POWRÓT

SEMESTR I

Podstawy komputerowego wspomagania projektowania CAD na przykładzie programu Autodesk Inventor


Spis treści rozdziału - tutaj kliknij

Klasyfikacja i omówienie ważniejszych programów wspomagających projektowanie techniczne
Prezentacja programu Autodesk Inventor
Narzędzia dokumentacji rysunkowej i wydruk dokumentu


 

Klasyfikacja i omówienie ważniejszych programów wspomagających projektowanie techniczne

   

   Złożoność zadań i odpowiedzialność konstruktorów wymusiły konieczność zastosowania w procesie projektowania oprogramowania komputerowego, które pozwala na:

  • poszukiwanie istniejących rozwiązań konstrukcyjnych pod kątem spełnienia założonych cech projektowanego wyrobu,
  • opracowanie koncepcyjnego modelu wyrobu pod względem wizualnym (min. dlas celów marketingowych i analitycznych)
  • opracowanie kinematycznych modeli wyrobu, pozwalających na symulację współdziałania elementów składowych projektowanego obiektu, szczególnie z punktu widzenia ewentualnych kolizji,
  • opracowanie modeli statycznych i dynamicznych projektowanego wyrobu; modele te pozwalają na optymalny dobór kształtu, wymiarów i materiału ze względu na planowane obciążenie,
  • opracowanie modeli geometrycznych poszczególnych części i podzespołów projektowanego, spełniających wcześniej określone uwarunkowania wytrzymałościowe i estetyczne,
  • opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej wyrobu zgodnej z normami rysunkowymi i branżowymi oraz w formie przydatnej do dalszego wykorzystania przez systemy informatyczne przedsiębiorstwa,

   Na podstawie powyższego widzimy, że zastosowanie w procesie projektowania komputerowego pozwoliły na wielokrotne i nieporównywalnie szybsze dokonywanie zmian, a projektant otrzymał narzędzie, które zastąpiło deskę kreślarską.

   Komputery stały się częścią systemu zarządzania przedsiebiorstwem co pokazane zostało na rysunku zamieszczonym niżej.

   Komputerowe systemy wspomagające prace inżynierskie skrótowo oznaczone jako CAx są zawarte w prawym ramieniu.

Do systemów klasy CAx nalezy zaliczyć;

  • komputerowo wspomagane projektowanie (CAD)
  • komputerowo wspomagane prace inzynierskie (CAE)
  • komputerowo wspomaganie planowanie i sterowanie produkcją (PPC)
  • komputerowo wspomagane planowanie (CAP)
  • komputerowo wspomaganie procesóe (CAPP)
  • komputerowo wspomaganie wytwarzania (CAM)

   Przykładem takich nowoczesnych systemów projektowych są programy z grupy CAD (ang. Computer Aided Design) oraz CAE (ang. Computer Aided Engineering). Systemy CAD opracowano właśnie z myślą o zastąpieniu tradycyjnych technik kreślarskich. Wykonywane wcześniej rysunki wymagały od inżyniera dodatkowej umiejętności precyzyjnego operowania ołówkiem oraz cierpliwości przy nanoszeniu zmian i poprawek w projekcie. Wzrost powszechności użycia komputerów w każdej dziedzinie życia umożliwił wdrożenie nieskomplikowanej procedury wprowadzania wielokrotnych zmian w projektach.

Przeznaczenie programów CAD oraz CAE

   Przeznaczeniem programów CAD oraz CAE jest wspomaganie prac konstruktorskich. Aplikacje te należą do grupy programów CIM (ang. Computer Industry Manufacturing), czyli komputerowo zintegrowanego wytwarzania.

Program CAD

   Program CAD jest pakietem narzędzi służących do modelowania geometrii projektowanego przedmiotu, określania znamiennych cech wyrobu, a także tworzenia dokumentacji konstruktorskiej i technologicznej. Rezultatem prac jest wirtualny model produktu. Jest on nośnikiem wszelkich informacji potrzebnych do wykonania projektowanego elementu w rzeczywistości. Ponadto programy CAD są bazą danych produktów znormalizowanych czy modeli materiałów.

   Ze względu na zakres wspomagania prac inżynierskich oraz stopień uniwersalności, programy CAD klasyfikuje się wg. niżej przedstawionego na poniższym rysunku.

Klasyfikacja oprogramowania CAD stosowanego w branży mechanicznej

   Najprostszymi narzędziami są oprogramowania CADD, czyli wirtualne deski kreślarskie, w których powstają modele 2D. Z kolei najbardziej zaawansowane aplikacje konstruktorskie, zawierające nie tylko narzędzia charakterystyczne dla programów CAD, ale także inne moduły wspomagające prace inżynierów jak CAE, CAM i wiele innych, nazywamy modelerami najwyższego poziomu.
   Przykładem aplikacji niskiego poziomu może być AutoCAD. Jest to program do opracowywania dokumentacji płaskiej w branżach: mechanicznej, budowlanej, elektrycznej i innych. Tutaj mają zastosowanie; AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical czy AutoCAD Architecture.
   Przykładem innego programu CAD, wspomagającego pracę konstruktorów, może być SolidWorks. Program jest uznany za modeler średniego poziomu. SolidWorks zapewnia wiele możliwości projektowania 3D przy dużej wydajności sprzętowej oraz łatwości obsługi programu. Aplikacja pracuje w trybach: projektowania części 3D, złożeń, tworzenia dokumentacji, projektowania części blaszanych oraz spawanych. Ponadto program SolidWorks posiada narzędzia automatyzujące projektowanie typowych części maszyn oraz moduł do analiz wytrzymałościowych.

Programy CAE

   CAE - (ang. Computer Aided Engineering) - Zastosowanie specjalistycznego oprogramowania komputerowego którego zadaniem jest wspomaganie pracy inżyniera w zakresie projektowania konstrukcji wraz z wykonaniem obliczeń wytrzymałościowych opartych o metodę elementów skończonych (MES) lub metodę elementów brzegowych (MEB) a także innych analiz technicznych. Zaletą stosowania systemów CAE jest możliwość poznania zachowania obiektu w rzeczywistych warunkach, przeprowadzenie eksperymentu numerycznego. pod wpływem: obciążenia, drgań, temperatury itp. z zastosowaniem obliczeń i symulacji komputerowych.
   W tej grupie programów znajdują się aplikacje służące do analizy modeli produktów przy użyciu Metody Elementów Skończonych (ang. FEM - Finite Element Method).

Do góry


 

Prezentacja programu Autodesk Inventor

   

    Inventor, opracowany i sprzedawany przez firme Autodesk, to program typu CAD, pozwalaj1cy na zamodelowanie projektowanego urządzenia lub elementu w postaci bryły trójwymiarowej. W oparciu o tak zamodelowaną bryłe Inventor umożliwia wygenerowanie pełnej dokumentacji projektowej - rysunków wykonawczych i złożeniowych, wykazu cześci i innych. Aplikacja pozwala także na przeprowadzenie symulacji i analizy działania projektowanego urządzenia.
   Najlepszym sposobem na zapoznanie się z nowym programem jest wykonanie przykładowego projektu w tym programie. Taki też mały projekt będzie realizowany w części laboratoryjnej, gdzie wykonywane czynności będą ograniczały sie do zbudowania modelu 3D, a następnie do dokumentacji rysunkowej 2D.

   Program jest dostarczony w konfiguracji pozwalającej na pracę w jednostkach metrycznych i oferuje zestaw szablonów plików części, zespołów i rysunków, bazujących na standardzie ISO, a także posiada wstępnie skonfi gurowaną listę części i przykładowe ramki oraz tabliczki rysunkowe.

Dzięki tej domyślnej konfiguracji program Autodesk Inventor Professional jest praktycznie gotowy do pracy zaraz po zainstalowaniu.
   Po uruchomieniu, program Inventor wyświetla ekran interfejsu obsługi zawierający trzy karty: Rozpocznij, Narzędzia oraz Dodatki, jak na ilustracji. Inny zestaw narzędzi do swobodnego obracania, powiększania i ustawiania modelu w określonej pozycji jest zgrupowany domyślnie w pasku nawigacji, znajdującym się z prawej strony ekranu, poniżej kostki ViewCube. Spróbuj samodzielnie sprawdzić działanie najważniejszych narzędzi. Zakończenie pracy z narzędziami do obracania i przesuwania następuje po naciśnięciu klawisza ESC.

Do góry


 

Narzędzia dokumentacji rysunkowej i wydruk dokumentu

   

   odczas tworzenia rozbudowanych projektów mechanicznych na dysku w komputerze powstaje cała masa plików zawierających modele części, podzespoły, rysunki, prezentacje itp. Należy tutaj pamiętać że każdy z powyższych plików jest istotny dla całego projektu ponieważ zawiera w sobie informacje takie jak na przykład struktura podzespołu, dane tekstowe opisujące detal lub podzespół, jego nazwę, numer rysunku, cenę, masę, nazwę dostawcy, itp.
   Dodatkowo położenie plików wchodzących w skład projektu może być różne, uzależnione od wewnętrznych ustaleń biura konstrukcyjnego np. tworzone pliki mogą być w różnych katalogach na dyskach lokalnych, a pliki elementów bibliotecznych w wyznaczonych katalogach na dyskach sieciowych.

   Tutaj pomocnymi narzędziami mogą być aplikacje dodatkowe pakietu Autodesk Inventor.

  • Design Assistant - jest narzędziem ułatwiającym odszukiwanie, śledzenie i zarządzanie plikami programu Autodesk Inventor
  • Spakuj i przenieś - jest narzędziem pozwalającym w łatwy sposób odszukać wszystkie komponenty i pliki stowarzyszone należące do aktualnie otwartego projektu i skopiować je w jedno wskazane miejsce z zachowaniem oryginalnej struktury katalogów.
  • Autodesk Vault - to bezpłatny system do podstawowego zarządzania dokumentacją projektu.
  • Kreator przenoszenia zasobów rysunkowych - pozwala w łatwy sposób przenieść zasoby rysunkowe takie jak tabelki, obramowania i symbole szkicu ze wskazanego pliku wzorcowego do innych plików dokumentacji rysunkowej 2D.
  • Kreator zarządzania stylami - jest narzędziem przeznaczonym dla administratorów i umożliwia on wsadowe zarządzanie stylami plików programu Autodesk Inventor.
  • Autodesk Multi-Sheet Plot jest narzędziem służącym do drukowanie wielu arkuszy zawierających rysunki o różnych rozmiarach.
  • DWG True View - jest darmowym narzędziem umożliwiającym przeglądanie i drukowanie plików DWG na stanowiskach bez systemów CAD.
  • Autodesk Design Review to darmowy program umożliwiający całemu zespołowi projektowemu wyświetlać, drukować, wykonywać pomiary w opublikowanych plikach DWF.

Do góry


   

 

 (C) 2019 - 2020 Wydział Przyrodniczo - Techniczny KPSW. All Rights Reserved