CAD osnove
crtanje u CAD-u
Suvremenim 3D CAD programima se prvo izrađuju trodimenzionalna tijela. Od njih se mogu napraviti dvo- ili trodimenzionalne crteže ili pokretne vizualizacije. Nadalje se mogu izračunati i svojstva tijela poput zapremnine, težine, težišta ili momenti inercije.
Polazeći od volumenskih tijela daju se pomoću specijaliziranih aplikacija izvršiti simulacije, na primjer za mehanička ili termijska opterećenja građevinskih dijelova (metoda finitnih elemenata), simulacije rasvijete ili simulacije unutarnje klime u zgradama, simulacije strujanja (vjetar ili valovi), simulacije sudara u gradnji vozila te simulacije različitih načina sastavljanja ili simulacije elektromagnetskih polja.
CAD modeli se mogu koristiti i kao ulazni podaci za generativni proizvodni proces i za upravljanje CNC strojeva. CAD je k tome i sastavni dio računalne produkcije (CIM), kod koje se na računalno podržanom crtežu nadovezuje računalno upravljana proizvodnja.
Suvremeni programi se temelje na objektno orijentiranim bazama podataka. Svaki sastavni dio dizajna se sastoji od jednog ili više programsko-tehničkog objekta. Promjene i specifikacije su parametri tih objekata. Parametri se mogu oslanjati na relacije drugih aspekata dizajna i omogućiti verzije i varijante tog istog dizajna. Objektno orijentirane baze podataka dozvoljavaju optimalnu ponovnu upotrebu dijelova dizajna, najbolji mogući prikaz ideje dizajnera kao i mogućnost brze adaptacije.
Polazeći od volumenskih tijela daju se pomoću specijaliziranih aplikacija izvršiti simulacije, na primjer za mehanička ili termijska opterećenja građevinskih dijelova (metoda finitnih elemenata), simulacije rasvijete ili simulacije unutarnje klime u zgradama, simulacije strujanja (vjetar ili valovi), simulacije sudara u gradnji vozila te simulacije različitih načina sastavljanja ili simulacije elektromagnetskih polja.
CAD modeli se mogu koristiti i kao ulazni podaci za generativni proizvodni proces i za upravljanje CNC strojeva. CAD je k tome i sastavni dio računalne produkcije (CIM), kod koje se na računalno podržanom crtežu nadovezuje računalno upravljana proizvodnja.
Suvremeni programi se temelje na objektno orijentiranim bazama podataka. Svaki sastavni dio dizajna se sastoji od jednog ili više programsko-tehničkog objekta. Promjene i specifikacije su parametri tih objekata. Parametri se mogu oslanjati na relacije drugih aspekata dizajna i omogućiti verzije i varijante tog istog dizajna. Objektno orijentirane baze podataka dozvoljavaju optimalnu ponovnu upotrebu dijelova dizajna, najbolji mogući prikaz ideje dizajnera kao i mogućnost brze adaptacije.
Područja primjene 2D i 3D CAD sustavaRazličita CAD riješenja pronalaze primjenu u slijedećim područjima:
|
|
2D CAD
Jednostavni 2D CAD sustavi su zapravo vektorski crtački programi. Elementi crteža su točke, crte, pravci, kružnice i lukovi te krivulje. Različiti alati omogućuju stvaranje, pozicioniranje, izmjenu i brisanje ovih elemenata. Način rada se neznatno razlikuje od načina rada na klasičnoj dasci za crtanje. Osjetne razlike se postižu korištenjem slojeva i unaprijed definiranim simbolima (npr. za normirane dijelove i ponavljajuće elemente). Komplicirani izračuni točnih mjera više nisu potrebna jer su CAD programi znatno precizniji od klasičnih ručno izrađenih crteža. Funkcije poput višestrukog kopiranja štede mnogo vremena u odnosu na višestruko ručno crtanje istog elementa. Pomoćni alati poput pomoćne linije, automatskog hvatanja sredine, okomite točke, tangente i automatsko crtanje offseta znatno olakšavaju rad. Napredne funkcije približavanja (zoom), pomoću koje se tokom crtanja mogu pojedini dijelovi crteža povećati, bez da se trenutno aktivni alat mora zatvoriti, omogućuje izradu kompleksnih crteža i to unatoč slaboj rezoluciji ekrana (1600x1200 piksela je za CAD aplikacije slaba rezolucija). Unaprijeđeni CAD sustavi podržavaju polu- i potpuno automatsko crtanje kota i šrafura. Daljnja značajka suvremenih 2D CAD sustava je korištenje asocijativnosti između pojedinih elemenata crteža, na primjer između linije i kote. Snažni CAD sustavi stavljaju na raspolaganje i mogućnost dodavanja vlastitih funkcija za osobnu prilagodbu (raznim programskim jezicima).
2½D
To je izraz za CAD sustave koji ne koriste "pravu" 3D tehnologiju. Zapravo se radi sa ravnim objektima (dvodimenzionalne skice), koje su smještene na površinama koje su slobodno postavljene u prostoru. Ova metoda zahtjeva manje računalnih resursa od prave 3D tehnologije a često je koriste arhitektonski programi, jer se postižu slični rezultati kao kod volumenskih modela.
3D
Svrha 3D CAD sustava je prikaz geometrijskih podataka kontstruiranog objekta u 3 konstrukcijske osi (x, y i z) i izrada prostornih modela. U tu svrhu su slijedeće metode modeliranja u široj upotrebi:
Uglovni/žičani model
Kod ove se metode uglovi tijela matematičkim opisom prikazuju kao zamišljenu žičanu geometriju. Često čini takav žičani model temelj za izradu površinskog modela. Zamišljeno se preko uglova odn. žičanog kostura postavlja mreža ili platno te tako dobije površinski model, koji se može u mnogim CAD programima promatrati iz proizvoljnih kutova. Tako nastaju i složeni 3D modeli kao na primjer građevine.
Površinski model
Kod ove se metode površine koje graniče s tijelom prikazuju pomoću matematičkog opisa, kao naprimjer s NURBS-površinama. Dodatno se sprema i topologija površina, tj. podatak koja površina graniči s kojom.
Prostorni modeli
Pored opisanih površina nekog tijela je definirano i s koje se strane tih površina nalazi materija, dakle površina je granica nekog volumena. Prostorni opis služi kako bi se mogle ustanoviti prodori kao i zapremnina prikazanog tijela.
Model tijela
Ovdje se radi o tehnološkom modelu koji objedinjuje prethodno navedene metode i još dodatno sadržava podatke o materijalu i strukturi površine. Model tijela se dakle sastoji od uglova, površina, pripadajućeg volumena i ne-geometrijskih informacija.
Parametarski model
Ovom se metodom stvaraju asocijativni parametri iz volumena, površina, tijela i uvjeta. Tako postaje karakter modela novi parametar, čime sam model postaje promjenljiv prema parametrima. Na primjer, jedan vijak koji je jednom konstruiran može se uz mijenjanje parametra promjer navoja odmah pretvoriti u proizvoljno veliki vijak. Ovako se štedi mnogo vremena, prostora za pohranu te omogućuje stvaranje efikasnih biblioteka normiranih dijelova.
Povijest konstrukcije
Konstruirani objekt se stvara u konstrukcijskom slijedu iz različitih osnovnih geometrijskih tijela kao kvadra, cilindra i stožca, (na primjer objedinjavanjem ili obrezivanjem). Redoslijed konstrukcijskih koraka kao i geometrijski parametri se pri tome spremaju. Znatna prednost modeliranja pomoću povijesti konstrukcije je visoka fleksibilnost. Promjenama na pojedinim koracima konstruiranja može se geometrija i naknadno višestruko mijenjati, ukoliko konstrukcijska logika prati logiku izrađivanja CAD sustava.
Uglovni/žičani model
Kod ove se metode uglovi tijela matematičkim opisom prikazuju kao zamišljenu žičanu geometriju. Često čini takav žičani model temelj za izradu površinskog modela. Zamišljeno se preko uglova odn. žičanog kostura postavlja mreža ili platno te tako dobije površinski model, koji se može u mnogim CAD programima promatrati iz proizvoljnih kutova. Tako nastaju i složeni 3D modeli kao na primjer građevine.
Površinski model
Kod ove se metode površine koje graniče s tijelom prikazuju pomoću matematičkog opisa, kao naprimjer s NURBS-površinama. Dodatno se sprema i topologija površina, tj. podatak koja površina graniči s kojom.
Prostorni modeli
Pored opisanih površina nekog tijela je definirano i s koje se strane tih površina nalazi materija, dakle površina je granica nekog volumena. Prostorni opis služi kako bi se mogle ustanoviti prodori kao i zapremnina prikazanog tijela.
Model tijela
Ovdje se radi o tehnološkom modelu koji objedinjuje prethodno navedene metode i još dodatno sadržava podatke o materijalu i strukturi površine. Model tijela se dakle sastoji od uglova, površina, pripadajućeg volumena i ne-geometrijskih informacija.
Parametarski model
Ovom se metodom stvaraju asocijativni parametri iz volumena, površina, tijela i uvjeta. Tako postaje karakter modela novi parametar, čime sam model postaje promjenljiv prema parametrima. Na primjer, jedan vijak koji je jednom konstruiran može se uz mijenjanje parametra promjer navoja odmah pretvoriti u proizvoljno veliki vijak. Ovako se štedi mnogo vremena, prostora za pohranu te omogućuje stvaranje efikasnih biblioteka normiranih dijelova.
Povijest konstrukcije
Konstruirani objekt se stvara u konstrukcijskom slijedu iz različitih osnovnih geometrijskih tijela kao kvadra, cilindra i stožca, (na primjer objedinjavanjem ili obrezivanjem). Redoslijed konstrukcijskih koraka kao i geometrijski parametri se pri tome spremaju. Znatna prednost modeliranja pomoću povijesti konstrukcije je visoka fleksibilnost. Promjenama na pojedinim koracima konstruiranja može se geometrija i naknadno višestruko mijenjati, ukoliko konstrukcijska logika prati logiku izrađivanja CAD sustava.
----------
©2009 CAD support center | impressum | uvjeti korištenja
©2009 CAD support center | impressum | uvjeti korištenja