Система автоматизированного проектирования: Программы САПР – системы автоматизированного проектирования
Содержание
Обзор популярных систем автоматизированного проектирования
Система автоматизированного проектирования (САПР) – сложный комплекс средств, предназначенный для автоматизации проектирования.
Согласно принятым в 1980-х годах стандартам, САПР – это не просто некая программа, установленная на компьютере, это информационный комплекс, состоящий из аппаратного обеспечения (компьютера), программного обеспечения, описания способов и методов работы с системой, правил хранения данных и многого другого.
Однако, с приходом на отечественный рынок иностранных систем, широкое распространение получили аббревиатуры CAD (Computer Aided Design), которую можно перевести, как проектирование с применением компьютера, и CAD-system, которую можно перевести, как система для проектирования с помощью компьютера.
В настоящее время в среде специалистов по САПР многие термины утратили свой первоначальный смысл, а термин САПР теперь обозначает программу для автоматизированного проектирования. Другими словами, то, что раньше называлось ПО САПР или CAD-системой, теперь принято называть системой автоматизированного проектирования (САПР). Также можно встретить названия CAD-система, КАД-система, система САПР и многие другие, но все они обозначают одно – некую программу для автоматизированного проектирования.
На современном рынке существует большое количество САПР, которые решают разные задачи. В данном обзоре мы рассмотрим основные системы автоматизированного проектирования в области машиностроения.
Базовые и легкие САПР
Легкие системы САПР предназначены для 2D-проектирования и черчения, а также для создания отдельных трехмерных моделей без возможности работы со сборочными единицами.
Безусловный лидер среди базовых САПР – AutoCAD.
AutoCAD
AutoCAD — это базовая САПР, разрабатываемая и поставляемая компанией Autodesk. AutoCAD – самая распространенная CAD-система в мире, позволяющая проектировать как в двумерной, так и трехмерной среде. С помощью AutoCAD можно строить 3D-модели, создавать и оформлять чертежи и многое другое. AutoCAD является платформенной САПР, т.е. эта система не имеет четкой ориентации на определенную проектную область, в ней можно выполнять хоть строительные, хоть машиностроительные проекты, работать с изысканиями, электрикой и многим другим.
Система автоматизированного проектирования AutoCAD обладает следующими отличительными особенностями:
- Стандарт “де факто” в мире САПР
- Широкие возможности настройки и адаптации
- Средства создания приложений на встроенных языках (AutoLISP и пр.) и с применением API
- Обилие программ сторонних разработчиков.
Кроме того, Autodesk разрабатывает вертикальные версии AutoCAD — AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical и другие, которые предназначены для специалистов соответствующей направленности.
Bricscad
В настоящее время на рынке появился целый ряд систем, которые позиционируются, как альтернатива AutoCAD. Среди них можно отдельно отметить Bricscad от компании Bricsys, которая очень активно развивается, поддерживает напрямую формат DWG и имеет целый ряд отличий, включая инструменты прямого вариационного моделирования, поддержку BIM-технологий.
САПР среднего уровня
Средние системы САПР — это программы для 3D-моделирования изделий, проведения расчетов, автоматизации проектирования электрических, гидравлических и прочих вспомогательных систем. Данные в таких системах могут храниться как в обычной файловой системе, так и в единой среде электронного документооборота и управления данными (PDM- и PLM-системах). Часто в системах среднего класса присутствуют программы для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM-системы) и другие программы для технологического проектирования.
САПР среднего уровня – самые популярные системы на рынке. Они удачно сочетают в себе соотношение “цена/функциональность”, способны решить подавляющее число проектных задач и удовлетворить потребности большей части клиентов.
Autodesk Inventor
Профессиональный комплекс для трехмерного проектирования промышленных изделий и выпуска документации. Разработчик – компания Autodesk.
Среди особенностей Inventor стоит отметить:
- Продвинутые инструменты трехмерного моделирования, включая работу со свободными формами и технологию прямого редактирования
- Поддержку прямого импорта геометрии из других САПР с сохранением ассоциативной связи (технология AnyCAD)
- Тесную интеграцию с программами Autodesk — AutoCAD, 3ds Max, Alias, Revit, Navisworks и другими, что позволяет использовать Inventor для решения задач в разных областях, включая дизайн, архитектурно-строительное проектирование и пр.
- Поддержку отечественных стандартов при проведении расчетов, моделировании и оформлении документации
- Обширные библиотеки стандартных и часто используемых элементов
- Обилие мастеров проектирования типовых узлов и конструкций (болтовые соединения, зубчатые и ременные передачи, проектирование валов и колес и многое другое)
- Широкие возможности параметризации деталей и сборок, в том числе управление составом изделия
- Встроенную среду создания правил проектирования iLogic.
Для эффективного управления процессом разработки изделий, управления инженерными данными и организации коллективной работы над проектами, Autodesk Inventor может быть интегрирован с PLM-системой Autodesk Vault и схожими системами других разработчиков.
SolidWorks
Трехмерный программный комплекс для автоматизации конструкторских работ промышленного предприятия. Разработчик – компания Dassault Systemes.
Черты системы, выгодно отличающие ее от других CAD-систем:
- Продуманный интерфейс пользователя, ставший образцом для подражания
- Обилие надстроек для решения узкоспециализированных задач
- Ориентация как на конструкторскую, так и на технологическую подготовку производства
- Библиотеки стандартных элементов
- Распознавание и параметризация импортированной геометрии
- Интеграция с системой SolidWorks PDM
SolidEdge
Система трехмерного моделирования машиностроительных изделий, которую разрабатывает Siemens PLM Software.
Среди преимуществ системы можно выделить:
- Комбинацию технологий параметрического моделирования на основе конструктивных элементов и дерева построения с технологией прямого моделирования в рамках одной модели
- Расчетные среды, включая технологию генеративного дизайна
- Поддержку ЕСКД при оформлении документации
- Расширенные возможности проектирование литых деталей и оснастки для их изготовления
- Встроенный модуль автоматизированного создания схем и диаграмм
- Тесную интеграцию с Microsoft SharePoint и PLM-системой Teamcenter для совместной работы и управления данными
Компас-3D
Компас-3D – это система параметрического моделирования деталей и сборок, используемая в областях машиностроения, приборостроения и строительства. Разработчик – компания Аскон (Россия).
Преимущества системы Компас-3D:
- Простой и понятный интерфейс
- Использование трехмерного ядра собственной разработки (C3D)
- Полная поддержка ГОСТ и ЕСКД при проектировании и оформлении документации
- Большой набор надстроек для проектирования отдельных разделов проекта
- Гибкий подход к оснащению рабочих мест проектировщиков, что позволяет сэкономить при покупке
- Возможность интеграции с системой автоматизированного проектирования технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ и другими системами единого комплекса.
T-FLEX
Отечественная САПР среднего уровня, построенная на основе лицензионного трехмерного ядра Parasolid. Разработчик системы – компания ТопСистемы (Россия).
Отличительные черты системы:
- Мощнейшие инструменты параметризации деталей и сборок
- Продвинутые средства моделирования
- Простой механизм создания приложений без использования программирования
- Интеграция с другими программами комплекса T-FLEX PLM
- Инструменты расчета и оптимизации конструкций.
“Тяжелые” САПР
Тяжелые САПР предназначены для работы со сложными изделиями (большие сборки в авиастроении, кораблестроении и пр.) Функционально они делают все тоже самое, что и средние системы, но в них заложена совершенно другая архитектура и алгоритмы работы.
PTC Creo
Система 2D и 3D параметрического проектирования сложных изделий от компании PTC. САПР PTC Creo широко используется в самых разных областях проектирования.
Выгодные отличия системы от конкурирующих решений:
- Эффективная работа с большими и очень большими сборками
- Моделирование на основе истории и инструменты прямого моделирования
- Работа со сложными поверхностями
- Возможность масштабирования функциональности системы в зависимости от потребностей пользователя
- Разные представления единой, централизованной модели, разрабатываемой в системе
- Тесная интеграция с PLM-системой PTC Windchill.
NX
NX – флагманская система САПР производства компании Siemens PLM Software, которая используется для разработки сложных изделий, включающих элементы со сложной формой и плотной компоновкой большого количества составных частей.
Ключевые особенности NX:
- Поддержка разных операционных систем, включая UNIX, Linux, Mac OS X и Windows
- Одновременная работа большого числа пользователей в рамках одного проекта
- Полнофункциональное решение для моделирования
- Продвинутые инструменты промышленного дизайна (свободные формы, параметрические поверхности, динамический рендеринг)
- Инструменты моделирования поведения мехатронных систем
- Глубокая интеграция с PLM-системой Teamcenter.
CATIA
Система автоматизированного проектирования от компании Dassault Systemes, ориентированная на проектирование сложных комплексных изделий, в первую очередь, в области авиастроения и кораблестроения.
Отличительные особенности:
- Стандарт “де факто” в авиастроении
- Ориентация на работу с моделями сложных форм
- Глубокая интеграция с расчетными и технологическими системами
- Возможности для коллективной работы тысяч пользователей над одним проектом
- Поддержка междисциплинарной разработки систем.
Облачные САПР
В последнее время активно начали развиваться “облачные“ САПР, которые работают в виртуальной вычислительной среде, а не на локальном компьютере. Доступ к этим САПР осуществляется либо через специальное приложение, либо через обычный браузер. Неоспоримое преимущество таких систем – возможность их использования на слабых компьютерах, так как вся работа происходит в “облаке”.
Облачные САПР активно развиваются, и если несколько лет назад их можно было отнести к легким САПР, то теперь они прочно обосновались в категории средних САПР.
Fusion 360
САПР Fusion 360 ориентирована на решение широкого круга задач, начиная от простого моделирования и заканчивая проведением сложных расчетов. Разработчик системы – компания Autodesk.
Особенности Fusion 360:
- Продвинутый интерфейс пользователя
- Сочетание разных методов моделирования
- Продвинутые инструменты работы со сборками
- Возможность работы в онлайн и оффлайн режимах (при наличии и отсутствии постоянного подключения к сети Интернет)
- Доступная стоимость приобретения и содержания
- Расчеты, оптимизация, визуализация моделей
- Встроенная CAM-система
- Возможности прямого вывода моделей на 3D-печать.
Onshape
Полностью “облачная” САПР Onshape разрабатывается компанией Onshape.
На что стоит обратить внимание при выборе Onshape:
- Доступ к программе через браузер или мобильные приложения
- Работа только в режиме онлайн
- Узкая направленность на машиностроительное проектирование
- Полный набор функций для моделирования изделий машиностроения
- Контроль версий создаваемых проектов
- Поддержка языка FeatureScript для создания собственных приложений на основе Onshape.
Заключение
В настоящее время на рынке присутствуют самые разные современные CAD системы, которые отличаются между собой как по функциональности, так и по стоимости. Выбрать подходящую систему автоматизированного проектирования среди многих CAD – непростая задача. При принятии решения необходимо ориентироваться на потребности предприятия, задачи, которые стоят перед пользователями, стоимость приобретения и содержания системы и многие другие факторы.
Системы автоматизированного проектирования
Autodesk Autocad 2020
Двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения. В области двумерного проектирования позволяет использовать элементарные графические примитивы для получения более сложных объектов, предоставляет весьма обширные возможности работы со слоями и аннотативными объектами(размерами, текстом, обозначениями). Использование механизма внешних ссылок (XRef) позволяет разбивать чертеж на составные файлы, за которые ответственны различные разработчики, а динамические блоки расширяют возможности автоматизации 2D-проектирования обычным пользователем без использования программирования. Реализована поддержка двумерного параметрического черчения и возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными. Включает в себя полный набор инструментов для комплексного трёхмерного моделирования (поддерживается твердотельное, поверхностное и полигональное моделирование). Позволяет получить высококачественную визуализацию моделей с помощью системы рендеринга mental ray. Также в программе реализовано управление трёхмерной печатью.
https://www.autodesk.ru/
Autodesk Inventor 2020
Представляет набор профессиональных инструментов для машиностроительного 3D-проектирования, выпуска рабочей документации и моделирования изделий.
https://www.autodesk.ru/
Autodesk CFD Motion 2020
Расчетная система для точного и гибкого моделирования потоков жидкостей, газов и процессов теплопередачи. Может использовать геометрическую модель без установленного САПР-приложения на компьютере или может быть интегрирован во все основные САПР, включая Autodesk Inventor, Autodesk Revit, PTC Creo, Solidworks, UGNX, SpaceClaim. Для работы с геометрией используется специальная утилита, предназначенная для подготовки геометрической модели к расчету, а также построению качественной расчетной сетки. В её составе уже присутствуют инструменты для создания, изменения, упрощения и анализа геометрии. Autodesk CFD содержит базу данных большого количества материалов и веществ, используемых в различных отраслях промышленности, и включает все их теплофизические свойства, необходимые для CFD-расчетов.
https://www.autodesk.ru/
Nanocad ОПС 4.x
Предназначен для автоматизации проектирования охранно-пожарной сигнализации, системы оповещения и системы контроля и управления доступом, а также кабеленесущих систем.
https://www.nanocad.ru/
Nanocad СКС 4.x
Предназначен для автоматизации проектирования структурированных кабельных систем и телефонии здания, а также кабеленесущих систем.
https://www.nanocad.ru/
SolidWorks SWR-Технология
Специализированный модуль, предназначенный для информационной поддержки и автоматизации проектирования технологических процессов, включая формирование технической документации (от конструкторской спецификации до комплекта производственных документов). Проектирование технологических процессов ведется в системе «активного документа», то есть пользователь работает непосредственно с бланком документа, что максимально приближено к реальной работе технолога.
http://www.solidworks.ru/
SolidWorks SWR-Электрика
Модуль для решения задач проектирования электрожгутов в среде SolidWorks. Объединяет электрическую и механическую части проекта в единой среде проектирования, обеспечивает моделирование проводных соединений между контактами с применением пополняемой библиотеки соединителей и различных материалов — проводов, многожильных кабелей, изоляционных трубок, экранирующих плетенок и т.д. На основе выполненного проекта монтажа модуль автоматически создает полную информацию об использованных материалах и выполненных соединениях, представляя ее в виде таблиц и отчетов, монтажных шаблонов и сборочных чертежей.
http://www.solidworks.ru/
Unisim Design 450
Программное обеспечение для моделирования технологических процессов на промышленных предприятиях, которое помогает повысить эффективность проектирования и оптимизировать разрабатываемые решения. Позволяет создавать стационарные и динамические модели для проектирования и оптимизации промышленных установок и систем управления, анализа нештатных ситуаций и рисков, оценки систем безопасности, мониторинга рабочих показателей, устранения неполадок, улучшения эксплуатационных качеств, планирования бизнеса и управления активами.
https://www.honeywellprocess.com/en-US/explore/products/advanced-applications/unisim/Pages/unisim-design-suite.aspx
ЛИРА 10.4 Full
Многофункциональная система анализа и расчета строительных и машиностроительных конструкций различного назначения.
http://lira-soft.com
СТАРКОН 2016
Программный комплекс предназначен для статического и динамического расчета произвольных плоских и пространственных конструкций, а также для расчета по предельным состояниям и конструирования элементов строительных конструкций (сечений, балок, колонн, плит, фундаментов) и их узлов.
http://www.eurosoft.ru/products/building/starkon/
Компaс-3D V14.
Проектирование и конструирование в машиностроении.
универсальная система трехмерного моделирования в сферах конструирования, машиностроения и проектирования в строительстве. Использует собственное математическое ядро и параметрические технологии, разработанные компанией «АСКОН». В состав входит модуль трехмерного моделирования, универсальная система автоматизированного проектирования «КОМПАС-График», инструмент разработки спецификаций и текстовый редактор. Позволяет создавать и полностью описывать информационную модель изделия, анализировать ее и готовить данные для производства – передавать в систему проектирования технологических процессов или в систему для разработки управляющих программ ЧПУ.
http://kompas.ru/
Компaс-3D.Artisan Rendering для КОМПАС-3D V14
Инструмент создания высококачественных фотореалистичных изображений изделий и зданий, спроектированных в КОМПАС-3D. С его помощью можно комбинировать материалы и освещение, фон и сцену, и перейти от трехмерной модели до высококачественного изображения.
http://kompas.ru/
Компaс-3D. Расчетно-информационная система Электронный справочник Конструктора, редакция 4.
Мобильная версия приложения для помощи инженерам в разработке вариантов конструкции изделия, обосновании технического решения и подготовке конструкторской документации для производства.
http://kompas.ru/
Компaс-3D. Система прочностного анализа APM FEM V14 для Компaс-3D V14.
Предназначена для выполнения экспресс-расчетов твердотельных объектов в системе КОМПАС-3D, и визуализации результатов этих расчетов. В состав входят инструменты подготовки деталей и сборок к расчёту, задания граничных условий и нагрузок, а также встроенные генераторы конечно-элементной сетки (как с постоянным, так и с переменным шагом) и постпроцессор.
http://kompas.ru/
САПР — это… Что такое САПР?
САПР — система автоматизированного проектирования Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с. САПР Союз автопроизводителей России некоммерческое партнёрство авто, организация, РФ Источник:… … Словарь сокращений и аббревиатур
САПР — По ГОСТ 23501.0 79 Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
САПР ТП — САПРТП система автоматизированного проектирования технологических процессов техн. САПР ТП Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с … Словарь сокращений и аббревиатур
САПР М и ТП — системы автоматизированного проектирования машин и технологических процессов техн. Источник: http://www.omgtu.ru/newsite/index.php?mid=internetresursy1179222883 Пример использования кафедра САПР М и ТП … Словарь сокращений и аббревиатур
САПР — система автоматизированного проектирования … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого
САПР — Система автоматизированного проектирования … Металлургический словарь
сапр — саперная рота … Словарь сокращений русского языка
САПР — система автоматизации проектных работ система автоматизированного проектирования … Словарь сокращений русского языка
САПР НТ \»NORMA\ — система, эксплуатируемая на предприятиях авиационной промышленности с конца 60 х, начала 70 х годов XX столетия. Система предназначена для расчёта норм времени и охватывает: механообрабатывающее производство, сварочное производство, производство… … Википедия
САПР для архитектуры и строительства — В контексте цифрового производства и управления производственными процессами (см. MPM), которое является важной частью концепции управления жизненным циклом изделия (см. PLM), необходимо осуществлять проектирование не самих изделий, а средств их… … Справочник технического переводчика
|
|
Основы автоматизированного проектирования
Для того чтобы успешно выдерживать постоянно ужесточающуюся рыночную конкуренцию, фирмам-производителям приходится сокращать сроки разработки своей продукции, а также всеми доступными способами повышать ее качество и снижать себестоимость. Одним из тех средств, которые позволяют это успешно делать, являются системы автоматизированного проектирования (САПР).
Изначально они появились на Западе и назывались «CAD», что расшифровывается как «Computer Aided Design» («проектирование при помощи компьютера»). Эти программные пакеты предназначены для использования конструкторами в процессе проектирования различных изделий, а также для составления технической документации на них.
Реалии современного рынка таковы, что на нем лидирующие позиции обычно занимают те компании, которые используют не только традиционные, хорошо отработанные и проверенные на практике технологии, но и постоянно внедряют различные инновации, причем именно они играют решающую роль. Благодаря их применению в сочетании с самым современным оборудованием существенно сокращаются сроки производства и обеспечиваются высокие качественные характеристики выпускаемой продукции.
Можно с уверенностью констатировать тот факт, что научно-технический прогресс предполагает постоянное внедрение инновационных технологических процессов на базе современных средств производства. Именно он обеспечивает высокую экономическую эффективность предприятий, способствует рациональной организации их производственного процесса. Научно технический прогресс базируется на огромном объеме знаний, накопленных человечеством за время своего существования, который постоянно растет, причем в последнее время это происходит особенно быстрыми темпами.
Программные пакеты систем автоматизированного проектирования играют стратегически важную роль, поскольку их применение способствует внедрению прогрессивных индустриальных технологий, а также более рациональной организации производственных процессов. Сейчас САПР применяются при разработке и проектировании всей наукоемкой и инновационной продукции, и без них просто немыслимо дальнейшее развитие современных технологий.
Основой систем автоматизированного проектирования является компьютерный графический дизайн. В процессе сложных расчетов, производимых в ходе вычислительных процессов, формируется изображение, приставляющее собой аналитическую модель будущего изделия, которое выводится на экран монитора. Системы САПР позволяют разрабатывать сложнейшие изделия с минимальными затратами времени и материальных ресурсов.
Самые первые компьютерные системы автоматизированного проектирования представляли собой относительно несложные по теперешним меркам чертежно-графические приложения, а сейчас они являются сложными универсальными комплексами, которые обеспечивают полный цикл конструирования изделий. Следует заметить, что они существенным образом влияют на совершенствование технологий производства инновационной продукции. Их применение способствует максимальному сокращению издержек производства за счет его оптимизации, что, в конечном итоге, обеспечивает высокую степень конкурентоспособности производимых изделий.
Открытое образование — Системы автоматизированного проектирования
Russian
10 weeks
about 7 hours per week
2 credit points
Системы автоматизированного проектирования или САПР – это программы, которые позволяют работать с электронными чертежами и вести документацию, снижая риск погрешности в построении и расчетах. Сегодня редкий инженер предпочтет бумажные чертежи вместо САПР. Данный курс научит слушателей работать в одной из таких программ – Fusion 360.
About
Курс предназначен для специалистов, занимающихся конструкторской или проектной работой в области машиностроения, архитектуры, промышленного дизайна с использованием облачного программного продукта компании Autodesk Fusion 360 – одного из мировых лидеров среди решений для 3D-проектирования.
Fusion 360 – это комплексный облачный CAD/CAE/CAM инструмент для промышленного дизайна и машиностроительного проектирования. Он сочетает в себе лучшее от Inventor, Alias, Simulation и других программных продуктов Autodesk, позволяя создавать уникальную среду, которую с легкостью можно приспособить под себя, и которая позволит спроектировать практически все, что можно себе вообразить. Отлично работает как на PC, так и на Mac. Благодаря Fusion 360 все аспекты процесса проектирования могут быть рассмотрены на одной облачной платформе.
Format
В состав курса входят видеолекции, практические задания, задания для самостоятельной работы, тесты. Курс рассчитан на 10 недель. Недельная учебная нагрузка обучающегося по курсу – 7 часов Общая трудоемкость курса в зачетных единицах – 2 з.е.
В курсе имеется два типа дедлайна (предельного срока выполнения оценивающих мероприятий):
- мягкий дедлайн, при котором необходимо выполнить все оценивающие мероприятия текущей недели до ее завершения;
- жесткий дедлайн, при котором на выполнение оценивающих мероприятий после мягкого дедлайна дополнительно выделяется еще одна неделя по окончании которой доступ к соответствующим мероприятиям закрывается.
Information resources
- Официальный сайт разработчика программного продукта
- Онлайн – ресурс для преподавателей и студентов
- Академия Autodesk( мастер-классы по продуктам)
- Программ международного сертификационного экзамена UserLevelAutodesk
- Тьюториал по Fusion 360 базовый курс
- Сообщество (форум) пользователей Autodesk официальный порта компании
Requirements
Для успешного освоения курса необходимо уметь работать с ПК на уровне пользователя, обладать знаниями основ инженерного проектирования. В процессе обучения активно используется Fusion 360 (студентам вузов доступна бесплатная полнофункциональная версия для образования).
Course program
В курсе рассматриваются следующие темы:
1. Autodesk Fusion 360. Обзор облачной среды проектирования
2. Интерфейс и работа с эскизами в AutodeskFusion 360
3. Твердотельное моделирование в среде AutodeskFusion 360. Создание геометрии
4. Твердотельное моделирование в среде AutodeskFusion 360. Редактирование геометрии
5. Твердотельное моделирование в среде AutodeskFusion 360. Операции с телами и деталями
6. Работа с материалами, текстурами и анализ геометрии
7. Инструменты поверхностного моделирования. Обзор
8. Инструменты редактирования свободной геометрии. Обзор
9. Среда создания фотореалистичных изображений. Обзор
10. Специальные модули и возможности AutodeskFusion 360
Каждая тема предполагает изучение в течение одной недели.
Education results
- Разрабатывать эффективные проектные решения, отвечающие требованиям перспективного развития отрасли, в том числе с использованием САПР (РО-1).
- Использование математических моделей, элементов прикладного математического обеспечения САПР в решении проект- но-конструкторских и производственных задач (РО-2).
- Разрабатывать прикладные программы и программно-методические комплексы САПР на уровнях планирования, проектирования, кодирования, тестирования и комплексной отладки (РО-3).
- Использовать инструментальные средства разработки программного обеспечения (РО-4).
Formed competencies
12.03.01 Приборостроение
- Способность применять современные программные средства для разработки и редакции проектно-конструкторской и технологической документации, владеть элементами начертательной геометрии и инженерной графики (ПК-6)
15.04.05 Конструкторско‐технологическое обеспечение машиностроительных производств
- способностью участвовать в разработке проектов машиностроительных изделий и производств с учетом технологических, конструкторских, эксплуатационных, эстетических, экономических и управленческих параметров (ПК-6)
Сертификат
По итогам курса у слушателя есть возможность получить:
- сертификат об обучении от компании Autodesk;
- подтвердить свои знания на международном уровне, пройдя международную сертификацию AutodeskFusion 360 UserLevel;
- сертификат Университета ИТМО.
Что такое международная сертификация и зачем это нужно?
В современных условиях на рынке труда — Autodesk предлагает решение, которое поможет вам спозиционировать себя и доказать своё преимущество в глазах российских и зарубежных работодателей. Сертификационные экзамены Autodesk направлены в первую очередь на проверку практических навыков программного обеспечения.
Международная сертификация это:
- Документальное подтверждение уровня знаний и навыков от разработчика.
- Международныйсертификат, с ID в международном реестре специалистов, который действует во всем мире.
- Право размещать логотип Autodesk на визитной карточке.
- Возможность разместить электронный сертификат на HeadHunter.
Система автоматизированного проектирования технологических процессов ВЕРТИКАЛЬ
ВЕРТИКАЛЬ — система автоматизированного проектирования технологических процессов, которая решает большинство задач в рамках технологической подготовки производства и позволяет упростить формирование и сопровождение техпроцессов, повысить качество технологической документации и добиться оптимальных показателей использования имеющихся ресурсов предприятия.
Возможности системы:
- Проектирование технологических процессов
- Формирование заказов на проектирование СТО и создание управляющих программ для оборудования с ЧПУ
- Технологические расчеты
* Производятся с помощью расчетных приложений, которые поставляются отдельно - Формирование технологической документации в соответствии с требованиями ГОСТ РФ и стандартами, используемыми на предприятии
- Поддержка единого информационного пространства для управления жизненным циклом изделия
Проектирование технологических процессов
Система ВЕРТИКАЛЬ позволяет в автоматизированном режиме проектировать технологические процессы, в основе которых лежит иерархическая структура из операций, переходов, оборудования, профессий, оснастки и других технологических объектов, а также предоставляет возможность параллельного проектирования сложных и сквозных техпроцессов группой технологов в реальном режиме времени.
Поддерживается разработка типовых и групповых технологических процессов в рамках которой можно, единожды заполнив общие данные ТП, использовать их впоследствии для проектирования множества единичных технологических процессов. Также система поддерживает создание типовых и групповых техпроцессов на основе ранее разработанного единичного.
Специализированная компоновка интерфейса Вертикаль позволяет разрабатывать сборочные технологические процессы, в том числе и с использованием графической схемы комплектования операций и переходов
В рамках работы с системой ВЕРТИКАЛЬ обеспечивается поддержка актуальности технологической информации с помощью процессов управления изменениями.
Система поддерживает двустороннюю связь параметров технологического процесса с параметрами графических документов КОМПАС-3D: чертежей, эскизов, 3D-моделей. При изменении значений параметров в графических документах происходит соответствующее изменение ассоциированных параметров технологического процесса (например, изменение размеров в тексте перехода при изменении соответствующего габарита на чертеже). Имеется возможность и обратного действия — обновления значения параметра в графическом документе в ответ на изменения в ТП.
ВЕРТИКАЛЬ поддерживает бесшовную интеграцию с системой управления нормативно-справочной информацией ПОЛИНОМ:MDM. Поисковая система, реализованная в ВЕРТИКАЛЬ, позволяет находить, добавлять и проводить замену объектов техпроцесса напрямую из справочников ПОЛИНОМ:MDM без подъема окна системы. При этом поиск осуществляется среди тех объектов, которые могут быть применены с учетом настроенной модели техпроцесса.
Формирование заказов на проектирование СТО и создание управляющих программ для оборудования с ЧПУ
В системе ВЕРТИКАЛЬ реализованы функции формирования заявок на проектирование средств технологического оснащения (СТО) и управляющих программ (УП) для оборудования с ЧПУ. После формирования заявки отправляются на согласование в соответствующие службы, при этом согласование заявок возможно при работе с системой ЛОЦМАН:PLM.
Технологические расчеты
Специализированные приложения* позволяют проводить расчеты в различных областях технологической подготовки производства:
* Поставляются отдельно
Нормирование трудозатрат
Приложение Нормирование трудозатрат решает задачи автоматизированного расчета затрат времени на технологические операции. В системе реализованы различные методики расчета в зависимости от степени укрупнения норм затрат труда (дифференцированные, укрупненные, типовые) из более чем 50 сборников трудовых нормативов для различных видов работ (сборка, обработка резанием, давлением, получение покрытий, сварка, термическая обработки, операции общего назначения, технический контроль и др.)
Нормирование материалов
Нормирование материалов — универсальное приложение, позволяющее создавать и редактировать расчеты для решения широкого спектра задач материального нормирования в тесной интеграции с ВЕРТИКАЛЬ.
Приложение позволяет решать задачи назначения заготовки детали, расчета массы заготовки, автоматизации расчета нормы расхода основного материала и других параметров нормирования в технологических подразделениях предприятия.
Расчет режимов резания
Расчет режимов резания — приложение, предназначенное:
- для автоматизированного расчета параметров обработки материалов
- для подбора инструмента в зависимости от характеристик обрабатываемого материала, геометрических параметров обрабатываемого элемента, условий крепления, вида смазочно-охлаждающей жидкости, расчета режимов обработки, расчета вспомогательного времени, связанного с переходом.
Формирование технологической документации в соответствии с требованиями ГОСТ РФ и стандартами, используемыми на предприятии
После завершения разработки технологического процесса, который содержит все необходимые сведения для производства изделия, система ВЕРТИКАЛЬ позволяет в автоматическом режиме сформировать комплект технологической документации. В базовой поставке системы есть большинство форм документов, предусмотренных ГОСТ серии ЕСКД (технологические карты и ведомости).
Вкладка Предпросмотр карт позволяет пользователю визуально оценить как данные текущего объекта дерева проекта будут отображаться в документах. На вкладке можно отобразить как целиком весь комплект карт, так и отфильтрованный список карт, связанный с объектами техпроцесса.
Модуль ВЕРТИКАЛЬ-Отчеты позволяет создать новые отчетные формы и алгоритмы отбора данных для размещения на форме по требованиям предприятия практически любой сложности.
Комплект технологических документов на изделие может включать документы, содержащие сведения не только из единичного техпроцесса, но и сводную технологическую информацию по всем компонентам изделия. Как правило, это различные ведомости, например, ведомость специфицированных норм расхода, ведомость материалов, ведомость маршрутов.
Поддержка единого информационного пространства для управления жизненным циклом изделия
Система ВЕРТИКАЛЬ может использоваться на предприятии в качестве самостоятельного инструмента для решения задач технологической подготовки производства, а также интегрироваться с другими продуктами АСКОН, что позволяет включить систему в единое решение CT3D для управления жизненным циклом изделия и создать цифровую среду для совместной разработки изделия и подготовки производства. В результате электронное описание изделия содержит полную информацию, необходимую для поддержки этапов жизненного цикла изделия. На этапе подготовки производства обеспечивается накопление данных о результатах конструкторско-технологического проектирования и обмен информацией между инженерными службами.
Стоимость и условия приобретения ПО доступны у официальных представителей: https://ascon.ru/products/1279/purchase/offices/
Наши специалисты помогут подобрать подобрать приложения, необходимые для эффективного решениях ваших задач и запустить их в работу. Научат быстро и правильно работать в профессиональном ПО и проконсультируют по вопросам, возникающим при использовании.
Что такое компьютерное проектирование (САПР) и почему это важно
Когда большинство людей представляют себе строителя, они видят человека на строительной площадке в каске и жилете безопасности. Возможно, этот человек устанавливает гипсокартон, забивает гвозди, укладывает пол или даже обедает высоко над землей, напоминая культовую фотографию «Обед на вершине небоскреба». Хотя все это составляет часть работы, строительство во многих отношениях является технической работой. Так было всегда, но с появлением САПР роль технологий в отрасли и их влияние на работу выросли.
История CAD
Истоки CAD восходят к началу 60-х, Патрику Ханратти и Ивану Сазерленду. Работая в General Electric, Ханратти разработал программу, которую он назвал DAC, первую систему, в которой использовалась интерактивная графика и система программирования с числовым программным управлением.
Всего два года спустя, в 1963 году, Иван Сазерленд разработал систему, которая «открыла новые горизонты в компьютерном 3D-моделировании и визуальном моделировании, которое является основой для САПР.Сазерленд назвал свою программу Sketchpad и объяснил, что она «позволяет дизайнерам использовать световое перо для создания инженерных чертежей прямо на ЭЛТ».
В 1971 году Ханратти разработал программу под названием ADAM. Она была описана как «первая коммерчески доступная интегрированная интерактивная система графического дизайна, черчения и производства». Примерно девять из 10 программ САПР берут свое начало в ADAM.
Ханратти со временем модернизировал ADAM, что позволило ему работать на 16-битных и более поздних 32-битных компьютерах.С изменением названия на AD-2000 и расширением возможностей обработки и наплавки программа стала хитом.
Назначение CAD
Используемый инженерами, архитекторами и руководителями строительства, CAD заменил ручное черчение. Это помогает пользователям создавать проекты в 2D или 3D, чтобы они могли визуализировать конструкцию.
CAD позволяет разрабатывать, изменять и оптимизировать процесс проектирования.
CAD позволяет разрабатывать, изменять и оптимизировать процесс проектирования.Благодаря САПР инженеры могут создавать более точные представления и легко изменять их для повышения качества проектирования. Программное обеспечение также учитывает взаимодействие различных материалов: это особенно актуально, поскольку субподрядчики добавляют к чертежам дополнительные детали.
Сегодня чертежи / планы можно хранить в облаке. Таким образом, подрядчики получили доступ к чертежам / планам на основе САПР на рабочем месте. Целые группы могут легко проверить изменения плана, включая подрядчика и субподрядчиков.Таким образом, соответствующие стороны могут распознать возможное влияние изменений на строительство и при необходимости адаптироваться. Такой быстрый доступ к планам улучшает общение.
Эффективное использование всей информации в конечном итоге увеличивает производительность. САПР позволяет дизайнерам учитывать электричество, водопровод и другие элементы, помогая создать более комплексный дизайн. В конечном итоге это приводит к меньшему количеству изменений в работе и меньшему количеству сюрпризов во время строительства.
CAD и его дочерние продукты, с их многочисленными функциями, стали основным продуктом во всей строительной отрасли и на всех этапах процесса.Его технологическое влияние изменило правила игры в отрасли — строительство превратилось в технологическую работу.
CAD на практике
Эрик Силвик (Eric Cylwik) — старший виртуальный инженер-строитель в Sundt Construction, генеральном подрядчике полного цикла, который является одной из крупнейших строительных компаний в США.
Cylwik специализируется на виртуальном строительстве и на протяжении всей своей карьеры занимается 3D-моделированием строительных конструкций.В своей должности в Sundt Construction он поддерживает людей в строительном бизнесе, определяя, как технологии могут обеспечить предсказуемость, скорость и качество их работы. Он также следит за тем, чтобы технология работала правильно.
Cylwik начал использовать САПР еще во времена учебы в Университете штата Аризона, где он специализировался в области дизайна. «Это был первый инструмент, который я использовал при создании 3D-последовательностей и анимации», — сказал он.
Возможность визуализировать что-либо в 3D дает команде дизайнеров и строителей представление о том, как должен выглядеть законченный проект.
Сегодня Cylwik регулярно использует «множество различных инструментов, связанных с САПР». С их помощью он может разработать точные модели того, что еще предстоит разработать. Он разрабатывает способы передачи файлов между ключевыми игроками и создания окончательной модели замысла проекта.
«Возможность визуализировать что-либо в 3D дает команде дизайнеров и строителей представление о том, как должен выглядеть законченный проект», — сказал Цилвик.
Когда Цилвик работал в транспортной группе Сундта, он использовал данные САПР для определения высоты дорог, мостов и т. Д.Команда подключила CAD к оборудованию в полевых условиях, чтобы гарантировать, что оборудование выполняет задачи в соответствии со спецификациями. «Традиционно это было трудозатратно, но это [CAD] полностью меняет процесс. Это экономия времени; это повышает безопасность и снижает затраты ».
Есть много доступных предложений САПР, которые могут быть особенно полезны строителям. Ниже приведены некоторые из лучших программ САПР для строительной отрасли.
Лучшее доступное программное обеспечение САПР
CAD Civil 3D используется для планирования, проектирования и управления проектами гражданского строительства.Проекты можно разделить на «три основные категории проектов по освоению земель, водным ресурсам и транспорту; и может включать застройку территории, дорожное строительство, развитие рек, строительство портов, каналов, плотин, набережных и многое другое. … [Он] используется для создания трехмерных (3D) моделей земли, воды или транспортных объектов с сохранением динамических связей с исходными данными, такими как объекты профилирования, структурные линии, изолинии и коридоры ».
CAD Plant 3D предлагает современные решения 3D-дизайна для проектировщиков и инженеров предприятий.Программа помогает упростить моделирование компонентов установки, включая трубопроводы и опорные конструкции. Программное обеспечение предлагает ряд инструментов для решения типичных задач проектирования завода и технологического процесса, таких как стандартизация и настройка деталей для конкретного проекта. Это также повышает точность, а также увеличивает производительность проектирования и проектирования, поскольку при построении модели решаются типичные проблемы.
CATIA — это облачное программное обеспечение для проектирования, которое используется для физического моделирования и используется во многих отраслях промышленности.В строительстве облегчает проектирование построек. Программное обеспечение также рассматривается как первоклассный инструмент для обработки поверхностей (развития формы объекта). Более того, CATIA поддерживает несколько этапов проектирования продукта и помогает в проектировании различных систем, таких как электронная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Технология и ее дочерние продукты стали незаменимыми для строительных проектов любого типа и на всех этапах.
SkyCiv Structural 3D — это облачная программа для проектирования конструкций, предназначенная для инженеров-строителей.Полностью интерактивная программа позволяет пользователям моделировать, анализировать и проектировать широкий спектр конструкций. Инженеры могут анализировать множество проблем, таких как изгиб, напряжение и изгиб. Благодаря функциональности модели интеллектуального ремонта программа помогает пользователям выявлять и устранять проблемы.
SolidWorks Premium, программа, работающая в Microsoft Windows, обладает мощными возможностями трехмерного проектирования. По общему признанию, его можно использовать для создания 2D-проектов, но именно инструменты, связанные с 3D, делают его настолько ценным для инженеров-механиков и дизайнеров.SolidWorks «объединяет мощные инструменты проектирования, включая ведущие в отрасли возможности создания деталей, сборок и чертежей со встроенными функциями моделирования, рендеринга, анимации, управления данными о продукте и оценки затрат». Программа позволяет пользователям создавать 3D-модель из 2D-плоскости и наоборот.
CAD прошел долгий путь с тех пор, как Ханратти, Сазерленд и другие изобрели и улучшили его. Технология и ее побочные продукты стали обязательными для строительных проектов любого типа и на всех этапах.Это повышает точность, улучшает коммуникацию, ускоряет процесс строительства и снижает затраты.
Если вам понравилась эта статья, вот несколько электронных книг , вебинаров и тематических исследований вам может понравиться:
Поддерживайте актуальность технологий
Исследование строительства Frampton
Технологии в поле
Компьютерное проектирование (CAD) и автоматизированное производство (CAM)
Компьютерное проектирование (CAD) включает создание компьютерных моделей, определяемых геометрическими параметрами.Эти модели обычно появляются на мониторе компьютера как трехмерное представление детали или системы деталей, которые можно легко изменить, изменив соответствующие параметры. Системы CAD позволяют дизайнерам просматривать объекты в самых разных представлениях и тестировать эти объекты, моделируя реальные условия.
Компьютерное производство (CAM) использует геометрические проектные данные для управления автоматизированным оборудованием. Системы CAM связаны с системами числового программного управления (ЧПУ) или прямого числового управления (DNC).Эти системы отличаются от старых форм числового программного управления (ЧПУ) тем, что геометрические данные кодируются механически. Поскольку и CAD, и CAM используют компьютерные методы кодирования геометрических данных, процессы проектирования и производства могут быть высоко интегрированы. Системы автоматизированного проектирования и производства обычно называют CAD / CAM.
ИСТОКИ CAD / CAM
CAD возник из трех отдельных источников, которые также служат для выделения основных операций, которые обеспечивают системы CAD.Первый источник САПР появился в результате попыток автоматизировать процесс черчения. Эти разработки были впервые предложены исследовательскими лабораториями General Motors в начале 1960-х годов. Одним из важных преимуществ компьютерного моделирования по сравнению с традиционными методами черчения в экономии времени является то, что первые можно быстро исправить или изменить, изменив параметры модели. Второй источник САПР — это тестирование проектов с помощью моделирования. Использование компьютерного моделирования для тестирования продуктов было впервые использовано в таких высокотехнологичных отраслях, как аэрокосмическая промышленность и производство полупроводников.Третий источник развития САПР явился результатом усилий по облегчению перехода от процесса проектирования к производственному процессу с использованием технологий числового управления (ЧПУ), которые к середине 1960-х годов широко использовались во многих приложениях. Именно этот источник привел к увязке CAD и CAM. Одна из наиболее важных тенденций в технологиях CAD / CAM — это все более тесная интеграция между этапами проектирования и производства производственных процессов на основе CAD / CAM.
Разработка CAD и CAM и, в частности, взаимосвязь между ними преодолела традиционные недостатки ЧПУ в стоимости, простоте использования и скорости, позволив проектировать и производить детали с использованием одной и той же системы кодирования геометрических данных.Это нововведение значительно сократило период между проектированием и производством и значительно расширило объем производственных процессов, для которых можно было экономично использовать автоматизированное оборудование. Не менее важно, что CAD / CAM предоставил проектировщику гораздо более прямой контроль над производственным процессом, создавая возможность полностью интегрировать процессы проектирования и производства.
Быстрый рост использования технологий CAD / CAM после начала 1970-х годов стал возможен благодаря развитию массового производства кремниевых чипов и микропроцессоров, что привело к появлению более доступных компьютеров.Поскольку цена компьютеров продолжала снижаться, а их вычислительная мощность увеличивалась, использование CAD / CAM расширилось от крупных фирм, использующих методы крупномасштабного массового производства, до фирм всех размеров. Также расширился объем операций, в которых применялся CAD / CAM. В дополнение к формованию деталей с помощью традиционных процессов станков, таких как штамповка, сверление, фрезерование и шлифование, CAD / CAM стали использовать фирмы, занимающиеся производством бытовой электроники, электронных компонентов, формованных пластиков и множества других продуктов. .Компьютеры также используются для управления рядом производственных процессов (таких как химическая обработка), которые строго не определены как CAM, поскольку данные управления не основаны на геометрических параметрах.
Используя CAD, можно моделировать в трех измерениях движение детали в производственном процессе. Этот процесс может моделировать скорости подачи, углы и скорости станков, положение зажимов, удерживающих детали, а также диапазон и другие ограничения, ограничивающие работу станка.Постоянное развитие моделирования различных производственных процессов является одним из ключевых средств, с помощью которых системы CAD и CAM становятся все более интегрированными. Системы CAD / CAM также облегчают общение между теми, кто участвует в проектировании, производстве и других процессах. Это особенно важно, когда одна фирма заключает контракт с другой на разработку или производство компонента.
ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ
Моделирование с помощью систем CAD предлагает ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами черчения, в которых используются линейки, квадраты и циркуль.Например, дизайн можно изменять без стирания и перерисовки. Системы CAD также предлагают функции «масштабирования», аналогичные объективам камеры, с помощью которых дизайнер может увеличивать определенные элементы модели для облегчения проверки. Компьютерные модели обычно трехмерны и могут вращаться по любой оси, так же, как можно вращать настоящую трехмерную модель в руке, что позволяет дизайнеру получить более полное представление об объекте. Системы САПР также позволяют моделировать чертежи в разрезе, в которых раскрывается внутренняя форма детали, и иллюстрировать пространственные отношения между системой деталей.
Для понимания САПР полезно также понять, чего САПР не может. В САПР нет средств для понимания реальных концепций, таких как природа проектируемого объекта или функция, которую этот объект будет выполнять. Системы CAD функционируют благодаря своей способности кодифицировать геометрические концепции. Таким образом, процесс проектирования с использованием САПР включает перевод дизайнерской идеи в формальную геометрическую модель. Усилия по развитию компьютерного «искусственного интеллекта» (ИИ) пока не преуспели в том, чтобы выйти за рамки механического, представленного геометрическим (основанным на правилах) моделированием.
Другие ограничения САПР устраняются в рамках исследований и разработок в области экспертных систем. Это поле получено в результате исследований, проведенных в области ИИ. Один из примеров экспертной системы включает включение информации о природе материалов — их весе, прочности на разрыв, гибкости и т. Д. — в программное обеспечение САПР. Включая эту и другую информацию, система CAD могла бы «знать» то, что знает эксперт-инженер, когда этот инженер создает проект. Затем система могла бы имитировать образ мыслей инженера и фактически «создавать» больше дизайна.Экспертные системы могут включать реализацию более абстрактных принципов, таких как природа силы тяжести и трения, или функция и соотношение часто используемых частей, таких как рычаги или гайки и болты. Экспертные системы также могут изменить способ хранения и извлечения данных в системах CAD / CAM, заменив иерархическую систему той, которая предлагает большую гибкость. Однако все такие футуристические концепции во многом зависят от нашей способности анализировать процессы принятия решений людьми и, если возможно, переводить их в механические эквиваленты.
Одним из ключевых направлений развития технологий САПР является моделирование производительности. Среди наиболее распространенных типов моделирования — тестирование реакции на нагрузку и моделирование процесса, с помощью которого может быть изготовлена деталь, или динамических отношений между системой деталей. В стресс-тестах поверхности модели отображаются сеткой или сеткой, которые искажаются, когда деталь подвергается моделированию физического или термического напряжения. Динамические тесты служат дополнением или заменой для создания рабочих прототипов.Легкость, с которой характеристики детали могут быть изменены, способствует развитию оптимальной динамической эффективности, как в отношении функционирования системы деталей, так и производства любой данной детали. Моделирование также используется в автоматизации проектирования электроники, при которой моделирование протекания тока через цепь позволяет проводить быстрое тестирование различных конфигураций компонентов.
Процессы проектирования и производства в некотором смысле концептуально разделены. Тем не менее, процесс проектирования должен осуществляться с пониманием природы производственного процесса.Например, проектировщику необходимо знать свойства материалов, из которых может быть изготовлена деталь, различные методы, с помощью которых деталь может быть сформирована, а также масштаб производства, который является экономически целесообразным. Концептуальное совпадение дизайна и производства свидетельствует о потенциальных преимуществах CAD и CAM и о причине, по которой они обычно рассматриваются вместе как система.
Последние технические разработки существенно повлияли на полезность систем CAD / CAM.Например, постоянно растущая вычислительная мощность персональных компьютеров сделала их жизнеспособными в качестве средства для приложений CAD / CAM. Другой важной тенденцией является создание единого стандарта CAD-CAM, чтобы можно было обмениваться разными пакетами данных без задержек в производстве и доставке, ненужных изменений конструкции и других проблем, которые продолжают мешать некоторым инициативам CAD-CAM. Наконец, программное обеспечение CAD-CAM продолжает развиваться в таких областях, как визуальное представление и интеграция приложений моделирования и тестирования.
КОРПУС ДЛЯ CAS И CAS / CAM
Концептуально и функционально параллельным развитием CAD / CAM является CAS или CASE, компьютерная разработка программного обеспечения. Как определено SearchSMB.com в статье «CASE», «CASE ‘- это использование компьютерного метода для организации и контроля разработки программного обеспечения, особенно в больших и сложных проектах, в которых задействовано множество компонентов программного обеспечения и людей». История CASE восходит к 1970-м годам, когда компьютерные компании начали применять концепции из опыта CAD / CAM, чтобы внести больше дисциплины в процесс разработки программного обеспечения.
Еще одно сокращение, вызванное повсеместным присутствием CAD / CAM в производственном секторе, — CAS / CAM. Эта фраза означает программное обеспечение для автоматизированных продаж / компьютерного маркетинга. В случае CASE, а также CAS / CAM, ядром таких технологий является интеграция рабочих процессов и применение проверенных правил к повторяющемуся процессу.
БИБЛИОГРАФИЯ
Эймс, Бенджамин Б. «Как CAD делает это простым». Новости дизайна . 19 июня 2000г.
«Программа САПР работает с символами из CADDetails.com. « Product News Network . 11 января 2006 г.
«ДЕЛО». SearchSMB.com. Доступно по адресу http://searchsmb.techtarget.com/sDefinition/0,sid44_gci213838,00.html. Проверено 27 января 2006 г.
Кристман, Алан. «Технологические тенденции в программном обеспечении CAM». Современный механический цех . Декабрь 2005 г.
Леондес, Корнелиус, изд. «Компьютерное проектирование, проектирование и производство». Vol. 5 из Дизайн производственных систем . CRC Press, 2001.
«Что ты имеешь в виду?» Машиностроение-CIME . Ноябрь 2005 г.
Система автоматизированного проектирования
— обзор
4.2.2 Кинематические соединения
В некоторых системах САПР, таких как Pro / ENGINEER, проектировщикам предоставляется возможность выбрать либо ограничения сопряжения между геометрическими объектами (например, в таблицах 4.2 и 4.3). ) или определение кинематических соединений между компонентами.
Кинематическое соединение — это соединение между двумя компонентами, которое накладывает ограничения на их относительное движение.Обычно существует два типа суставов: нижняя пара и высшая пара. Физически соединение нижней пары используется для описания соединения между парой жестких компонентов, когда относительное движение характеризуется двумя общими поверхностями, скользящими друг по другу. Обычно используемые нижние парные соединения включают поворотные (также называемые шарнирами или штифтами), призматические (также называемые ползунками или перемещениями), цилиндрические, плоские, сферические и винтовые, как показано на рис. 4.9. С другой стороны, соединения более высоких пар описывают соединения точками или линиями, такие как соединение кулачкового толкателя.
Рисунок 4.9. Кинематические шарниры нижней пары. (a) поворотный, шарнирный или штифт, (b) призматический, скользящий или поступательный, (c) цилиндрический, (d) плоский, (e) сферический или шаровой, (f) универсальный, (g) винтовой.
Призматическое, скользящее или поступательное соединение (рисунок 4.9 (a)) требует, чтобы линия в движущемся компоненте (или сопрягаемой детали) оставалась коллинеарной с линией в неподвижном компоненте (или базовой части), а плоскость была параллельна ей. эта линия в движущемся компоненте поддерживает контакт с аналогичной параллельной плоскостью в неподвижном компоненте.Это ограничивает пять степеней свободы относительного движения звеньев — два поступательных и три вращательных, что, следовательно, имеет одну поступательную степень свободы.
Поворотное, шарнирное или штифтовое соединение (рисунок 4.9 (b)) требует, чтобы линия в движущемся компоненте оставалась коллинеарной с линией в фиксированном компоненте, а плоскость, перпендикулярная этой линии в движущемся компоненте, поддерживает контакт с аналогичная перпендикулярная плоскость в неподвижном элементе. Это ограничивает пять степеней свободы относительного движения деталей — три поступательных и два вращательных, что, следовательно, допускает только одну степень свободы вращения.
Цилиндрическое соединение (рисунок 4.9 (c)) требует, чтобы линия в движущемся компоненте оставалась коллинеарной с линией в неподвижном компоненте. Это комбинация поворотного шарнира и призматического шарнира. Этот шарнир имеет две степени свободы — поступательную и вращательную.
Плоское соединение (рис. 4.9 (d)) требует, чтобы плоскость подвижного компонента поддерживала контакт с плоскостью неподвижного компонента. Этот шарнир имеет три степени свободы: две поступательные и одну вращательную.
Сферический шарнир или шаровой шарнир (рисунок 4.9 (c)) требует, чтобы точка в движущемся компоненте поддерживала контакт с точкой в неподвижном компоненте. Этот шарнир имеет три степени свободы — все вращающиеся.
Карданный шарнир (Рисунок 4.9 (f)) позволяет передавать вращение одного компонента на вращение другого компонента. Это соединение особенно полезно для передачи вращательного движения вокруг углов или для передачи вращательного движения между двумя соединенными валами, которым разрешено изгибаться в точке соединения (например, ведущий вал в системе автомобильной трансмиссии).
Винтовое соединение (рис. 4.9 (g)) требует нарезания резьбы на двух компонентах, чтобы между ними было как вращательное, так и скользящее движение. Этот шарнир имеет одну степень свободы — вращательную и поступательную.
Степени свободы, которые ограничивают нижние шарниры, приведены в Таблице 4.5.
Таблица 4.5. Соединения нижней пары и ограничение глубины резкости
| Тип соединения | Ограничение глубины резкости | Примечания | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Смещение | Поворот | Всего | ||||||
| Поступательное | 2 | 3 | 5 | Перемещает вдоль оси | ||||
| Цилиндрический | 2 | 2 | Около 4 | Плоский | 2 | 1 | 3 | Компоненты, соединенные плоским шарниром, перемещаются в плоскости относительно друг друга.Вращение происходит вокруг оси, перпендикулярной плоскости. |
| Сферический | 3 | 0 | 3 | Вращается в любом направлении | ||||
| Универсальный | 3 | 1 | 4 | Вращается вокруг двух осей | 0,5 | 1 | Совместное вращение и поступательное движение по одной оси | |
Далее мы используем тот же пример ползунка и кривошипа, который обсуждался в разделе 4.2.1 для иллюстрации кинематических шарниров, используемых для сборки в Pro / ENGINEER. Обратите внимание, что при использовании кинематических соединений для сборки в Pro / ENGINEER проектировщики должны использовать менее интуитивно понятные объекты, такие как оси и точки, для определения соединений.
Кинематически, пример кривошипа с ползунком, показанный на рис. 4.6 (а), представляет собой четырехзвенный рычажный механизм, как схематично показано на рис. 4.10. Они обычно встречаются в механических системах, таких как двигатели внутреннего сгорания и оборудование для бурения нефтяных скважин.В двигателе внутреннего сгорания механизм приводится в действие пусковой нагрузкой, которая толкает поршень (ползун), преобразуя возвратно-поступательное движение во вращательное движение на кривошипе.
Рисунок 4.10. Схематический вид кинематической модели кривошипно-шатунного механизма.
В оборудовании для бурения нефтяных скважин крутящий момент прилагается к кривошипу. Вращательное движение преобразуется в возвратно-поступательное движение ползуна или поршня, который врезается в землю. Обратите внимание, что в любом случае длина кривошипа должна быть меньше длины стержня, чтобы механизм мог работать.Это называется законом Грасгофа (Erdman et al., 2001).
Узел ползунка и кривошипа, показанный на рисунке 4.11 (a), состоит из четырех частей: кривошипа ( crank.prt ), штока ( rod.prt ), пальца ( pin.prt ) и поршня (). поршневой.prt ), как показано в покомпонентном виде на Рисунке 4.11 (b). Вместо использования опорной части мы используем элементы базы сборки, показанные на рис. 4.11 (c), в качестве грунта. Базовые точки (например, APNT0 в сборке и PNT0 кривошипа, показанные на рисунке 4.11 (b)) и базовые оси (например, AA_1 сборки, показанной на рисунке 4.11 (c)), созданные в деталях и сборке, будут использоваться для определения соединений между деталями.
Рисунок 4.11. Кривошипно-бегунковый механизм. (a) Собранная кинематическая модель, (b) покомпонентное изображение с опорными точками для определения местоположений соединений, и (c) опорные элементы сборки, служащие в качестве наземной части.
Элементы базы данных сборки, показанные на рис. 4.11 (c), включают плоскости базы, оси базы и точки базы. Обратите внимание, что опорные оси AA_1 и AA_2 и опорная точка APNT0 будут использоваться для создания соединений — в частности, шарнирного соединения между землей и кривошипом, а также шарнирного соединения между землей и поршнем.
Мы определяем штифтовое соединение ( Pin1 ), которое допускает одно вращательное движение между кривошипом и землей. Второй штифт ( Pin2 ) создан для обеспечения вращательного движения между кривошипом и стержнем. После сборки кривошипа и штока система должна иметь две степени свободы, позволяющие кривошипу и штоку независимо вращаться вдоль соответствующих шарнирных соединений.
Затем штифт жестко крепится к стержню с использованием ограничений размещения, сохраняя при этом две степени свободы.Затем поршень собирается со штифтом, образуя третье шарнирное соединение. Следовательно, поршень будет свободно вращаться по общим осям A_1 (штифт) и A_5 (поршень). Общее количество степеней свободы теперь увеличивается до трех.
Наконец, поршень монтируется на землю с помощью призматического шарнира. Призматическое соединение создается путем совмещения двух параллельных осей ( A_6 в поршне и AA_1 в сборке) и двух базовых плоскостей ( DTM3 в поршне и ASM_TOP в сборке).Призматический шарнир допускает только одно поступательное движение между поршнем и землей, то есть вдоль общих осей без вращения. Кривошипно-ползунный механизм теперь ограничен плоским движением с тремя вращениями ( Pin1, Pin2 и Pin3 ) и одним поступательным движением ( Slider1 ). Однако все три вращения и поступательное движение связаны, образуя механизм с замкнутым контуром, оставляя только одну свободную степень свободы, которая может быть любым из трех вращений или поступательным движением.Обратите внимание на совместные символы Pro / ENGINEER, показанные на Рисунке 4.11 (a).
Общее количество степеней свободы кривошипно-ползункового механизма можно также рассчитать следующим образом, используя подсчет Грюблера:
3 (подвижных тел) × 6 (степеней свободы / тело) — 3 (поворотные шарниры) × 5 (степеней свободы / поворот. ) — 1 (призматический шарнир) × 5 (степеней свободы / призматический) = 18-20 = −2.
Мы знаем, что у этого кривошипно-шатунного механизма есть только одна степень свободы. Однако счет дает −2. Это связано с тем, что в системе созданы три избыточных степени свободы.Это нормально, потому что система CAD, такая как Pro / ENGINEER, отфильтровывает избыточные степени свободы для кинематического анализа. Соединения, определенные в этой имитационной модели, сведены в Таблицу 4.6. Пары опорных точек и опорных осей, созданные в деталях и сборке для определения этих четырех шарниров, можно увидеть на виде сверху и спереди механизма, как показано на рисунке 4.12.
Таблица 4.6. Соединения, определенные в имитационной модели
| Корпус | Кривошип | Шток / палец | Поршень | |
|---|---|---|---|---|
| Кривошип | Штифт1 A_1 и шатун | Штифт 2 A_2 (кривошип) / A_1 (шатун) и PNT1 (кривошип) / PNT4 (шатун) | ||
| Штифт / штифт | Штифт (штифт A) / A_1 (стержень) и PNT1 (кривошип) / PNT4 (стержень) | Pin3 A_5 (поршень) / A_1 (палец) и PNT2 (поршень) / (PNT0) штифт) | ||
| Поршень | Slider1 A_6 (поршень) / AA_1 и DTM3 (поршень) / ASM_TOP | Pin3 A_5 9 (поршень) 9014 9014 (поршень) ПНТ2 (поршень) / PN T0 (штифт) |
Рисунок 4.12. Расположение опорных точек и опорных осей. (а) вид сверху и (б) вид спереди.
Обратите внимание, что способ определения суставов не уникален. Одно из шарнирных соединений может быть заменено подшипниковым соединением, которое описывает идентичный кривошипно-ползунный механизм кинематически, в котором общая глубина резкости становится равной 1.
После завершения сборки с использованием кинематических шарниров вы можете нажать кнопку «Перетащить компоненты» в поле в верхней части графического окна в Pro / ENGINEER, щелкните и перетащите компонент, чтобы увидеть, как перемещаются детали.Вы также можете перенести сборку в Mechanism Design, выбрав в раскрывающемся меню: Applications> Mechanism (Приложения> Механизм), в котором вы можете создать драйвер (например, роторный двигатель) для привода механизма или определить силу, которая толкает поршень для проведения динамическое моделирование.
Понимание компонентов системы CAD
Эффективные программы автоматизированного проектирования (CAD) и автоматизированного производства (CAM) включают в себя следующие основные компоненты: пользовательский интерфейс (UI) и логику приложения.
В свою очередь, прикладная логика самого программного обеспечения CAD / CAM состоит из следующих частей:
- база данных;
- Пакет для 3D-визуализации;
- mesher;
- Разработчик 3D-моделей;
- и пакет для перевода 3D-данных.
В этом посте мы рассмотрим конкретные возможности, необходимые для каждого компонента логики приложения, чтобы построить полноценную систему CAD / CAM.
Логика приложения
Короче говоря, компоненты логики приложения САПР являются наиболее важными и наиболее сложными частями программного обеспечения.Тем не менее, они являются компонентами, которые не только обеспечивают работу программных комплексов САПР, но и отличают более функциональные и высококачественные пакеты от некачественных.
База данных
База данных является стандартным программным компонентом для всех программ, а не только для САПР. Ваше приложение
будет управлять базой данных через систему управления базами данных (СУБД).
Разработчик 3D-моделей
Средство 3D-моделирования является важным компонентом САПР. Он должен позволять вам создавать, изменять и запрашивать геометрическое представление объектов для их визуализации, моделирования или анализа.
Ваш специалист по 3D-моделированию должен для начала предоставить следующее:
Многогранное моделирование
В дополнение к B-Rep разработчик трехмерного моделирования должен предлагать возможность представления геометрии в форме треугольной сетки, особенно из STL, 3MF и других сопоставимых источников данных.
Многогранное моделирование важно для ряда отраслей, особенно для информационного моделирования в области здравоохранения и строительства (BIM). Так, например, в медицинском дизайне формы обычно более органичны.Пытаясь смоделировать эти данные в форме B-Rep, вы рискуете построить слишком много топологии или пространственных отношений, что, в свою очередь, потребует больших затрат на аппаратное и программное обеспечение проектировщиков / инженеров.
Напротив, многогранное моделирование менее затратно для системы и обеспечивает большую гибкость в определенных рабочих процессах, где поддержание этих сложных пространственных отношений и свойств не так важно. Идея состоит в том, чтобы сделать форму менее ресурсоемкой.
Проверка и диагностика ошибок
Разработчик модели должен уметь находить аномалии или проблемы в проекте, которые могут привести к функциональному сбою.Он также должен иметь возможность предоставлять интеллектуальную диагностику, которую затем можно использовать для итеративного улучшения дизайна.
Проверочные операции
Специалисты по 3D-моделированию должны вооружить ваших пользователей для выявления проблем, требующих потенциального исправления, например, повторяющихся или повторяющихся геометрических фигур, плоских треугольников, пересекающихся кромок и т. Д.
Операции очистки
Это функции восстановления, которые помогают пользователю сэкономить время при устранении потенциальных проблем. Специалист по 3D-моделированию должен выполнять операции сшивания, ремонта, удаления и закрытия отверстий.
Возможности запроса
Благодаря функциям запросов ваши пользователи смогут подробно изучить модели САПР, чтобы найти и решить потенциальные проблемы на более раннем этапе процесса проектирования. Им потребуются запросы на расстояние, обнаружение столкновений, закрытие, стрельба лучами, а также запросы объема, площади и массового имущества.
Выше приведены лишь некоторые из возможностей, которые необходимы вашему разработчику трехмерного моделирования для большинства рабочих процессов, но вам также следует подумать о добавлении плоских и многоплоскостных срезов, деформации и логических операций.
Удаление
Он должен распознавать типы элементов (например, отверстия, подушечки, карманы, логотипы и т. Д.) И иметь возможность удалять элементы. Разработчик 3D-моделей также должен учитывать упрощение модели. Это особенно важно, если вы создаете систему моделирования, поскольку чаще всего вам нужно максимально упростить свои модели, чтобы обеспечить имитацию с высокой производительностью.
Посмотрите, как Simerics реализована на всех своих CAD / CAM Требованиях к функциям
с использованием пакетов SDK Spatial
Преобразование 3D-данных
Следующий компонент — это пакет для трансляции 3D-данных.Это позволяет импортировать файлы CAD / CAM различных форматов для повторного использования данных и взаимодействия между различными командами, рабочими процессами и т. Д.
Полнофункциональный пакет для преобразования трехмерных данных позволит конечному пользователю импортировать в файл CAD или CAM структуру продукта или сборки, мозаичную геометрию, точную или B-Rep геометрию, а также идентификаторы метаданных.
Создание сетки
Ваш пакет САПР должен предлагать возможность создания сетчатой модели, то есть моделей с полигональным представлением (например,g., треугольники, четырехугольники и т. д.), но без массовых свойств. Это необходимая часть для моделирования на основе программного обеспечения, такого как вычислительная гидродинамика (CFD) или компьютерная инженерия (CAE).
Конкретные возможности вашего набора сетей должны включать:
- Поверхностная сетка
- Очистка сетки
- Объемная сетка
- Адаптация сетки.
Визуализация
Пакет 3D-визуализации служит внутренним механизмом для возможностей 3D-моделирования и преобразования 3D-данных вашего программного обеспечения CAD / CAM.Он должен поддерживать проверенные фреймворки, такие как OpenGL и Direct 3D, а также интегрироваться в компоненты, которые мы описали выше.
Пользовательский интерфейс (UI)
По сути, это часть вашего приложения CAD / CAM, которую видит конечный пользователь, то есть интерфейс пользователя (UX). Однако при всей своей важности UI / UX — это, так сказать, верхушка айсберга приложения. Но чтобы обеспечить первоклассный опыт, вам нужен каждый базовый компонент для создания, редактирования и визуализации моделей.
Убедитесь, что ваши системы CAD / CAM предлагают следующие возможности, необходимые для конечного пользователя:
В целом, проблема для независимых поставщиков программного обеспечения (ISV) заключается в разработке и сопровождении каждого из компонентов пакета CAD / CAM. Вам нужен не только большой объем ресурсов для разработки программного обеспечения, но и основные инженерные знания.
Это нереалистичное ожидание для любого независимого поставщика программного обеспечения, поэтому готовые решения (OOTB), уже содержащие эти компоненты, имеют решающее значение.Использование наборов OOTB позволяет вам не только предоставить точные возможности, которые ожидают конечные пользователи, но и сократить время разработки и вместо этого сосредоточиться на дифференциации (например, на улучшении UI / UX).
Spatial предоставляет все компоненты, необходимые для пакета CAD / CAM мирового класса, включая преобразование 3D-данных (3D InterOp), 3D-моделирование (3D ACIS и CGM Core Modelers), построение сетки (3D Precise Mesh) и 3D-визуализацию (HOOPS Visualize). ). Свяжитесь с нами сегодня и оцените наши SDK.
Топ-10 лучших программ САПР для всех уровней
Что такое программное обеспечение САПР?
Программное обеспечение, которое вы должны использовать при разработке чего-либо для 3D-печати, полностью зависит от того, что вы пытаетесь сделать.В целом программное обеспечение для 3D-дизайна делится на две категории. Программное обеспечение САПР обычно используется при создании промышленных объектов, таких как механические объекты. С другой стороны, некоторые программы САПР обеспечивают большую свободу творчества, поскольку проекты не должны работать механически, быть функциональными или соответствовать реальному устройству. Исторически программное обеспечение для 3D-моделирования использовалось в анимации фильмов и видеоиграх для создания органических дизайнов. Однако его также можно использовать для создания моделей для 3D-печати.
Здесь мы сосредотачиваемся на программном обеспечении САПР (автоматизированного проектирования) для механических объектов.Программное обеспечение может быть узкоспециализированным, оно разработано как технический инструмент с функциями в промышленном дизайне, механическом проектировании, архитектуре и таких областях, как аэрокосмическая техника и космонавтика. Модель CAD будет содержать такие данные, как свойства материала, размеры, допуски и информацию о производственном процессе. Более того, многие приложения САПР теперь предлагают расширенные возможности рендеринга и анимации для лучшей визуализации дизайна продукта.
Если вы решили создать модель для 3D-печати с помощью САПР, вы можете сохранить модель в формате файла стереолитографии (STL), фактическом формате файлов САПР для аддитивного производства (существуют и другие форматы файлов, специально разработанные для AM).
Список: 10 лучших от новичка до профессионального уровня
У нас также есть список программного обеспечения для 3D, предназначенного исключительно для новичков ЗДЕСЬ.
1. TinkerCAD
TinkerCAD — онлайн-приложение для 3D-дизайна от Autodesk, ориентированное на начинающих. В программе реализована интуитивно понятная концепция построения блоков, позволяющая разрабатывать модели из набора основных форм. Онлайн-программное обеспечение поставляется с библиотекой из миллионов файлов, которые пользователи могут использовать, чтобы находить формы, которые им больше всего подходят, и манипулировать ими по своему желанию.Он также напрямую взаимодействует со сторонними полиграфическими службами. Это довольно упрощенная программа, которая будет иметь ограничения для некоторых проектов. Тем не менее, он предназначен в основном для людей, не имеющих никакого опыта в 3D-моделировании.
— Начальный уровень
— Бесплатно
2. FreeCAD
FreeCAD — это полностью бесплатный инструмент параметрического 3D-моделирования с открытым исходным кодом, который позволяет создавать реальные объекты любого размера.Параметрический компонент упрощает редактирование. Вы можете перейти в историю своей модели и изменить параметры, чтобы получить другую модель. Это программное обеспечение не предназначено для профессиональных целей, но является хорошим средством обучения. Варианты, которые он предлагает, довольно простые, но это хорошая отправная точка, когда у вас нет опыта.
— Начальный уровень
— Бесплатно
3. БлокиCAD
Это программное обеспечение для 3D-моделирования создано специально для образовательных целей, его разработка ведется таким образом, чтобы в дальнейшем каждый мог использовать OpenSCAD, более профессиональное программное обеспечение САПР.Команды для развития предметов и их трансформации представлены цветными блоками, напоминающими всем известные конструкторы LEGO. Код BlocksCAD полностью совместим с OpenSCAD, так что вы можете дать своим моделям последний штрих. Форматы экспорта могут быть OpenSCAD или STL. Чтобы каждый мог научиться использовать программное обеспечение, BlocksCAD имеет канал Youtube с различными учебными пособиями по 3D-моделированию.
— Начальный уровень
— Бесплатно
4.Creo
Creo CAD — один из лидеров рынка в области проектирования изделий, разработанный Parametric Technology Corporation более 30 лет назад. Он объединяет множество функций, таких как тепловое, структурное, динамическое, параметрическое и произвольное создание поверхностей и прямое моделирование. Это законченный инструмент, идеально подходящий для аддитивного производства, который позволит вам выполнять все расчеты размеров при моделировании вашей окончательной идеи. Последняя версия Creo 5.0 была выпущена в 2018 году и отличается улучшенным пользовательским интерфейсом, переработанным для более удобной работы.30-дневная пробная версия доступна бесплатно.
— Промежуточный уровень
— Одна лицензия стоит 2310 долларов США
5. Fusion 360 °
Fusion 360 — это облачная программа 3D CAD. Он уникален в том смысле, что использует всю мощь возможностей для объединения команд дизайнеров для совместной работы над сложными проектами. Преимущество платформы Fusion 360 ° в том, что она хранит всю историю модели, включая все изменения.Он содержит множество вариантов дизайна, включая моделирование произвольной формы, твердое тело и сетку. Он работает на основе ежемесячной подписки. Разработчики также регулярно обновляют функции, улучшая их по мере появления новых выпусков. Он работает на нескольких платформах и позволяет пользователям получать доступ к своей информации где угодно. В опросе i.materialise в 2017 году они заметили скачок популярности программы за последние два года. Многие люди хвалят профессиональные возможности программного обеспечения, удобный интерфейс и рабочий процесс.
— Промежуточный уровень
— Оплата: 60 долларов в месяц или 495 долларов в год
— Бесплатно для студентов, преподавателей и академических учреждений
6. Solidworks
Изданный Dassault Systèmes, он часто используется профессиональными 3D-дизайнерами. Это параметрическая модель на основе признаков. Программное обеспечение включает в себя широкий спектр функций, таких как инструменты проверки конструкции или обратное проектирование. Чаще используется для промышленных объектов.Это довольно практично и подробно. Одна из его особенностей заключается в том, что в отличие от многих других программ, которые имитируют кривые за счет плавно наклонных плоских структур, Solidworks использует систему NURBS. Эта система позволяет создавать очень подробные изгибы. Кроме того, вместо многоугольного моделирования используется размерный эскиз, поэтому изменение размера становится гораздо менее хлопотным. Одним из недостатков, о котором часто говорят пользователи программного обеспечения, является ограниченная возможность импорта файлов .STL. Если вы хотите скачать и отредактировать.Файлы STL, скорее всего, потребуется дополнительная программа. Формат файла в значительной степени является форматом выходного файла и не предназначен для пост-дизайнерской обработки.
— Профессиональный уровень
— Одна лицензия стоит 3995 долларов США
7. AutoCAD
Программное обеспечение AutoCAD
от Autodesk было одним из первых программ САПР, выпущенных на рынок в 1982 году, что сделало его очень популярным программным обеспечением САПР в различных отраслях промышленности. Несмотря на то, что AutoCAD популярен и широко используется, его популярность в сообществе 3D-печати в последнее время снизилась, согласно i.опрос materialise. Многие пользователи отмечают, что, хотя он идеально подходит для 2D-черчения, его не так просто использовать для 3D-моделирования. Действительно, для того, чтобы выйти за рамки простых частей, нужно научиться осваивать макросы и скрипты. Программа предназначена для профессионалов, имеющих опыт алгоритмического программирования моделей. Если у вас есть такие навыки, вы мало что сможете сделать с AutoCAD. 3D-модели можно легко преобразовать в файлы STL для 3D-печати. С 2010 года AutoCAD был выпущен также в мобильном и веб-приложении под названием AutoCAD 360.
— Профессиональный уровень
— От 185 долларов в месяц или 1470 долларов в год
— Бесплатная и полнофункциональная версия для загрузки для студентов и преподавателей.
8. CATIA
Решение CATIA CAD исторически разрабатывалось для собственных нужд Dassault Aviation. Это больше, чем простое программное обеспечение САПР, это также многоплатформенный программный пакет для САПР, CAM (автоматизированное производство), CAE (автоматизированное проектирование) и многого другого.Он работает на платформе 3DEXPERIENCE от Dassault Systèmes. CATIA вводит новшества в дизайн и опыт продукта, интегрируя различные подходы к проектированию и разработке продукта, позволяя нескольким дисциплинам использовать свои существующие инструменты на всех этапах процесса разработки продукта. Таким образом, программное обеспечение очень полезно для промышленных и творческих дизайнеров, инженеров-механиков и системных архитекторов. CATIA предоставляет среду трехмерного проектирования, которая позволяет онлайн-людям и заинтересованным сторонам обмениваться проектами продуктов и совместно работать над их моделированием.
— Профессиональный уровень
— Начальная цена около 10 000 долларов США
9. OpenSCAD
OpenSCAD — это бесплатное программное обеспечение САПР с открытым исходным кодом, предназначенное для создания твердых 3D-моделей. Подходит для опытных пользователей, ищущих платформу для проработанного проекта. Кроме того, с учетом его конструктивной твердотельной геометрии (CSG) и экструзии 2D-контуров это программное обеспечение интуитивно понятно для кодеров / программистов. Он отлично подходит для простых форм, которые уже определены параметрически.Поскольку она полностью основана на языке описания, программа не будет интуитивно понятной для всех.
— Профессиональный уровень
— Бесплатно
10. Носорог
Компания, разработавшая это программное обеспечение, позиционирует его как самый универсальный в мире разработчик 3D-моделирования. Это коммерческое программное обеспечение для трехмерной компьютерной графики и САПР. Программа использует точную математическую модель, известную как NURB, которая позволяет манипулировать точками, кривыми, сетками, поверхностями, твердыми телами и многим другим различными способами.Сильной стороной Rhino3D является широкий спектр конструктивных особенностей. Он предлагает большую универсальность при создании сложных 3D-моделей. Однако многие пользователи сообщают, что программное обеспечение сложно изучить, и для его освоения потребуется много практики. Также сообщается, что это не самое точное программное обеспечение для улавливания намерений пользователей. Программное обеспечение доступно для загрузки в различных пакетах на их веб-сайте по разным ценам.
— Профессиональный уровень
— Включает различные пакеты; Носорог 6.0 начинается с 995 евро для Windows и Rhino 5.0 с 695 евро для Mac
Не забывайте, что на 26 февраля состоится веб-семинар. , вы можете зарегистрироваться бесплатно с сегодняшнего дня ЗДЕСЬ.
Был ли этот рейтинг полезен? Дайте нам знать в комментариях ниже или на наших страницах в Facebook и Twitter! Не забудьте подписаться на нашу бесплатную еженедельную рассылку новостей, где все последние новости в области 3D-печати доставляются прямо на ваш почтовый ящик!
Что такое компьютерное проектирование (САПР)?
Компьютерное проектирование или CAD относится к использованию компьютерного программного обеспечения, которое поддерживает процесс проектирования.Программное обеспечение помогает нам создавать, изменять, анализировать и улучшать дизайн. Другими словами, САПР — это программное обеспечение, которое помогает нам проектировать вещи.
Многие люди считают, что автоматизированное проектирование относится только к чертежам. На самом деле это не так. Под САПР понимается любое использование программного обеспечения для помощи в процессе проектирования.
Программное обеспечение
CAD заменяет рисование вручную автоматизированным процессом. Люди, работающие в архитектуре сегодня, вероятно, использовали 2D- или 3D-программы САПР. Те, кто работает в MEP или проектировании конструкций, также, вероятно, использовали программы 2D или 3D CAD.MEP обозначает м механическое, e электрическое и p сантехническое оборудование
Компьютерное проектирование упрощает работу дизайнеров, позволяя им создавать, изменять и оптимизировать проекты. Лаборатория Impact Labs Массачусетского технологического института утверждает: «Действительно, с помощью САПР вы можете создать все, что угодно! Хорошо, может быть, не совсем, но вы можете многое сделать. Он предоставляет вам возможности визуализации, которые оправдывают все ваши усилия по его изучению ». (Изображение: impactlabs.mit.edu)
Сименс, крупнейшая в Европе компания по производству и электронике, делает следующий комментарий:
«Компьютерное проектирование — это использование компьютерных программ для создания двух- или трехмерных графических изображений физических объектов.”
Компьютерное проектирование, многомерное изображение
Мы можем вращать двух- или трехмерные диаграммы. Поэтому мы можем рассматривать их под разными углами. Фактически, мы можем смотреть изнутри наружу. Дизайнеры используют специальный плоттер или принтер для профессиональной визуализации дизайна.
Автор: Nicola L.K. — Собственная работа, CC BY-SA 3.0, Ссылка
Люди используют компьютерный дизайн для проектирования схем. Программное обеспечение может использовать системные блоки, чтобы определить, какие компоненты вам нужны.Также может выложить принципиальную схему.
Людям нравятся программы САПР, потому что они могут быстро и легко менять различные дизайнерские идеи.
Создав что-то, мы можем построить и протестировать это виртуально. Другими словами, мы можем определить, будет ли это работать. Компаниям это нравится, потому что это снижает стоимость модификации прототипов и закупок деталей. Таким образом, они получают больше прибыли от каждого потраченного доллара.
Все больше профессий используют программы автоматизированного проектирования.Примеры включают художников, составителей, инженеров и архитекторов.
Концепция проектирования геометрических фигур для объектов — компьютерное геометрическое проектирование (CAGD) — очень похожа на CAD.
Роторный компрессор любезно предоставлен Ariel Corporation. Смоделированы и визуализированы в Solid Edge, программе САПР, принадлежащей Siemens. (Изображение: plm.automation.siemens.com)
Линейка систем автоматизированного проектирования
Программное обеспечение для автоматизированного проектирования сегодня существует для всех основных компьютерных платформ.Например, они существуют для Mac OS X, Unix, Windows и Linux. Пользовательский интерфейс обычно сосредоточен вокруг мыши, которую мы держим в руке. Также доступны ручки и оцифрованные графические планшеты.
В некоторых системах CAD для просмотра трехмерных моделей можно использовать стереоскопические очки.
Согласно Techopedia :
«В большинстве университетов США больше не требуются классы по рисованию от руки с помощью транспортира и циркуля. Вместо этого существует множество классов и различных типов программного обеспечения САПР.”
Преимущества автоматизированного проектирования
— Лучшая визуализация: готовых изделий, узлов и компонентов системы САПР значительно ускоряют процесс проектирования.
– Повышенная точность: человек, использующих программное обеспечение САПР, работают более точно. Другими словами, они делают меньше ошибок.
— Проще: программы CAD предлагают более надежную и простую конструкторскую документацию, включая геометрические и размеры, ведомости материалов и т. Д.
— Повторное использование: программное обеспечение предлагает простое повторное использование передовых методов и проектных данных.
Autodesk Inventor, одна из десяти ведущих программ САПР, представленных сегодня на рынке. Он позволяет дизайнерам создавать анимацию, снимки и разнесенные видео с помощью панели истории на основе шкалы времени, чтобы управлять всем этим. (Изображение: autodesk.co.uk)
Виды автоматизированного проектирования
Существует множество видов САПР, охватывающих широкий спектр применений. Однако в каждом случае дизайн их виртуальных компонентов требует разного подхода.
На нижнем уровне 2D-систем есть несколько бесплатных систем с открытым исходным кодом. Другими словами, существует множество свободно доступных программ, которые мы можем изменять и распространять.
Эти программы обеспечивают подход к рисованию без всех сложностей, связанных с масштабированием и размещением на чертежном листе, которые требуются для рисования вручную. Во время создания окончательного эскиза дизайнер может внести коррективы.
3D каркас
3D Wireframe — это расширение 2D черчения.Дизайнер должен вручную вставить каждую линию в рисунок. Готовый продукт не имеет связанных с ним массовых свойств. Например, нельзя напрямую добавлять к нему элементы, такие как отверстия.
Модель 3D Wireframe — это ребро или скелет, представляющий реальный объект. Модели состоят из линий, точек, дуг, окружностей и других кривых, определяющих центральные линии или края объектов.
Трехмерные «немые» твердые тела
С помощью 3D «Dumb» Solids дизайнер создает вещи аналогично манипуляциям с объектами реального мира.Вы можете добавлять в дизайн цилиндры, призмы, сферы и другие базовые трехмерные геометрические формы. Вы также можете убрать их, как если бы вы резали или собирали реальные объекты.
Дизайнеры также могут создавать 2D-проекции из моделей.
Более престижные системы предлагают возможности для включения в дизайн более эргономичных, эстетичных и органических функций.
С помощью программы автоматизированного проектирования вы можете визуализировать, где разместить товары на полках супермаркетов и других магазинов.Вы можете перемещать их и даже смотреть на них под разными углами.
История автоматизированного проектирования
Доктор Патрик Дж. Ханратти
CAD появился в 1957 году, когда доктор Патрик Дж. Ханратти разработал Pronto. Pronto была первой в мире коммерческой системой программирования с числовым программным управлением. Фактически, современные дизайнеры говорят, что доктор Ханратти был отцом CAD / CAM.
Иван Сазерленд
Иван Сазерленд из лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института разработал блокнот в 1960 году.Сазерленд продемонстрировал основные принципы и возможности технического рисования с помощью компьютера.
Изначально системы CAD были просто заменой чертежных досок. Инженеры-конструкторы по-прежнему работали в двух измерениях над созданием технических чертежей.
Тем не менее, с этими ранними системами было легче модифицировать и пересматривать свою работу. Первоначально эти системы были чрезвычайно дорогими. Поэтому они были только у крупных и богатых компаний.
Однако со временем программное и аппаратное обеспечение САПР стало более доступным для средних компаний.«Доступный» означает «в рамках бюджета большинства потребителей». В данном случае потребителями являются фирмы.
3D-каркасные элементы были разработаны в 1960-х годах. В 1969 году Syntha Vision выпустила Magi, первую коммерчески доступную программу твердотельного моделирования.
NURBS
Использование математической модели NURBS в компьютерной графике для создания и представления кривых и поверхностей появилось в 1989 году на рабочих станциях Silicon Graphics. NURBS означает N on- U niform R ational B asis S pline.
CAS Berlin разработал интерактивную NURBS для персональных компьютеров — NöRBS — в 1993 году.
САПР на основе параметрических двигателей
В 1989 году T-Flex представила САПР, основанные на параметрических двигателях. При параметрическом моделировании модель определяется параметрами.
Если вы изменяете значения измерения в одном месте, изменения автоматически происходят в других измерениях. Они меняются, чтобы сохранить взаимосвязь всех элементов дизайна.
В системах
MCAD ( m echanical c computer a ided- d esign) введена концепция ограничений, которые позволяют проектировщику определять отношения между различными компонентами в сборке.
Дизайнеры начали использовать восходящий подход. Другими словами, когда детали сначала создаются, а затем собираются.
САПР сегодня
Сегодня люди широко используют системы CAD. Фактически, мы используем их во всех отраслях. Когда-то эти системы работали только на дорогих рабочих станциях с операционными системами UNIX. Однако сегодня они доступны в готовом виде для использования в ПК, ноутбуках, планшетах и смартфонах.
Трехмерное моделирование сегодня стало нормой.Фактически, он даже существует в приложениях для широкой публики. Примеры включают трехмерное моделирование зданий в Google Maps, планирование сада и дизайн интерьера.
Для сотрудников во многих отраслях САПР является неотъемлемой частью выполняемой ими работы. Фактически, некоторые из них не смогли бы работать в нашей текущей бизнес-среде без систем САПР.
Согласно toptenreviews.com :
«Такое повсеместное распространение в самых разных отраслях промышленности обеспечивает долговечность и необходимость программного обеспечения САПР в современном технологически ориентированном мире.”
Компания Ford Motor начала 3D-печать автомобильных деталей с помощью компьютерных моделей.
Видео — Что такое САПР?
Если вы наугад спросите людей, что такое САПР, очень немногие ответят «автоматизированное проектирование». Это видео объясняет, как трехмерный компьютерный дизайн помогает людям решать проблемы со всех сторон.
Что такое автоматизированное проектирование (САПР)?
Что означает автоматизированное проектирование (САПР)?
Компьютерное проектирование или САПР предполагает использование компьютеров для помощи в проектировании и проектировании для широкого круга проектов в различных отраслях промышленности.Это было важно в прикладной информатике на протяжении десятилетий.
Металлообработка, плотницкие работы и 3D-печать — вот некоторые из распространенных приложений САПР, которые имеют большое значение в производстве.
Другой тип процесса, похожий на CAD, называется компьютерным геометрическим проектированием (CAGD). Однако в процессах CAGD информатика фокусируется конкретно на создании геометрических фигур, которые часто используются в таких приложениях, как анимация и графический дизайн, и, возможно, реже используются в 3D-производстве.
CAD также известен как автоматизированное проектирование и черчение (CADD).
Techopedia объясняет систему автоматизированного проектирования (CAD)
Сегодня многие производственные процессы автоматизируются с помощью роботов и программного обеспечения. Компьютерное проектирование — неотъемлемая часть этого процесса. Как движущая сила усовершенствованного производства, инструменты САПР с годами изменились, и вместе с ними изменились передовые методы и стандарты.
Эпоха AutoCAD
Один из самых первых основных инструментов автоматизированного проектирования был разработан за последние несколько десятилетий.Он называется AutoCAD.
AutoCAD стал чрезвычайно популярным во всех видах черчения, конструирования и проектирования, от фуганок и стропил в плотницких работах до резки пластмасс или других материалов для изготовления нестандартных деталей. Крупные и малые предприятия интегрируют AutoCAD и его возможности в свои бизнес-процессы с момента его выпуска в 1982 году.
Одной из самых больших утилит AutoCAD является его простота использования. Во многих случаях AutoCAD легко интегрировать в традиционные среды без операционной системы.Преподаватели и студенты часто называют AutoCAD простым в освоении, и это отличный и ценный навык для людей, выполняющих различные виды промышленных работ и ролей.
Однако одной из причин, по которой люди ищут альтернативы AutoCAD, является его структура затрат. Различные инструменты, такие как TinkerCAD и FreeCAD, предоставляют некоторую функциональность для ориентированных на деньги пользователей, но в целом пользователь может платить слишком много за лицензию поставщика.
Эксперты отмечают, что по сравнению со стоимостью первого оборудования для запуска AutoCAD само программное обеспечение было не таким уж дорогим, а подписка, как правило, стоит сотни долларов, что не обойдется для более крупной фирмы.
Однако пользователям малого бизнеса может быть сложно оплатить затраты на AutoCAD. Эксперты также отмечают, что возможности процессов AutoCAD обычно экономят компаниям гораздо больше денег, чем они тратят на лицензирование.
По мере развития систем автоматизированного проектирования росло количество инструментов. Теперь, помимо AutoCAD, бизнес-пользователи могут выбирать из множества инструментов, ориентированных на конкретного производителя. Например, современные электронные фрезерные станки с ЧПУ или деревообрабатывающие станки проложили путь к большей специализации и расширению возможностей в деревообрабатывающих цехах, от краснодеревщиков до производителей специализированных коммерческих продуктов.