Універсальна система СADAD (США)

5. Універсальна система СADAD (США)

Ця система включає елементи штучного інтелекту типу CAD/CAM (CAD – Computer Aided Design, CAM – Computer Aided Management), вона дозволяє здійснювати конструкторські та проектувальні роботи, а також аналіз та управління проектами.

Цю систему умовно можна поділити на дві частини. Перша призначена для проектування, вона складається з наступних підсистем6

o  підсистеми проектування, які містять двох та трьохмірні графіки;

o  підсистеми проектування та аналізу будівельної та технологічної частин об’єкту з підготовкою креслень;

o  підсистеми розрахунку та оцінки потреби в матеріальних та трудових ресурсах.

o  Друга частина забезпечує управління проектною діяльністю і містить:

o  систему управління (планування);

o  систему оцінки та контролю якості;

o  систему документообігу по проекту та базу даних, яка необхідна для підготовки інформації для керівництва та менеджерів проекту.

Інтерфейсом СADAD пов’язана з системою ARTEMIS, яка використовується для календарного планування. Система забезпечує швидку відповідь на запит, а також ефективні методи захисту від несанкціонованого доступу.

 

6. САПР типу КОМПАС (Росія)

 

Система КОМПАС-ГРАФІК 5.Х

Система КОМПАС-ГРАФІК від компанії «Аскон» призначена для автоматизації проектноконструкторських робіт в різних галузях діяльності. Вона може успішно використовуватися в машинобудуванні і приладобудуванні, архітектурі і будівництві, тобто скрізь, де необхідно розробляти і випускати креслярську документацію.

КОМПАС-ГРАФІК 5.Х розроблений спеціально для операційного середовища Windows.

Порядок виконання графічних робіт побудований на основі послідовності створення креслення і розглядається на конкретних прикладах, що повинне сприяти швидкому вивченню системи КОМПАС-ГРАФІК 5.Х.

Система КОМПАС-ГРАФІК 5.Х дозволяє розробляти шість видів документів:

ЗБІРКА це електронний документ, що дозволяє виконувати в аксонометрії складальні одиниці з твердотільних деталей. Файл документа Збірка має розширення *.a3d.

ДЕТАЛЬ це електронний документ, що дозволяє виконувати в аксонометрії твердотільні деталі

Файл документа Деталь має розширення *.m3d

ЛИСТ це електронний лист креслення, оформлений відповідно до ГОСТ 2.10468 (рамки формату і поля креслення, основний напис і додаткові рамки).

Файл документа Лист має розширення *.cdw.

ФРАГМЕНТ це електронний чистий лист без рамок, на якому виконуються графічні роботи.

Файл документа Фрагмент має розширення *.frw.

Система КОМПАС-3D

Основне завдання, що вирішується системою КОМПАС-3D від компанії «Аскон» – моделювання виробів з метою скорочення термінів проектування і швидкого запуску у виробництво. Це можливо за рахунок:

·  швидкого отримання конструкторської і технологічної документації, необхідної для випуску виробів (складальних креслень, специфікацій, деталювань і т.д.);

·  передачі геометрії виробів в розрахункові пакети;

·  передачі геометрії виробів в пакети, що управляють устаткуванням з ЧПУ;

·  створення додаткових зображень виробів (наприклад, для складання каталогів, створення ілюстрацій до технічної документації і т.д.).

Основні компоненти КОМПАС-3D – власне система тривимірного твердотільного моделювання, креслярсько-графічний редактор і модуль проектування специфікацій.

Креслярсько-графічний редактор (КОМПАС-ГРАФІК) призначений для автоматизації проектно-конструкторських робіт в різних галузях промисловості: у машинобудуванні, архітектурі, будівництві, складанні планів і схем, тобто скрізь, де необхідно розробляти і випускати креслярську і текстову документацію.

Система тривимірного твердотільного моделювання призначена для створення тривимірних асоціативних моделей окремих деталей і складальних одиниць, що містять як оригінальні, так і стандартизовані конструктивні елементи. Параметрична технологія дозволяє швидко одержувати моделі типових виробів на основі вже спроектованого прототипу.

В 2008 році компанією Аскон було представлено версію КОМПАС-3D V10

Лінія програмних продуктів:

·  Система управління інженерними даними й життєвим циклом виробу ЛОЦМАН:PLM

·  Система тривимірного моделювання КОМПАС-3D

·  Графічний редактор для креслення КОМПАС-График

·  Система автоматизації технологічної підготовки виробництва КОМПАС-Автопроект

·  Прикладні бібліотеки, спеціалізовані системи проектування, електронні довідники.

Тип документа, що створюється в системі КОМПАС-3D, залежить від роду інформації, що зберігається в цьому документі. Кожному типу документа відповідає розширення імені файлу і власна піктограма.

Деталь – модель виробу, що виготовляється з однорідного матеріалу, без застосування складальних операцій. Файл деталі має розширення m3d.

Зборка – модель виробу, що складається з декількох деталей із заданим взаємним положенням. До складу зборки можуть також входити інші складки (підзборки) і стандартні вироби. Файл зборки має розширення a3d.

Креслення – основний тип графічного документа в КОМПАС-3D. Креслення містить графічне зображення виробу, основний напис, рамку, іноді – додаткові об'єкти оформлення (знак невказаної шорсткості, технічні вимоги і т.д.). Креслення КОМПАС-3D завжди містить один аркуш заданого користувачем формату. У файлі креслення можуть міститися різні графічні документи. Файл креслення має розширення cdw.

Фрагмент – допоміжний тип графічного документа в КОМПАС-3D. Фрагмент відрізняється від креслення відсутністю рамки, основного напису й інших об'єктів оформлення. Використовується для зберігання зображень, які не потрібно оформляти як окремий аркуш (ескізні промальовування, розробки і т.д.). Крім того, у фрагментах також зберігаються створені типові рішення для подальшого використання в інших документах. Файл фрагмента має розширення frw.

Специфікація – документ, що містить інформацію про склад зборки, представлену у вигляді таблиці. Специфікація оформляється рамкою і основним написом. Документ часто буває багатосторінковим. Файл специфікації має розширення spw.

Текстовий документ – документ, що містить текстову інформацію, оформляється рамкою і основним написом. Документ часто буває багатосторінковим. У текстовому документі можуть бути створені записки, пояснення, сповіщення, технічні умови і т. п. Файл текстового документа має розширення kdw.

При роботі в КОМПАС-3D використовуються декартові праві системи координат. У кожному файлі моделі (зокрема в новому, тільки що створеному) існує система координат і визначувані нею проекційні площини. Зображення системи координат з'являється посередині вікна моделі. Початок абсолютної системи координат креслення завжди знаходиться в лівій нижній точці габаритної рамки формату. Початок системи координат фрагмента не має чіткої прив'язки, як у креслення. Тому, коли відкривається новий фрагмент, точка початку його системи координат автоматично відображається в центрі вікна. Для зручності роботи користувач може створювати в графічних документах довільну кількість локальних систем координат (ЛСК) й оперативно переключатися між ними.

КОМПАС-3D – багатовіконна і багатодокументна система. У ній можуть бути одночасно відкриті вікна всіх типів документів КОМПАС – моделей, креслень, фрагментів, текстово-графічних документів і специфікацій. Кожен документ може відображатися в декількох вікнах. Команди викликаються із сторінок Главного меню, контекстного меню або за допомогою кнопок на Инструментальной панели.

Складові частини вікна КОМПАС-3D наведено на рис. 6.1.

Рис. 6.1. Складові частини вікна КОМПАС-3D

При роботі з документом будь-якого типа на екрані відображаються Главное меню і декілька панелей інструментів:

Стандартна, Вид, Текущее состояние, Компактная

Головне меню служить для виклику команд. За умовчанням Главное меню розташовується у верхній частині вікна. При виборі пункту меню розкривається перелік команд цього пункту. Деякі з команд мають власні підменю (команда помічена в кінці чорною стрілкою) або діалогові вікна (команда помічена багатокрапкою).

Стандартная – панель, на якій розташовані кнопки виклику команд стандартних операцій з файлами і об'єктами.

Вид – панель, на якій розташовані кнопки виклику команд настройки відображення активного документа.

Панель Текущее состояние – на ній відображаються параметри поточного стану активного документа.

Компактная инструментальная панель – на ній розташовані кнопки перемикання між інструментальними панелями і кнопки самих інструментальних панелей.

Активізація інструментальних панелей проводиться за допомогою кнопок перемикання, але неможлива за допомогою меню. Склад меню і панелей залежить від типу активного документа.

Команди, що управляють відображенням інструментальних панелей, знаходяться в меню Вид\Панели инструментов.

Для введення параметрів і завдання властивостей об'єктів при їх створенні і редагуванні служить Панель свойств.

Робота із змінними і рівняннями ведеться за допомогою вікна Переменные.

Для управління бібліотеками і їх використанням призначений Менеджер библиотек

У рядку повідомлень Строке сообщений (якщо її показ не відключений при настройці системи) відображаються підказки для поточної дії або опис вибраної команди.

Інструментальні панелі – для включення відображення на екрані служить команда Вид\ Панели инструментов, для активізації панелі вибирається відповідна кнопка на Компактній інструментальній панелі.

Для створення об'ємних елементів використовується переміщення плоских фігур в просторі. В процесі переміщення ці фігури обмежують частину простору, яка і визначає форму елементу.

Наприклад:
Переміщення прямокутника в напрямі, перпендикулярному його площині, приведе до формування призми, яку можна розглядати як прямокутну пластину певної товщини.

В результаті повороту ламаної лінії на 360° навколо осі, лежачої в площині ламаної, буде сформований об'ємний елемент. Цей елемент буде валом, що складається з циліндричних і конічних ділянок. Якщо коло перемістити уздовж кривої, напрямної, то буде одержаний об'ємний елемент, що є круглим стрижнем певного діаметру і форми.

Ескізи і операції

Плоска фігура, в результаті переміщення якої утворюється об'ємне тіло, називається ескізом, а саме переміщення – операцією.

Ескізи

Ескіз може розташовуватися в одній із стандартних площин проекцій, на плоскій грані існуючого тіла або на допоміжній площині, положення якої визначене користувачем. Ескізи зображаються засобами модуля плоского креслення і складаються з окремих графічних примітивів: відрізків, дуг, кіл, ламаних ліній і т.д. При цьому доступні всі команди побудови і редагування зображення.

У ескіз можна скопіювати зображення із створеного раніше креслення або фрагмента. Це дозволяє при створенні тривимірної моделі використовувати існуючі плоскі креслення.

КОМПАС-3D має в своєму розпорядженні різноманітні засоби для побудови об'ємних елементів. Проте деякі типи операцій є базовими. До цих основних операцій можна віднести наступні:

– операція витискування – витискування ескіза в напрямі, перпендикулярному площині ескіза;

– операція обертання – обертання ескіза навколо осі, що лежить в площині ескіза;

– кінематична операція – переміщення ескіза вздовж напрямної;

– операція по перетинах – побудова об'ємного елементу по декількох ескізах, які розглядається як перетин елементу в декількох площинах.

Операція може мати додаткові можливості (опції), які дозволяють змінювати або уточнювати правила побудови об'ємного елементу.

Як малюнки (растрові зображення), так і креслення (векторні зображення) мають свої переваги і недоліки.

Перевага растрових програм – у природному способі створення зображень.

Недолік – в обмеженій щільності піклелів (російською – «разрешение», англійською – «resolution», адекватного українського терміну не існує, дослівний переклад: аналіз, розподіл на складові частини).

Оскільки бітова карта складається з фіксованого числа пікселів, дозвіл зображення (число пікселів на дюйм – dpi) залежить від розміру, в якому зображення роздруковується. У роздруківці невеликого розміру пікселі маленькі і дозвіл високий; роздруківка великого розміру збільшує пікселі й знижує дозвіл. Зображення на повний екран 800х600 пікселів дає безупинну зміну кольору лише в роздруківці розміром близько 2х1,5 см. При збільшенні чітко проявляються окремі пікселі, що утворять зазублини на місці гладких ліній. Поліпшити ситуацію можна, збільшивши число пікселів у зображенні, але це різко збільшить об'єм файла. Наприклад: цифрове фото 1200х800 у tiff-форматі займає близько 3 МБ на диску.

 

Висновок

В основу САПР малювання закладені методи, характерні для традиційного образотворчого мистецтва. Засоби ж креслярських САПР не мають аналогів у реальному світі. Процес векторного креслення можна назвати конструюванням. Кожний об'єкт можна редагувати незалежно від інших, це одна з переваг об'єктного підходу, проте зображення доводиться будувати поетапно.

У креслярській програмі лінії, фігури і текст задаються математичними вираженнями, що дає можливість автоматично настроювати їх на максимальний дозвіл пристрою виведення. У результаті роздруковане зображення буде гладким і контрастним, незалежно від розміру. Ще одна перевага креслень полягає в тому, що для них не потрібно багато місця на диску. Об'єм файла з кресленням залежить тільки від кількості і складності об'єктів, що складають це креслення, тому розмір креслення, на відміну від малюнка, практично не впливає на цей об'єм.

Слід зробити висновок, що користувачу варто мати на комп'ютері програми обох видів. Конкретний вибір програмного забезпечення залежить від виконуваних задач та особистих уподобань, але для професійної інженерної діяльності, для створення різноманітних креслень можна рекомендувати застосовувати пакети і КОМПАС і AutoCAD.

Ефективність CAD-системи значною мірою визначається можливостями прикладного програмного забезпечення, під котрим звичайно розуміють набір програм, які реалізують вирішення на комп'ютері конкретних задач проектування. Аналіз застосування CAD-систем показує, що вони використовуються для виготовлення робочої конструкторської документації, дизайнерських розробок, інженерних розрахунків технологічної підготовки виробництва і моніторингу якості продукції. З кожним роком складність прикладного програмного забезпечення зростає, а це, в свою чергу, ще більше підвищує вимоги до технічної досконалості апаратної частини комп'ютера. Крім того, значно підвищились вимоги до професійної підготовки інженера-користувача.

Слідові, ефективність застосування CAD-систем при розробці конструкторської документації забезпечується такими її можливостями:

·  наявністю засобів модифікації: копіювання, повороту, переносу, вирівнювання, масштабування, побудови дзеркального зображення та ін.

·  використанням готових фрагментів креслень, конструктивних і геометричних елементів, уніфікованих конструкцій, стандартних виробів;

·  веденням діалогу з комп'ютером у звичних для конструктора термінах і зі звичними для нього об'єктами (графічними зображеннями);

·  наявністю мовних засобів опису типових моделей-представників креслень об'єктів, коли процес створення конкретного креслення виробу зводиться до завдання розмірів – система параметризації;

·  одержанням креслень високої якості, оформлених за стандартами ЕСКД шляхом виведення на плотери, принтери та інші пристрої.

·  можливостями використання локальних та глобальних комп’ютерних мереж.

Істотною перевагою системи Solid є високий ступінь інтегруємості із системою високого рівня Unigraphics, тому що системи підтримує одна компанія, у них використовується одне графічне ядро. Технологія конструювання в Solid Edge аналогічна до інших розвинених систем: конструктивні елементи задаються у вигляді перетинів 3D форми, ці перетини шляхом витягування або обертання перетворять у модель деталі.

Побудова CAD систем значно спрощується, якщо вони створюються на базі універсального, відкритого середовища проектування для реалізації графічних можливостей САПР. Прикладами такого середовища є системи КОМПАС-3D (як на мене він простіший в користуванні, в порівнянні з ACAD, чи Solid) і AutoCAD – універсальні графічні система, в основу структури якої покладено принцип відкритої архітектури, що дає змогу адаптувати й розвивати функції програм стосовно конкретних задач і вимог.

У системі КОМПАС для тривимірного твердотільного моделювання використається оригінальне графічне ядро. Синтез конструкцій виконується за допомогою булевських операцій над об'ємними примітивами, моделі деталей формуються шляхом видавлювання або обертання контурів, побудовою по заданих перетинах. Можливе завдання залежностей між параметрами конструкції, розрахунок масінерційних характеристик.

У процесі виконання даної роботи були вивчені сучасні CAD системи, вивчені можливості інтеграції в них. У ході роботи були вивчені різні методи інтеграцій в CAD-системи, а також різні алгоритми взаємодії з геометричними ядрами цих систем.

Література

1. Ли К. Основы САПР (CAD/CMA/CAE). – СПб.: Питер, 2004. – 560 с.

2. Прерис А.М. SolidWorks. Учебный Курс. – СПб.: Питер, 2006. – 528 с.

3. Сайт «SolidWorks Russia» [электронный ресурс]: http://www.solidworks.ru/products/solidworks/

4. Сайт «Википедия» – [электронный ресурс]: http://ru.wikipedia.org/

5. Краснов М. Unigraphics для профессионалов – М.: Лори, 2004. – 319 с

6. Сайт «Sapr RU» – [электронный ресурс]: http://www.sapr.ru/article.aspx? id=6645&iid=272

7. Сайт «Cad DP UA» – [электронный ресурс]: http://www.cad.dp.ua/obzors/karnel.php

8. Сайт «MaiRu» – [электронный ресурс]: http://www.mai.ru/~apg/Volume7/Number15/bur715.pdf

9. Сайт «IntKiev» – [электронный ресурс]: http://www.int.kiev.ua/technol/ug_rus4.htm

10. Сайт «CADALYST» – [электронный ресурс]: http://www.cadalyst.com