Методика. Правила формализованного представления конструкторской и технологической информации

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

МЕТОДИКА

ПРАВИЛА ФОРМАЛИЗОВАННОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

ИЗДАТЕЛЬСТВ СТАНДАРТОВ 14 О С К В А — >974

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СТАНДАРТОВ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР

МЕТОДИКА

ПРАВИЛА ФОРМАЛИЗОВАННОГО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКОЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Издательство стандартов Месива —197«

буквы греческого алфавита, индексы, штрихи и надчеркивания. Такие условные обозначения записывают в предметном языке в виде простых алфавитных слов по следующим правилам:

строчные буквы заменяют соответствующими им прописными, после которых ставят точку, например, вместо латинской буквы t следует записать латинскую букву Т. или схожую с ней по написанию русскую букву;

греческие буквы заменяют русскими наименованиями этих букв, например, букву Y следует заменить на слово «ГАММА»;

индекс записывают в строчку с тем словом, к которому он относится, и выделяют его с двух сторон вертикальными чертами, например, обозначение A_B/s следует записать как:

ДЕЛЬТА | В | Т. | СИГМА |

Первая буква А этого обозначения греческая и ее заменяют русским словом, буква В — индекс и поэтому его выделяют вертикальными чертами. Буква t — строчная и ее заменяют прописной с точкой, буква 2 —греческая и служит индексом, поэтому ее заменяют русским словом, которое выделяют с двух сторон вертикальными чертами;

каждый штрих в обозначениях заменяют закрывающей кавычкой, например, обозначение F"_t следует записать как F” | I | , а обозначение tz как Т.' / Z | и т. д.;

дробь, встречающуюся, например, в дюймовых резьбах, записывают как простое алфавитное слово, состоящее из целой части, знака « + », числителя и отделяемого от него наклонной чертой знаменателя дроби, представленных в виде целых или действительных чисел, например, величины 37» или ⁸/< следует соответственно записать как 3+7» или */*. Вместо отсутствующей целой части цифру «О» и знак « + » не ставят;

точки, встречающиеся в обозначениях деталей или сборочных единиц, заменяют двумя точками, например, обозначение детали 520.00.00.001 следует записать как:

520..00..00..001;

значение угловой величины, содержащей доли секунды, можно рекомендовать кодировать в виде алфавитного слова, в котором доли секунды отделяют наклонной чертой от записанных по правилам кодирования угловых величин градусов, минут и секунд, например, величину угла в 50,5 секунды можно записать как; 0.0.50/5.

Математическое обеспечение языка алфавитные слова не преобразует и представляет их в виде символов по ГОСТ 10859-64.

Составные алфавитные слова. Составное алфавитное слово записывают в виде совокупности простых алфавитных слов или целых чисел, разделенных символом ,__

Составными алфавитными словами пользуются для записи в языке условных обозначений, состоящих из нескольких слов или

содержащих символы «тире». Тире в этом случае заменяют символом «пробел», например, выражение «характер обработки» запишется в языке как ХАРАКТЕР l_j 0БРАБ0ТКИ, обозначение

1577—70 запишется в языке как L577    70    .

Диапазон значений величин. Диапазон значений величины—составное слово и его следует записывать в виде совокупности двух чисел или угловых величин, разделенных символом ; например, 0,25-г 0,35; 100-f ПО; 25.0.0 -f35.0.0 и т. п.

2.3. Кодирование параметров

Параметры кодируют в виде выражений, состоящих из наименований параметров и их значений, заключенных в скобки.

Наименованием параметра служит любое слово, кроме диапазона значений.

Параметры разделяют на следующие виды:

простые параметры;

списки;

сложные параметры;

таблицы.

Простые параметры. Значением простого параметра служит одно слово любого вида, например:

MAC (0.05),

ПР0Ф (Б0ЛВАНКА »—1 0БЖ АТА9),

КТ (7),

Н (0.8 т 1.2)

В этих примерах слова MAC, ПР0Ф, КТ, Н являются наименованиями параметров, обозначающих соответственно массу детали, профиль сортамента материала, класс точности и глубину термической обработки. Данные в скобках — значения этих параметров. Значение первого параметра является количественной характеристикой и поэтому представлено действительным числом. Значением второго параметра является обычное наименование вида профиля, представленное составным алфавитным словом. Значением третьего параметра является класс точности размера, который всегда представляют целым числом. Значение последнего параметра представлено диапазоном значений действительных чисел.

Списки. Значением списка служит последовательность слов и параметров, разделяемых запятыми, причем параметры могут

11

отсутствовать, например, группу рекомендуемых подач токарного станка описывают параметром:

S (0.8, 0.7, 0.55, 0.35, 0.3, 0.2), содержащим наименование S и заключенное в скобки перечисление подач, записанных в виде действительных чисел.

Строка информационной таблицы, содержащей в некоторых клетках по нескольку чисел, например, вида:

D	Л.	D,	н	Я,	в	с
			16	12
20	28	3G	22	28	0.8	1

требует вложенных списков и может быть представлена следующим образом:

СТ1 (20.,28.,36.,Н (16.,22.), Н1 (12.,28.), 0.8,!.)

Сложные параметры. Значением сложного параметра служит в общем случае последовательность параметров или списков, кроме таблиц*, например, размер на чертеже 0 260С₃ запишется в предметном языке в виде сложного параметра как:

ХМНфМ (260.) КТ(3) П(С))_э

где слова D, НфМ, КТ, П означают соответственно: диаметр,

номинальное значение размера, класс точности и вид посадки. Если класс точности и вид посадки не указаны, т. е. размер записан на чертеже как 0 260, то в предметном языке этот размер можно описать в виде сложного параметра

D (Н0М ( 260./) ,

либо в виде простого параметра

D(260).

Рассмотрим еще один пример сложного параметра. При описании метода механической обработки в качестве одного из параметров необходимо указать состояние обрабатываемой поверхности (С0П), при котором можно применять этот метод. Такой параметр можно записать, например, как

С0П (КТ(6,7,8 ) Ш ( RZ (320. f 40))).

Значением его служат список, характеризующий допускаемые классы точности, и диапазон значений высоты неровности профиля по 10 точкам, характеризующий шероховатость обрабатываемой поверхности.

Простые параметры допускается отделять друг от друга запятыми.

Таблицы. Значением таблицы служит выражение, состоящее из двух групп слов, взятых в скобки. Первая группа слов содержит два целых числа, разделенных запятой и взятых в скобки. Первое целое число означает число строк таблицы, а второе — число ее граф. Вторая группа состоит из последовательности слов, разделенных запятыми и представляющих последовательно записанные строки таблицы, например, таблица координат, определяющая положение трех точек на плоскости:

люжет быть записана в языке как

ХУ ((3,2), 1.,5.,10.,10.,20.,—2), где слово ХУ приняты в качестве наименования таблицы, цифра 3 ■означает число строк таблицы, а цифра 2 — число ее граф, после чего следуют значения таблицы, записанные построчно.

2*4. Кодирование элементов

Элемент представляют формализованным описанием, содержащим в общем случае номер, наименование и параметры элемента. После номера и наименования ставят запятые. Математическое обеспечение языка в ЭВМ запятые между параметрами элемента не учитывает. Каждому элементу в процессе кодирования присваивают номер, который является первым словом в описании элемента.

Примечание. Вместо номера элемента допускается использовать любое слово, кроме диапазона значений.

Наименование элементам присваивают при разработке системы кодирования и записывают его в виде простого или составного алфавитного слова или целого числа.

Примечание. Для математического обеспечения предметного языка в описании элемента необязательно давать его наименование.

Параметры следует кодировать в соответствии с указанными правилами, при этом порядок расположения их не регламентируется.

В одном выражении не допускается давать параметры с одинаковыми наименованиями, кроме простых параметров, входящих в состав различных сложных параметров.

Элементы могут быть двух видов:

простые;

составные.

В описании простого элемента не должно быть параметра с наименованием ЭЛЕМЕНТЫ. Например, информационный объект

13

«Методы механической обработки» составляется из элементов, каждый из которых характеризует возможности и условия применения отдельного метода, например, «Точение, характер обработки— чистовое, обеспечиваемый класс точности — 3,4 обеспечиваемое значение среднего арифметического отклонения профиля 2,5— 0,63 мкм — применяется для наружных поверхностей вращения, имеющих до обработки 5-й класс точности и высоту неровностей профиля по 10 точкам 20 мкм», характеризует чистовое точение и записывается в предметном языке в виде элемента как:

2, Т0ТЕНИЕ, хф( 1 )    КТ(3,4)    •    Ш(РА    (2,5 А 0,63)) ПфВ(ВР),

впфв(н) СфП(КТ(5) UJ(RZ(20.)))!

В этом примере приняты следующие обозначения:

Хф —характер обработки;

1    — чистовая;

ПфВ — поверхность;

ВР — вращения;

ВП$В —вид поверхности;

Н — наружная поверхность;

Ш — шероховатость поверхности;

RA — среднее арифметическое отклонение профиля;

RZ — высота неровностей профиля по 10 точкам.

Остальные обозначения были рассмотрены выше, а номер элемента взят произвольным.

В описании составного элемента должен быть параметр с наименованием ЭЛЕМЕНТЫ. Значением этого параметра служит номер или перечисление номеров элементов, составляющих в совокупности составной элемент. На рис. 1 приведен пример составно-

Рис. 1. Пример составного элемента.

14

го элемента. Поверхности 1—6 являются в совокупности составным элементом, который можно назвать «осевое отверстие», присвоить ему наименование    и    записать    как

1. 00 . ЭЛЕМЕНТЫ (1,2,3,4,5,6)1

2.5. Кодирование отношений

Отношение устанавливается между двумя или несколькими простыми или составными элементами и характеризуется: наименованием;

параметром с наименованием НЭД, значением которого являются номера элементов, для которых устанавливается отношение;

параметрами, определяющими конкретный характер отношения, они в частных случаях могут отсутствовать;

параметром с наименованием НЭ0, значением которого являются номера элементов, относительно которых устанавливается отношение.

Отношения кодуруются двумя способами: в виде сложного параметра; в виде элемента.

При кодировании отношения в виде сложного параметра следует соблюдать следующие правила:

наименование отношения следует записывать как наименование сложного параметра;

значение сложного параметра должно содержать простой диаметр с наименованием НЭ0 или список с наименованием

НЭ0;

параметры, определяющие конкретный характер отношения, следует записывать в соответствии с правилами кодирования параметров, причем порядок их расположения внутри сложного параметра не регламентируется.

При кодировании отношения в виде элемента следует соблюдать следующие правила:

отношению присваивают номер по правилам кодирования элементов;

в состав параметров элемента должен входить простой параметр с наименованием НЭД или список с наименованием НЭД;

в состав параметров элемента должен входить параметр с наименованием нэ0 ;

15

© Издательство стандартов, 1976

УДК 62(084.11)

ВВЕДЕНИЕ

Настоящая методика устанавливает правила кодирования информации о деталях любых классов, нормативно-справочных материалах и другой технологической информации в процессе автоматизированного проектирования.

Сейчас в различных организациях страны разработано достаточно много различных систем кодирования, которые ориентированы на описание определенных видов информации при решении конкретных конструкторских и технологических задач.

Однако в условиях автоматизированного проектирования необходима единая система описания различного рода информации.

Настоящая методика позволяет осуществить единый системный подход к формализованному представлению конструкторской и технологической информации.

Единство информационного языка позволяет осуществить широкий обмен результатами работ, а также обеспечить единый подход при разработке математического обеспечения автоматизированных систем технологической подготовки производства.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

При технологическом проектировании, а также конструировании специального оборудования и оснастки используют огромное количество разнообразной информации, содержащей исходную и производную информацию.

Исходную информацию подразделяют на переменную и условно-постоянную, а условно-постоянную — на справочную и методическую информацию.

Исходной называют информацию, существующую до начала проектирования. Переменная часть этой информации содержит исчерпывающие данные об изделии, программе выпуска и сроках выполнения этой программы и ее заменяют при каждом конкретном процессе проектирования.

Условно-постоянная справочная информация изменяется эпизодически и содержит сведения о методах получения заготовок и методах обработки, схемах установки и закрепления деталей в приспособлениях, нормализованных элементах приспособлений и приспособлениях, нормализованном инструменте и оборудовании, типовых деталях и технологических процессах, группах деталей и

3

групповых технологических процессах нормативно-технических документах и производственной обстановке конкретного предприятия на определенный период.

Производная информация формируется в процессе технологического проектирования и содержит все необходимые сведения о маршруте обработки отдельных поверхностей и промежуточных конфигурациях детали в процессе обработки, форме и размерах заготовки и маршруте обработки всей детали, технологических переходах и операциях, заданиях на проектирование специального оборудования, инструмента и приспособлений, графических изображениях операционных эскизов и инструментальных наладок и чертежах специальной оснастки.

Методическая информация определяет причинно-следственные связи между элементами исходной и производной информации, а также содержит рекомендуемые решения¹, которые следует принимать при определенных условиях на определенных стадиях проектирования.

Элементы информации, характеризующие создаваемые конструкции или процессы на той или иной стадии разработки и определяющие путь перехода на новую стадию, проектировщик мысленно объединяет в информационные объекты.

При создании и эксплуатации автоматизированных систем проектирования информационные объекты должны содержаться в памяти ЭВМ и перерабатываться при помощи машинных программ.

Форма представления информации в виде мысленных образов-чертежей, текстов, таблиц и т. п. не пригодна для ввода в ЭВМ. Информацию следует представлять по определенным правилам в виде цифр, букв, слов, формул и т. п., составляющим в совокупности формальный язык.

Для того чтобы описать некоторый достаточно сложный информационный объект (называемый в дальнейшем просто объектом), необходимо выразить информацию о нем более простыми понятиями, которые могут быть двух видов: элементы и отношения. Элементы можно подразделить на простые и составные.

Простым элементом является совокупность информации об об-екте, характеризуемая неизменным в пределах одного вида или класса объектов составом параметров, например, части элементарных поверхностей детали или их типовые сочетания, совокупность информации о термической обработке некоторой поверхности или технологическом переходе и т. п.

Параметры, определяющие структуру простых элементов, принимают за исходные понятия и их характеризуют наименованием' и множеством допустимых значений, например, выражение «Вид дополнительной обработки» может служить характеристикой не-

которой поверхности детали» на которую задана дополнительная обработка. Это выражение является общим названием понятий: накатка прямая, накатка сетчатая, рифление и т. п., которые и составляют множество допустимых значений параметра.

Элементы объекта, определяемые простыми элементами, называют составными элементами, например, элемент «наружная поверхность детали» определяют указанием всех элементарных наружных поверхностей этой детали.

Отношение между элементами — информация, характеризующая взаимосвязь между элементами и содержащая:

указание элементов, для которых установлено отношение;

указание элементов, относительно которых устанавливают отношение;

вид отношения: размерная связь, характер соединения, тождественность формы и т. п.;

необходимые характеристики, определяющие конкретный характер отношения.

Примером отношения может служить размерная связь между двумя поверхностями.

Структуру объекта, представляемую в виде элементов и отношений, условимся называть информационной моделью объекта.

Один и тот же объект может иметь различные информационные модели, которые отличаются выбором состава элементов, отношений и параметров.

Следует различать полные и частные информационные модели.

Полная модель характеризует объект со всей полнотой, необходимой для проектирования, и не содержит избыточной информации.

Частная модель содержит лишь те элементы и отношения полной модели, которые должны содержаться в описании объекта при решении конкретной задачи па определенной стадии проектирования.

Для любого объекта должна быть установлена одна полная модель, которую будем называть основной и из которой можно получать сколь угодно частных моделей. Результатом процесса кодирования может быть описание как основной, так и частных моделей, что определяется числом и характером задач, которые охватывает конкретная автоматизированная система технологической подготовки производства (АС ТПП) или ее автономно применяемая подсистема.

В процессе проектирования всегда возникает необходимость преобразовывать элементы, отношения и параметры основной модели в элементы, отношения и параметры другой полной модели этого же объекта, которые в отличие от основной будем называть производными моделями. Процесс формирования производных моделей есть процесс анализа объекта с точки зрения признаков, которые не содержатся в явном виде в основной модели.

5

На основании изложенного текста можно сформулировать два принципиальных требования к единому информационному языку:

а)    в информационном языке АС ТПП необходимо по единым правилам описывать основные, производные и получаемые из них частные модели всех информационных объектов процесса проектирования.

Поскольку любая информационная модель любого объекта содержит вполне определенные элементы и отношения, которые, в свою очередь, содержат также определенные наименования и значения параметров, то для выполнения первого требования нужен язык, при помощи которого можно описывать конкретные элементы, отношения и параметры.

Такой язык условимся называть предметным языком, т. е. языком описания конкретных предметов. Предметный язык составляет первый уровень информационного языка;

б)    в информационном языке АС ТПП необходимо описывать определения элементов и отношений производных моделей элементами и отношениями основной модели. Это требование имеет совершенно иной характер по сравнению с первым и его следует пояснять.

Объект всегда представлен в памяти ЭВМ описанием его основной модели предметным языком. Если необходимо проверить, содержит или нет определенный объект некоторый элемент или отношение, относящееся к его производной модели, то применяют два способа:

строят программу, которая преобразовывала бы описание основной модели в описание производной модели, после этого можно проверить наличие в полученном описании искомого элемента или отношения. Однако производных моделей в процессе проектирования требуется достаточно много, а подобные программы весьма сложны и громоздки, поэтому этот способ неэффективен;

создают язык, при помощи которого можно представлять в формальном виде тексты, называемые в разговорных языках определениями. Каждое определение разговорного языка описывает новое понятие уже существующими понятиями. Новым понятием является элемент или отношение производной модели, а существующими понятиями служат элементы и отношения основной модели, например, определение «Закрытая поверхность на детали типа тела вращения есть такая поверхность, для которой существуют слева и справа поверхности, имеющие больший диаметр» должно быть объектом описания в этом языке при условии, что основная информационная модель содержит понятия:    «поверх

ность», «диаметр», «находиться слева», «находиться справа» и не содержит понятия: «закрытая поверхность».

Выразительные средства предметного языка принципиально не пригодны для формального представления таких определений, поскольку определения подобного рода характеризуют множество

6

допустимых элементов, в то время как в предметном языке могут быть описаны лишь единичные элементы.

Формализованный язык, при помощи которого можно представлять определения элементов и отношений производных моделей элементами и отношениями основной модели, условимся называть языком описания признаков, ибо процесс формирования производных моделей — процесс выявления признаков объекта, влияющих на процесс решения некоторой задачи и не содержащихся в явном виде в основной модели.

Формализованные определения понятий в языке описания признаков, так же как и описания объекта в предметном языке служат исходной информацией для интерпретатора, который в настоящее время представляет собой комплекс программ для ЭВМ «Минск-32». Интерпретатор анализирует наличие у объекта признака, представленного формализованным определением, и при положительном результате формирует в предметном языке описание конкретного значения этого признака для определенного объекта.

Таким образом, информационные модели определяют состав кодируемой информации об объектах. При помощи предметного языка эта информация описывается и вводится в ЭВМ, а при помощи языка описания признаков осуществляется распознавание введенной информации со всех необходимых в процессе проектирования точек зрения.

2. СИНТАКСИС ПРЕДМЕТНОГО ЯЗЫКА

Предметный язык ориентирован на описание информационных моделей и должен содержать выразительные средства для описания наименований и значений параметров, простых и составных элементов и отношений, характеризующих информационные объекты.

2.1. Алфавит

Алфавит языка определяется символами, имеющимися на клавиатуре устройств подготовки данных и ввода их в ЭВМ, а также требованиями наглядности и отсутствия перекодировки описываемой информации.

Для представления в АС ТПП информации о различных объектах алфавит предметного языка должен содержать следующие символы:

все прописные буквы русского алфавита;

прописные буквы латинского алфавита, не совпадающие по начертанию с прописными буквами русского алфавита: D, F, G,I,J,L_t N, Q, R, 5, (/, V, Г, Z;

арабские цифры;

специальные символы:

Н—плюс;

7

— —минус,

,— запятая,

.—точка,

'—' —пробел,

) —круглая скобка правая,

~ —надчеркивание,

( —круглая скобка левая,

‘—открывающая кавычка,

* —закрывающая кавычка,

-f—знак промежутка,

I — вертикальная черта,

/—наклонная черта,

! — восклицательный знак.

При заполнении от руки кодированных бланков применяют следующие дополнительные символы:

—взамен буквы 3,    0    —взамен буквы О. Ъ —вза

мен буквы Ч.

2.2. Слова

Элементарными единицами информации об объектах в предметном языке являются наименования и значения параметров, для записи которых необходимы следующие виды слов: целые числа; действительные числа; угловые величины; простые алфавитные слова; составные алфавитные слова; диапазоны значений величин

Целые числа. Целое число записывают в виде группы цифр, серед которой может стоять знак « + » или «минус», причем для положительных чисел знак « +» допускается опускать. Целое число не должно содержать более девяти цифр, например, +400 или 400; —523 и т. д.

Целыми числами пользуются при кодировании значений параметров, являющихся количественными характеристиками и принимающих только целые значения, например: число резцов в наладке, номера элементов и т. п.

Целыми числами пользуются также при кодировании значений параметров, представляющих качественные характеристики элементов, например, параметр «особенность термической обработки» имеет два значения:

место определения твердости не задано — число «0» задано место определения твердости — число «1».

Эти числа будут кодами данных значений.

в

Математическое обеспечение языка преобразует в ЭВМ целые числа в форму двоичного числа с фиксированной запятой.

Действительные числа. Действительное число записывают в виде совокупности двух групп цифр, разделенных точкой. Первая группа обозначает целую, а вторая — дробную часть действительного числа, причем целая или дробная часть может отсутствовать. При отсутствии дробной части точку все равно следует ставить, при отсутствии целой части перед точкой надо ставить, ноль. Перед действительным числом ставят знак « + » или «минус», причем знак « + » можно опускать, например, 10.6; 0.12345; + 11344.; — 17.23 и т. п.

Действительными числами пользуются при кодировании количественных характеристик объектов, имеющих установленную размерность, например, килограмм, миллиметр, радиан и т. п.

Математическое обеспечение языка преобразует в ЭВМ действительные числа в форму двоичного числа с плавающей запятой.

Угловые величины. Угловую величину записывают в виде совокупности трех групп цифр, разделенных точками. Первая группа обозначает градусы, вторая—минуты, третья—секунды угловой величины. Если в угловую величину не входят градусы или минуты, или секунды, то вместо соответствующей группы цифр ставят ноль, например, величины углов 30°10^// или 60*4' следует соответственно записать как 30.0.10 и 60.1.0.

Математическое обеспечение языка преобразует в ЭВМ угловую величину в радианную меру и представляет двоичным числом с плавающей запятой.

Простые алфавитные слова. Простые алфавитные слова записывают в виде совокупности букв, цифр, точек и следующих специальных символов:    i    ;    /    _;    (    ; jj- —; +, при

чем наличие буквы или одного из указанных специальных символов, обязательно для отличия алфавитного слова от целого или действительного числа по формальным признакам. Число символов в слове не должно превосходить 128.

Простыми алфавитными словами пользуются для представлений в языке наименований и значений параметров в виде легко запоминающихся мнемонических обозначений, например, параметру «условное обозначение резьбы» можно присвоить мнемоническое наименование Уфр * Значениями этого параметра в инженерной практике являются условные обозначениям—метрическая резьба. Трап — трапецеидальная резьба и т. д., которые записывают в виде простых алфавитных слов и не кодируют.

Па практике конструкторскую и технологическую информацию кодируют условными буквенно-цифровыми обозначениями, установленными в государственных стандартах и другой нормативнотехнической документации, в которых применяют строчные буквы,

9

1

Под решением понимается непосредственное формирование некоторого конкретного элемента производной информации или указание о том. какой элемент информации необходимо формировать в данных условиях и как его формировать.

4