Рекомендательная система для САПР КОМПАС[1]
А.Н. Афанасьев,
проф. каф. «Выч. техн.», д.т.н., a.afanasev@ulstu.ru,
С.И. Бригаднов,
асп. каф. «Выч. техн.»,
прогр. ИДДО, sergbrig@yandex.ru,
УлГТУ, г.
Ульяновск
Разработана и реализована система анализа
проектных решений САПР КОМПАС; формирование индивидуального списка рекомендаций
в виде html-файла с подобранным материалом по определенным операциям
твердотельного моделирования.
Developed and realized system of analysis of design CAD KOMPAS
solutions; the formation of an individual list of recommendations in the form
of html-file with the chosen material for certain solid modeling operations.
Введение
Системы автоматизированного проектирования занимают
важное место на современном производстве и требуют наличия у проектировщиков
развитых умений и навыков автоматизированного проектирования. С увеличением
сложности современных САПР объектов машиностроения, повышением качества
проектных решений, ростом сложности технологических решений все более важным
становится создание эффективных средств и методов постоянного повышения
квалификации проектировщиков.
Однако современные обучающие системы не учитывают
специфику обучения проектной деятельности, отсутствует оценка его проектной деятельности.Формирование
необходимых рекомендаций для проектировщика позволит повысить эффективность
проектной деятельности.
1.
Организация взаимодействия с САПР КОМПАС – 3D
Архитектура разработанной
системы анализа проектных решений САПР КОМПАС показана на рис.1.
рис.
1 Архитектура рекомендательной системы к САПР КОМПАС- 3D
Взаимодействие программного
продукта с САПР осуществляется на основе API-интерфейса, который включает в
себя набор процедур и функций для управления процессами моделирования.[1]
Данный программный интерфейс состоит из набора библиотек, которые включают в
себя методы моделирования и математические функции ядра САПР. В САПР Компас-3D
на данный момент существуют API-интерфейсы двух версий: API5 и API7. Следует
заметить, что данные API-интерфейсы по реализации незначительно отличаются друг
от друга. Однако, для разработки полноценных подключаемых программных модулей
разрабатываемого приложения достаточно методов и свойств API5.
Авторский универсальный инструмент извлечения
текстового описания твердотельной модели детали и сборки из САПР КОМПАС-3D [2]
обеспечивает автоматизированное создание справочника к сборке/детали,
содержащего дерево построения и проектного описания – какие операции были
выполнены, чтобы сделать сборку/деталь.
Инструмент разработан на языке C#, взаимодействует
с программным интерфейсом КОМПАС-3D – KOMPAS.Application.5. Справочная
информация о сборке/детали генерируется автоматически из готовых справочных
систем помощи КОМПАС-3D с помощью функции Add и
структур ksPart, Params SDK
КОМПАС-3D и может быть сохранена в файле XML-формата.[3] На рис. 2 представлен
пользовательский интерфейс инструмента автоматического построения модели
предметной области на основе детали из САПР КОМПАС-3D на примере сборки «Редуктор
2ЧМ-40-40-51-Ц-У2»(рис. 3).
рис. 2 Текстовое описание сборки «Редуктор
2ЧМ-40-40-51-Ц-У2» в авторском инструменте
рис.3 Сборка «Редуктор 2ЧМ-40-40-51-Ц-У2» в САПР
КОМПАС – 3D
2.
Формирование рекомендаций проектировщику
Разработан и реализован метод формирования
рекомендаций для проектировщика в процессе трехмерного моделирования деталей.
Данный метод основан на протоколе проектных операций и отличается анализом
операций твердотельного трехмерного моделирования деталей, выполняемых в САПР
КОМПАС. Метод позволяет осуществить поиск неоптимально
выполненных проектных операций и сформировать рекомендации по замене их на последовательность
с меньшим количеством действий.
Алгоритм формирования рекомендаций проектировщику
состоит из шагов:
1.
Начало работы проектировщика с проектом.
2.
Генерация операций на основе имеющегося проекта (исходные данные – XML-описание
сборки).
3.
Добавление операции в последовательность операций.
4.
Поиск правила, которое соответствует последовательности операций.
5.
Формирование оптимального множества операций.
6.
Формирование рекомендации на основе множеств оптимальных и неоптимальных
операций.
7.
Добавление рекомендации в индивидуальный список рекомендаций проектировщика
и вывод на экран в виде html-файла.
Исходными данными для поиска и анализ правил
последовательности операций служит АЗБУКА КОМПАС.
В
листинге 1 представлен фрагмент кода формирования рекомендации для сборки/детали.
@many_op.each
{ |many|
nodes.select{|n| n['type'] == many}.group_by { |t|
t['params'].collect{|k, v| "#{k}_#{v}"}
}.each
{ |key, lst|
next if lst.size == 1
txt_op = {'Операцияскругления' => 'Скругление', 'Фаска' => 'Фаска',
'наклон' => 'Наклон'}[many]
txt = "Увас #{lst.size} одинаковыхоперации (#{lst.collect{|t| "«#{t['name']}»"}.join(',')}). Не используйте операцию «#{txt_op}» для каждого
ребра в отдельности. Если это возможно, указывайте как можно большее количество
ребер, параметры для которых одинаковы."
if txt_op == 'Фаска'
txt = txt + recomend_faska
end
if txt_op == 'Скругление'
txt = txt + recomend_skrug
end
if txt_op == 'Наклон'
txt = txt + recomend_naklon
end
#
puts lst[0]['params'].va[0]
out_recomend(txt,
lst.collect{|t| t['params'].size
+ 1 + 1}.reduce(0){|sm, t| sm
+ t}, lst[0]['params'].size
+ lst.size + 1)
}
}
Листинг
1. Фрагмент кода формирования рекомендации при использовании одинаковых
операций
Рекомендации включают в себя следующие пункты:
1.
Название детали.
2.
Количество операций для построения детали.
3.
Общее количество действий для построения детали.
4.
Сформированные рекомендации по базовым операциям твердотельного моделирования.
5.
Рекомендуемый материал по построению базовых операций твердотельного моделирования.
6.
Уменьшение количества действий при выполнении рекомендаций в
количественном и процентном соотношении.
В результате для проектировщика формируется
индивидуальный список рекомендаций в виде html-файла с подобранным материалом
по определенным операциям.
рис. 4 Пример html-файла
с рекомендациями проектировщику
На рис. 4 представлен пример сформированных
рекомендаций по базовым операциям трехмерного твердотельного моделирования с
САПР КОМПАС: фаска, уклон, скругление.
На рис. 5 представлен
пример рекомендуемого материала для изучения по построению операций
твердотельного моделирования.
рис. 5 Материал по команде
«Фаска». Позволяет строить фаску на указанных ребрах модели
Заключение
Рекомендательная система САПР КОМПАС – 3D предназначена
для использования в учебных заведениях и на промышленных предприятиях.
Имеется опыт использования на АО «Ульяновский
механический завод» как системы повышения квалификации и переподготовки.
Литература
1.
Бригаднов С.И. Разработка
системы корпоративного обучения САПР на базе платформы Moodle
// Электронное обучение в непрерывном образовании 2015. Т. 1. С. 34-37.
2.
Свидетельство
о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015616393. Автоматическое
построение модели предметной области САПР на основе детали из КОМПАС-3D /
Афанасьев А.Н., Войт Н.Н., Канев Д.С.; заявитель и правообладатель Ульян. гос. тех. ун-т. - № 2015613505;
заявл. 24.04.2015; зарегистр.
09.06.2015 г. – Москва, Роспатент, 2015
3.
Афанасьев
А.Н., Войт Н.Н. Разработка и исследование средств извлечения из САПР КОМПАС-3D
и представление в веб-системах конструкторского
описания, 3D-моделей промышленных деталей и сборок // Системы проектирования,
технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла
промышленного продукта (CAD/CAM/PDM - 2015) Труды международной конференции.
Под ред. А.В. Толока. 2015. С. 208-212.