2018-02-14
510
Исторический обзор развития систем автоматизации проектирования 1950ые годы. Создание станков с числовым программным управлением (ЧПУ)
1952. В Массачусетском технологическом институте (Massachusetts Institute of Technology, MIT) создан первый фрезерный станок с ЧПУ.
1957. Система PRONTO – первое коммерческое ПО для управления станками с ЧПУ.
Ые годы. Системы компьютерной графики и системы автоматизации черчения
Айван Сазерлэнд (Ivan Sutherland) из MIT создал программу SKETCHPAD, которая намного опередила свое время и теперь считается первой системой автоматизации черчения
Ые. Первые 3D системы
1974. Ведущие участники CAD Group в Кембридже образуют компанию Shape Data Ltd., которая начинает разработку коммерческого геометрического ядра ROMULUS (на языке Fortran)
1980ые. Первые системы твердотельного моделирования для UNIX, первые программы автоматизации черчения для PC 1980. Подразделение американского авиастроительного концерна McDonnell Douglas выпускает первую в мире коммерческую систему твердотельного моделирования – Unigraphics
|
|
|
1990ые. Полноценные САПР на платформе Windows 1991. Компания Autodesk лицензирует геометрическое ядро ACIS у Spatial Technologies для реализации элементарных функций твердотельного моделирования в AutoCAD (а затем – также в пакетах Mechanical и Inventor).
2000ые. Системы для управления жизненным циклом изделия (PLM) 2000. Бурно растущий рынок средств управления жизненным циклом изделия (включая средства конструирования, инженерного анализа, подготовки производства, управления данными и организации совместной работы) привлекает внимание мирового лидера в области корпоративных программных решений – немецкую компанию SAP, которая выпускает специальный модуль в рамках своего ERP' портфеля.
Какова базовая функциональность систем механического проектирования?
Функциональность CAD систем
Современные системы проектирования предлагают следующую базовую функциональность:
-проектирование деталей (part design);
-проектирование сборок деталей и механизмов (assembly de' sign);
-специальное проектирование (пресс-формы для изделий из листового металла, формы для литья для изделий из пласт' масс, прокладка трубопроводов, расчет электрических схем и пр.);
- генерация чертежей (drafting);
-создание трехмерной модели по чертежу;
-расчеты инженерных параметров и их оптимизация
Опишите концепцию параметрического проектирования на основе конструктивных элементов.
Параметрическое моделирование (параметризация) — моделирование (проектирование) с использованием параметров элементов модели и соотношений между этими параметрами. Параметризация позволяет за короткое время «проиграть» (с помощью изменения параметров или геометрических соотношений) различные конструктивные схемы и избежать принципиальных ошибок.
|
|
|
Параметрическое моделирование существенно отличается от обычного двумерного черчения или трёхмерного моделирования. Конструктор в случае параметрического проектирования создаёт математическую модель объектов с параметрами, при изменении которых происходят изменения конфигурации детали, взаимные перемещения деталей в сборке и т. п.
Идеи параметрического моделирования появились ещё на ранних этапах развития САПР, но какое-то время не могли быть осуществлены по причине недостаточной компьютерной производительности.
Двумерное параметрическое черчение и моделирование
Параметризация двумерных чертежей обычно доступна в CAD-системах среднего и тяжёлого классов. Однако ставка в этих системах сделана на трёхмерную технологию проектирования, и возможности параметризации двухмерных чертежей практически не используются. Параметрические CAD-системы, ориентированные на двухмерное черчение (лёгкий класс), зачастую являются «урезанными» версиями более продвинутых САПР.
Трехмерное твердотельное параметрическое моделирование
Трёхмерное параметрическое моделирование является гораздо более эффективным (но и более сложным) инструментом, нежели двумерное параметрическое моделирование. В современных САПР среднего и тяжёлого классов наличие параметрической модели заложено в идеологию самих САПР. Существование параметрического описания объекта является базой для всего процесса проектирования.
Опишите отличия восходящего и нисходящего методов проектирования механизмов?
Если решение задач высоких иерархических уровней предшествует решению задач более низких иерархических уровней, то проектирование называют нисходящим (пошаговая детализация). Если раньше выполняются этапы, связанные с низшими иерархическими уровнями, проектирование называют восходящим.
У каждого из этих двух видов проектирования имеются преимущества и недостатки. При нисходящем проектировании система разрабатывается в условиях, когда ее элементы еще не определены и, следовательно, сведения о их возможностях и свойствах носят предположительный характер. При восходящем проектировании, наоборот, элементы проектируются раньше системы, и, следовательно, предположительный характер имеют требования к элементам. В обоих случаях из-за отсутствия исчерпывающей исходной информации имеют место отклонения от потенциально возможных оптимальных технических результатов. Однако нужно помнить, что подобные отклонения неизбежны при блочно-иерархическом подходе к проектированию и что какой-либо приемлемой альтернативы блочно-иерархическому подходу при проектировании сложных объектов не существует. Поэтому оптимальность результатов блочно-иерархического проектирования следует рассматривать с позиций технико-экономических показателей, включающих в себя, в частности материальные и временные затраты на проектирование.
