Лекция 5. Состав и назначение интегрированных САПР. Тема 3. Интеграция систем проектирования и изготовления

1. Лекция 5

Состав и назначение
интегрированных САПР

2. Тема 3 Интеграция систем проектирования и изготовления. Требования к интегрированным САПР. Состав интегрированных САПР.

Функции, характеристики и
примеры CAE/CAD/CAM-систем.

3. Интеграция систем проектирования и изготовления

Централизация переработки всех видов информации приводит
к
необходимости
интеграции
(объединения)
систем
проектирования,
использующих
и
порождающих
эту
информацию, т. е. к созданию интегрированных САПР.
Под и н т е г р а ц и е й
САПР понимают объединение
некоторых их основных частей и элементов. Основой
эффективной интеграции систем является объединение
иерархически сгруппированных, в значительной степени
самостоятельных,
целесообразно
связанных
и
взаимодополняющих друг друга систем проектирования.

4.

Рис. 1. Схема интегрированной системы проектирования и
изготовления изделий

5.

Интеграция систем проектирования включает:
интеграцию информации (единая классификация, единая
система документации);
организационную интеграцию (единая система сбора, поиска
и передачи информации);
технико-математическую интеграцию (унифицированные
технико-математические методы анализа решаемых задач);
программную интеграцию (унификация программного
обеспечения);
техническую
интеграцию
(унификация
используемой
вычислительной техники, копировально-множительного
оборудования и средств связи).

6.

Требования к интегрированным САПР.
Разрабатываемые интегрированные САПР должны отвечать
следующим требованиям:
1)охватывать все этапы проектирования — от ввода описания
проектируемого объекта до получения проектной документации в
виде технологических карт, эскизов и управляющих программ для
станков с ЧПУ;
2)отличаться модульным принципом построения, позволяющим
изменять и наращивать системы;
3)обладать развитой иерархией языков проектирования,
развитой операционной системой управления, а также
развитыми банками данных;
4)иметь управляющий программный комплекс по выбору и
генерированию
прикладных
программ,
оптимальных
применительно к конкретному проектируемому объекту;
5)характеризоваться возможностью моделирования и контроля
на различных этапах процесса проектирования;
6)отличаться хорошей приспособляемостью к тиражированию и
использованию на различных типах ЭВМ.

7.

Состав интегрированных САПР.
Основными компонентами интегрированной САПР являются:
система автоматизации проектно-конструкторских работ;
система
автоматизации
технологической
подготовки
производства;
банк данных.
Управление процессом проектирования в рассматриваемых
системах осуществляется программной частью операционной
системы — монитором.

8.

Рис.
2.
Схема
подготовки производственных
интегрированных САПР
документов
в
условиях

9.

Обозначения в области интегрированных автоматизированных систем
проектирования и управления. В настоящее время за рубежом и в нашей
стране используется следующая терминология в области САПР:
САЕ (Computer Aided Engineering) — автоматизация конструирования,
проектирования
технологических
процессов
и
управления
технологическими процессами;
CAD (Computer Aided Design) —в широком смысле —
автоматизированное конструирование (диалог и пакетная обработка),
включая разработку концепции, расчеты, проектирование изделия; в
узком смысле — деталирование, изготовление чертежей деталей;
САМ (Computer Aided Manufacturing) — в широком смысле —
автоматизация проектирования технологических процессов и управления
технологическими процессами; в узком смысле — управление
технологическими процессами;
CAP (Computer Aided Planning) — автоматизация проектирования
технологических процессов;
CAD — САМ (CAD — САР) — интегрированные системы
автоматизированного проектирования

10.

Условная градация САПР
САПР Легкий вес
Эти САПР служат для выполнения почти всех работ с
двумерными чертежами и имеют ограниченный набор функций по
трехмерному моделированию. С помощью этих систем
выполняются порядка 80% всех работ по проектированию (эта
цифра сильно колеблется в зависимости от отрасли), хотя
имеющиеся ограничения делают их не всегда довольно удобными.
Область их работы - создание чертежей отдельных деталей.
Характерные представители таких САПР - AutoCAD, T-FlexCAD
2D. Можно выделить среди Легкого класса САПР, подгруппу
CAD систем на платформе DWG. К этой подгруппе можноотнести
множество программ, которые являются аналогами AutoCAD и
используют тот же формат хранения данных dwg, dxf.

11.

AutoCad
Легкие САПР
Название: AutoCad
Разработчик: Autodesk
Страна разработки:
Краткое описание:
Самая популярная в мире среда автоматизированного
проектирования, избранная многими разработчиками
в качестве базовой графической платформы для
создания машиностроительных, архитектурных,
строительных, геодезических программ и систем
инженерного анализа.
Ранние версии AutoCAD оперировали
элементарными объектами, такими как круги, линии,
дуги и др., из которых составлялись более сложные
объекты. Начиная с версии 2010, в AutoCAD
реализована поддержка параметрического черчения.
Это гарантирует, что при внесении любых изменений
в проект, определённые параметры и ранее
установленные между объектами связи сохраняются.

12.

ZVCAD
Название: ZVCAD
Разработчик: ZwCAD Software Inc.
Страна разработки:
Краткое описание:
ZwCAD — выбор для архитекторов, инженеров,
строителей и других специалистов, работающих
в CAD системах, для которых важно
соответствие стандартам, простота и
привычность интерфейса AutoCAD,
стандартный набор необходимых инструментов
в рамках разумного бюджета.
Программа ZWCAD имеет внутренний формат
DWG и DXF, что обеспечивает полную
совместимость в чтении, редактировании и
записи файлов, созданных в AutoCAD.
Программа ZWCAD содержит все необходимые
команды для 2D и 3D проектирования, а также
ряд уникальных команд, делающих процесс
проектирования быстрым и удобным. ZWCAD,
разработанный на платформе IntelliCAD, –
отличная альтернатива AutoCAD.

13.

Bricscad
Название: Bricscad
Разработчик:
Страна разработки:
Краткое описание:
Bricscad – один из лидеров среди альтернативных
DWG САПР платформ, предлагает полный набор
функций для профессиональных пользователей.
Bricscad использует формат DWG и обеспечивает
полную совместимость с AutoCAD. Bricscad имеет
интуитивно понятный интерфейс и не требует
дополнительного обучения.
Ключевые возможности Bricscad:
* Совместимость с форматом DWG 2007.
* Поддержка DWG от 2.5 до 2009 версии.
* Полная поддержка ACIS твердотельного
моделирования в 3D.
* Ассоциативные размеры.
* Редактирование ссылок.
* Мощный проводник.
* Объединенный диспетчер параметров.
* Visual Basic for Applications (VBA).
* Быстрое ядро LISP с поддержкой более 450
VLAX функций.
* Полная поддержка ADS/SDS.
* Новый COM API.
* Поддержка BRX/ARX.

14.

progeCAD
Название: progeCAD
Разработчик:
Страна разработки:
Краткое описание:
progeCAD 2009 Professional записывает и
читает формат DWG от версии AutoCAD 2.5 до
версии 2009. Программа предоставляет
устройства Express Tools, встроенную систему
трехмерного моделирования физических
объектов ACIS (ACIS solid modeling),
позволяющую импортировать и редактировать
растровые изображения, фотореалистичный
рендеринг (визуализация), печать форматов
PDF, DWF, JPG и o2c, импортирование PDF в
DWG, возможность обработки растровых
изображений, импортирование растровых
изображений в векторные, библиотеки блоков,
объектное отслеживание(Otrack), полярное
отслеживание(Polar Tracking).
Существует бесплатная версия программы progeCAD Smart. В progeCAD Smart полноценно
работать можно лишь в 2D-режиме: в 3D этот
редактор имеет некоторые ограничения. В то же
время полная версия progeCAD PRO полностью
поддерживает 3D-проекты и сама по себе
является полным бюджетным аналогом
AutoCAD. Кроме всего прочего, программа
позволяет использовать средства
программирования VB, VBA, C++ и Lips.

15.

GstarCad
Название: GstarCad
Разработчик:
Страна разработки:
Краткое описание:
Базовые функции:
Формат DWG версий AutoCAD от
2.5 до 2009
Шрифты TTF и SHX
Поддержка DWGCODEPAGE
Поддержка шаблонов DWT
Восстановление чертежа
Резервное копирование
Аудит и восстановление чертежа
Экспорт DWG в PDF
Экспорт в DWF 2D и 3D
Редактирование внешних ссылок
на месте
Менеджер профилей пользователя

16.

InfrasoftCAD
Название: InfrasoftCAD
Разработчик:
Страна разработки:
Краткое описание:
InfrasoftCAD - российская САПР-программа, отличная замена Autocad.
Система полностью соответствует промышленному стандарту в области САПР:
Внутренний формат файлов DWG и DXF - полная совместимость в чтении,
редактировании и записи файлов, созданных в AutoCAD версий 2.5-2010;
Привычное меню, команды и кнопки не требующие переобучения;
Поддерживается импорт файлов меню (mnu), шрифтов (shx), слоев (lay), штриховок
(pat), типов линий (lin), размерных стилей (dim), атрибутов блоков (txt), сценариев
(scr). Все это а также использование шаблонов (dwt) в качестве базовых – позволяет
настроить комфортную и привычную рабочую среду;
Проводник InfrasoftCAD – аналогичный Design Center в AutoCAD, позволяющий
удобно управлять объектами в открытых чертежах;
Одновременное редактирование нескольких документов/объектов;
Встроенный калькулятор (с конвертором) – упрощает инженерные расчеты и
использование результатов сразу в работе над чертежом;
«Панель свойств» для быстрого просмотра и изменения свойств одного или
нескольких выделенных объектов в открытом чертеже;
Команда «Быстрый выбор». Выбор различных объектов по их свойствам;
Динамический мониторинг координат;
Неограниченное количество действий "отменить" и "вернуть".

17.

BtoCAD
Название: BtoCAD
Разработчик:
Страна разработки:
Краткое описание:
BtoCAD - это полноценная система
проектирования, и она может быть
широко применена почти во всех
отраслях промышленности.
Ввиду своей компактности, легкости
установки и низких системных
требований, вы можете устанавливать
BtoCAD даже на лэптоп и пользоваться
им легко и комфортно даже вне офиса.

18.

Компас
Название: Компас
Разработчик: АСКОН
Страна разработки: Россия
Краткое описание:
Система КОМПАС-3D позволяет
реализовать классический процесс
трехмерного параметрического
проектирования — от идеи к
ассоциативной объемной модели, от
модели к конструкторской документации.
Основные компоненты КОМПАС-3D —
собственно система трехмерного
твердотельного моделирования,
универсальная система
автоматизированного проектирования
КОМПАС-График и модуль
проектирования спецификаций. Все они
легки в освоении, имеют русскоязычные
интерфейс и справочную систему.

19.

AutoCad Inventor
Название: AutoCad Inventor
Разработчик: Autodesk
Страна разработки:
Краткое описание:
AutoCAD Inventor Suite - комплекс
программного обеспечения для
трехмерного проектирования и
составления конструкторской
документации в области
машиностроения.
Inventor — это семейство продуктов
для промышленного 3D
проектирования, включающее в себя
средства моделирования, создания
инструментальной оснастки и обмена
проектными данными. Использование
технологии цифровых прототипов
(3D-моделей) позволяет создавать
изделия более высокого качества за
меньшее время.

20.

САПР Средний вес
По своим возможностям они полностью
охватывают САПР «легкого веса» плюс позволяют
работать со сборками, и по некоторым параметрам
они уже не уступают тяжелым САПР. А в удобстве
работы даже превосходят. Обязательным условием
является наличие интеграции с CAM программами.
Это не просто программы, а программные
комплексы, в частности Autodesk Mechanical
Desktop, Intergraph, Solid Edge, T-Flex, Solid Works.

21.

ADEM
Средние САПР
Название: ADEM
Разработчик: Группа компаний ADEM
Страна разработки: Россия
Краткое описание:
ADEM – программное обеспечение для промышленности
и образования
Отечественная интегрированная CAD/CAM/CAPP
система ADEM предназначена для автоматизации
конструкторско-технологической подготовки
производства.
В состав программного комплекса входят инструменты
для автоматизации:
- проектирования, конструирования и моделирования
изделий
- оформления чертежно-конструкторской документации
в соответствии с требованиями ЕСКД
- проектирование техпроцессов и оформления
технологической документации в соответствии с
требованиями ЕСТД
- программирования оборудования с ЧПУ
- управления архивами и проектами.

22.

T-Flex
Название: T-Flex
Разработчик: Топ-Системы
Страна разработки: Россия
Краткое описание:
Топ Системы - разработчик
программного комплекса T-FLEX
CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM.
Компания «Топ Системы» предлагает
полностью интегрированные
программные решения T-FLEX
CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM для
электронного документооборота (PDM),
системы автоматизации проектирования
(САПР), подготовки производства и
управленческой деятельности на
предприятии, подготовки программ для
станков с ЧПУ.

23.

Solid Works
Название: Solid Works
Разработчик: SolidWorks Corp.
Страна разработки: США
Краткое описание:
SolidWorks - мощное средство проектирования,
базирующееся на передовых технологиях
гибридного параметрического моделирования,
интегрированных средствах электронного
документооборота SWR-PDM/Workflow и
широком спектре специализированных модулей.
Разработчиком SolidWorks является SolidWorks
Corp. (США), независимое подразделение
холдинга Dassault Systemes (Франция) мирового лидера в области
высокотехнологичного программного
обеспечения.
Концептуальные идеи, положенные
разработчиками в основу SolidWorks, и такие
качества, как высокая производительность и
надежность, интуитивно понятный интерфейс,
русификация и поддержка ЕСКД,
предопределяют успех внедрения SolidWorks на
предприятиях отечественной промышленности.

24.

САПР Тяжелый вес
Эти системы применяются для решения наиболее
трудоемких задач - моделирования поведения
сложных механических систем в реальном масштабе
времени, оптимизирующих расчетов с визуализацией
результатов, расчетов температурных полей и
теплообмена и т.д. Обычно в состав системы входят
графические модули, модули для проведения
расчетов, постпроцессоры для станков с ЧПУ.
Примерами «тяжелых» САПР могут служить такие
продукты, как CATIA, CADDS 5, EMS,
Pro/ENGINEER.

25.

Тяжелые САПР
Catia
Название: Catia
Разработчик: Dassault Systemes
Страна разработки: Франция
Краткое описание:
CATIA V5 – CAD/CAM/CAE - система для
описания изделия и его моделирования на
разных этапах жизненного цикла.
Разработана в 1998 году на основе нового
ядра CNEXT, содержащего средства как
для описания геометрии изделия, так и для
описания процессов его создания, с
возможностью сохранять и накапливать
используемые при этом приемы и методы в
виде корпоративных знаний. Идеи PLM
заложены в самой основе системы, что
позволяет исключительно быстро
развивать и наращивать ее
функциональность в желаемом
направлении. В этом – ее основное отличие
от программных продуктов других
компаний-разработчиков.

26.

Pro\Engineer
Название: Pro\Engineer
Разработчик:
Страна разработки:
Краткое описание:
Полнофункциональная САПР для
разработки изделий любой сложности.
Благодаря мощным возможностям
автоматизации всех машиностроительных
дисциплин, Pro/ENGINEER является
общепризнанным 3D решением для
моделирования и разработки
конкурентоспособных коммерческих
изделий.
Интегрированные CAD/CAM/CAE
решения Pro/ENGINEER позволяют вам
проектировать быстрее, чем когда-либо,
максимально способствуя появлению
новых идей и повышению качества, что в
конечном итоге приводит к созданию
выдающихся изделий.

27.

Unigraphics NX
Название: Unigraphics NX
Разработчик:
Страна разработки:
Краткое описание:
CAD/CAE/CAM Unigraphics - система
высокого уровня, предназначенная для
решения всего комплекса задач,
стоящих перед инженерами на всех
этапах создания сложных технических
изделий (предварительное
проектирование, этап инженерного
анализа и оптимизации конструкции,
изготовление).

28.

MasterCAM
САМ-программы
Название: Mastercam
Разработчик: CNC Software
Inc
Страна разработки: USA
Краткое описание:
Mastercam - программное
обеспечение для фрезерной,
токарной, электроэрозионной и
деревообработки на станках с
числовым программным
управлением (ЧПУ).

29.

SolidCAM
азвание: SolidCAM
Разработчик: SolidCAM Ltd
Страна разработки:
Краткое описание:
SolidCAM - система CAD/CAM нового
поколения разработанная израильской фирмой
SolidCAM Ltd. Данная система представляет
собой комплексное решение для
автоматизации металлообрабатывающего
производства.
С использованием широкого набора
предлагаемых SolidCAM стратегий токарной,
фрезерной, токарно-фрезерной и
электроэрозионной обработки технолог может
в короткие сроки подготовить необходимый
набор управляющих программ для
механообработки изделия.

30.

EdgeCAM
Название: EdgeCAM
Разработчик: Pathtrace Technology
Страна разработки:
Краткое описание:
Программный продукт EdgeCAM / Solid
Machinist, разработанный компанией
Pathtrace Technology, является мощным
инструментом для решения всех задач
производственного процесса от
получения компьютерной модели детали
до создания и передачи управляющей
программы на устройства ЧПУ.
Это одна из ведущих мировых
разработок в области создания
управляющих программ обработки для
станков с ЧПУ, токарной, фрезерной и
электроэрозионной групп.

31.

ANSYS
САЕ-программы
Название: Ansys
Разработчик: Ansys Inc
Страна разработки: USA
Краткое описание:
Это универсальный, "тяжелый" конечно элементный пакет,
предназначенный для решения в единой среде на одной и той
же конечно-элементной модели задач по прочности, теплу,
электромагнетизму, гидрогазодинамике,
многодисциплинарного связанного анализа и оптимизации на
основе всех выше приведенных типов анализа.
Ansys — универсальная программная система конечноэлементного анализа, существующая и развивающаяся на
протяжении последних 30 лет, является самой популярной у
специалистов по CAE системам. Аnsys служит для решения
линейных и нелинейных, стационарных и нестационарных
пространственных задач механики деформируемого твёрдого
тела и механики конструкций, включая нестационарные
геометрически и физически нелинейные задачи контактного
взаимодействия элементов конструкций, задач механики
жидкости и газа, теплопередачи и теплообмена,
электродинамики, акустики, а также механики связанных
полей.
Моделирование и анализ в некоторых областях
промышленности позволяет избежать дорогостоящих и
длительных циклов разработки типа «проектирование —
изготовление — испытания». Система работает на основе
геометрического ядра Parasolid.

32.

Nastran
Название: Nastran
Разработчик: MSC.Software
Страна разработки:
Краткое описание:
MSC.Nastran обеспечивает полный набор
расчетов, включая расчет напряженно деформированного состояния, собственных
частот и форм колебаний, анализ устойчивости,
решение задач теплопередачи, исследование
установившихся и неустановившихся процессов,
акустических явлений, нелинейных статических
процессов, нелинейных динамических
переходных процессов, расчет критических
частот и вибраций роторных машин, анализ
частотных характеристик при воздействии
случайных нагрузок, спектральный анализ и
исследование аэроупругости.
Предусмотрена возможность моделирования
практически всех типов материалов, включая
композитные и гиперупругие.

33.

APM WinMachine
Название: APM WinMachine
Разработчик: НТЦ «АПМ»
Страна разработки: Россия
Краткое описание:
APM WinMachine - CAD/CAE система
автоматизированного расчета и проектирования
механического оборудования и конструкций в
области машиностроения, разработанная с учетом
последних достижений в вычислительной
математике, области численных методов и
программирования, а также теоретических и
экспериментальных инженерных решений. Эта
система в полном объеме учитывает требования
государственных стандартов и правил,
относящихся как к оформлению конструкторской
документации, так и к расчетным алгоритмам.

34.

Что такое Свободный САПР?
Свободный САПР (Free Software) — программы для ЭВМ, которые распространяются на
условиях, предоставляющих пользователям четыре ключевые свободы (права):
1. Свободное использование программного обеспечения в любые целях;
2. Свободное изучение и адаптация ПО к нуждам пользователя(ей) при условии открытого
доступа к исходному коду программы;
3. Свободное распространение программного обеспечения (за деньги или безвозмездно);
4. Свободное усовершенствование и публикация ПО, включая распространение
усовершенствованных версий, при условии открытого доступа к исходному коду программы.
Каждый пользователь свободной программы, в отличие от несвободной, является
полноценным владельцем программы и не зависит от воли разработчика программы или
правообладателя.

35.

Свободные CAD системы
nanoCAD
Название: nanoCAD
Разработчик: Нанософт
Страна разработки: Россия
Краткое описание:
nanoCAD - универсальный векторный редактор,
графическая платформа для систем автоматизированного
проектирования (САПР) в различных отраслях.
nanoCAD 2.0 - первая отечественная свободно
распространяемая базовая САПР-платформа для
различных отраслей. Платформа nanoCAD содержит все
необходимые инструменты базового проектирования, а
благодаря интуитивно понятному интерфейсу,
непосредственной поддержке формата DWG и
совместимости с другими САПР-решениями
является хоршим выбором при переходе на
альтернативные базовые решения.

36.

A9CAD
Название: A9CAD
Разработчик:
Страна разработки:
Краткое описание:
A9CAD - программа автоматизированного
проектирования и создания чертежей.
Поддерживает промышленный стандарт
DWG/DXF. Позволяет создавать такие
элементы чертежей, как: линия,
прямоугольник, круг, ломаная линия, текст;
выполнять такие операции над рисунком,
как: перемещение, масштабирование,
вращение, подрезание, зеркальное
отражение; позволяет редактировать цвет,
выравнивать ширину рисунка и т.д.
Программа A9CAD - вариант для
домашнего использования, отлично работает
в Linux.

37.

QCAD
Название: QCAD
Разработчик:
Страна разработки:
Краткое описание:
QCAD - это приложение для двумерного
черчения посредством компьютера. С помощью
QCAD можно создавать технические чертежи,
такие как планы зданий и интерьеров, чертежи
механических деталей и схемы.
Основные характеристики:
В комплект включено 35 шрифтов для САПР
Метрические и британские единицы измерения
Ввод и вывод в формате DXF
Печать в масштабе
Более 40 инструментов построения
Более 20 инструментов изменения
Построение и изменение точек, линий, дуг,
окружностей, эллипсов, ломаных линий, текстов,
размеров, штрихов, заливок, растровых
изображений
Набор мощных инструментов выбора объектов
Привязка к объектам
Инструменты измерения
Библиотека деталей, содержащая более 4800
деталей для САПР
Интерфейс сценариев