ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы алгоритмизации синтеза машиностроительных конструкций из "Элементы теории автоматизации машиностроительного проектирования с помощью вычислительной техники " Выше в качестве одного из основных положений для построения методики алгоритмизации процессов конструирования машин было принято, что все машиностроительные конструкции от самых сложных до простых можно рассматривать как множества составляющих их элементов более низких порядков, определенным образом ориентированных относительно друг друга и соединенных между собой. [c.264] Процесс объединения отдельных элементов в конструкцию условимся называть синтезом машиностроительных конструкций. В качестве равноправного в некоторых случаях будем применять термин компоновка конструкций . [c.264] В процессе машиностроительного проектирования синтез конструкций из отдельных элементов является одной из основных и трудно формализуемых задач [78—80]. Однако на основе рассмотренных выше методов описания и решения ряда частных задач, возникающих при конструировании, процесс синтеза машиностроительных конструкций может быть фор.мализован и во многих случаях представлен в виде относительно несложных алгоритмов и программ. [c.264] При формализации процессов синтеза конструкций нами учитывались принципиальные различия между конструированием любых объектов человеком и машиной. [c.264] При обычном (немашинном) проектировании решение задач синтеза конструкций не представляет принципиальных затруднений для конструктора. Речь, разумеется, идет о первых, приближенных конструктивных решениях. Такие решения часто являются удовлетворительными, хотя далеко не лучшими из возможных. Объяснение сравнительной несложности немашинного решения заключается, на наш взгляд, в следующем. [c.264] Во-вторых, важную роль играет способность зрительного аппарата человека к многоканальному одновременному отражению 181]. Как правило, все объекты компоновки расположены в плоокости, состоят из непрерывных элементов и находятся в поле чертежа, размещенного в пределах чертежной досии. Конструктор без труда может охватить взглядом все поле одновременно. Если объекты по каким-либо причинам рассредоточены на большом поле и габариты их велики, то решение компоновки конструкции затрудняется и замедляется вследствие неодновременности восприятия разных ее частей. В основном по этой причине иногда довольно трудно решаются задачи объемной компоновки в пространстве. [c.265] Вычислительная машина лишена всех этих преимуществ зрительного восприятия объекта конструирования. Она оперирует не с воспринимаемым одновременно чертежом, а с дискретной информацией об объекте, представленной в виде таблиц кодированных сведений о конструкции. [c.265] Естественно, что решение позиционных геометрических задач, на которых базируется синтез конструкций, затрудняется и замедляется в связи с неодновременностью восприятия машиной информации о разных элементах конструкции и с необходимостью реализации большого числа сложных алгоритмов распознавания и оценки ситуаций, возникающих при проектировании. [c.265] При решении задач синтеза конструкций в связи с качественными различиями в способах обработки информации человеком и вычислительной машиной не всегда можно применять метод моделирования деятельности конструктора. Это подтверждается также отсутствием машинных алгоритмов распознавания зрительных образов. [c.265] Глушков по этому поводу писал Следует иметь в виду, что для большинства видов умственной деятельности в результате самоанализа человек может составить себе представление хотя бы о некоторых правилах для ее выполнения, которые реализуются им самим. Однако отсюда вовсе не следует, что именно эту систему правил человек должен вложить в машину. Дело в том, что отличие современных ЭВМ от человеческого мозга в скорости работы, а также некоторые другие их свойства делают целесообразным использование для машинной модели несколько иных правил, чем те, которые использует человек [82]. [c.266] Практика показала, что необходимы специальные способы алгоритмизации задач синтеза конструкций, приводящие к компактным алгоритмам и удобным машинным решениям. [c.266] Рассмотрим методы материализации принципиальных схем конструкций, т. е. превращения их в реальные детали, узлы и машины. Вопросы создания принципиальных схем конструкций представляют большую самостоятельную область конструирования и в данной работе не рассматриваются. [c.266] На основе капитальных работ по теории машин и механизмов [83—85] в настоящее время разрабатываются методы алгоритмического проектирования принципиальных схем машин. В работах [86, 87] изложены методы аналитического описания и преобразования структурных схем машин-автоматов, базирующиеся на материалах названных выше работ по теории механизмов и машин, а также на идеях математической теории алгоритмов 1[88] и алгебры высказываний. [c.266] На основе предложенной в этих работах методики возможно разработать алгоритмы и программы, а затем с помощью ЭЦВМ производить анализ и синтез структурных схем машин-автоматов, исследовать различные варианты этих схем и выбирать оптимальную схему, производить различные преобразования структур машин, синтезировать их из стандартных блоков, производить анализ и синтез структур агрегатных станков и автоматических линий [89]. Работы в этом направлении в настоящее время успешно продолжаются. [c.266] В некоторых специальных случаях конструирования, например при конструировании технолопической оснастки, агрегатных станков и т. п., процесс создания схемы конструкции неотделим от ее материализации. [c.266] Подбор элементов из множества нормализованных выполняется обычно в два этапа выбор типа элемента по функциональным признакам и уточнение размерных и других метрических его характеристик. Выбор типа элемента является сложной логической задачей, описываемой соответствиями между множеством исходных условий работы элемента в конструкции и множеством возможных типов элементов. Число возможных вариантов сочетаний исходных условий (в том числе и противоречивых), существующих независимо одно от другого, может достигать нескольких миллионов, что делает задачи такого рода весьма трудоемкими и требует для разработки алгоритмов их решения специальных методов и автоматизации самого процесса создания алгоритмов [31, 32]. [c.267] Выше были приведены примеры определения типов зажимных элементов токарных приспособлений и граф-схема алгоритма решения этой задачи, полученная автоматически с помощью ЭЦВМ Минск-22 на основе таблицы применяемости этих элементов. Граф-схема минимальна по фор)ме, требует минимального объема программы, но охватывает при этом 7 541 ООО возможных вариантов сочетаний исходных условий. Минимизация граф-схемы алгоритма предусматривается алгоритмом ее синтеза. Задачи этого типа преобладают среди логических задач, возникающих при проектировании и связанных с выбором того или иного решения. [c.267] Ниже рассматриваются методы алгоритмизации процессов синтеза машиностроительных конструкций. [c.268] Вернуться к основной статье