САПР и автоматизация производства: Пер. с англ.-М: Мир, 19877-528 с., ил.
В книге, написанной американскими учеными, рассмотрены основы построения систем автоматизированного проектирования и автоматизации производства с помощью микропроцессоров, микроЭВМ и станков с числовым программным управлением. Приведено описание программных средств интерактивной машинной графики и систем речевого ввода информации.
Для специалистов в области автоматизации проектирования и производства, а также студентов, изучающих системы автоматизированного проектирования и конструирования.
Предисловие редактора перевода
В современных системах управления все более тесной становится связь между управляющим оборудованием и самим производственным процессом при одновременном усложнении и объектов управления, и управляющих систем. Технологическая автоматика становится неотъемлемой частью самого технологического процесса, и ее уже следует рассматривать как сложный исполнительный механизм многоуровневой системы управления производством. При этом задачи, решаемые в системе управления технологическими процессами, по существу, перемещаются на уровень оперативного управления и координации работы автоматизированных комплексов по заданиям верхних уровней. В таких условиях критически возрастает ущерб от неверных проектных решений, а для исправления допущенных ошибок порою требуется полностью повторить весь цикл проектных работ. И это справедливо по отношению к любым проектируемым объектам-будь то отдельные детали, компоновочные блоки, системы, их аппаратные или программные средства. Кроме того, с увеличением степени интеграции отдельных компоновочных узлов систем все большее значение приобретает такой подход к их проектированию, когда учитывается вся необходимая информация о подсистемах, в которые создаваемый объект входит как составная часть. Это позволяет обеспечивать определенную гибкость систем по отношению к изменениям, совместимость более ранних и более поздних модификаций, выбор оптимальных проектных решений, окупаемость затрат в сроки, не превосходящие периода морального устаревания создаваемых объектов.
Традиционное раздельное рассмотрение задач проектирования и производства изделий уже не удовлетворяет потребностям сегодняшнего дня, так как не может гарантировать ни высокого качества проектов, ни надлежащего уровня организации производственных процессов, обеспечивающих их реализацию. Однако именно в процессе проектирования порождается существенная часть информации, используемой для организации производства.
Ясно, что решение отмеченных выше проблем возможно только на основе самого широкого применения ЭВМ в сфере проектной деятельности в целях создания систем автоматизированного проектирования, которые повышают производительность труда разработчиков, способствуют улучшению качества проектов, ведут к совершенствованию
Оглавление
Предисловие редактора перевода................... 5
Предисловие........................... 8
Глава 1. Введение в проблему................. 13
1.1. Предмет САПР/АПП.................... 13
1.2. Роль САПР/АПП в производственном цикле.......... 16
1.3. Традиционная автоматизация и САПР/АПП........... 18
f.4. Структура книги...................... 23
Литература.......................... 25
Часть I
Вычислительные машины и основы САПР/АПП...... 26
Глава 2. Машинная технология...................26
2.1. Введение......................... 26
2.2. Центральный процессор................... 28
2.3. Типы запоминающих устройств................ 31
2.4. Ввод-вывод........................ 34
2.5. Представление данных.................... 37
2.6. Языки программирования ЭВМ................ 38'
2.7. Работа с вычислительной системой.............. 42
Литература.......................... 46
Задачи............................ 46
Глава 3. Мини-ЭВМ, микроЭВМ и программируемые контроллеры ... 48
3.1. Введение......................... 48
3.2. Мини-ЭВМ ........................ 50
3.3. МикроЭВМ........................ 54
ЗА Программируемые контроллеры................. 58 •
Литература.......................... 64
Задачи............................ 65
Часть II .
Автоматизация проектирования............... 66
Глава 4. Основы САПР..................... 66
4.1. Введение .....'.................... '66
4.2. Структура процесса проектирования............... 70
4.3. Применение ЭВМ для автоматизации процесса проектирования .... J2
4.4. Формирование производственной базы данных.......... 80
4.5. Выгоды автоматизации проектирования............. 81
4.6. Примеры......................... 87
Литература...........................93
Глава 5. Техническое обеспечение систем автоматизации проектирования 95
5.1. Введение.......................... .95
5.Z Рабочая станция конструктора................. 96
5.3. Графический терминал.....................97
5.4. Операторские устройства ввода................ 108
5.5. Графопостроителя и другие устройства вывода.......... J14
5.6. Центральный процессор (ЦП)................. Н9 •
5.7. Вспомогательное запоминающее устройство............ 12"
Литература.......................... 122
Задачи............................ '2?
Глава 6. Программное обеспечение и база данных машинной графики |24
6.1. Введение......................... 124 •
Глава 8. Программирование операций обработки деталей на станках с ЧПУ
6.2. Структура программного обеспечения графических систем...... 125
6.3! Функции пакета программ машинной графики.......... 127
6.4. Построение геометрических форм......"......... 129
6.5. Преобразования....................... 132
6.6. Структура и состав базы данных............... 139
6.7. Каркасное и объемное моделирование.............. 142
6.8. Некоторые другие свойства САПР и их интеграция с системами автоматизации производственных процессов............ . 148
Литература.......................... 149
Задачи............................ 149
Часть III
Числовое программное управление. Основы автоматизации
производственных процессов................. 152
Глава 7. Традиционные методы числового программного управления ... 152
7-1. Введение ......................... 152
7.2. Основные компоненты системы ЧПУ............. 154
7.3. Процедура числового программного управления......... 157
7.4. Системы координат, применяемые в ЧПУ........v . . 160
Т.5. Системы числового программного управления движениями..... 163
7.6. Применение числового программного управления......... 166
7.7. Экономические аспекты ЧПУ................. 169
7.8. Заключение...................:..... 171
Литература.......................... 172
173
8.1. Введение ........................... 173
8.2. Перфолента для ЧПУ.................... 173
8.3. Кодирование и формат перфоленты.............. 175
8.4. Ручное; составление управляющих программ обработки деталей .... 177
8.5. Автоматизированное формирование управляющих программ с помощью ЭВМ........................... 179
8.6. Язык APT......................... 187
8.7. Макрооператоры в языке APT................ 198
8.8. Использование интерактивной машинной графики при программировании СЧПУ......................... 202
8.9. Речевое Программирование СЧПУ............... 209
8.10. Ручной ввод данных..................... 210
Литература.......................... 212
Задачи..............,............. 212
Приложение. Определения командных слов языка APT........ 216
Глава 9. Управление от ЭВМ в системах ЧПУ.......... 224
9.1. Введение ....'..................... 224
9.2. Проблемы, возникающие при использовании обычных СЧПУ .... 225
9.3. Технические средства ЧПУ.................. 226
9.4. Числовое программное управление от ЭВМ........... 228
9.5. Прямое цифровое управление .................. 233
9.6. Комбинированные системы ПЦУ/МЧПУ............. 239
9.7. Системы механической обработки с адаптивным управлением .... 241
9.8. Тенденции развития и новые разработки систем ЧПУ...... 249
Литература.......................... 254
Часть IV
Промышленные роботы................... . 256
до 10. Технология роботов.................... 256
10.1. Введение......................... 256
10.1 Физические компоновки роботов................ 257
10.3. Основные виды движений роботов............... 261
10.4. Другие технические характеристики.............. 263
10.5. Программирование роботов................. 268
10.6. Языки программирования роботов............... 269
10.7. Рабочие органы роботов................... 274
10.8. Управление и блокировка в производственных ячейках....... 276
10.9. Сенсоры роботов...................... 279
Литература.......................... 281
Задачи............................ 281
Глава 11. Применения роботов................... 284
11.1. Общие вопросы применения роботов............. 284
11.2. Перенос материалов.................... 286
11.3. Обслуживание станков и машин............... 287
11.4. Сварка.......................... 289
11.5. Нанесение покрытий распылением............... 293
11.6. Операции обработки.................... 294
11.7. Сборка.......................... 296
11.8. Контроль......................... 298
Литература.......................... 299
Часть V
Групповая технология и планирование
производственных процессов.................. зоо
Глава 12. Групповая технология.................. 300
12.1. Введение......................... 300
12.2. Семейство деталей..................... 302
12.3. Классификация и кодирование деталей............. 305
12.4. Три системы классификации и кодирования деталей....... 307
12.5. Центры механической обработки в групповой технологии..... 318
12.6. Преимущества групповой технологии.............. 322
Литература.......................... 325
Задачи ............................ 325
Глава 13. Автоматизированное планирование производства....... 327
13.1. Функция планирования................... 327
13.2. Автоматизированные системы производственного планирования поискового типа.......................... 329
13.3. Генерирующие автоматизированные системы производственного планирования ........................ 333
13.4. Преимущества АСПП.................... 335
13.5. Информационно-справочные системы по режимам механической обработки ......................... 336
13.6. Автоматизированное формирование временных нормативов..... 343
Литература.......................... 349
Задачи ............................ 350
Часть VI
Интегрированные системы управления производством .... 351
Глава 14. Планирование и управление производством....... . 351
14.1. Введение.......................... 351
14.2. Традиционные методы планирования и управления производством 352
14.3. Трудности, связанные с традиционным подходом к планированию и управлению производством.................. 357
14.4. Интегрированная система управления производством....... 358
14.5. Планирование и контроль затрат.............. 364
Литература.......................... 366
Глава 15. Управление запасами и планирование материальных потребностей 367
15.1. Введение......................... 367
15.2. Управление запасами.................... 367
15.3. Планирование материальных потребностей............ 372
15.4. Основные концепции ПМП.................. 372
15.5. Входная информация подсистемы ПМП............ 374
15.6. Принцип функционирования подсистемы ПМП........... 377
15.7. Выходные документы ПМП................. 381
15.8. Преимущества ПМП..................'. . 382
15.9. Система планирования производственных ресурсов (ППР)..... 382
Литература.......................... 385
Задачи............................ 386
Глава 16. Контроль за выполнением заказов и ходом производства 388
16.1. Введение . ,....................... 388
16.2. Функции контроля за выполнением заказов........... 388
16.3. Системы контроля за выполнением заказов........... 391
16.4. Формирование графиков работ............... . 395
16.5. Заводская система сбора данных............... 400
16.6. Автоматизированный контроль за ходом процесса........ 407
Литература.......................... 410
Задачи............................ 411
Часть VII
Управление от ЭВМ..................... 413
Глава 17. Связь ЭВМ с технологическим процессом......... 413
17.1. Введение......................... 413
17.2. Информация о технологическом процессе........... 413
17.3. Представление данных о технологическом процессе в системе управления ........................... 415
17.4. Аппаратные устройства сопряжения........i...... 417
"-- 17.5. Цифровая обработка данных................. 423
17.6. Иерархические системы и сети ЭВМ............. 427
Литература.......................... 431
Задачи............................ 431
Глава 18. ЭВМ в системах управления технологическими процессами 433
18.1. Введение......................... 433
18.2. Структурная модель технологического процесса......... 434
18.3. Стратегия и типы систем управления технологическими процессами 436
18.4. Сравнительный анализ распределенных и централизованных систем управления........................ 443
18.5. Системы прямого цифрового управления............ 448
18.6. Диспетчерские системы управления . . -............. 451
Литература.......................... 454
Глава 19. Автоматизированный контроль качества изделий....... 455
19.1. Введение......................... 455
19.2. Термины, относящиеся к области контроля качества........ 456
19.3. Применение ЭВМ в системах контроля качества......... 460
19.4. Контактные методы контроля................. 463
19.5. Оптические бесконтактные методы контроля.......... 464
19.6. Бесконтактные неоптические методы контроля.......... 471
19.7. Автоматизированная система испытаний............. 473
19.8. Интегрированная система автоматизированного проектирования, производства и управления качеством............... 477
Литература.......................... 478
Глава 20. Интегрированные производственные системы........ 479
' 20.1. Введение......................... 479
20.2. Типы производственных систем................ 480
20.3. Технологическое оборудование................. 485
20.4. Автоматические транспортно-накопительные системы........ 487
20.5. Автоматизированная система управления............ 491
20.6. Обслуживающий персонал.................. 495
20.7. Преимущества интегрированных производственных систем...... 497
Литература.......................... 499
Часть VIII
Проблемы реализации систем автоматизации проектирования и автоматизации производственных процессов (САПР/
АПП) ............................. 500
Глава 21. Внедрение САПР/АПП......'............ 500
21.1. Введение......................... 500
21.2. Системы, сдаваемые «под ключ»............... 502
21.3. Критерии выбора...................... 506
21.4. Оценка различных систем.................. 510
Литература.......................... 514
Глава 22. Перспективы развития САПР/АПП............ 515
Литература.......................... 518
Именной указатель........................ 319
Предметный указатель........................ 520
Цена: 300руб.
