3Структура объекта проектирования

Структура – это множество элементов и отношения, определенные между этими элементами. Данное определение позволяет декомпозировать конструирование на две задачи: определение множества элементов (1) и определение отношений между этими элементами (2).

В среде геометрического моделирования элементами структуры будут геометрические модели деталей и узлов, а отношениями между ними – отношения сопряжения между гранями этих моделей. Таковым должен быть результат проектирования, так сказать, терминальное состояние. В программу следует закладывать структуру более общего вида. В должны быть не элементы, а классы элементов. Участниками сопряжений должны быть не конкретные грани, а свойства, значениями которых будут грани.

Структуру приспособления можно представить в следующем обобщенном виде (Рисунок 3 .3). Главный элемент – деталь, объект оснащения. Непосредственно с деталью контактируют функциональные элементы – установочные и фиксирующие. Несмотря на то, что детали технических объектов отличаются значительным геометрическим разнообразием для установки любой из них необходимо и достаточно только три поверхности – три базы. В приспособлении базы контактируют с установочными поверхностями установочных элементов. То есть, отношения между установочными функциональными элементами и оснащаемой деталью – это отношения сопряжения (совпадения) базовых поверхностей детали и установочных поверхностей установочных элементов.

Рисунок 3.3 – общая структура проектируемого приспособления

Функциональные элементы объединяются несущей системой, структура которой обусловлена следующими соображениями. У каждого функционального элемента имеются основные базы – грани, посредством которых он сам устанавливается в конструкции приспособления. Среди этих основных баз, как правило, есть одна плоская, которой элемент опирается на корпус (Рисунок 3 .4). Эта грань называется привалочная грань элемента.

Рисунок 3.4 ‑ Привалочные грани элементов

Привалочные грани функциональных элементов могут быть спроецированы на единую плоскость. На этой плоскости строится контур, охватывающий все проекции привалочных граней элементов. В результате получается привалочная грань корпуса. Привалочные грани функциональных элементов сопрягаются с привалочной гранью корпуса. В некоторых случаях это сопряжение устанавливается непосредственно (элемент «опора»,Рисунок 3 .3). В других случаях для установки сопряжения функциональный элемент удлиняется на недостающую величину (элемент «упор», Рисунок 3 .3). Третий вариант – сопряжение опосредованное, через специальный переходной элемент (элемент «фиксатор», Рисунок 3 .3). Таким образом, основные структурные элементы несущей системы – это привалочные грани элементов и привалочная грань корпуса.

Итак, структуру приспособления, как объекта проектирования, можно представить как комбинацию двух частей:

, (3.1)

где УЭ_j.Г_У – установочная грань j-го элемента, – n-я привалочная грань (привалочная грань n‑го элемента), – привалочная грань корпуса.

Первая часть – это схема установки детали в приспособлении, вторая ‑ несущая система. Таким образом, проектирование делится на две задачи: синтез схемы установки и синтез несущей системы.