Итак, в дословном переводе термин CAD/CAM означает компьютерное проектирование и изготовление. Под компьютерным проектированием в общем случае понимается разработка конструкторского проекта изделия на основе трехмерного геометрического моделирования деталей и сборочных единиц, с последующим автоматизированным формированием комплекта чертежно-конструкторской документации. Система, выполняющая компьютерное проектирование, называется СAD-системой.
Если CAD-система при проектировании решает только задачу автоматизации получения комплекта чертежно-конструкторской документации, то ее относят к классу 2D систем. CAD-система, в которой проектирование выполняется на основе трехмерных моделей, относится к классу 3D систем. Далее мы будем говорить о 3D системах.
Под компьютерным изготовлением понимается автоматизированное формирование, на основе имеющейся геометрической модели изделия, управляющих программ для изготовления деталей изделия на оборудовании с ЧПУ. Система, решающая данную задачу, называется СAM-системой. Некоторые САМ-системы имеют ограниченные средства для моделирования, но обычно модели деталей, на основании которых строится процесс обработки, "принимаются" из CAD-системы через согласованные интерфейсы.
Построение пространственной геометрической модели проектируемого изделия является центральной задачей компьютерного проектирования. Именно эта модель используется в CAD/САМ-системе для дальнейшего решения задач формирования чертежно-конструкторской документации, проектирования средств технологического оснащения, разработки управляющих программ для станков с ЧПУ (рис. 1). Кроме того, эта модель передается в CAE-системы и используется там для проведения инженерных исследований. По компьютерной модели, с помощью методов и средств быстрого прототипирования может быть получен физический образец изделия.
Рис. 1. Роль компьютерной модели изделия
Важно также, что при 3D-проектировании резко уменьшается число ошибок в проекте. Это происходит по следующим причинам: конструктор может наглядно видеть результат своей работы уже в процессе проектирования. Виды чертежа формируются на основании модели автоматически и поэтому исключаются ситуации, когда информация в одном виде не соответствует другому. При проектировании сборочных единиц имеется возможность проверять собираемость и выявлять ошибки на уровне моделей.
Создаваемая конструктором геометрическая модель хранится в памяти компьютера как некоторое математическое описание и отображается на экране в виде пространственного объекта. Различают поверхностное (каркасно-поверхностное), твердотельное и гибридное моделирование.
Поверхностное моделирование. Сначала строится каркас - пространственная конструкция, состоящая из отрезков прямых, дуг окружностей и сплайнов. Каркас играет вспомогательную роль и служит основой для последующего построения поверхностей, которые '"натягиваются" на элементы каркаса.
Твердотельное моделирование. Твердотельная модель представляет собой целостный объект, занимающий замкнутую часть пространства. Всегда можно точно сказать, находится ли точка внутри твердого тела, на его поверхности или вне тела. При изменении в модели любого элемента будут изменяться все другие элементы, которые связаны с ним. В результате изменится форма твердого тела, но сохранится его целостность.
Гибридное моделирование позволяет сочетать все удобства твердотельного моделирования с возможностью построения объектов сколь угодно сложной геометрической формы. При гибридном моделировании обеспечивается возможность одновременной работы с твердотельными объектами и с поверхностями. При этом можно "отрезать" поверхностью часть твердого тела, превращать замкнутый поверхностями объем в твердое тело и т. п.
В различных CAD/САМ-системах могут быть реализованы как некоторые из перечисленных типов моделирования, так и все из них. Созданные модели могут передаваться из одной CAD САМ-системы в другую через специальные интерфейсы - согласованные форматы данных для обмена информацией. В ряде случаев СAD/САМ-системы могут "понимать" внутренние форматы друг друга, используемые для представления моделей. В этом случае говорят о наличии прямых интерфейсов между системами.
Одним из практических примеров использования интерфейсов является передача конструкторским бюро информации о спроектированном изделии (в электронном виде) на завод-изготовитель, в случае, когда конструкторское бюро и завод применяют в своей работе разные CAD/САМ-системы.
Дата добавления: 2014-12-15; просмотров: 227 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |