CAD sustavi: svrha stvaranja, sastava i strukture

CAD sustavi su računalno potpomognuti dizajn sustavi koji se koriste za obavljanje različitih dizajnnih postupaka uz korištenje računalne tehnologije. Također uz pomoć takvog softvera, tehnološke i projektna dokumentacija na pojedinačnim građevinama, proizvodima ili strukturama. Moderni CAD sustavi koriste se u najrazličitijim područjima djelovanja suvremenog čovjeka, a praktički za sve postoji jedinstvena vrsta takvih komunalnih usluga.

Što je to?

Često se kratica CAD smatralo standardnim analogom engleskog jezika CAD pojma, ali zapravo nije sasvim točno. CAD sustavi ne mogu se smatrati kao potpuni CAD analognog kao tehničko-organizacijskom sustavu, jer to dovodi do GOST fraze u standardiziranom engleskom jeziku ekvivalent izraza „Oblikovanje pomoću računala”. Dakle, na engleskom jeziku, izraz CAD preveden više kao CAE sustava, ali u velikom broju inozemnih izvora pokazuje da je pojam CAE je generički pojam koji uključuje korištenje bilo kojeg računalne tehnologije u inženjerstvu, uključujući i CAM i CAD.

Zašto je to nužno?

CAD sustavi koriste se uglavnom za maksimiziranje učinkovitosti i produktivnosti inženjera potpuno automatiziranjem dizajna i daljnje pripreme proizvodnje. Stoga, zbog njihove primjene, postižu se sljedeće prednosti:

• vrijeme dizajna znatno je skraćeno;
• smanjuje se potreba za planiranjem i projektiranjem;
• ukupni premijski troškovi proizvodnje i dizajna znatno su smanjeni, što izravno utječe na operativne troškove;
• povećanje tehničke i ekonomske razine, kao i kvaliteta rezultata provedenog projektantskog rada;
• smanjenje troškova potrebnih za ispitivanje i modeliranje u punoj veličini.

Kao ulazni podaci, suvremeni CAD sustavi koriste razna tehnička znanja stručnjaka koji su uključeni u doradu rezultata, uvođenje različitih zahtjeva za projektiranje, provjeru primljenog dizajna, njegovu izmjenu i mnoge druge stvari.

Provedba računalno potpomognutog projektnog sustava provodi se kao skup primijenjenih komunalnih usluga pomoću kojih se omogućuje projektiranje, kao i daljnje crtež i trodimenzionalno modeliranje građevina ili skupno i ravnih dijelova.

U većini slučajeva, CAD sustavi uključuju module za modeliranje trodimenzionalnih struktura, kao i crtanje crteža i raznih tekstualnih dokumenata.

Oni su klasificirani uglavnom na nekoliko parametara:

• vrsta i vrsta predmeta koji se razmatra;
• razina automatizacije postupka projektiranja;
• složenost stvorenog objekta;
• složenost procesa automatizacije;
• broj korištenih dokumenata;
• priroda upotrijebljenih dokumenata;
• ukupan broj razina koji će biti prisutni u strukturi tehničke podrške.

Namijenjena namjena

Ovisno o implementaciji zadataka CAD sustava, oni su podijeljeni u nekoliko skupina:

• Automatizacija trodimenzionalnog ili dvodimenzionalnog geometrijskog dizajna, kao i stvaranje različitih tehnoloških ili projektnih dokumenata.
• Dizajn i daljnja izrada crteža.
• Izvođenje geometrijskog modeliranja.
• Automatizacija različitih inženjerskih proračuna, dinamička simulacija, kao i analiza i simulacija fizikalnih procesa uz naknadnu provjeru i optimizaciju proizvoda.
• Podrazred SAE alata koji se koriste za računalnu analizu.
• Sredstva namijenjena tehnološkoj pripremi proizvodnog procesa različitih proizvoda koji omogućuju automatizaciju postupka programiranja i daljnje upravljanje opremi GAPS-om ili CNC-om.
• Sredstva namijenjena automatizaciji procesa planiranja raznih tehnoloških procesa, koji se koriste u spoju CAM i CAD sustava.

Većina CAD sustava može kombinirati rješenje različitih zadataka koji se odnose na različite aspekte dizajna - složenog ili integriranog CAD sustava.

Zajednička međunarodna klasifikacija

Moderna klasifikacija ih distribuira u nekoliko kategorija:

• Sustavi usmjereni na crtanje, koji se prvi put pojavljuju sedamdesetih godina prošlog stoljeća, ali se i dalje mogu koristiti u nekim situacijama;
• sustavi koji stvaraju trodimenzionalne elektronske modele objekata, što omogućuje rješavanje raznih problema vezanih uz modeliranje do proizvodnog postupka;
• Sustavi koji podržavaju koncept kompletnog elektroničkog opisa objekta.

Posljednji tip je tehnologija koja osigurava razvoj i praćenje informacija o podršci elektroničke modela tijekom svog životnog ciklusa, uključujući idejnog i izvedbenog projekta, full marketinga, proizvodnje, tehnologije treninga, rad i recikliranje i popravak.

U današnjem stručnoj i znanstvenoj literaturi, kao i raznim državnim standardima CAD akronim se tretira kao „računalno potpomognuto oblikovanje sustava”, ali je najtočnije odgovara ovdje na koncept „rad na dizajnu Automation System”, ali to je teže razumjeti, dakle, ona se nalazi u redoslijedu manje , Često se događa da se provodi projekt u CAD sustavima, primijetit ćete neispravno tumačenje „računalno potpomognuto oblikovanje sustava”, iako u stvari, to je inherentno pogrešno. Ne zaboravite da je pojam „Automatski” osigurava potpuno neovisan rad sustava bez potrebe za ljudske intervencije, dok CAD još uvijek zahtijeva izvršenje određenih poslova od strane samog čovjeka, a potpuna automatizacija odnosi se samo na određene postupke i operacije ,

Nije sasvim istinito i pojam "Software Automated Design", jer se može nazvati preusmjereno fokusiran. Naravno, u ovom trenutku CAD smatrati isključivo kao aplikacijski softver potrebne za projektne aktivnosti, ali u stvari u domaćoj literaturi i različitim CAD državnim standardima vidi kao trodimenzionalni koncept, koji uključuje ne samo softverske alate.

CAD u stomatologiji

Većina modernih stomatoloških klinika koristi CAD. CAD sustavi koji se koriste u stomatologiji za proizvodnju visokokvalitetnih proteza za više od deset godina koristi za izradu graničnika za implantata, krunica i sve vrste proteza, svi ovi proizvodi su izvrsne kvalitete i visoke preciznosti. Bit ove tehnologije leži u činjenici da se u početku provodi trodimenzionalno modeliranje stvorenog dizajna na računalu, a tek kasnije, pomoću modela projekta, oni čine proizvodnju na jedinici za mljevenje.

Dakle, stomatolozi imaju puno prednosti zbog korištenja CAD tehnologije u svom radu. CAD sustavi u stomatologiji najčešće se koriste kako slijedi:

• Prvo liječnik provodi uklanjanje dojma koji se zatim šalje u laboratorij;
• nakon isporuke kalup se postavlja u specijalizirani skener koji stvara model budućeg proizvoda;
• CAD sustav ulazi u posao: 3D model pretvara u specijaliziranu datoteku koja će poslužiti kao izvor podataka za jedinicu za mljevenje;
• koristeći rezultirajuću datoteku, jedinica za mljevenje je proizvedena od posebnog izratka od cirkonijevog oksida;
• na kraju, rezultirajući okvir je pažljivo pokriven keramikom i pečen.

CAD / CAM-sustava u zubnih kruna omogućuju proizvodnju cirkonija, koji se razlikuju od mase od metala prednosti. Sami po sebi, ovi proizvodi gotovo da nemaju razlike u boji od prirodnih zuba, budući da se izbor sjene izvodi čak iu procesu izrade okvira. Daljnji posebni okvir potpuno prevučena tijela s keramičkim proziran i lagani transparentan strukture, a također uključuje unutar svog palete dovoljno širok spektar boja, na taj način dobivanje proizvodnih kruna Slične prirodnih zubi.

Samo po sebi cirkonijev oksid je vrlo biokompatibilan, čak i kada se uspoređuje s plemenitim metalima, te je hipoalergenski materijal, što je potvrđeno tijekom brojnih znanstvenih kliničkih studija. Međutim, zapravo, krunice na osnovi okvira cirkonij oksida nisu jedina vrsta proizvoda za koje se rabe CAD / CAM sustavi. CNC-stroj temeljen na takvim tehnologijama omogućuje proizvodnju:

• razni mostovi;
• privremene krune;
• pojedinačne abutments.

Pored već spomenutog cirkonijevog dioksida, u proizvodnom procesu može se koristiti širok spektar materijala, uključujući plastiku, voskove, kobalt i titan, te krom.

Koje su prednosti?

Te tehnologije omogućuju sljedeće prednosti:

• maksimalna točnost proizvodnje s manjim odstupanjima;
• punu automatizaciju proizvodnih procesa, što gotovo u potpunosti eliminira mogućnost pogrešaka;
• mogućnost korištenja raznih materijala;
• mogućnost izvedbe postupaka modeliranja i proizvodnje na različitim mjestima;
• marginalna produktivnost bilo kakvih procesa u tijeku.

CAD u strojarstvu

CAD sustav (T-FLEX CAD i drugi) je pronašao dovoljno široku raspodjelu na području strojarstva koji se razlikuje na tri razine - dnu, prosjeku i vrhu. Ta se podjela pojavila na prijelazu osamdesetih i devedesetih godina prošlog stoljeća.

Donja razina uključuje sustave CAD / CAM / CAE s niskim troškovima, uglavnom usmjerene na 2D grafiku, odnosno uglavnom za automatizaciju crteža. Kao a tehnička podrška svjetlo CAD koristi osobna računala, koja su već u to doba znatno inferiornija od funkcionalnosti punopravnih radnih stanica.

Vrhunski sustavi, ili, kako ih još uvijek zovu, teški CAD, dizajnirani su za korištenje na svim vrstama glavnih okvira ili radnih stanica. Takvi su se sustavi pokazali puno raznolikijima, ali istodobno imali prilično visoke troškove, usredotočivši se uglavnom na površinsko i solidno modeliranje. Priprema različitih crtežnih dokumenata u njima često se provodi pomoću preliminarnog razvoja posebnih geometrijskih trodimenzionalnih modela. Nakon što je ovaj sustav, u kojem je funkcija 3D modeliranja bila ograničena isključivo na čvrste modele, tj. Zauzimajući srednji položaj između teškog i svjetla, primili vlastitu prosječnu razinu.

Do danas, razvoj CAD softvera već je dovelo do činjenice da je u većini srednjeg opsega počeli su se pojavljivati ​​te površine modeliranje alata i značajki koje su dostupne za korištenje u osobnim računalima, ona je također postala prihvatljiv za moderne nadređenim sustavima. Zbog toga su promijenjena čak i načela na kojima su ranije izmjerena razlika srednjih i teških sustava. Moderni CAD sustavi teške razine sada se nazivaju CAE / CAD / CAM / PDM, tj. Oni koji istovremeno uključuju takve značajke kao što su:

• tehnološki i dizajni;
• inženjerska analiza;
• upravljanje projektnim informacijama;
• prošireni sastav posebnih programskih modula.

Nasuprot tome, moderni sustavi srednjeg sloja obično se nazivaju mainstream, mid-range ili jednostavno serijski.

jedna razina sustava može biti pozvan na funkcionalnost približno jednako, kao što neki novi razvoj koji se javljaju u određenom programskom-metodičke kompleksa, u bliskoj budućnosti će se provoditi u novim verzijama drugih. U CAD-u velike tvrtke prilično često prihvaćaju kombiniranje istovremeno s nekoliko sustava različitih razina. Često se to događa zbog činjenice da se gotovo svi projektni postupci mogu provesti na CAD sustavima srednje i niže razine, a osim toga, teški su previše skupi. Zbog toga su poduzeća u prilično ograničenom broju kupovali softverske licence najviše razine, a većina suvremenih baza kupaca pruža se na račun nižih i srednjih razina.

Tako često se događa da je CAD / CAE sustavi mogu imati problema u smislu informacija između razmjene, ali takve nevolje riješiti uporabom posebnih formata i jezika poduzetim CAL-ova-tehnologija, iako je izobličila prijenos geometrijskih podataka putem međusobno ujedinjeni jezici moraju prevladati neke poteškoće.

struktura

Kao i svi drugi složeni sustavi, CAD uključuje nekoliko podsustava koji se mogu projektirati ili posluživati.

Prvi se bave izravnom implementacijom različitih dizajnerskih radova. Kao primjer, možemo navesti podsustave trodimenzionalnog geometrijskog modeliranja svih mogućih mehaničkih objekata, analize kruga, izrade projektne dokumentacije ili veza u tragovima tiskanih pločica.

Servisni podsustav ima za cilj osigurati normalnu radnu sposobnost projektora, a njihova kombinacija je često među stručnjacima nazvanim sustavnom okolinom CAD-a. Kao tipični služe podsustavi često koriste podatke za upravljanje bazom podataka dizajn, razne podsustave razvoja i naknadnog održavanja CASE softvera, kao i trening osmišljen kako bi se olakšao razvoj tehnologije korisnika, koji je proveden u CAD.

Strukturiranje na raznim aspektima omogućilo je da se pojave vrste CAD održavanja, koje danas raspolažu samo sedam:

• tehničke, što uključuje različite hardver;
• Matematički, koji ujedinjuje sve moguće matematičke metode, algoritme i modele;
• softver, koji je računalni program CAD;
• Informacije, koje uključuju baze podataka, sustave upravljanja za te baze podataka, kao i mnoge druge informacije koje se koriste u dizajnu procesa;
• jezične, izražene u obliku jezika komunikacije između računala i dizajnera, jezika razmjene podataka između tehničkih CAD alata i programskih jezika;
• Metodološki, koji uključuje sve vrste projektantske tehnologije;
• organizacijske, izvršene u obliku opisa poslova, rasporeda osoblja i druge dokumentacije, kroz koju se provodi regulacija rada projektnih poduzeća.

Valja napomenuti da je cijelo tijelo informacija koje se koriste u procesu dizajna, stručnjaci nazivaju CAD informacijskog fonda. Baza podataka je naručeni skup informacija, koji odražava različite osobine objekata i njihov odnos u određenom domene. Pristup bazi podataka za proučavanje, snimanje i naknadno ispravljanje podataka provodi se kroz DBMS, a skup DBMS-a i baze podataka obično se naziva BDD, odnosno podatkovna banka.

klasifikacija

CAD / CAM sustavi su razvrstani prema brojnim karakteristikama, kao što su primjena, svrha, opseg (složeni su zadatci riješeni), kao i priroda temeljnog podsustava.

Kod prijava među najpopularnijim i reprezentativnim, potrebno je dodijeliti sljedeće skupine CAD:

• Koristi se u području općeg inženjeringa (zbog čega ih obično nazivaju strojogradnja);
• koristi se u području radio-elektronike;
• koristi se u građevinarstvu i arhitekturi.

Pored toga, postoji i dovoljno velik broj specijaliziranih sustava ili alociranih u navedenim skupinama ili predstavljaju potpuno neovisnu granu klasifikacije. Kao ilustrativni primjer, možemo navesti CAD integrirane krugove velikih razmjera, električnih strojeva, zrakoplova i mnogih drugih.

Skala različite individualne hardvera i metodičkih kompleksa, uključujući i složene provjeru snage raznih mehaničkih proizvoda u skladu s metodom konačnih elemenata ili složenog ispitnog sklopova, kao i sustav sa jedinstvenom arhitekturom, ne samo softver, ali i tehničku podršku.

Osnovni podsustav

Ovdje su sljedeće vrste CAD:

• Na temelju podsustava geometrijskog modeliranja i računalne grafike. Takvi CAD sustavi uglavnom su orijentirani na različite primjene, u kojima je dizajn glavni dizajnni postupak, tj. Jasna definicija prostornih oblika, kao i međusobno mjesto objekata. Zato ova grupa uključuje mnoge CAD sustave iz inženjerske industrije zasnovane na grafičkim jezgrama. U naše vrijeme često je uobičajeno koristiti jedinstvene grafičke jezgre.
• Na temelju DBMS-a. Oni se uglavnom usredotočuju na one aplikacije u kojima postoji prilika, provodeći relativno jednostavne matematičke izračune, za obradu prilično velike količine informacija. Često se mogu naći u tehničkim i ekonomskim primjenama, poput izrade poslovnih planova, ali se često koriste u dizajnu velikih predmeta poput kontrolnih ploča u automatskim sustavima.

Osim toga, tu su i složeni CAD sustavi, koji uključuju podsustave svih prethodnih vrsta. Kao tipični primjeri takvih složenih sustava, vrijedno je donijeti softver koji se aktivno koristi u modernom inženjerstvu ili CAD-u. Potonji uključuje DBMS i različite podsustave za dizajn komponenti, funkcionalne i logičke sklopove, topologiju kristala, kao i testove za analizu roka trajanja proizvedenih proizvoda. Kako bi se osiguralo normalno upravljanje takvim složenim programima, uobičajeno je koristiti specijalizirano okruženje sustava.