CAD-система (расшифровывается как сomputer-aided design) представляет собой систему автоматизированного проектирования. Позволяет проводить проектные работы посредством компьютерного оборудования. Дополнительное предназначение — создание технологической и конструкторской документации. Сокращение CAD обладает аналогом в русскоязычной среде — САПР.
Хотя термин CAD не является полноценным эквивалентом САПР, поскольку согласно государственному стандарту под номером 15971-90 данное буквосочетание служит заменой англоязычного термина «автоматизированное проектирование». Иногда САПР переводится как CAD system либо CAE system.
Согласно иностранным источникам, перечисленные термины являются взаимосвязанными. Например, CAE служит обобщающим понятием применения компьютерных технологий при ведении инженерной деятельности. А термин CAx (расшифровывается как computer-aided technologies) обозначает любую автоматизацию действий посредством компьютерного оборудования.
Какие программы учить инженеру Самые востребованные CAD системы в России
Цели САПР
Основополагающей целью внедрения САПР является увеличение продуктивности инженерного труда благодаря автоматизации некоторых разновидностей деятельности. Автоматизированное проектирование применяется на нескольких этапах проектирования или подготовки производства. Благодаря существованию САПР получилось достигнуть:
Упрощения проектирования;
Существенного уменьшения сроков работы;
Уменьшения стоимости изготовления;
Поднятия качества спроектированных изделий;
Удешевления испытаний.
Для вводной информации САПР применяются полученные технические знания специалистов. Они позволяют протестировать разработанную конструкцию, внести необходимые изменения и повысить точность результатов. Сегодня САПР представляет собой сборник дополнительного программного обеспечения, устанавливающийся на персональный компьютер. Сюда относятся программные продукты для моделирования и черчения.
Обычно нынешние CAD системы обладают встроенными программными дополнениями для моделирования конструктивных деталей. Также доступно дополнительное программное обеспечение, позволяющее составлять текстовую документацию (например — ведомости, спецификации, чертежи). Точная комплектация варьируется от разработчика ПО.
Классификация САПР по ГОСТ
Современная классификация САПР по российскому государственному стандарту:
Разновидность проектируемого объекта;
Степень автоматизации;
Показатель сложности проектирования;
Комплексность выполняемых задач;
Разновидности выпускаемой документации;
Количество документации;
Число уровней в техническом обеспечении.
Разновидности САПР по назначению
CAD. Средства автоматизированного проектирования. Рассматриваемая классификация означает средства САПР, позволяющие визуализировать трехмерные или двухмерные конструктивные элементы, писать технологическую документацию и автоматизировать этапы геометрического проектирования.
CADD. Основное предназначение — черчение. Работа осуществляется в специализированном программном обеспечении.
CAGD. Представляет собой средства геометрического моделирования.
CAE. Набор программных средств, позволяющих симулировать протекание физических процессов и анализировать полученную информацию для инженерных расчетов. Посредством программного обеспечения можно получать динамическое моделирование поведения конструкции в зависимости от внешней среды. CAE помогает оптимизировать спроектированные изделия.
CAA. Разновидность средств CAE, предназначенных для компьютерного анализа.
CAM. Программные средства для технологической подготовки изготовления спроектированных изделий. Помогают оптимизировать управление и программирование станков. Русскоязычным аналогом данного термина является АСТПП. Указанная аббревиатура расшифровывается следующим образом: автоматизированная система технологической подготовки выпуска изделий.
CAPP. Средства планирования и автоматизации различных технологических процессов, проходящих между системами CAD и CAM.
Некоторые перечисленные системы автоматизированного проектирования объединяют решение задач, причисляющихся к разным аспектам автоматизированного проектирования. Они именуются интегрированными или комплексными.
Международная классификация автоматизированных систем
Системы для черчения. Датой создания считаются семидесятые годы прошлого столетия. Сегодня продолжают пользоваться успешностью.
Системы, позволяющие моделировать трехмерный аналог объекта. Подобное программное обеспечение облегчает многочисленные задачи проектирования и помогает достигнуть повышенного качества итогового результата.
Системы, предназначенные для реализации концепции полного электронного описания — EPD. Рассматриваемая технология призвана обеспечивать разработку информационной модели объекта на протяжении всей эксплуатации изделия. Сюда относится реклама, концептуальное проектирование, создание технологической базы, сервисное обслуживание и утилизация.
Расшифровка аббревиатуры САПР
Сегодня сокращение САПР в нынешней технической литературе или учебных пособиях обозначает «Систему автоматизированного проектирования». Впрочем, термин можно расшифровать намного точнее — «Система автоматизации проектных работ». Подобное словосочетание усложнено для человеческого восприятия, поэтому используется намного реже.
Также встречается неправильное толкование термина — «Система автоматического проектирования», так как само слово «автоматический» означает самостоятельную деятельность компьютерной системы без участия оператора. В САПР определенная часть функций возложена на человека. Программное обеспечение выполняет только некоторые математические операции.
Расшифровка «Программное средство для автоматизации проектирования» тоже неверная: она считается узкоспециализированной, невзирая на то, что сегодня САПР зачастую рассматривается в качестве прикладного программного обеспечения для ведения проектной деятельности. Таким образом, в русскоязычных письменных источниках упоминаемое понятие распространяется на многие аспекты автоматизированного проектирования помимо компьютерных программ.
Источник: c-kd.ru
Что такое CAD и САМ?
Сегодня для достижения успеха на рынке промышленное предприятие вынуждено работать над сокращением срока выпуска продукции, снижением ее себестоимости и повышением качества. Стремительное развитие компьютерных и информационных технологий привело к появлению CAD/CAM/CAE-систем, которые являются наиболее продуктивными инструментами для решения этих задач.
Под CAD-системами (computer-aided design – компьютерная поддержка проектирования) понимают программное обеспечение, которое автоматизирует труд инженера-конструктора и позволяет решать задачи проектирования изделий и оформления технической документации при помощи персонального компьютера.
САМ-системы (computer-aided manufacturing – компьютерная поддержка изготовления) автоматизируют расчеты траекторий перемещения инструмента для обработки на станках с ЧПУ и обеспечивают выдачу управляющих программ с помощью компьютера.
САЕ-системы (computer-aided engineering – компьютерная поддержка инженерных расчетов) предназначены для решения различных инженерных задач, например для расчетов конструктивной прочности, анализа тепловых процессов, расчетов гидравлических систем и механизмов.
Оглавление
Основы числового программного управления
Автоматическое управление
Особенности устройства и конструкции фрезерного станка с ЧПУ
Функциональные составляющие (подсистемы) ЧПУ
Языки для программирования обработки
Процесс фрезерования
Режущий инструмент
Вспомогательный инструмент
Основные определения и формулы
Рекомендации по фрезерованию
Прямоугольная система координат
Написание простой управляющей программы
Создание УП на персональном компьютере
Передача управляющей программы на станок
Проверка управляющей программы на станке
Советы по технике безопасности при эксплуатации станков с ЧПУ
Нулевая точка станка и направления перемещений
Нулевая точка программы и рабочая система координат
Компенсация длины инструмента
Абсолютные и относительные координаты
Комментарии в УП и карта наладки
G- и М-коды
Структура программы
Слово данных, адрес и число
Модальные и немодальные коды
Формат программы
Строка безопасности
Ускоренное перемещение – G00
Линейная интерполяция – G01
Круговая интерполяция – G02 и G03
Введение
Останов выполнения управляющей программы – М00 и М01
Управление вращением шпинделя – М03, М04, М05
Управление подачей СОЖ – М07, М08, М09
Автоматическая смена инструмента – М06
Завершение программы – М30 и М02
Основные принципы
Использование автоматической коррекции на радиус инструмента
Активация, подвод и отвод
Подпрограмма
Работа с осью вращения (4-ой координатой)
Параметрическое программирование
Методы программирования
Что такое CAD и САМ?
Общая схема работы с CAD/САМ-системой
Виды моделирования
Уровни САМ-системы
Геометрия и траектория
Алгоритм работы в САМ-системе и постпроцессор
Ассоциативность
Пятикоординатное фрезерование и ЗD-коррекция
Высокоскоростная (ВСО) и высокопроизводительная обработка
Критерии для оценки, сравнения и выбора CAM-систем
Источник: www.planetacam.ru
САПР-замещение: что использовать вместо AutoCAD?
После ухода Autodesk из России, сравнивать САПР-пакеты следует в первую очередь по их функциональности, гибкости, стабильности, — и вот тут выясняется, что подобрать замену легендарному стандарту особого труда не составляет.
Компания Autodesk приостановила работу в России практически сразу же с началом военной спецоперации. Поскольку в последние годы разработчики отдавали явное предпочтение облачным версиям своего флагманского ПО (AutoCAD и 3DS Max), доступ к которым предоставляется по подписке, для значительной доли российских заказчиков это обернулось почти моментальной потерей важнейшего рабочего инструмента. В основном же AutoCAD пользуются инженеры-проектировщики в сфере строительства и машиностроения, что делает подбор российской альтернативы этому решению делом едва ли не государственной важности.
Не внезапно
Строго говоря, решение Autodesk не стало для большинства отечественных пользователей ее ПО сюрпризом. Еще летом 2014-го, после воссоединения Крыма с Россией, компания директивно запретила своим партнерам на территории РФ работать с заказчиками, попавшими в американские рестрикционные списки.
Что само по себе вполне логично: штаб-квартира Autodesk находится в США, перечень «нежелательных» контрагентов формировало американское же министерство финансов — тут даже при всем желании протестовать особо не станешь. Быть может, именно благодаря восьмилетней форе, которую получили отечественные разработчики ПО для инженерного проектирования, дела с импортозамещением на этом узком участке рынка «тяжелого» ПО обстоят сегодня далеко не самым худшим образом. Раз уж таким тяжеловесам российской экономики, как «Калашников» и «Созвездие», еще в 2014-м понадобилось оперативно найти замену AutoCAD, и раз эти концерны до сих пор работают вполне успешно, значит, задача оказалась вполне решаемой. И, кстати, за счет не одних только отечественных разработок.
Ушли не все
FreeCAD — пожалуй, самый известный в профессиональной среде открытый аналог AutoCAD. Главная особенность FreeCAD — параметрическое моделирование как основной метод, тогда как работа с AutoCAD подразумевает концентрацию на прямом моделировании с явным указанием каждого параметра конструируемого объекта. Плюс к тому у AutoCAD имется встроенное средство 3D-рендеринга, тогда как FreeCAD вынужден полагаться на внешнее ПО вроде POV-Ray или LuxRender.
LibreCAD представляет собой доступное и нетребовательное к аппаратным ресурсам средство 2D-моделирования — своего рода цифровой кульман. Если нет необходимости создавать трехмерные виды конструируемой детали, а нужны исключительно плоскостные чертежи в классических проекциях, — вполне достойный вариант.
SketchUp — по сути, целый пакет цифровых инструментов (чертежных и математических) для 3D-моделирования. Активно применяется архитекторами, гейм-дизайнерами, аниматорами. Наиболее функциональные версии платные, однако есть возможность свободно использовать это ПО прямо через браузер на официальном сайте — с сохранением готовых проектов, разумеется.
BricsCAD включает в себя целый набор средств для классического черчения на плоскости, 3D-моделирования, проектирования в машиностроительной отрасли, разработки изделий из листового металла (с формированием оптимальных раскроек листа), а также для информационного моделирования зданий BIM. Среди заказчиков ПО этого семейства до сих пор числятся компании со всего мира: Bosch и Siemens, «Вертолёты России» и «Объединённая судостроительная корпорация».
ZWCAD — многофункциональный инструмент для плоскостного и трехмерного проектирования с интегрированными средствами визуализации и широким набором приложений. Охватывает все этапы разработки — от создания эскиза проекта до изготовления продукции на станке с ЧПУ. Первая версия пакета была создана в КНР еще в 2002 году, а с 2007-го началось его централизованное, через официального дистрибьютора, распространение в России. Примерно тогда же к разработке ZWCAD присоединились российские программисты, и с тех пор русификация интерфейса этого зарубежного ПО остается одной из лучших в отрасли.
Домашняя работа
Российские разработчики также приложили руки к созданию оригинальных пакетов инженерной графики, способных полностью заменить, а в чем-то даже расширить возможности «родного» для AutoCAD формата DWG. В основном это платные пакеты, однако в плане цены (как за разовую покупку, так и за возобновляемую лицензию, и за обслуживание/поддержку) они, как правило, заметно выигрывают у глобального стандарта де-факто.
КОМПАС-3D — едва ли не самая распространенная из отечественных систем автоматизированного проектирования (САПР) и трехмерного моделирования. Базируется на эскизно-операционном подходе к построению моделей, а также на сборке составных объектов с применением системы параметрических сопряжений. Поддерживает ГОСТ 2.052-2015 «Электронная модель изделия» и позволяет проверять документы на соответствие стандартам оформления по ЕСКД, что особенно важно для целей производства. Кроме того, автоматизирует множество инженерных расчетов: массо-центровочных характеристик изделий, пружин и механических передач, динамического анализа поведения механизмов в 3D и т. д.
nanoCAD позиционируется разработчиками как профессиональная цифровая платформа для воплощения инженерных идей. Платформа образована целым рядом модулей и приложений для автоматизации проектной деятельности, из которых заказчик волен собирать оптимальную для себя конфигурацию. Разумеется, в пакет интегрированы типы и толщины линий, шрифты, размерные стили, масштабы, таблицы, выноски и штриховка, разработанные по ЕСКД и СПДС. Поддерживаются внешние приложения, созданные для AutoCAD на языках LISP, DCL, .NET и C++. Интегрирована работа с растровыми изображениями.
T-FLEX CAD создавалась как профессиональная конструкторская система, совмещающая параметрическое 2D/3D-моделирование со средствами создания и оформления чертежей и конструкторской документации (ЕСКД, ISO, DIN и ANSI, включая модуль автоматического создания отчетов и спецификаций). Обеспечивает полную ассоциативную связь между трехмерной моделью и ее чертежом, формирует сборочные чертежи и даже записи анимации сборки/разборки любой сложности без ограничений на количество деталей и глубину иерархии, включает модуль инженерного экспресс-анализа деталей методом конечных элементов.
САПР «ПОЛИНОМ» представляет собой не просто средство автоматизации чертежно-проектировочных работ, но многофункциональный инструмент информационного моделирования конструкций (building information modeling, BIM). Применяется для создания и актуализации трехмерных информационных моделей сложных технологических объектов на всех этапах их жизненного цикла: проектирование, строительство, эксплуатация, реконструкция. Базируется на свободно распространяемой СУБД Firebird. Благодаря ядру собственной разработки позволяет оперировать объектами, состоящими из миллиона элементов и даже более. Встроенный инструментарий самостоятельной донастройки дает возможность заказчику адаптировать САПР под собственные задачи и создавать дополнительные пользовательские элементы без обращения к разработчикам.
Давняя парадигма «САПР — значит, AutoCAD» превратилась из констатации непреложного факта в сомнительное предубеждение, по сути, еще лет 10 назад — уже тогда в обиход профессионалов начали входить альтернативные пакеты и решения. Безусловным достоинством AutoCAD долгое время оставалась техподдержка высочайшего качества на всех уровнях коммуникаций — как в канале продаж, так и при взаимодействии с заказчиками и конечными пользователями: инженерами, чертежниками, проектировщиками.
Но сегодня, после ухода Autodesk из России, сравнивать САПР-пакеты следует в первую очередь по их функциональности, гибкости, стабильности, — и вот тут выясняется, что подобрать замену легендарному стандарту особого труда не составляет. Главное — четко понимать, для каких именно задач нужна цифровая проектировочная платформа: просто ли для отрисовки чертежей, или для создания 3D-образов сложных механических конструкций, или же для процессного моделирования и BIM. Под любую задачу найдется достойный аналог AutoCAD, в том числе и российской разработки, — во многих случаях еще и превосходящий оригинал.
