Файл: 1. Назовите и охарактеризуйте современные cad системы.pdf

1.
Назовите и охарактеризуйте современные CAD системы.
Модули CAD предназначены для геометрического моделирования и машинной графики. примеры CAD-систем
AutoCAD -- двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией AutoDesk. AutoCAD и специализированные приложения на его основе нашли широкое применение в машиностроении, строительстве, архитектуре и других отраслях промышленности. Программа выпускается на 18 языках. Ранние версии
AutoCAD оперировали небольшим числом элементарных объектов, такими как круги, линии, дуги и текст, из которых составлялись более сложные. На современном этапе возможности AutoCAD весьма широки. 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. Есть возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными (GeoLocation
API).
Текущая версия программы (AutoCAD 2014) включает в себя полный набор инструментов для комплексного трехмерного моделирования. Также в программе реализовано управление трёхмерной печатью (результат моделирования можно отправить на 3D- принтер), а поддержка облаков точек (позволяет работать с результатами 3D- сканирования). Тем не менее следует отметить, что отсутствие трёхмерной параметризации не позволяет AutoCAD напрямую конкурировать с машиностроительными САПР среднего класса. В состав
TurboCAD -- содержит основные инструменты для черчения и богатый набор инструментов для архитекторов и конструкторов. Дополнительные инструменты содержатся в расширенных «архитектурной» или «машиностроительной» версиях программы, тогда как в версии «Platinum» имеется весь инструментарий. В семейство
TurboCAD входит недорогая версия TurboCAD Deluxe 2D / 3D, в состав которой входит широкий спектр инструментов для создания двух- и трехмерных чертежей.
3D CAD --В 1995 году вышел TurboCAD v4, имевший ограниченную функциональность для рисования в 3D, а в следующей версии TurboCAD v5 набор инструментов для работы в 3D был расширен: были добавлены `Model Space', `Work Plane', `Camera', и 3D Draggers.
В версии 6 появилась интеграция с ядром для твердотельного моделирования ACIS и движком для фотореалистической визуализации.
T-FLEX CAD -- профессиональная конструкторская программа, объединяющая в себе мощные параметрические возможности 2D и 3D-моделирования со средствами создания и оформления чертежей и конструкторской документации. Технические новшества и хорошая производительность в сочетании с удобным и понятным интерфейсом делают T-
FLEX CAD универсальным и эффективным средством 2D и 3D-проектирования изделий.
Широкие средства автоматизации проектирования, специальные инструменты для работы с большими сборками, единая документная структура, возможность вести коллективную разработку - вот лишь некоторые из особенностей, позволяющих выделить T-FLEX CAD среди других программ.
Использование ядра Parasolid не только наделяет T-FLEX CAD мощными и надежными инструментами 3D-моделирования, но также обеспечивает интеграцию с лучшими зарубежными программами проектирования и расчетов.
Краткий список возможностей T-FLEX CAD:
* Быстрое 2D-эскизирование.
* Параметрическое 2D-проектирование.
* Полный набор средств подготовки конструкторской документации.
* 3D-моделирование деталей любой сложности.
* Создание 3D-сборок любой сложности.

* Геометрический анализ 3D-моделей и сборок.
* Инженерный анализ деталей и конструкций.

2.
Назначение и функции современных CAD систем.
Назначение CAD-систем
CAD-системы предназначены для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации. Как правило, в современные CAD-системы входят модули моделирования трехмерной объемной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т.д.).
Ведущие трехмерные CAD-системы позволяют реализовать идею сквозного цикла подготовки и производства сложных промышленных изделий.
Основной набор функций:
- создание тел по сечениям и поверхностей из набора профилей, путей, ребер, узлов;
- протягивание профиля вдоль пространственной траектории с образованием твердого тела; возможность использования параметрически изменяемого профиля; возможность создания тонкостенного элемента;
- создание всех возможных типов стандартных отверстий. При необходимости, библиотека отверстий может быть дополнена пользователем самостоятельно;
- нанесение косметических резьб на любую цилиндрическую поверхность. При построении проекции, изображение резьбы автоматически переносится на чертеж;
- построение фасок;
- построение сглаживания с постоянным и переменным радиусом. Изменение радиуса от начального к конечному может задаваться как линейным, так и нелинейным законом.
Возможность использования различной геометрии в сечении сглаживания;
- построение сглаживания на основе двух поверхностей. Каждая из двух исходных поверхностей может быть составлена из нескольких граней;
- построение сглаживания к трем граням путем формирования плавного перехода от одной поверхности к третьей с условием касания второй;
- применение булевых операций (пересечение, объединение, вычитание) над любыми телами и любым набором тел в 3D-модели;
- построение оболочки тела с возможностью выбора набора удаляемых поверхностей и назначения различной толщины на оставшиеся грани;
- создание различных типов уклонов поверхностей, уклона тел;
- отсечение поверхностями или сечениями;
- создание линейных и круговых массивов в трех направлениях, с переменным числом входящих элементов; массивов по пути; параметрических массивов - с изменяемой геометрией тел; оптимальное использование массивов для быстрого расчета булевых операций. Задание ограничений массива, а также исключений из массива одиночных или циклических;
- создание спиралей, пружин и резьбы произвольного сечения;
- операции для работы с гранями: сшивка граней, разделение граней, удаление граней, отделение граней, замена граней, изменение граней, перемещение граней, расширение поверхностей, заполнение области;
- «обвязка» трубопровода;
- работа с листовым материалом: возможность создания исходной заготовки детали заданной толщины; возможность сгибания и разгибания заготовки относительно выбранной линии; «приклеивание» к заготовке отгибов; создание вырезов; моделирование процессов листовой штамповки (загибы, буртики, канавки, люверы, карманы, отбортовки и т.п.).

3.
Возможности программы T-FLEX CAD 2D.
Краткий список возможностей T-FLEX CAD:
* Быстрое 2D-эскизирование.
* Параметрическое 2D-проектирование.
* Полный набор средств подготовки конструкторской документации.
* 3D-моделирование деталей любой сложности.
* Создание 3D-сборок любой сложности.
* Геометрический анализ 3D-моделей и сборок.
* Инженерный анализ деталей и конструкций.

4.
Виды и возможности параметризации.
Параметрическое моделирование – метод описания формы объекта путем задания параметров размеров, формы расположения и других характеристик, в виде числовых значений или других связей.
Наличие параметризации обеспечивает:
-возможность эскизного проектирования: без задания точных окончательных размеров во время первоначального построения эскиза. указание точных требуемых размеров и других параметров в более позднее время позволяет получить точную деталь с любыми желаемыми вариантами размеров.
-позволяет в любое время получить новую модификацию изделия с новыми параметрами.
-используется одна и та же концепт модель. адаптивная параметризация – создается модель без первоначальных позиционных ограничений на ее конструктивные элементы. затем можно быстро и оперативно вносить изменения в модель, активизируя параметры. можно просмотреть различные варианты. на любом этапе можно модифицировать модель и выбрать окончательный вариант. принудительная параметризация – предполагает описание ха- характеристик математическими соотношениями, или отношениями совокупности связанных между собой геометрических элементов конструкции.

5.
Интерфейс программы T-FLEX CAD 2D.
Интерфейс системы ориентирован исключительно на удобство работы пользователя и предполагает:

наличие разнообразных шаблонов для создания новых 2D-чертежей и 3D-моделей;

создание пользователем собственных шаблонов для 2D-чертежей и 3D-моделей;

наличие множества служебных окон, в том числе окна диагностики ошибок и немодального диалога параметров, используемого в большинстве команд T-FLEX CAD;

оформление рабочего окна T-FLEX CAD по усмотрению пользователя:

множества стандартных инструментальных панелей, положение и состав которых можно изменять по своему усмотрению;

создание пользователем собственных инструментальных панелей;

различные варианты размещения служебных окон (объединение нескольких окон в одно с закладками, режим всплывающих окон и т.п.),

управление отображением закладок открытых документов и 2D-страниц документов, линеек, полос прокрутки и т.п.

настройку системных цветов

сохранение в реестре операционной системы или во внешних файлах любых настроек системы с последующим быстрым применением;

минимизацию действий пользователя при выполнении всех задач;

динамическую подсветку элементов как внутри всех команд, так и при выборе элементов в режиме ожидания команды;

помощь пользователю в виде всплывающих подсказок, комментариев в статусной строке рабочего окна, декораций, предварительного просмотра результата;

обширную систему контекстно-зависимых меню;

быструю настройку на нужный стандарт (ЕСКД, ANSI, AR_ANSI);

возможность вводить в поля любых диалогов системы переменные и текстовые строки из открытого для расширения словаря системы, а также создавать для полей диалогов списки значений, занося в них часто используемые текстовые строки или числовые значения;

задание собственных типов линий и штриховок;

обширный набор библиотек параметрических элементов: библиотека стандартных элементов, охватывающая более 250 ГОСТов, библиотека конструктивных элементов
(отверстия, канавки, элементы валов и т.п.), библиотека элементов схем (гидравлика, пневматика, радиодетали и т.п.), библиотека станочных приспособлений и др.;

возможность легко создавать и редактировать библиотечные элементы, создавать свои библиотеки обычными средствами системы без применения каких-либо языков программирования;

поддержку использования третьей кнопки (колеса) мыши и специальных устройств
3D-манипулирования.

6.
Последовательность создания параметрического чертежа.
Параметрический чертёж. Это основной режим работы системы
T-FLEXCAD. Используя преимущества параметрического проектированияT-FLEXCAD, вы можете создать чертёж, который будет легко изменяться по вашему желанию. Также вы можете использовать этот чертёж в качестве элемента параметрической библиотеки для использования его в других, более сложных, чертежах. При этом вы можете задавать его положение и параметры для изменения изображения.

7.
Элементы построения.
Элементы построения. Формируют каркас чертежа. С ними связаны элементы изображения, которые и являются тем реальным изображением, которое мы хотим в итоге получить. К элементам построения относятся линии построения и узлы. Линии построения и узлы - основные элементы, формирующие параметрическую модель чертежа. По аналогии с черчением их можно сравнить с тонкими карандашными линиями, которые затем обводятся тушью. С помощью задания различных типов линий построения и узлов устанавливается взаимосвязь элементов построения и определяется порядок расчета их положения при параметрическом изменении чертежа. Они присутствуют только на экране и не выводятся на принтер или плоттер, а также не экспортируются.
Элементы построения
Линии построения - это базовые элементы параметрической модели вT-FLEXCAD. Они являются тонкими конструкционными линиями, с помощью которых вы создаете параметрический каркас вашего чертежа. К линиям построения относятся бесконечные прямые, окружности, эллипсы, сплайны, эквидистанты, функции, пути. На экране линии построения отображаются в виде штриховых линий.
Типы линий построения и методы их создания подробно описаны в следующих главах.
Используя различные способы создания линий построения, вы тем самым определяете, как будет изменяться ваш чертёж при изменении положения какой-либолинии построения, поскольку остальные линии будуткаким-либообразом связаны с ней.
Узел - это точка, положение которой зависит от способа его создания и взаимосвязи с другими элементами модели. Узлы также являются базовым элементом создания параметрической модели вT-FLEXCAD.
Наиболее распространенным типом узла является узел, построенный на пересечении двух линий построения.
Узлы напрямую участвуют в построении параметрической модели при задании других элементов построения. Например: прямая, проходящая через узел, под углом к другой прямой; окружность, проходящая через два узла и т.д. При изменении положения какой- либолинии построения, задающей узел, изменится положение узла, и соответственно, изменится положение элементов построения, связанных с данным узлом. Также узлы используются в качестве конечных точек линий изображения и для задания положения других элементов изображения.
Кроме узлов, положение которых определяется пересечением двух линий построения, в T-
FLEXCAD имеется еще несколько типов узлов, способы создания будут описаны ниже.
Здесь же остановимся лишь на различии «связанных» и «свободных» узлов.
Создание узлов в точках пересечения линий построения является основным режимом построения параметрической модели. Этот режим в последующем описании называется режимом «связанного рисования». В режиме «связанного рисования» в тех местах, где вы выполните действие для создания нового узла, будет происходить следующее: система определит две ближайшие к курсору линии построения и построит узел в точке их пересечения.
Создание «свободных» узлов является вспомогательным режимом построения и служит для создания непараметрических чертежей (например, эскизов). Этот режим в последующем описании называется режимом «свободного рисования». Узлы в режиме
«свободного рисования» будут создаваться в точках, где находится курсор, а не на пересечении линий построения.
Режиму «связанного рисования» в системе T-FLEXCAD соответствует пиктограмма в автоменю.
Режиму «свободного рисования» соответствует пиктограмма в автоменю.
Переключение из одного режима в другой осуществляется при помощи клавиши или в автоменю - нажатием на пиктограмму.

Рекомендуется использовать при работе с чертежом режим «связанного рисования» и не использовать на одном чертеже оба режима. Это может привести к ошибкам при параметрическом изменении чертежа.
Вектор привязки - элемент построения, позволяющий определить положение и ориентацию чертежа при вставке его как фрагмента в сборочный чертёж.
Коннектор – это элемент построения, предназначенный для привязки к нему 2D фрагментов. Кроме геометрического положения (положения начала системы координат и направления осей) коннектор может хранить и другую (размерную или не размерную) информацию, необходимую для “подключения” к нему 2D фрагментов. Эта информация хранится в виде именованных значений, которые могут быть как константами, так и переменными. Имена этих значений используются для задания значений соответствующих внешних переменных подключаемых к ним фрагментов.

8.
Элементы изображения и вспомогательные элементы
Элементы изображения. Формируют изображение чертежа. К элементам изображения относятся линии изображения, размеры, тексты, штриховки, допуски формы и расположения поверхностей и т.д. Они могут «привязываться» к элементам построения. В этом случае, при изменении положения линий построения и узлов, элементы изображения изменяют свое положение, что и является основной идеей параметризации вT-FLEXCAD.
Эти элементы составляют изображение чертежа при выводе на принтер и плоттер.
К вспомогательным элементам, используемым в системе, относятся переменные, базы данных, отчеты, а также некоторые другие служебные данные.
Линии изображения - линии, формирующие основное изображение чертежа. К линиям изображения относятся отрезки прямых между двумя узлами, полные линии построения
(окружности, сплайны и т.д., кроме бесконечных прямых), а также участки линий построения, ограниченные двумя узлами.
Линии изображения могут быть различных типов (сплошные, основные, сплошные тонкие, штриховые, штрихпунктирные и т.д.). Они привязываются к узлам и линиям построения.
Штриховки и заливки - замкнутые одноконтурные или многоконтурные области заполненные различными способами
Контуры штриховок привязываются к узлам и линиям построения. При изменении положения узлов изменяются контуры штриховок. При этом автоматически изменяется заполнение штриховок в соответствии с изменением контуров.
Текст - однострочная или многострочная текстовая информация, задаваемая в текстовом редакторе и отображаемая на экране различными шрифтами или непосредственно на поле чертежа. СистемаT-FLEXCAD поддерживает использование различных шрифтов, форматирование абзацев и т.д. Положение текстов может быть задано в абсолютных координатах, то есть независимо от элементов построения. Также тексты могут быть привязаны к линиям построения и узлам.
Таблица - элемент оформления чертежей. Состоит из совокупности линий и текстовой информации. Создание таблиц осуществляется в команде создания текстов. Положение таблицы может быть задано в абсолютных координатах, то есть независимо от элементов построения. Также таблица может быть привязаны к узлам.
Размер - стандартный элемент оформления чертежей. Состоит из совокупности линий и текстовой информации. Размер создаётся на основе линий построения и узлов. СистемаT-
FLEXCAD поддерживает простановку размеров нескольких стандартов: ЕСКД, ANSI, архитектурный ANSI. Размеры автоматически изменяются при параметрическом изменении чертежа.
Обозначение шероховатости - стандартный элемент оформления чертежей. Состоит
из совокупности линий и текстовой информации. Шероховатость может быть
привязана в абсолютных координатах, к узлу, к линии построения или изображения
и к размеру.
Обозначение допуска формы и расположения поверхностей -
стандартный элемент оформления чертежей. Состоит из совокупности линий и текстовой информации. Привязывается к узлу, к линии построения или изображения, к размеру, а также в абсолютных координатах.
Надпись - стандартный элемент оформления чертежа. Состоит из совокупности линий и текстовой информации. Надпись может быть привязана в абсолютных координатах, к узлу, к линии построения или изображения.
Обозначение вида - стандартный элемент оформления чертежа. Состоит из совокупности линий и текстовой информации. Используется для обозначения всевозможных видов, разрезов и сечений. Элемент может быть привязан в абсолютных координатах и к узлу.