Руководство для начинающих по автоматизированному проектированию (САПР)

Техническое рисование и дизайн раньше считались сложными навыками, которыми могли овладеть лишь немногие избранные, например, в хирургии или ракетостроении. Тем не менее, с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования задачи проектирования стали намного проще. Компьютерное проектирование (САПР) — это использование компьютерных программ для создания, изменения, анализа или оптимизации прецизионных чертежей и часто называется автоматизированным проектированием и черчением (CADD). Используя САПР, люди смогли сэкономить время, энергию и деньги, что повысило продуктивность и эффективность всего процесса проектирования.

Программы САПР используются для создания технических чертежей с размерами и деталями. которые представляют объекты реального мира, такие как здания, автомобили, самолеты, инструменты, машины и корабли. Эти конструкции используются в различных отраслях, таких как аэрокосмическая, автомобильная, мода, кино, развлечения, строительство, планирование и строительные работы.

Это руководство покажет вам основы и поможет начать работу в мире автоматизированного проектирования. Вы сможете понять, что такое САПР, его преимущества и как научиться им пользоваться. Вы также получите представление о лучшем программном обеспечении САПР, доступном на рынке.

История САПР

Разработка программ САПР началась еще в 1949 году с приложений, которые использовались для анализа и оптимизации энергосистем, а также для проектирования схем с использованием основных геометрических форм. Однако именно изобретение Иваном Сазерлендом в шестидесятых годах программы под названием Sketchpad действительно положило начало современной технологии САПР. Он разработал программу в рамках своей докторской диссертации в Массачусетском технологическом институте (MIT), чтобы продемонстрировать основы технического рисования на компьютере.

В период с шестидесятых по семидесятые годы использование САПР была ограничена крупными компаниями и учреждениями, такими как MIT, General Motors, Lockheed и IBM, главным образом потому, что компьютеры были дорогими и очень немногие люди имели к ним доступ. Однако по мере того, как компьютеры становились меньше и доступнее, люди начали использовать их в своих домах, офисах и университетах, что привело к буму числа пользователей САПР во всем мире.

Как работает САПР

Программное обеспечение САПР было разработано, чтобы упростить процесс технического проектирования и избавить вас от хлопот с рисованием бумагой и карандашами. Чтобы максимально использовать возможности САПР, вам необходимо хорошо разбираться в компьютерах и технических чертежах. Компьютерная программа может делать только то, к чему вы ее указываете, поэтому первое, что вам нужно, — это иметь в виду дизайнерскую идею. Когда вы знаете, что хотите нарисовать, вы можете передать изображение на машину.

Легче использовать САПР, если вы можете сделать рабочие наброски своей идеи на бумаге, прежде чем делать подробные иллюстрации на ней. компьютер. Эскизы экономят много времени при работе с САПР, потому что они помогают упростить ваше внимание при выполнении задачи..

В большинстве программ САПР есть небольшое прямоугольное поле или окно в нижней части экрана, где вы можете вводить инструкции или команды в соответствии с тем, что вы хотите нарисовать. Это поле называется Командным окном. В программах есть несколько команд и алгоритмов, которые после ввода в командное поле приводят к различным комбинациям линий, форм и кривых.

Устройства ввода команд

Командный ввод Устройство, как следует из названия, представляет собой оборудование, которое дизайнер использует для ввода инструкций в программное обеспечение САПР. Лучший способ вводить команды в программное обеспечение САПР — использовать обычную мышь и клавиатуру, потому что они являются стандартным оборудованием, которое вы обычно покупаете вместе с компьютером. По мере того, как вы больше работаете с компьютерным дизайном, вы можете разрабатывать предпочтения и стили работы, которые потребуют от вас вложений в более совершенное оборудование ввода, такое как световые ручки, которые используют световые датчики для выбора элементов на экране, и сенсорные панели, которые могут позволить вам свободно рисовать без помощи мыши.

Многие профессионалы САПР вкладывают средства в специальные клавиатуры или мыши САПР. Мыши разработаны с учетом конкретных потребностей специалиста по САПР. У них часто есть шарики прокрутки, чтобы помочь пользователю легко перемещаться вверх и вниз по экрану, а некоторые имеют эргономичный дизайн, чтобы уменьшить напряжение или усталость, вызванные использованием мыши в течение долгих часов. Специализированные клавиатуры имеют дополнительные клавиши, сочетания клавиш, а иногда и нестандартную форму, чтобы сделать работу с САПР более удобной для пользователя.

Bluetooth CAD Mouse

Пользователи САПР те, кто много работает в дороге, являются большими поклонниками мышей Bluetooth, потому что они беспроводные, компактные и с ними легко путешествовать. Они предпочтительнее беспроводных USB-мышей, потому что им не нужен USB-ключ, который обычно вставляется в компьютер для подключения. Вместо этого они используют сигнал Bluetooth. USB-ключи часто теряются во время путешествий.

Основным ограничением является то, что они могут работать только с компьютером с поддержкой Bluetooth. Если ваш компьютер не поддерживает Bluetooth, вы можете либо подключить к нему приемник Bluetooth, либо выбрать беспроводную USB-мышь. Еще одна проблема, с которой сталкиваются беспроводные устройства, — это их источник питания. Некоторые из этих мышей можно перезаряжать, а другим нужно покупать отдельную батарею. Срок службы батареи также варьируется от одной мыши к другой.

Марка и модель Изображение Срок службы батареи Специальная функция
Вик Цинг MM057 15 Месяцы (батарейки AA) 6 кнопок 5 уровней DPI (800–2400)
Logitech M535 10 месяцев (батарейки AA) 4 кнопки Оптический датчик лазерного уровня
Logitech MX Anywhere 2S 70 дней (перезаряжаемый) 6 + кнопок Может использоваться на 3 компьютерах одновременно

Вертикальная мышь

Вертикальная мышь эргономично спроектирована так, чтобы имитировать нейтральное положение «рукопожатия». Эта концепция направлена ​​на снижение напряжения и усталости руки и запястье, которое возникает, когда вы используете обычную мышь в течение длительного времени. Вертикальная мышь имеет широкий спектр функций за счет включения дополнительных программируемых кнопок, до которых можно добраться пальцами пользователя, в отличие от обычной мыши, которая поддерживает только использование двух пальцев.

Марка и модель Изображение Чувствительность Специальная функция
Jelly Comb MV014 Регулируемый DPI 800/1200/1600 Научный эргономичный дизайн
Delux M618 Plus Регулируемый DPI 800/1200/1600/ 2400/4000 Эргономичный дизайн способствует комфорту пользователя
J-Tech Digital V628 Регулируемый DPI 600/1000/1600 Может использоваться на 3 компьютеров одновременно

Графический планшет

Графические планшеты — это плоские сенсорные панели, которые вы подключаете к компьютеру через USB-порт. Людям очень нравятся беспроводные версии, потому что они дают вам свободу передвижения. Планшеты созданы для того, чтобы пользователь мог свободно рисовать без ограничений мыши.

В программах САПР вы можете создавать произвольные кривые и абстрактные линии, для чего потребуется несколько команд. Хотя графические планшеты лучше всего подходят для программ изобразительного искусства, рисования и редактирования фотографий, некоторые архитекторы и дизайнеры аэродинамики любят использовать их для создания новых нетрадиционных кривых и оптимизации чертежей в своих проектах. Большинство этих планшетов оснащены настраиваемыми кнопками, с помощью которых пользователь может назначать функции, и перезаряжаемым пером для рисования.

Графические планшеты можно оценивать по уровням чувствительности к давлению. Чувствительность к давлению просто указывает, насколько вы можете изменить толщину или непрозрачность линии в зависимости от силы давления, которое вы на нее оказываете. Он предназначен для имитации эффекта использования кисти или мягкого карандаша: чем сильнее вы нажимаете, тем толще линии..

Марка и модель Количество кнопок Специальная функция
Huion H610PRO 10 на 6,25 дюйма 8 настраиваемых кнопок и 16 горячих клавиш 2048 уровней чувствительности к нажатию
XP-PEN Star06C 10 на 6 дюймов 6 сочетаний клавиш и один диск 8192 уровней чувствительности к давлению
UGEE M708 10 на 6 дюймов 8 настраиваемых горячих клавиш 8192 Чувствительность к давлению Уровни

Типы программного обеспечения САПР

Ваш выбор программы САПР будет зависеть от вашего бюджета, для чего вы хотите его использовать, и ваш p личные предпочтения. Например, архитекторы и инженеры-электрики могут в конечном итоге использовать другое программное обеспечение САПР просто из-за того, какие чертежи они хотят сделать.

Архитектору может понадобиться программа, которая может создать трехмерную модель объекта. дом, включая его внутреннюю отделку, цветовую кодировку и расположение мебели для продажи клиенту, в то время как инженеру-электрику может просто понадобиться программа, которая может сделать плоский, черно-белый рисунок электрической цепи, чтобы направлять его электриков. В целом, на фундаментальном уровне программное обеспечение САПР может быть двухмерным (2D CAD) или трехмерным (3D CAD).

2D CAD

Двумерным или системы 2D CAD были разработаны в семидесятых годах и в основном состояли из чертежей, которые существовали на одной плоской плоскости, представляющей только длину и ширину объекта. Они были сделаны с использованием комбинации прямых или изогнутых линий, а также основных геометрических фигур, таких как круги, треугольники и прямоугольники среди других. AutoCAD и CADkey являются одними из наиболее распространенных используемых программ 2D CAD.

3D CAD

Повышенная вычислительная мощность и алгоритмы в восьмидесятые годы позволили включить третье измерение в базовые программы 2D CAD и породил трехмерный или 3D CAD. Системы 3D CAD включают в технические чертежи измерение глубины или высоты, что позволяет дизайнерам создавать реалистичные модели своих проектов и вращать их для отображения под разными углами и видами. Это помогает визуализировать новую концепцию, особенно при передаче ее людям, которые могут не иметь технического опыта, например маркетинговым командам, клиентам и местным властям, при поиске разрешений или поддержки по проекту.

3D CAD Изначально системы моделировали только дуги и линии и назывались каркасными 3D-моделями. Они представили скелетное представление готового продукта и отобразили все внутренние компоненты системы..

После каркасных моделей разработчики программного обеспечения придумали трехмерные модели поверхностей. Эти программы используют алгоритмы для моделирования внешней поверхности проектируемых объектов. Их способность формировать плавные кривые и формы делала их идеальными для создания первых трехмерных моделей самолетов, автомобилей, кораблей и других объектов с обтекаемыми характеристиками.

Упоминаются самые популярные программы трехмерного САПР. в качестве программного обеспечения для твердотельного моделирования, потому что у них есть возможность моделировать каждую часть продукта, представляющую как внутренние, так и внешние компоненты, как они выглядят в действительности. Дизайнеры могут указать такие детали, как размеры и плотность выбранных материалов, чтобы определить общий вес конструкции. Некоторые из лучших программ твердотельного моделирования на рынке включают SolidWorks и Unigraphics NX.

Преимущества САПР

Программное обеспечение САПР используется в широком спектре технологических компаний, поскольку это экономит много времени и ресурсов. До разработки и коммерциализации САПР чертежники могли физически выражать свою работу только на бумаге. Рисование от руки было трудоемким и физически изматывающим занятием. Это требовало пристального внимания к деталям и почти не допускало ошибок. Программы CAD позволяют чертежникам делать точные чертежи за короткое время с меньшим количеством ошибок. Кроме того, можно легко и быстро внести изменения в конструкцию. Ниже мы выделили несколько преимуществ использования САПР.

Простой обмен файлами

Глобализация позволила людям из разных уголков мира выразить свое мнение вместе для реализации взаимовыгодных проектов. Обмен концепциями и идеями никогда не был таким обычным явлением, как сегодня. В многонациональных компаниях есть сотрудники из разных стран и часовых поясов, которые выполняют совместные задачи и вносят свой вклад в разработку совместных проектов.

До того, как люди начали использовать САПР, несколько человеко-часов тратили на собрания, делая чертежи а также копии и много времени было потеряно в ожидании почтовой корреспонденции между заинтересованными сторонами, чтобы выполнить один проект. Все чертежи должны быть абсолютно точными, так как любые корректировки потребуют слишком много времени и денег для включения.

CAD упростил оцифровку технических чертежей, позволяя дизайнерам работать вместе без необходимости встречаться физически, что позволяет сэкономить много дорожных расходов и других проблем. Активные файлы могут совместно использоваться людьми с разными профессиями и навыками на разных этапах проекта.

Например, архитектор может разработать базовую структуру нового небоскреба и отправить ее инженеру-строителю для оценки структурной целостности и определения лучших материалов для использования. После обратной связи специалист по санитарии может ознакомиться с системами водоснабжения и канализации.. Затем инженер-электрик может добавить проект электрической системы, и, наконец, дизайнер интерьера может обставить комнаты и выбрать цветовые темы, прежде чем представить полную концепцию клиенту. Все эти специалисты теперь могут предлагать свои услуги независимо, не выходя из дома или офиса.

Многослойные чертежи

Программное обеспечение САПР позволяет дизайнерам и техническим специалистам работать над разными слои или плоскости, прежде чем объединить их для создания законченного дизайна. Слои позволяют изолировать части вашего чертежа и работать над ними без вмешательства или препятствий со стороны других частей структуры.

Слои очень полезны для механических чертежей, в которых есть несколько взаимосвязанных частей и перекрывающихся компонентов. Например, при проектировании самолетов конструктору необходимо сделать отдельные чертежи внешнего корпуса самолета (планера), топливной системы, гидравлической системы, электрической системы и многих других компонентов, которые необходимо объединить как части одного. готовый продукт. Поскольку все эти системы могут быть смешаны на одной двухмерной бумаге, слои вступают в действие.

Ручные методы проектирования требуют, чтобы дизайнеры сделали несколько рисунков одного и того же масштаба на прозрачной бумаге и затем поместите их друг на друга, чтобы представить весь проект. В программах САПР есть слои, которые делают это возможным одним щелчком мыши. Они позволяют вам использовать разные цвета и имена для слоев и дают вам свободу настраивать любую часть любого слоя, не переделывая весь проект.

Высокая точность рисования

В системах САПР есть предустановленные алгоритмы, которые были запрограммированы для повышения точности чертежей. Они позволяют автоматически определять начальную, среднюю и конечную точки любой прямой линии в модели. Это полезно для симметричных и взаимосвязанных иллюстраций. Есть несколько способов делать точные чертежи в системах САПР. Например, вы можете использовать клавиатуру компьютера для ввода заранее определенной длины линий и точных углов многоугольников, чтобы минимизировать ошибки.

Надежная документация процесса проектирования

С помощью систем САПР вы сможете вести учет своих чертежей на протяжении всего процесса проектирования. Они помогают вам документировать и вести записи о ходе вашей работы в аккуратном и презентабельном формате. Эти записи могут пригодиться, когда вы пытаетесь объяснить свой рабочий процесс стажерам, клиентам или руководству.

Функция систематической документации, встроенная в программное обеспечение САПР, также полезна при защите патентных дел. Программа сможет показать дату и время работы над проектом, а также конкретный компьютер, который использовался. Это может быть инструментальной информацией всякий раз, когда вам нужно защитить подлинность вашей работы.

Структурная целостность

Расширенные системы САПР, такие как программы твердотельного моделирования, могут моделировать напряжение тесты на 3D моделях. Эта функция наиболее полезна для продуктов, которые имеют движущиеся части или предназначены для выдерживания определенных нагрузок. Программное обеспечение для твердотельного моделирования, такое как SolidWorks, позволит вам ввести материал продукта, его плотность, а также характеристики и ограничения производительности. В некоторых программах предварительно загружены функции таких материалов, как чугун, сталь и титан, поэтому вам нужно только выбрать их из заданного списка.

После того, как вы спроектировали продукт и назначили детали материала, вы можете запустить стресс-анализ модели, чтобы увидеть, в какой момент система выйдет из строя. Это также полезно при проектировании форм, и вам нужно знать, будет ли материал в форме течь правильно.

Производители экономят много денег и времени, используя такие функции, как эта. Это позволяет им выявлять недостатки в конструкции своих продуктов, прежде чем они потратят ценные ресурсы на создание прототипа. Тест стресс-анализа и другие подобные приложения помогают пользователю свободно изменять конструкцию, пока он не найдет конфигурацию, которая удовлетворяет желаемым требованиям к производительности.

Эти параметры САПР также помогают производителям моделировать использование различных материалов для сделать тот же продукт, что позволит им выбрать лучший материал на основе стоимости и производительности, не тратя ни цента.

Начало работы с CAD

Теперь, когда у вас есть довольно хороший Поняв, что такое САПР и как он работает, пора выяснить, как начать свою собственную историю САПР. Есть несколько вещей, на которые следует обратить внимание, когда вы начинаете работать с программным обеспечением САПР, но мы перечислим здесь лишь некоторые из них, чтобы вы встали на правильный путь.

Выбор программного обеспечения

Ваш выбор программного обеспечения САПР основан на широком диапазоне факторов, таких как цель использования САПР, бюджет и личные предпочтения среди других. Однако многие люди просто начинают с того программного обеспечения, которое им доступно.

AutoCAD, разработанный Autodesk, является первым программным обеспечением САПР, которое использует большинство людей. AutoCAD является предпочтительным программным обеспечением САПР для университетов и студентов, поскольку его легко преподавать, и он предлагает несколько вариантов обучения, включая членство в Autodesk Design Academy. Autodesk Design Academy предоставляет бесплатные образовательные ресурсы, онлайн-курсы для самостоятельного изучения, учебные пособия и конкурсы, которые помогут вам изучить программу. Самая последняя версия этого программного обеспечения — AutoCAD 2019, доступна по подписке на веб-сайте Autodesk. Это программное обеспечение САПР с самым высоким рейтингом в 2018 году.

Если вы ищете баланс между отличной функциональностью и доступностью, TurboCAD Deluxe — это продукт для вас. Он стоит менее 200 долларов и настоятельно рекомендуется для удобства использования. TurboCAD deluxe имеет дополнительные инструменты, такие как House Wizard TM, которые помогут вам быстро научиться пользоваться программой.

Еще одна программа, на которую стоит обратить внимание, — Solid Works. Эта программа — одна из самых простых в использовании на рынке, и в нее есть встроенные учебные пособия, которые помогут вам разобраться в ее особенностях и ярлыках. Solid Works включает функции анализа напряжений, которые могут помочь проверить целостность вашей конструкции. Solid Works — это промежуточное программное обеспечение, поскольку оно простое в использовании, но не имеет очень высоких возможностей визуализации. Он имеет удобный интерфейс, что делает его хорошим инструментом обучения и готовым вариантом для обучения твердотельному моделированию в школах. Solid Works — продукт компании Dassault Systems, известной производством одного из самых дорогих программ САПР — CATIA. CATIA — продукт, который выбирают опытные инженеры. Несмотря на свою высокую цену, он предлагает одни из самых мощных инструментов САПР, подходящих для проектирования сложных инженерных систем для использования в гидроэнергетике, аэрокосмической промышленности и теплоэнергетике.

Совместимость компьютерных систем

Выбранное вами программное обеспечение должно быть совместимо с имеющимся у вас оборудованием. Важно выяснить, достаточна ли скорость обработки данных вашего компьютера или ноутбука для работы с программным обеспечением, которое вы хотите установить. Вам также необходимо знать объем оперативной памяти (памяти, доступной для запуска программ), дискового пространства и операционной системы, рекомендуемых для каждого программного обеспечения САПР. Сбор этой информации для конкретной программы САПР составляет системные требования. Минимальная конфигурация компонентов, приемлемая для работы программы, определяется как ее минимальные системные требования.

По мере совершенствования технологии САПР вы обнаруживаете, что более новое программное обеспечение имеет более высокие системные требования, чем более старая версия того же программного обеспечения. . Так обстоит дело с Autodesk, который выпускает новую версию AutoCAD каждый год. Например, программному обеспечению AutoCAD от 2016 г. и выше требуется 4 ГБ ОЗУ для 64-разрядных систем, в то время как предыдущие версии требовали только 2 ГБ ОЗУ.

Если вы только начинаете работать с САПР или у вас есть только Чтобы получить доступ к базовым компьютерам с низкими характеристиками, мы советуем вам использовать программы 2D CAD или более старые версии программного обеспечения CAD. Старые версии программного обеспечения часто дешевле и содержат более низкие системные требования. Программное обеспечение 2D CAD часто имеет низкие системные требования по сравнению с системами 3D CAD. Кроме того, новичку может быть полезно сосредоточиться на 2D-системе и освоить ее, прежде чем переходить к трехмерным программам.

Обучение

В качестве САПР новичок, важно инвестировать в возможности обучения. Неважно, насколько хорошо ваше программное обеспечение, если вы не умеете его использовать. Большое количество пользователей САПР не освоили потенциал программного обеспечения, которое у них есть, и в результате они тратят много времени на то, чтобы ходить по кругу.

Наиболее авторитетные производители программного обеспечения САПР также предлагают учебные пособия. и онлайн-курсы по их продуктам. Тем не менее, более широкое сообщество САПР сделало службы поддержки доступными и легко доступными через форумы, каналы YouTube и специальные веб-сайты.. Ниже приведен список из трех бесплатных и трех платных программ обучения САПР, которые можно найти в Интернете.

Платные учебные программы обычно имеют больше ресурсов и часто включают поддержку для ответа на ваши вопросы и управления вашей учетной записью. Вы можете найти частного репетитора, если вам нужно уделять особое внимание изучению CAD. Репетиторы стоят намного больше в час, чем онлайн-курсы или занятия в университете, но вы можете многому научиться за очень короткое время. Хороший наставник может быстро улучшить вашу производительность, потому что он может определить ваши уникальные проблемы и помочь вам их преодолеть.

Заключение

Программное обеспечение САПР произвело революцию в мире технического рисования и составление. Воздействие этих программ безгранично, потому что они используются в самых разных отраслях, включая авиацию, автомобилестроение, моду и кино.

Самое важное, что вы можете сделать, если вас интересует CAD должен начать сбор информации. Чтение учебных пособий и книг или посещение занятий могут действительно помочь вам принимать обоснованные решения, когда вы хотите купить программу для собственного использования.

Это руководство для новичков в основном дает вам представление о мире компьютерных технологий. Дизайн. Лучший способ начать — действовать. Согласно древней китайской мудрости, «путешествие в тысячу миль начинается с одного шага».

Содержание

  • История САПР
  • Как работает САПР
  • Устройства ввода команд
  • Мышь САПР Bluetooth
  • Графический планшет
  • Типы программного обеспечения CAD
  • 2D CAD
  • 3D CAD
  • Преимущества CAD
  • Простой обмен файлами
  • Многослойные рисунки
  • Высокая точность рисования
  • Надежная документация процесса проектирования
  • Структурная целостность
  • Начало работы с САПР
  • Выбор программного обеспечения
  • Совместимость компьютерных систем
  • Обучение
  • Заключение
Оцените статью
futurei.ru
Добавить комментарий