 2351879.html/(дата обращения 17.03.2010У

44. ГОСТ 23792-79. ЕСКД. Соединения контактные электрические сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. http://www. elec.ru/library/gostse78/gost23792-79/ (дата обращения 10.03.2010).

45. ГОСТ 2.301-68*. ЕСКД (СТ СЭВ 1181-78). Форматы, http://www.best-stroy.ru/gost/r59/1205/ (дата обращения 27.10.2009).

46. ГОСТ 2.305-68. ЕСКД. Изображения виды, разрезы, сечения. http://www. best-slroy.ru/gost/r59/. 209/ (дата обращения 02.11.2009).

47. ГОСТ 2.306-68*. ЕСКД (СТ СЭВ 860-78). Обозначения графических материалов и правила их нанесения на чертежах. http://www. skonline.ru/doc/3461.html (дата обращения 02.11.2009).

48. ГОСТ 2.307-68. ЕСКД. (СТ СЭВ 1976-79, СТ СЭВ 2180). Нанесение размеров и предельных отклонений, http://www.tsf.ru/gost/gost 2.307-68/ (дата обращения 27.02.2010).

49. ГОСТ 2.308-79. ЕСКД (СТ СЭВ 368-76). Указания на чертежах допусков формы и расположения поверхностей. http://www.gosthelp. ru/gost/ gost203.html (дата обращения 10.11.2009).

50. ГОСТ 2.309-73*. ЕСКД (СТ СЭВ 1632-79). Обозначение шероховатости поверхностей. http://www. cert.obninsk.ru/gost/1339/1339.html (дата обращения 17.11.209).

51. ГОСТ 2.310-68*. ЕСКД (СТ СЭВ 367-76). Нанесение на чертежах обозначений покрытий, термической и других видов обработки. http://www. cert.obninsk.ru/gost/1409/1409.html (дата обращения 23.11.2009).

52. ГОСТ 2.312-72. ЕСКД. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений, http://www.best-stroy.ru/gost/rl 22/1941 / (дата обращения 12.01.2010).

53. ГОСТ 2.313-82. ЕСКД. Условные изображения и обозначения швов неразъемных соединений, http://www.yondi.ru/innercarticleid901 .phtm/ (дата обращения 23.11.2009).

54. ГОСТ 2.314-68*. ЕСКД (СТ СЭВ 648-77). Указание на чертежах о маркировании и клеймении изделий, http://www.cert.obninsk.ru/gost/1423/ 1423 .html (дата обращения 30.11.2009).

55. ГОСТ 2.315-68*. ЕСКД (СТ СЭВ 1978-79). Изображения упрощенные и условные крепежных деталей. http://www.greb.rU/3/eckd/gost2-315-68.html (дата обращения 30.11.2009).

56. ГОСТ 2.316-68*. ЕСКД (СТ СЭВ 1978-79). Правила нанесения на чертежах технических требований и таблиц, http://www.skonline.ru/doc/ 3471 .htm (дата обращения 07.12.2009).