МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ПО КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКЕ - Тема: Системы автоматизированного проектирования.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ПО КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКЕ В СПО

Разработал преподаватель: Игнатьева Елена Сергеевна

Тема:

Системы автоматизированного проектирования.

Окружающий нас мир бесконечно многообразен. Понятие "вещество" стало первым абстрактным понятием науки. В разнообразии материальных объектов ученые пытались увидеть некоторое единство, отыскать "первоматерию", атомы вещества.

Понятие "энергия" стало следующим обобщенным понятием в истории науки. Его появление было связано с развитием техники. Физические, химические, биологические процессы стали рассматриваться с позиции передачи и преобразования энергии.

Однако, желая исследовать все более сложные объекты в технике, биологии, обществе, наука встала перед фактом невозможности детального описания их поведения на языке материально—энергетических моделей. В середине 20 века появляется новая наука — кибернетика. Эта наука породила новый системно—информационный взгляд на природу. Центральным понятием кибернетики стало понятие "информация", которое сегодня трактуется специалистами не просто как сведения о чем—либо, а как продукт взаимодействия данных и адекватных им методов, как динамический объект. Таким образом, вещество—энергия—информация — это три фундаментальных понятия науки, с помощью которых человек представляет и моделирует общие законы развития природы и общества.

С другой стороны, эти понятия являются основными компонентами любого производственного процесса. До недавнего времени в этих процессах основное внимание уделялось только материалам и энергии. Об информации заговорили лишь после изобретения ЭВМ.

И сразу же новым методом организации производства становится создание АСУ — автоматизированных систем управления и САПР — систем автоматизированного проектирования. Параллельно развивается автоматизация технологии производства:

• технологическое оборудование с числовым программным управлением от ЭВМ.

• автоматизированные системы управления технологическими процессами.

В 80-х годах началась интеграция всех указанных направлений. За прошедшее время приоритетные направления в такой интеграции менялись не единожды, но, в конечном счете, таким приоритетом стало направление САПР. Почему? Все определяется качеством продукта, а качество продукта определяется качеством проекта, оно же напрямую связано с автоматизацией проектирования. Сегодня автоматизация проектирования – задача высокоприоритетная, и никакая корпоративная информационная система не спасет предприятие, которое не может оперативно предложить рынку качественную продукцию.

Современные системы автоматизированного производства (САПР) позволяют вести проектирование комплексно, начиная с постановки задачи и кончая получением чертежей и программ для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ). Применение подобных систем позволяет ускорить не только выполнение чертежей, но и изготовление деталей в десятки раз.

Системы автоматизированного проектирования используются сейчас людьми самых разнообразных профессий—от инженеров до художников-дизайнеров. Сфера применения САПР обширна и с каждым годом расширяется.

Наиболее интенсивно САПР используется, например, в инженерно-конструкторской деятельности, для изготовления чертежей, при разработке печатных плат и интегральных схем, архитектурном проектировании, при подготовке технической документации.

Без использования САПР в сфере производства радиоэлектроники и вычислительной техники обойтись практически невозможно.

ПРИМЕРЫ различных САПР:

• AUTOCAD, CHERRYCAD, БАЗИС, КОМПАС

• SOLIDWORKS, CADDY, CADKEY, PT/MODELER

• UG, PROIENGINEER, CATIA.

Разработка САПР “КОМПАС” осуществлена предприятием АО “ АСКОН” (г. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ).

Костяк коллективa был обpaзовaн из сотpудников Констpуктоpского Бюpо Мaшиностpоения (г.Коломнa, Московскaя обл.), котоpое в 70-80 годaх было головной оpгaнизaцией по СAПP в министеpстве обоpонной пpомышленности.

В 1986 году здесь была создана одна из первых отечественных САПР—чертежно-графическая система КАСКАД на базе ЭВМ СМ-1420. Её главной отличительной чертой являлась специализированная модель чертежа, ориентированная на поддержку ЕСКД. Система КАСКАД-СМ широко применялась не только в конструкторских бюро машиностроения, но и на многих предприятиях бывшего министерства оборонной промышленности.

Развитие системы связано с появлением на предприятиях оборонной отрасли первых персональных IBM - совместимых компьютеров. Одновременно с аппаратными средствами на предприятиях бывшего СССР стали “проникать” и некоторые зарубежные программные продукты, среди которых (в области САПР на персональных компьютерах) наиболее широко распространился AUTOCAD американской компании AUTODESK.

 Анализ версий системы AUTOCAD показал, что применение её (как и многих других западных продуктов) сильно затруднено ввиду различий в технических стандартах, громоздкой архитектуры и, самое главное, сложности в освоении.

В связи с этим и появилась идея создания конкурентно способной чертежной системы, работающей на IBM PC с процессорами 8086 и 80286 и обладающей популярными для пользователя свойствами: простота, эффективность, поддержка отечественных стандартов и ориентация на типичную для России технологию работы конструктора.

С момента основания предприятия АСКОН (1989 г.) программные продукты стали выпускаться с торговым наименованием "КОМПАС". В1990 году был выпущен первый продукт “АСКОН” - чертёжно-графический редактор "КОМПАС 3.0", а также набор прикладных библиотек типовых элементов для разработки различных схем, сборочных чертежей и т. д.

Система ”КОМПАС 4.0" (1991 г.) позволила осуществить комплексный подход к автоматизации проектно-конструкторских и технологических работ.

В 1992 году центральным продуктом фирмы является "КОМПАС 4.5", который позволил расширить круг задач конструирования и подготовки производства.

Стремительно развивающаяся компьютерная индустрия и выход новейших операционных систем WINDOWS 95 и WINDOWS NT 4.0 явно обозначили новый виток гонки иформационных технологий. За видимой частью айсберга (измененный интерфейс, пиктограммные меню, удобная и наглядная работа с файлами) надо видеть главное - WINDOWS не ограничивается красивым оформлением, это качественно новый уровень работы пользователя, архитектуры комплекса, тесная интеграция разнородных систем, встроенные сетевые возможности и многое другое. Здесь стали реальностью многие задачи, решение которых в среде DOS в принципе не представлялось возможным.

Версия "КОМПАС" для WINDOWS является новым поколением систем чертежно-конструкторской графики и развитием популярной системы "КОМПАС 4.5" для DOS. Сохранив преимущество мощного графического редактора, изначально ориентированного на выпуск чертежей и полную встроенную поддержку ЕСКД, "КОМПАС" для WINDOWS перешел на качественно новый уровень.

Что же означает слово КОМПАС?

КОМПАС — это комплекс автоматизированных систем проектно-конструкторских и технологических разработок на базе ПЭВМ.

Что такое САПР. Классификация САПР

Прошло то время, когда инженеры реализовывали свои идеи с помощью кульмана и карандаша.
Сейчас конструктора и технологи (а также архитекторы, исследователи, программисты и т.д.) повсеместно применяют системы автоматизированного проектирования (или САПР): от самых простых "чертилок" до навороченных программ типа Unigraphics NX.

Все САПР можно условно разделить на 3 категории (см. рисунок):

Классификация САПР

1) Легкие (AutoCAD, Компас-График)
2) Средние (SolidWorks, SolidEdge, Компас 3D)
3) Тяжелые (CATIA, Pro/ENGINEER, NX)
Вполне возможно, что ваша работа будет (или может быть уже) связано с проектированием в какой-либо из этих программ.

Рассмотрим виды САПР более подробно.
1) Легкие САПР применяют, в основном, вместо кульмана. Можно сказать, что 2D черчение на компьютере легче, чем за кульманом, ведь программы настроены специальным образом так, чтобы чертить было максимально легко и комфортно. Здесь не нужно следить за качеством графики, все рисует компьютер. Можно без проблем выполнять чертежи любой сложности и размеров (что немаловажно, когда выполняешь сборки формата А1 и А0).

2) Эти САПР используются для 3D моделирования и построения чертежей по 3D моделям. Естественно, увидев 3D модель двигателя вы поймете намного больше, чем по чертежу также как и то, что деталь выполненная станком с ЧПУ по 3D модели будет точнее, чем рабочим по 2D чертежу.

3) Это даже не программы, а целые комплексы программ для крупного предприятия. В одной вы выполняете 3D модель детали (CAD-программа), во второй - рассчитываете ее на прочность (CAE-программа), в третьей - проектируете инструмент для ее изготовления, в четвертой - разрабатываете управляющую программу для станков с ЧПУ (CAM-программа). Ну и стоимость у них соответствующая количеству функций (прибавьте еще пару нулей к сумме, о которой сейчас подумали).
Поэтому для многих компаний по соотношению цена/качество наиболее оптимальной выглядит категория средних САПР, куда входит и программа Компас 3D. 

Контрольные вопросы:

1.Какие понятия являются основными понятиями науки и основными компонентами производственных процессов?

2. Где используются САПР?

3. Какие новые методы организации производства появились после изобретения ЭВМ?

4. Приведите примеры различных САПР.

5. Что такое КОМПАС? Кто является его разработчиком?

6. Опишите, для чего используются различные виды САПР?