Знакомство с САПР и системой КОМПАС 3D

Модуль 1.
Знакомство с САПР и системой КОМПАС 3D
Цель модуля: Ознакомление с основными понятиями САПР и системой САПР КОМПАС 3D.
1. Системы автоматизированного проектирования (САПР)
Основные определения
Система автоматизированного проектирования (САПР) или CAD (Computer-Aided Design) — программный пакет, предназначенный для создания чертежей, конструкторской или технологической документации и/или 3D моделей.
Современные системы автоматизированного проектирования (CAD) обычно используются совместно с системами автоматизации инженерных расчетов и анализа CAE (Computer-aided engineering). Данные из СAD-систем передаются в CAM (Computer-aided manufacturing — система автоматизированной разработки программ обработки деталей для станков).
Русский термин «САПР» по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем «CAD».
Компоненты САПР
 Техническое обеспечение САПР — устройства ввода, обработки и вывода данных, устройства передачи данных
 Математическое обеспечение САПР — математические модели, методики и способы их получения
 Информационное обеспечение САПР — информационная база САПР, системы управления базами данных (СУБД)
 Программное обеспечение САПР
 Программные компоненты САПР
 Методическое обеспечение
 Организационное обеспечение
Выбор САПР
Правильный выбор САПР — надежное условие эффективного проектирования.
Критерии выбора:
 Распространенность САПР
 Цена САПР, её сопровождения и модификации
 Широта охвата задач проектирования
 Удобство работы САПР и её «дружественность»
 Наличие широкой библиотечной поддержки стандартных решений
 Возможность и простота стыковки с другими САПР
 Возможность коллективной работы.
САПР иностранных производителей
Autodesk
AutoCAD — самая распространённая САПР сложных машиностроительных изделий.
ArchiCAD — САПР для архитектуры
Cadmech— универсальная САПР для машиностроения
Dassault Systèmes
CATIA — САПР для аэрокосмической промышленности
SolidWorks— универсальная САПР для машиностроения
Parametric Technologies Corp. (PTC)
Pro/Engineer — универсальная САПР для промышленных компаний
MathCAD — интегрированная система решения математических, инженерно-технических и научных задач
Российские САПР
ADEM — САПР для конструкторско-технологической подготовки и станков.
T-FLEX CAD — российская САПР для машиностроения
КОМПАС — распространённая российская САПР компании АСКОН в вариантах для двухмерного и трехмерного проектирования.
Классификация САПР по уровням
Современные CAD/CAM системы можно подразделить на следующие уровни:
Системы высокого уровня
 UNIGRAPHICS
 CATIA
Системы среднего уровня
 SOLID EDGE
 SOLID WORKS
 AUTODESK AUTOCAD
 AUTODESK MECHANICAL DESKTOP
 AUTODESK INVENTOR
Системы нижнего уровня
 АСКОН КОМПАС-3D
 T-FLEX CAD 3D
Показатели современности САПР
1. Сокращение цикла разработки модели конструкции;
2. Возможность совместной работы над проектом всех разработчиков;
3. Возможность ввода пользовательских примитивов в параметрическом виде;
4. Доступ к трехмерной модели конструкции не только разработчикам, а всем группам пользователей.
Технологии построения трехмерной модели
• ввод параметров для примитива выбранного из списка типа (например, ввод радиуса сферы или габаритов параллелепипеда),
• выполнение такого перемещения плоской фигуры в пространстве, след от которого определяет форму примитива (например, поворот окружности вокруг оси образует сферу, а смещение многоугольника – призму).
Второй способ реализован в КОМПАС-3D. Он позволяет создать такие типы объемных примитивов, которые трудно (или невозможно) сформировать первым способом.
Плоская фигура, на основе которой образуется тело, называется эскизом, а формообразующее перемещение эскиза – операцией.
Виды трехмерных моделей
САПР поддерживает три типа трехмерных моделей:
• каркасные,
• поверхностные,
• твердотельные.
Каркасная модель представляет собой скелетное описание объекта. Она не имеет граней и состоит только из точек, отрезков и кривых, описывающих ребра объекта.
Моделирование с помощью тел – это самый простой в использовании вид моделирования на основе базовых пространственных форм: параллелепипедов, конусов, цилиндров, сфер, клинов и торов (колец). Из этих форм путем их объединения, вычитания и пересечения строятся более сложные пространственные тела.

Процессы 2D и 3D моделирования
Процессы 3D- и 2D-проектирования существенно различаются.
При проектировании в 2D чертежи являются главными документами.
Напротив, основным документом в 3D является не чертеж, а компьютерная 3D-модель.

Классификация САПР по способу организации диалога
 С помощью командной строки;
С помощью системы меню и диалоговых окон;
 С помощью объектно-ориентированного интерфейса и мультимедийной системы помощи.

2.Знакомство с системой КОМПАС 3D

Особенности системы
КОМПАС-3D является прикладной системой для выполнения различных проектно-конструкторских работ в машиностроении, приборостроении, строительстве и архитектуре.
Основные компоненты КОМПАС-3D:
 система трехмерного твердотельного моделирования,
 чертежно-графический редактор
 модуль проектирования спецификаций.
Система трехмерного твердотельного моделирования предназначена для создания трехмерных моделей отдельных деталей и сборочных единиц.
Чертежно-графический редактор (КОМПАС-ГРАФИК) предназначен для автоматизации проектно-конструкторских работ.
Он может успешно использоваться в областях:
• машиностроении,
• архитектуре,
• строительстве,
• составлении планов и схем.
Совместно с любым компонентом КОМПАС-3D может использоваться модуль проектирования спецификаций, позволяющий выпускать разнообразные спецификации, ведомости и прочие табличные документы.
Геометрические построения
При создании чертежей в КОМПАС-3D пользователю доступны самые сложные геометрические построения на плоскости с использованием объектов:
 NURBS-кривые,
 кривые Безье,
 эквидистантные кривые,
 эллипсы.

Особенности системы КОМПАС:
1. Автоматический и полуавтоматический режимы создания и редактирования штриховки.
2. Можно задавать неограниченное количество локальных систем координат,
3. Можно использовать сетку с разными шагами по координатным осям.
4. Поддерживается динамический вызов объектных привязок.
5. Поддерживается измерение любых геометрических параметров на чертеже с помощью инструмента "геометрический калькулятор".
Механизм объектных привязок позволяет указать координаты характерной точки, не устанавливая курсор строго в эту точку.
В качестве объектов привязки используются:
 точка, ближайшая к текущему положению курсора,
 точка на пересечении двух кривых,
 средняя точка кривой и т. д.
Очень удобным и точным вспомогательным средством является инструмент, который называется геометрическим калькулятором. Он позволяет "снимать" непосредственно с элементов чертежа различные координатные, линейные и угловые параметры.
Редактирование чертежа
В КОМПАС быстро и удобно выполняются операции редактирования:
 сдвига,
 поворота,
 масштабирования,
 симметрии,
 копирования,
 деформации,
 удаления,
 выравнивания,
 удаления области.
Текст в чертеже
 размерные надписи
 тексты различных обозначений
 формулы
 технические требования.
Для любой части строки текста можно задавать произвольные параметры, управляя:
• типом шрифта,
• цветом,
• размером
• наклоном символов.
Предусмотрены функции для написания:
 математических формул,
 дробей,
 верхних и нижних индексов,
 вставки различных специальных символов
 ввода вертикально расположенного текста.
Просмотр перед печатью
В КОМПАС реализована оригинальная технология предварительного просмотра документов перед печатью.
Пользователь может подготовить для вывода на плоттер или принтер сразу несколько документов, скомпоновав их наиболее оптимальным образом на поле печати.
Для изменения положения документа достаточно перетащить его в нужное место мышью.
Документы можно вращать на угол, кратный 90 градусам. Каждому из документов можно назначить свой масштаб вывода на бумагу.
Если большой документ выводится на принтер, выполняется автоматическая разбивка на листы соответствующего формата.

Типы документов
Тип документа, создаваемого в системе КОМПАС-3D, зависит от рода информации, хранящейся в этом документе.
Каждому типу документа соответствует расширение имени файла.
1. Деталь — модель изделия, изготавливаемого из однородного материала без применения сборочных операций. Файл детали имеет расширение m3d.
2. Сборка — модель изделия, состоящего из нескольких деталей с заданным взаимным положением.
В состав сборки могут также входить другие сборки (подсборки) и стандартные изделия. Файл сборки имеет расширение а3d.

3. Чертеж — основной тип графического документа в КОМПАС-3D.
Чертеж содержит графическое изображение изделия, основную надпись, рамку.

Чертеж может включать в себя произвольное количество видов.
Файл чертежа имеет расширение cdw.

4. Фрагмент — вспомогательный тип графического документа в КОМПАС-3D.
Фрагмент отличается от чертежа отсутствием рамки, основной надписи и других объектов оформления конструкторского документа. Он используется для хранения изображений, которые не нужно оформлять как отдельный лист (эскизные прорисовки, разработки и т.д.).
Во фрагменте можно сохранять произвольную геометрическую информацию.
Фрагмент можно сравнить с чертежом, у которого имеется всего один вид в масштабе 1:1, а все объекты оформления чертежа (рамка и штамп) отсутствуют.
Файл фрагмента имеет расширение frw.

5. Спецификация — документ, содержащий текстовую информацию о составе сборки, представленную в виде таблицы.
Спецификация оформляется рамкой и основной надписью.
Файл спецификации имеет расширение sрw.

6. Текстовый документ — документ, содержащий преимущественно текстовую информацию. Текстовый документ оформляется рамкой и основной надписью.
Файл текстового документа имеет расширение kdw.
Вопросы для самоконтроля

onekokosoe

Sunday, March 14, 2010