МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ПО КОМПЬЮТЕРНОЙ ГРАФИКЕ В СПО

Разработал преподаватель: Игнатьева Елена Сергеевна

Тема:

 «Составление общей таблицы прикладных программ CAD/CAM систем, включающей название, характеристику, особенности программы и интерфейса, ее возможности».

Цель: Ознакомиться с основными средствами систем автоматизированного проектирования.

Задачи:

1.     Ознакомиться с российскими и иностранными САПР.

2.     Изучить виды различных CAD/CAM систем их возможности и особенности.

3.     Заполнить сравнительную таблицу.

4.     Оформить отчет по практической работе

Пояснения к работе:

Обзор CAD/CAM/CAE-систем

Системы автоматизированного проектирования (САПР) или CAD (Computer-Aided Design) обычно используются совместно с системами автоматизации инженерных расчетов и анализаCAE (Computer-aided engineering). Данные из СAD-систем передаются в CAM (Computer-aided manufacturing) - систему автоматизированной разработки программ обработки деталей для станков с ЧПУ.

Российские САПР

1. ADEM (Automated Design Engineering Manufacturing) - российская интегрированная CAD/CAM/CAPP-система, предназначенная для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП).

Разработка системы была начата в девяностых годах двумя основными группами разработчиков из Москвы (конструкторский САПР "CherryCAD" - лауреат премии Совета Министров СССР 1990 года) и Ижевска (технологический САПР "Катран").

ADEM был создан как единый продукт, включающий в себя инструментарий для проектантов и конструкторов (CAD), технологов (CAPP) и программистов ЧПУ (CAM). Поэтому он содержит нескольких различных предметно-ориентированных САПР под единой логикой управления и на единой информационной базе. ADEM позволяет автоматизировать следующие виды работ:

·                                 объемное и плоское моделирование и проектирование;

·                                 оформление проектно-конструкторской и технологической документации;

·                                 проектирование технологических процессов;

·                                 анализ технологичности и нормирование проекта;

·                                 программирование оборудования с ЧПУ (фрезерное, токарное, электроэрозионное, лазерное и др.);

·                                 ведение архивов документов;

·                                 реновацию знаний (работа со сканированными чертежами и старыми программами ЧПУ).

ADEM применяется в различных отраслях: авиационной, атомной, аэрокосмической, машиностроительной, металлургической, станкостроительной и других.

2. КОМПАС - система автоматизированного проектирования, разработанная российской компанией "АСКОН" с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС. Существует в двух версиях: КОМПАС-График и КОМПАС-3D, соответственно предназначенных для плоского черчения и трехмерного проектирования.

КОМПАС-График может использоваться как полностью интегрированный в КОМПАС-3D модуль работы с чертежами и эскизами, так и в качестве самостоятельного продукта, полностью закрывающего задачи 2D-проектирования и выпуска документации.

Система ориентирована на поддержку стандартов ЕСКД и СПДС. КОМПАС-График автоматически генерирует ассоциативные виды трехмерных моделей (в том числе разрезы, сечения, местные разрезы, местные виды, виды по стрелке, виды с разрывом). Все они ассоциированы с моделью: изменения в модели приводят к изменению изображения на чертеже.

Стандартные виды автоматически строятся в проекционной связи. Данные в основной надписи чертежа (обозначение, наименование, масса) синхронизируются с данными из трехмерной модели. Существует большое количество дополнительных библиотек к системе КОМПАС, автоматизирующих различные специализированные задачи.

САПР мировых производителей

1. AutoCAD - самый известный из продуктов компании Autodesk, универсальная система автоматизированного проектирования, сочетающая в себе функции двумерного черчения и трехмерного моделирования. Появился в 1982 году и был одной из первых САПР, разработанных для PC. Быстро завоевал популярность среди проектировщиков, инженеров и конструкторов различных отраслей промышленности благодаря демократичным ценам.

AutoCAD ускоряет ежедневную работу по созданию чертежей и повышает скорость и точность их исполнения. Среда концептуального проектирования обеспечивает легкое и интуитивное создание и редактирование твердых тел и поверхностей. AutoCAD позволяет легко и быстро создавать на основе модели разрезы и проекции, эффективно формировать комплекты чертежей и управлять ими: группировать их по разделам проекта и другим логическим категориям, создавать перечни листов, управлять видами чертежей, архивировать комплекты проектной документации и организовывать совместную работу специалистов. Имеющиеся в AutoCAD средства визуализации, такие как анимация и реалистичное тонирование, помогают обнаружить любые изъяны на ранних этапах проектирования, а значит до того, как они смогут доставить серьезные проблемы.

Используемый в AutoCAD формат DWG является стандартом среди проектировщиков различных отраслей промышленности, кроме того, есть возможности экспорта и импорта других распространенных файловых форматов, таких как pdf, что позволяет эффективно организовать обмен данными между специалистами.

Программа постоянно развивается, среди возможностей, появившихся в 2009 году, можно назвать параметрические взаимосвязи между объектами, создание и редактирование объектов произвольной формы и т.д. Существуют специализированные отраслевые разновидности AutoCAD для архитектуры, ОВ и ВК, дорожного строительства и землеустройства, электротехники, машиностроения (см. ниже). Для специалистов, которым не требуются функции работы с 3D графикой, существует облегченная версия AutoCAD, предназначенная для создания двумерных чертежей - AutoCAD LT.

Решения Autodesk для промышленного производства и машиностроения основаны на технологии цифровых прототипов, т.е. предоставляют конструкторам, инженерам, дизайнерам и технологам возможность полностью исследовать изделие еще на этапе проектирования (до создания опытного образца). С помощью данной технологии производители создают цифровые модели и проекты, конструируют, проверяют, оптимизируют и управляют ими на всех этапах - от идеи до реального воплощения. Используя единую цифровую модель на этапе проектирования, участники проектов эффективней обмениваются информацией с взаимодействующими подразделениями, успешнее внедряют инновации и быстрее выводят продукцию на рынок. Испытания, анализ и проверка цифровых прототипов предоставляют производителям реальную информацию об изделии и сокращают затраты на изготовление дорогостоящих физических прототипов.

NX (САПР) - флагманская CAD/CAM/CAE PLM-система от компании Siemens PLM Software (до 1-го октября 2007 года UGS PLM Software, подразделение Siemens Automation & Drives). NX широко используется в промышленности, особенно в авиационной и автомобильной. Архитектура NX подверглась полной переработке, что позволило адаптировать и присоединить многие специализированные функции I-deas (CAD-система, полученная UGS при слиянии в 2001 году с компанией Structural Dynamics Research Corporation - SDRC) и создать платформу нового поколения для разработки изделий.

В состав NX входят следующие модули:

·                                 Gateway - этот модуль связывает все остальные модули в единую среду;

·                                 Solid Modeling дает возможность применения самых мощных средств твердотельного гибридного моделирования;

·                                 FeaturesModeling - данный модуль позволяет создавать и редактировать типовые геометрические элементы.

·                                 Freeform Modeling обеспечивает проектирование поверхностей сложной формы.

·                                 User-Defined Features обеспечивает интерактивные средства создания параметрических семейств тел для последующего их использования и редактирования, основываясь на концепции определяемого пользователем типового элемента.

·                                 Drafting - этот модуль дает возможность конструктору, инженеру или чертежнику получить производственные чертежи с любых твердых моделей.

·                                 AssemblyModeling - модуль создания и редактирования сборок.

·                                 Advanced Assemblies - это приложение, объединяющее возможности ускоренного отображения на экране закрашенных изображений и анализа зазоров, обеспечивает также контроль загрузки данных, позволяющий фильтровать структуру сборок.

·                                 Advanced Assemblies позволяет управлять, использовать и анализировать цифровые модели для проведения всего процесса виртуального макетирования при создании особо сложных изделий.

Solid Edge 2D drafting, представленный компанией UGS, помогает компаниям экономить их средства. Используете ли Вы широко распространенные средства 2D проектирования или специфические 2D конструкции, Вы получите пользу от использования Solid Edge 2D drafting. Solid Edge 2D drafting использует наработанные в течении 10 лет возможности, разработанные для Solid Edge 3D, и предлагает превосходные инструменты черчения, схематического изображения, аннотации и контроль размеров, который автоматически выполняются в соответствии с широким диапазоном чертежных стандартов - включая ГОСТ, ISO, ANSI, BSI, DIN, JIS и UNI.

Solid Edge 2D Drafting включает широкий выбор инструментальных средств, разработанных для облегчения перехода пользователей AutoCAD 2D к Solid Edge 3D, в том числе мастер-процесс импорта, режим точного отображения импортированных файлов (соответствие шрифтов AutoCAD и цветовых схем) и много других возможностей, которые делают Solid Edge 2D Drafting неотразимым приложением для пользователей AutoCAD 2D, ищущих больше возможностей и производительности от их двухмерных мест автоматизированного проектирования.

Solid Edge 3D - система автоматизированного конструирования, которая предназначена для разработки сборочных узлов и геометрического моделирования отдельных деталей. Solid Edge предлагает средства для параметрического моделирования с использованием базовых операций в более широком аспекте, чем традиционные системыCAD, ориентированные на разработку отдельных деталей. Этот подход позволяет увеличить производительность и улучшить качество конструирования сборочных узлов. Обычно конструкторы разрабатывают узлы, состоящие из набора деталей, которые должны работать вместе в единой сборке. Solid Edge предлагает эффективные средства для решения задач, характерных для конструирования сборочных узлов. Эти специализированные средства позволяют учитывать взаимосвязи между деталями, отслеживать структуру сборки и организовать взаимодействие разработчиков сборочного узла.

CATIA - система автоматизированного проектирования (САПР) французской фирмы Dassault Systems. CATIA V1 была анонсирована в 1981 году. В настоящий момент в мире используются две версии - V4 и V5, которые значительно отличаются между собой. CATIA V4 была анонсирована в 1993 году и создавалась для Unix-подобных операционных систем, CATIA V5 была анонсирована в 1998 году, и это первая из версий, которая может работать под управлением Microsoft Windows. По заверениюDassault Systems, CATIA V5 была написана "с нуля" и воплотила в себе передовые технологии САПР конца XX века - начала XXI века.

В первое время CATIA V5 не пользовалась особой популярностью на рынке и, чтобы стимулировать переход с V4 на V5, Dassault Systems выдвинула концепцию PLM(Product Lifecycle Management). Идея PLM оказалась удачной, и ее подхватила почти вся индустрия САПР.

В феврале 2008 года Dassault Systems анонсировала новую версию системы - CATIA V6. V6 будет поддерживать программы моделирования для всех инженерных дисциплин и коллективные бизнес-процессы на протяжении жизненного цикла изделия. Новая концепция фирмы получила название "PLM 2.0 на платформе V6". Суть концепции - трехмерное моделирование (3D) и коллективная работа в реальном времени. Для связи между людьми, находящимися в разных точках мира, предусмотрены средства простого подключения к Web.

По словам президента концерна Бернара Шарлеcа (Bernard Charles), PLM 2.0 - это новый подход, открывающий возможность использовать интеллектуальные плоды онлайнового взаимодействия. Каждый пользователь может придумывать, разрабатывать продукты и обмениваться информацией о них на универсальном 3D-языке. Пользователи смогут в наглядной форме оперировать одновременно виртуальными и реальными объектами. В PLM-решение V6 войдут системы CATIA для автоматизации проектирования, ENOVIA для управления инженерными данными и коллективной работы, SIMULIA для инженерного анализа и DELMIA для цифрового производства.

Решения PLM V6 для малого и среднего бизнеса (SMB) разрабатываются израильским филиалом фирмы Dassault Systems Israel (SMARTEAM). Основными конкурентами являются NX (Unigraphics) и Pro/ENGINEER.

Pro/Engineer - CAD система высокого уровня. Включает в себя все необходимые модули для твердотельного моделирования деталей и сборок и создания чертежной документации. Имеет встроенные возможности для проектирования сварных конструкций.

SolidWorks - продукт компании SolidWorks Corporation, система автоматизированного проектирования (САПР) в трех измерениях, работает под управлением Microsoft Windows. Разработана как альтернатива для двухмерных программ САПР. Приобрела популярность благодаря простому интерфейсу.

Программа появилась в 1993 году и составила конкуренцию таким продуктам как AutoCAD и Autodesk Mechanical Desktop, SDRC I-DEAS и Pro/ENGINEER, Solid Edge. Главная задача программы - предоставить пользователю мощность трехмерной САПР системы по цене системы двухмерного САПР.

SolidWorks распространяется в трех коммерческих и трех образовательных вариантах.

Коммерческие:

·                                 SolidWorks Mechanical,

·                                 SolidWorks Office Professional,

·                                 SolidWorks Office Premium.

Образовательные:

·                                 SolidWorks Student Design Kit,

·                                 SolidWorks Education Edition,

·                                 SolidWorks Student Edition.

Основной продукт SolidWorks включает инструменты для трехмерного моделирования, создания сборок, чертежей, работы с листовым металлом, сварными конструкциям и поверхностями произвольной формы. Присутствует возможность импортирования большого числа файлов 2D и 3D CAD программ. Имеется API для программирования в среде Visual Basic и C. Также включена программа для анализа методом конечных элементов начального уровня CosmosXpress.

Задание:

1.     Ознакомиться с теоретической частью.

2.     Создать таблицу и заполнить ее данными из теоретической части.

3.     Составить отчет по практической работе, включающий тему, номер практической работы, название, цель, задачи, заполненную таблицу «Виды САПР».

Заполните таблицу «Виды САПР»