2.1.2. Параметрическая графика

При конструировании технических систем очень широко используются типовые, нормализованные конструктивные элементы (отверстия, канавки и т.д.), детали и узлы. В машиностроении большая часть этих знаний представлена в виде параметрических прототипов чертежей (рис.2.2). Специалисты, применяющие САПИР, нуждаются в графическом документировании различных этапов проектирования объекта. Графическая база знаний является важной составляющей САПИР в машиностроении, обеспечивающей конструкторско-чертежную поддержку проектирования. Правильно созданная графическая база знаний призвана сократить до минимума время проектирования путем многократного использования типовых графических заготовок, оформленных в виде параметрических прототипов чертежей.

Параметрическим прототипом чертежа будем называть чертеж, созданный в графической системе на ЭВМ, с набором явно выделенных переменных параметров. Графическая система должна позволять пользователю-конструктору создавать параметрические чертежи в диалоге и объявлять имена переменных параметров чертежа. Параметры чертежа записываются в виде простых идентификаторов. Параметрический чертеж можно представлять в виде некоторой функции с набором формальных аргументов (переменных). В результате подстановки фактических значений переменных получается конкретный чертеж.

Hkl - Допуск на изготовление калибра, мм

Dnepr - Непроходной размер, мм

Dpr - Проходной размер, мм

B - Ширина скобы, мм

L - Длина скобы, мм

d - Диаметр отверстия в скобе, мм

l1 - Расстояние до центра 1-го отверстия, мм

l2 - Расстояние до центра 2-го отверстия, мм

Рис.2.2. Пример параметрического прототипа калибра-скобы ГОСТ 18360-73

Одной из основных особенностей графической системы является возможность создания параметрических чертежей без участия программистов. Пользователь- конструктор должен иметь возможность самостоятельно средствами графической системы создать параметрический чертеж. Практически во всех графических системах старого поколения предусмотрена возможность написания программ, которые по определенному алгоритму формируют чертежи. Для этого в рамках графической системы создаются специальные языки программирования с расширенными графическими возможностями. Опыт показал, что использование языка программирования не может служить основным средством для получения чертежей. Графические системы нового поколения содержат средства, которые без явного программирования позволяют пользователям определять взаимосвязи между отдельными элементами построения. Специализированные языки программирования являются дополнительным средством, которое дает возможность программистам использовать данную графическую систему в автоматизированном проектировании.

В состав графической базы знаний входят параметрические прототипы чертежей с таблицей формальных параметров. Каждому формальному параметру должно быть присвоено фактическое значение. Изменение чертежа осуществляется за счет изменения значений параметров графического прототипа, поэтому сам прототип называется параметрическим. Имена параметров графического прототипа входят в состав словаря понятий объекта проектирования. Набор значений параметров чертежа графического прототипа фиксируется в таблице параметров, которая определяется в списке таблиц проектируемого объекта. Собственно значения фактических параметров могут быть получены в результате расчета и переданы в чертеж, либо введены пользователем непосредственно в диалоге с графической системой.

Графический прототип может быть либо чертежом, либо фрагментом чертежа. Чертеж имеет рамку и один или несколько видов проектируемого объекта (детали или узла). Графический фрагмент не имеет рамки и является частью чертежа или другого фрагмента. Основное отличие между чертежом и фрагментом состоит в том, что фрагмент имеет локальную систему координат, точки привязки, список параметров и может быть многократно встроен в чертеж или другой фрагмент.

Работа с графическими прототипами осуществляется следующим образом (рис. 2.3):

1. Выполняется расчет или выбор из базы данных значений параметров проектируемого объекта.

2. Значения требуемых параметров вместе с выбранным графическим прототипом пере­даются в графическую систему.

3. Графическая система выполняет параметризацию графического прототипа согласно опре­деленным значениям параметров.

В результате параметризации получается конкретный чертеж или фрагмент чертежа. При необходимости полученный чертеж редактируется (дорабатывается) и выводится на печать. Полученный фрагмент может быть нанесен в определенное место другого чертежа. Пример чертежа калибра-скобы приведен в главе 3.2.1.

Параметрический прототип чертежа

Графическая система

Параметризованный чертеж

Набор значений параметров чертежа

Рис. 2.3. Схема параметризации прототипа чертежа