Что обозначает аббревиатура cad в названии графического пакета autocad

CAD системы: что это такое, расшифровка аббревиатуры и особенности программ

С увеличением роли строительства, дизайна, инженерии и моделирования для общества, возросла нагрузка на людей соответствующих профессий. Для облегчения их работы было разработано компьютерное обеспечение, выполняющее стандартный набор действий за человека, с целью экономии энергоресурсов и времени.

Первые системы были разработаны в 1970-х годах и умели чертить и создавать модели на плоскости. 40 лет спустя, усовершенствованные приложения могут даже составлять пакеты документов по тематикам на основе конструкторских и технологических данных по объектам. В этой статье мы расскажем о том, что такое программа системы CAD, как она работает, каковы ее особенности и где она применяется.

CAD и CAM системы: что это такое

Платформы помогают при работе с чертежами, графиками и списками, связанными со строительством и дизайном-проектированием. Разработка в электронном виде позволяет делать правки, которые не отразятся на макете, ведь при печати будет виден лишь последний вариант. Плюсом является повышение продуктивности, ведь пока происходит автоматизированная работа, человек может выполнять следующий этап, ускоряя время выполнения задачи. Качество разработанных графиков, документов и моделей высокое, поскольку процесс машинального выполнения не раз совершенствовался опытными специалистами.

Преимуществом КАДа является уменьшение себестоимости производства. Если средства, затраченные на выполнение плана, остаются, то они уходят в пользу компании, ее работников и на закупку новейших версий продукции. По окончанию разработки объемной модели, платформа выдает перечень материалов, из которых изготовление было бы выгоднее и удобнее. Ноутбук или ПК могут находиться в любой точке мира, однако процесс производства не будет зависеть от геолокации.

Большинство фирм отдает предпочтение системам, которые работают быстро, качественно, имеют понятный и удобный интерфейс, но при этом недорого стоят. Одним из сайтов, пользующимся популярностью у строителей и инженеров, где можно найти такую платформу, является ZWSOFT. На этой странице вы сможете подобрать устраивающий вас по цене и функционалу аналог автокада. Современные CAD системы – это совокупность мощностей, которые осуществляют исполнение основных задач инженерии и дизайна.

• Создание трехмерных (объемных) моделей.
• Разработка чертежей и графиков по алгоритмам, внесенным в базу.
• Составление документации по стандартной схеме, где происходит выявление характеристик по объектам.

Благодаря САПРу оптимизируется работа во многих фундаментальных направлениях, повышающих уровень жизни. Например, в архитектуре и строительстве приложения такого типа подходят для планирования и детализации внешнего и внутреннего вида зданий. Типовые постройки сдаются быстрее заявленного срока, ведь разработки готовы заранее. Для большинства компаний, чья работа зависит от массивных чертежей и шаблонов, регламентировано наличие CAD для каждого уполномоченного сотрудника.

Особенности CAD систем

Обеспечение может иметь различия и по набору расширений для выполнения задач разного уровня сложности. О наполнении пакета системы можно почитать в инструкции от производителя. К каждому типу с фиксированной периодичностью выпускаются дополнения, вносящие новые процедуры и корректирующие работу платформы.

Можно разделить функционал программ для инженеров и дизайнеров по следующим критериям:

• Сложность модели, которую необходимо создать.
• Количество модулей при производстве макета.
• Тип разрабатываемого объекта.
• Объем трехмерной детали и количество уровней в структуре исполнения.
• Степень автоматизации процесса черчения, производства документов и макетов.
• Вид документов и объем информации, переработанной для их заполнения.
• Цельность процесса производства. Если продукт был сделан не за один запуск программы, требуется либо система большей мощности, либо повторное использование. Последнее противоречит цели использования КАДа – экономии ресурсов.

Универсальным является софт, объединяющий в себе комплексный и интегрированный функционалы. Компании отдают предпочтение им, ведь они подходят для всех сотрудников. Чаще уполномоченные представители фирм заказывают пакеты программ на сайте zwsoft.ru, где опытные сотрудники консультируют клиентов при наличии вопросов и представляют виды программ с их функционалом. Посетители сайта видят обновление версий платформ, а затем принимают решение о том, какой лучше купить.

Существуют платные и бесплатные системы, обновленные версии делятся на такие же подвиды. Вопросы от клиентов и посетителей собраны в разделе «Форум», где ведется диалог между разработчиками и пользователями. Разнообразие профессий, которым необходима автоматизация на начальном этапе работы, велико. Дизайнеры, строители, математики, инженеры, архитекторы, медики, программисты, технологи – всем необходимы узко специализированные платформы, позволяющие работать в определенной сфере.

В каждый тип КАД систем включается набор задач, выполнение которых ускоряет работу человека определенного рода занятий. САПР разрабатывают программисты совместно со специалистами разных областей, на которые рассчитаны узкопрофильные версии приложения. Существует несколько типов таких систем, и разнообразие CAD программ помогает ответить на вопрос о том, что это такое.

• Для математиков и строителей подходят платформы, в которых автоматически происходит геометрическое моделирование. Можно настроить функцию 3D Modeling, если решение задачи этого требует.
• Для этих же специалистов существует усложненная программа с большим набором автоматизации. Двухмерное и трехмерное проектирование может быть подкреплено документацией, данные по которой берутся из характеристик объектов.
• Для архитекторов, дизайнеров и инженеров разработано создание чертежей и дальнейшее проектирование по ним.
• Существует возможность сохранения и печати электронного шаблона на бумаге любого размера.
• Для программистов созданы средства CAE, облегчающие анализ ПО и устранение неполадок в работе операционной системы.
• Для технологов существует специальный набор настроек CAD и САПР, позволяющий контролировать технологическую подготовку процесса производства тех или иных продуктов. Программа автоматически составляет отчет, куда включается процентное соотношение ошибок и успешно выполненных норм.

Подробнее остановимся на системах, которые используют врачи для анализа заболеваний и общего состояния организма

Программы КАД в медицине

Отдельным семейством платформ являются CAD/CAM системы, ориентированные на анализ здоровья человека. Без них невозможно обойтись при создании искусственного органа или заполнения форм бланков регистрации пациента. Принцип работы такого софта следующий:

• Создание трехмерной модели в электронном виде.
• Проверка ошибок и общий анализ объекта.
• Изготовление протеза на фрезерном блоке.

Стоматологи пользуются программой чаще и продуктивнее. Неудовлетворительное состояние зубов может привести к инфекционным заболеваниям полости рта или всего организма, поэтому необходимо как можно скорее воздействовать на источник проблемы. Быстрая работа автоматизированного оборудования позволяет сократить сроки обслуживания клиента. Экономия времени больного является частью заботы о нем со стороны медицинского учреждения. Иногда результаты анализов и слепки появляются в день обращения в поликлинику, то есть он сразу идет с ними к своему врачу и проблема решается в течение нескольких часов.

Преимущества использования дантистами CAD следующие:

• Быстрое и безошибочное создание слепка. Поскольку работа механизирована, исключается человеческий фактор и ошибки по невнимательности персонала.
• Сохранение каркаса в базе данных в электронном виде. Функция позволяет в дальнейшем создать отчет по объекту.
• Возможность внесения доктором корректировок. При необходимости, зубной врач может поправить деталь слепка по желанию клиента. Например, если делается каркас для создания брекетов, а у пациента есть дополнительные пожелания.

Разработаны специальные станки, оборудованные числовым программным управлением, что реализует возможность создания слепков и коронок за считанные минуты. ЧПУ получает информацию от КАД и отливает объект по чертежу с учетом всех внесенных правок. Благодаря CAD была усовершенствован принцип создания коронок. Макет может быть изготовлен из оксида циркония. Этот материал не вызывает аллергических реакций и отличается высокой биосовместимостью. Импланты выглядят более естественными, ведь специалист может выбрать подходящий оттенок. Цвет будет учитываться при покрытии искусственного зуба керамической массой. Софт может предложить использование других материалов, например, хром, пластмассу, воск, титан. С медицинской и практической точек зрения наиболее подходящим по всем параметрам является оксид циркония.

Что обозначает аббревиатура CAD

В государственных стандартах и учебниках по проектированию чаще встречается аббревиатура САПР, которую можно истолковать как «Система автоматизации проектных работ». В документах можно найти толкование «Система автоматизированного проектирования», но эта формулировка применима не только к программному обеспечению, то есть не соответствует сути работы. Для перевода САПР на английский язык зачастую используется аббревиатура CAD. По ГОСТу это словосочетание приводится как стандартизированный англоязычный эквивалент термина «автоматизированное проектирование». Но КАД системы не полностью автоматизированы, для установления команд в 65% случаев требуются действия со стороны человека.

Полная автоматизация происходит лишь на немногих платформах и относится к нетрудным, прописанным в базе, действиям. С этой точки зрения, аббревиатура САПР подобрана некорректно. В расшифровке CAD, CAM, CAE легко ошибиться и запутаться, необходимо усвоить, что все эти приложения разработаны с целью помочь при проектировании и контроле за модулями производства.

Международная классификация CAD, CAE, CAM

Согласно современной классификации системы делятся на:

• Позволяющие создать трехмерную модель объекта в электронном виде. Благодаря им появилась возможность разобрать процесс создания на фазы: от чертежа до производства. Эти обеспечения называются КАД.
• Отображающие электронное описание предмета. Технология собирает данные о модели на протяжении всего ее существования: от проектирования до продажи и уничтожения. Обобщенное наименование таких платформ — CAE, эти приложения используются во всех отраслях торговли и промышленности.
• Чертежные автоматизированные конструкции, появившиеся еще в 70-х гг. Именно их создание стало точкой отсчета в развитии автоматизированной помощи работникам определенных родов деятельности. Приспособления, с помощью которых проводятся простейшие операции, программисты определяют как CAM системы.

Такое четкое разделение помогает ориентироваться на всемирном рынке компьютерного обеспечения. При выпуске программы, изготовитель указывает тип CAD, согласно общепринятой международной классификации. Закупщик может ознакомиться с документами и понять, к какому поколению относится определенный продукт, какая польза от него будет на производстве. Мы разобрались в том, что такое КАД системы и какую роль они играют в оптимизации современного рабочего процесса. Руководители компаний, понимающие, что экономия средств и времени может снизить себестоимость, активно закупают программы CAD.

Обзор популярных систем автоматизированного проектирования (CAD)

Система автоматизированного проектирования (САПР) – сложный комплекс средств, предназначенный для автоматизации проектирования.

Согласно принятым в 1980-х годах стандартам, САПР – это не просто некая программа, установленная на компьютере, это информационный комплекс, состоящий из аппаратного обеспечения (компьютера), программного обеспечения, описания способов и методов работы с системой, правил хранения данных и многого другого.

Однако, с приходом на отечественный рынок иностранных систем, широкое распространение получили аббревиатуры CAD (Computer Aided Design), которую можно перевести, как проектирование с применением компьютера, и CAD system, которую можно перевести, как система для проектирования с помощью компьютера.

В настоящее время в среде специалистов по САПР многие термины утратили свой первоначальный смысл, а термин САПР теперь обозначает программу для автоматизированного проектирования. Другими словами, то, что раньше называлось ПО САПР или CAD-системой, теперь принято называть системой автоматизированного проектирования. Также можно встретить названия CAD-система, КАД-система, система САПР и многие другие, но все они обозначают одно – некую программу для автоматизированного проектирования.

На современном рынке существует большое количество САПР, которые решают разные задачи. В данном обзоре мы рассмотрим основные системы автоматизированного проектирования в области машиностроения.

Базовые и легкие САПР

Легкие системы САПР предназначены для 2D-проектирования и черчения, а также для создания отдельных трехмерных моделей без возможности работы со сборочными единицами.

AutoCAD

AutoCAD — это базовая САПР, разрабатываемая и поставляемая компанией Autodesk. AutoCAD – самая распространенная CAD-система в мире, позволяющая проектировать как в двумерной, так и трехмерной среде. С помощью AutoCAD можно строить 3D-модели, создавать и оформлять чертежи и многое другое. AutoCAD является платформенной САПР, т. е. эта система не имеет четкой ориентации на определенную проектную область, в ней можно выполнять хоть строительные, хоть машиностроительные проекты, работать с изысканиями, электрикой и многим другим.

Система автоматизированного проектирования AutoCAD обладает следующими отличительными особенностями:

• де-факто стандарт в мире САПР;
• широкие возможности настройки и адаптации;
• средства создания приложений на встроенных языках (AutoLISP и пр.) и с применением API;
• обилие приложений от сторонних разработчиков.

Кроме того, Autodesk разрабатывает вертикальные версии программы: AutoCAD Mechanical, AutoCAD Electrical и другие, которые предназначены для специалистов соответствующей направленности.

UPD к сожалению, сейчас приобрести продукты Autodesk на территории России невозможно

BricsCAD

В настоящее время на рынке появился целый ряд систем, которые позиционируются, как альтернатива AutoCAD. Среди них можно отдельно отметить BricsCAD, которая сочетает в себе инструменты для создания чертежей, функции вариационного моделирования и открытый API для работы со сторонними приложениями.

• активное развитие;
• прямая поддержка формата DWG;
• полная совместимость с AutoCAD;
• поддержка BIM-технологий.

UPD к сожалению, сейчас приобрести продукты Bricsys на территории России невозможно

КОМПАС-График

К счастью, на отечественном рынке присутствуют не только зарубежные разработчики. Одной из самый популярных российских программ для создания чертежей и автоматической генерации проектной и конструкторской документации можно считать КОМПАС-График – разработку компании «Топ Системы». Важно отметить, что этот продукт идеально сочетается практически с любой CAD-системой, поэтому может служить хорошим дополнением вашей 3D-САПР.

Среди особенностей решения КОМПАС-График можно отметить:

• поддержку ЕСКД, СПДС и других распространенных российских и мировых стандартов;
• большой спектр выпускаемой документации, которая может потребоваться для производства и дальнейшего использования изделий;
• наборы инструментов для машиностроения и строительства, которые помогают автоматизировать значительную часть задач, типичных для данных отраслей;
• поддержку файлов всех распространенных форматов для простого обмена данными с другими системами.

Ну и, конечно, не стоит забывать о стабильности работы решения, которое гарантированно останется с вами, поскольку является полностью российской разработкой. Узнать о возможностях КОМПАС-График подробнее можно на странице продукта на нашем сайте.

nanoCAD

nanoCAD – еще одна российская разработка, которая понравится тем, кто привык работать в AutoCAD. Её интерфейс окажется привычным для всех пользователей зарубежной САПР.

К особенностям платформы nanoCAD можно отнести:

• поддержку внешних приложений для AutoCAD;
• большой набор модулей для решения разных проектных задач;
• оформление КД в соответствии с требованиями ЕСКД и СПДС;
• поддержку популярных САПР-форматов.

САПР среднего уровня

Средние системы САПР — это программы для 3D-моделирования изделий, проведения расчетов, автоматизации проектирования электрических, гидравлических и прочих вспомогательных систем. Данные в таких системах могут храниться как в обычной файловой системе, так и в единой среде электронного документооборота и управления данными (PDM- и PLM-системах). Часто в системах среднего класса присутствуют программы для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ (CAM-системы) и другие программы для технологического проектирования.

САПР среднего уровня – самые популярные системы на рынке. Они оптимальны с точки зрения соотношения цены и функциональности, способны решить подавляющее число проектных задач и удовлетворить потребности большей части клиентов.

T-FLEX CAD

Одна из самых мощных отечественных САПР среднего уровня, построенная на основе лицензионного трехмерного ядра Parasolid. Благодаря этой особенности T-FLEX CAD является наиболее удачным выбором при переходе на российский софт для тех, кто работал с системами NX, SolidWorks и SolidEdge, использующих это же ядро. T-FLEX CAD содержит профессиональные инструменты для создания параметрических моделей и чертежей, оптимизации, анализа изделий и создания пакета КД.

Отличительные черты системы:

• мощнейшие инструменты параметризации эскизов, деталей и сборок, многие из которых являются уникальными даже для зарубежных САПР, поскольку не требуют навыков программирования;
• продвинутые средства трехмерного моделирования, поддерживающие стабильную работу даже со сложными сборками из сотен тысяч компонентов;
• интеллектуальные инструменты для расчета и оптимизации конструкций;
• огромный набор бесплатных библиотек типовых и стандартных элементов, ускоряющих процесс проектирования;
• простой механизм создания приложений для автоматизации конкретных задач предприятия без использования программирования;
• возможность совместной работы над проектом множества специалистов, своевременное внесение и журналирование изменений документов;
• интеграция с программами комплекса T-FLEX PLM.

Сегодня T-FLEX CAD используют в основном крупные предприятия авиастроительной отрасли, что много говорит о его производительности и выдающейся функциональности. Узнать об инструментах решения или попробовать их в действии можно на странице продукта.

КОМПАС-3D

КОМПАС-3D – это еще одна российская система параметрического моделирования деталей и сборок, используемая в сфере машиностроения, приборостроения и строительства. САПР принадлежит компании АСКОН и является, наверно, самой популярной отечественной разработкой в области проектирования.

К преимуществам системы КОМПАС-3D относятся:

• простой и понятный интерфейс, позволяющий максимально быстро изучить продукт;
• использование в основе трехмерного ядра и технологий параметризации собственной разработки;
• полная поддержка ГОСТ, ЕСКД, СПДС и других российских и мировых стандартов при проектировании и оформлении документации, а также возможность автоматической проверки проекта на соответствие им;
• расширения со специальными инструментами и наборами стандартных компонентов для машиностроения, строительства и приборостроения, значительно ускоряющие проектирование;
• большой выбор приложений для разных разделов проекта, позволяющих собрать индивидуальную конфигурацию решения для каждой компании;
• простая интеграция с любыми PLM-системами, присутствующими на рынке.

Более подробную информацию о КОМПАС-3D можно получить на странице продукта. Там же доступна возможность скачивания бесплатной демоверсии отечественной САПР.

Autodesk Inventor

Профессиональный комплекс для трехмерного проектирования промышленных изделий и выпуска документации от компании Autodesk.

Среди особенностей Inventor стоит отметить:

• продвинутые инструменты трехмерного моделирования;
• поддержку прямого импорта геометрии из других САПР с сохранением ассоциативной связи;
• поддержку отечественных стандартов при проведении расчетов, моделировании и оформлении документации;
• библиотеки стандартных и часто используемых элементов;
• обилие мастеров проектирования типовых узлов и конструкций;
• возможности параметризации деталей и сборок.

UPD к сожалению, сейчас приобрести продукты Autodesk на территории России невозможно

SolidWorks

Трехмерный программный комплекс для автоматизации конструкторских работ промышленного предприятия. Разработчик – компания Dassault Systemes.

Черты системы, выгодно отличающие ее от других CAD:

• продуманный интерфейс пользователя, ставший образцом для подражания;
• обилие надстроек для решения узкоспециализированных задач;
• ориентация как на конструкторскую, так и на технологическую подготовку производства;
• библиотеки стандартных элементов;
• распознавание и параметризация импортированной геометрии;
• интеграция с системой SolidWorks PDM.

UPD к сожалению, сейчас приобрести продукты SolidWorks на территории России невозможно

SolidEdge

Система трехмерного моделирования машиностроительных изделий, которую разрабатывает Siemens PLM Software.

Среди преимуществ системы можно выделить:

• комбинацию технологий параметрического моделирования на основе конструктивных элементов и дерева построения с технологией прямого моделирования в рамках одной модели;
• расчетные среды, включая технологию генеративного дизайна;
• поддержку ЕСКД при оформлении документации;
• расширенные возможности проектирование литых деталей и оснастки для их изготовления;
• встроенный модуль автоматизированного создания схем и диаграмм;
• тесную интеграцию с Microsoft SharePoint и PLM-системой Teamcenter для совместной работы и управления данными.

UPD к сожалению, сейчас приобрести продукты Siemens PLM Software на территории России невозможно

Тяжелые САПР

Тяжелые САПР предназначены для работы со сложными изделиями (большие сборки в авиастроении, кораблестроении и пр.) Функционально они делают все то же самое, что и средние системы, но в них заложена совершенно другая архитектура и алгоритмы работы.

PTC Creo

Система 2D- и 3D-параметрического проектирования сложных изделий от компании PTC. САПР PTC Creo широко используется в самых разных областях проектирования.

Выгодные отличия системы от конкурирующих решений:

• эффективная работа с большими и очень большими сборками;
• моделирование на основе истории и инструменты прямого моделирования
• работа со сложными поверхностями;
• возможность масштабирования функциональности системы в зависимости от потребностей пользователя;
• разные представления единой, централизованной модели, разрабатываемой в системе;
• тесная интеграция с PLM-системой PTC Windchill.

UPD к сожалению, сейчас приобрести продукты PTC Creo на территории России невозможно

NX

NX – флагманская система САПР производства компании Siemens PLM Software, которая используется для разработки сложных изделий, включающих элементы со сложной формой и плотной компоновкой большого количества составных частей.

Ключевые особенности NX:

• поддержка разных операционных систем, включая UNIX, Linux, Mac OS X и Windows;
• одновременная работа большого числа пользователей в рамках одного проекта;
• полнофункциональное решение для моделирования;
• продвинутые инструменты промышленного дизайна (свободные формы, параметрические поверхности, динамический рендеринг);
• инструменты моделирования поведения мехатронных систем;
• глубокая интеграция с PLM-системой Teamcenter.

UPD к сожалению, сейчас приобрести продукты Siemens PLM Software на территории России невозможно

CATIA

Система автоматизированного проектирования от компании Dassault Systemes, ориентированная на проектирование сложных комплексных изделий, в первую очередь, в области авиастроения и кораблестроения.

• де-факто стандарт в авиастроении;
• ориентация на работу с моделями сложных форм;
• глубокая интеграция с расчетными и технологическими системами;
• возможности для коллективной работы тысяч пользователей над одним проектом;
• поддержка междисциплинарной разработки систем.

UPD к сожалению, сейчас приобрести продукты CATIA на территории России невозможно

Облачные САПР

В последнее время активно начали развиваться облачные САПР, которые работают в виртуальной вычислительной среде, а не на локальном компьютере. Доступ к ним осуществляется либо через специальное приложение, либо через обычный браузер. Неоспоримое преимущество таких систем – возможность их использования на слабых компьютерах, так как вся работа происходит в облаке.

Облачные САПР активно развиваются, и если несколько лет назад их можно было отнести к легким САПР, то теперь они прочно обосновались в категории средних.

Fusion 360

САПР Fusion 360 ориентирована на решение широкого круга задач, начиная от простого моделирования и заканчивая проведением сложных расчетов. Разработчик системы – компания Autodesk.

Особенности Fusion 360:

• продвинутый интерфейс пользователя;
• сочетание разных методов моделирования;
• продвинутые инструменты работы со сборками;
• возможность работы в онлайн и оффлайн режимах (при наличии и отсутствии постоянного подключения к сети интернет);
• доступная стоимость приобретения и содержания;
• расчеты, оптимизация, визуализация моделей;
• встроенная CAM-система;
• возможности прямого вывода моделей на 3D-печать.

Приобрести Fusion 360 из России сложно, но можно. Для этого направьте заявку с нашего сайта, и менеджеры свяжутся с вами для дальнейших инструкций.

Onshape

Полностью облачная САПР Onshape разрабатывается компанией Onshape.

На что стоит обратить внимание при выборе Onshape:

• доступ к программе через браузер или мобильные приложения;
• работа только в режиме онлайн;
• узкая направленность на машиностроительное проектирование;
• полный набор функций для моделирования изделий машиностроения;
• контроль версий создаваемых проектов;
• поддержка языка FeatureScript для создания собственных приложений на основе Onshape.

Заключение

В настоящее время на рынке присутствуют самые разные современные CAD-системы, которые отличаются между собой как по функциональности, так и по стоимости. Выбрать подходящую систему автоматизированного проектирования среди многих CAD – непростая задача. При принятии решения необходимо ориентироваться на потребности предприятия, задачи, которые стоят перед пользователями, стоимость приобретения и содержания системы и многие другие факторы.

Хотите получить бесплатную консультацию и выбрать правильный САПР для своих задач? Мы с удовольствием вам поможем, если вы оставите свои контакты для связи.

CAD-системы

CAD-система (сomputer-aided design компьютерная поддержка проектирования) – это система автоматизированного проектирования, предназначенная для выполнения проектных работ с применением компьютерной техники, а также позволяющая создавать конструкторскую и технологическую документацию на отдельные изделия, здания и сооружения.

Обычно, аббревиатура CAD считается стандартизированным англоязычным эквивалентом термина САПР. Однако понятие CAD не является полным эквивалентом САПР, как организационно-технической системы: так в ГОСТ 15971-90 это словосочетание приводится как стандартизированный англоязычный эквивалент термина «автоматизированное проектирование». Термин САПР на английский язык может также переводиться как CAD system, automated design system, CAE system.
В ряде зарубежных источников устанавливается определённая соподчиненность понятий CAD, CAE, CAM. Термин CAE определяется как наиболее общее понятие, включающее любое использование компьютерных технологий в инженерной деятельности, включая CAD и CAM. Для обозначений всего спектра различных технологий автоматизации с помощью компьютера, в том числе средств САПР, используется термин CAx (англ. computer-aided technologies).

Основная цель создания САПР — повышение эффективности труда инженеров, за счет автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства. Так, благодаря САПР, удается добиться:

— сокращения трудоёмкости проектирования и планирования;
— сокращения сроков проектирования;
— сокращения себестоимости проектирования и изготовления, уменьшение затрат на эксплуатацию;
— повышения качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;
— сокращения затрат на натурное моделирование и испытания.

В качестве входной информации САПР использует технические знания специалистов, которые вводят проектные требования, уточняют результаты, проверяют полученную конструкцию, изменяют ее и т.д.
Система автоматизированного проектирования реализуется в виде комплекса прикладных программ, обеспечивающих проектирование, черчение, трехмерное моделирование конструкций, плоских либо объемных деталей.
Как правило, в современные CAD-системы входят модули моделирования трехмерной объемной конструкции (детали) и оформления чертежей и текстовой конструкторской документации (спецификаций, ведомостей и т.д.).

Классификация САПР по ГОСТ 23501.108-85:

— тип /разновидность объекта проектирования
— сложность объекта проектирования
— уровень автоматизации проектирования
— комплексность автоматизации проектирования
— характер выпускаемых документов
— количество выпускаемых документов
— количество уровней в структуре технического обеспечения

Классификация САПР (или подсистемы САПР) по целевому назначению:

— CAD (англ. computer-aided design/drafting) — средства автоматизированного проектирования, в контексте указанной классификации термин обозначает средства САПР, предназначенные для автоматизации двумерного и/или трехмерного геометрического проектирования, создания конструкторской и/или технологической документации, и САПР общего назначения.
— CADD (англ. computer-aided design and drafting) — проектирование и создание чертежей.
— CAGD (англ. computer-aided geometric design) — геометрическое моделирование.
— CAE (англ. computer-aided engineering) — средства автоматизации инженерных расчётов, анализа и симуляции физических процессов, осуществляют динамическое моделирование, проверку и оптимизацию изделий.
— CAA (англ. computer-aided analysis) — подкласс средств CAE, используемых для компьютерного анализа.
— CAM (англ. computer-aided manufacturing) — средства технологической подготовки производства изделий, обеспечивают автоматизацию программирования и управления оборудования с ЧПУ или ГАПС (Гибких автоматизированных производственных систем)). Русским аналогом термина является АСТПП — автоматизированная система технологической подготовки производства.
— CAPP (англ. computer-aided process planning) — средства автоматизации планирования технологических процессов применяемые на стыке систем CAD и CAM.
Многие системы автоматизированного проектирования совмещают в себе решение задач относящихся к различным аспектам проектирования CAD/CAM, CAD/CAE, CAD/CAE/CAM. Такие системы называют комплексными или интегрированными.

Общепринятая международная классификация CAD/CAM/CAE-систем:

— Чертежно-ориентированные системы, которые появились первыми в 70-е гг. (и успешно применяются в некоторых случаях до сих пор).

— Системы, позволяющие создавать трехмерную электронную модель объекта, которая дает возможность решения задач его моделирования вплоть до момента изготовления.

— Системы, поддерживающие концепцию полного электронного описания объекта (EPD Electronic Product Definition). EPD это технология, которая обеспечивает разработку и поддержку электронной информационной модели на протяжении всего жизненного цикла изделия, включая маркетинг, концептуальное и рабочее проектирование, технологическую подготовку, производство, эксплуатацию, ремонт и утилизацию.

Аббревиатура САПР в современной технической, учебной литературе и государственных стандартах расшифровывается как «Система автоматизированного проектирования», хотя более точно соответствует аббревиатуре САПР расшифровка «Система автоматизации проектных работ», но она более тяжеловесна для восприятия и используется гораздо реже. Часто можно услышать неверное толкование – «Система автоматического проектирования», что ошибочно по своей сути, так как понятие «автоматический» подразумевает самостоятельную работу системы, без участия человека, а в САПР часть функций выполняет человек, а автоматическими являются только отдельные проектные операции и процедуры. Не совсем верно и толкование «Программное средство для автоматизации проектирования», поскольку оно является слишком «узким»: безусловно, в настоящее время часто понимают САПР лишь как прикладное программное обеспечение для осуществления проектной деятельности. Однако, в отечественной литературе и государственных стандартах САПР определяется как более ёмкое понятие, включающее не только программные средства.

В настоящее время крупнейшими разработчиками CAD/CAM-систем являются компании:

— Parametric Technology Corporation (PMTC) — ПО Pro/Engineer, Windchill;
— Dassault Systemes (DASTY) — ПО CATIA, SolidWorks, ENOVIA CATIA, DELMIA;
— Autodesk (ADSK);
— Unigraphics Solutions (UGS) — ПО Unigraphics, Solid Edge, iMAN, Parasolid;
— Structural Dynamics Research Corporation (SDRC) — ПО I-DEAS.

Почему каждый инженер должен использовать САПР?

САПР (CAD или CADD) — система автоматизированного проектирования (аббревиатура от Computer-Aided Design). Речь идет о методе использования компьютерных программ для создания виртуальных моделей предлагаемых изделий. Существует множество доступных САПР, каждая из которых имеет специальные функции, которые иногда делают её подходящей для конкретного применения.

Дисплей DEC Type 340 может рисовать точки, прямые, изогнутые линии и символы, а также определять положение светового пера.

Возможности САПР:

Дизайн продукта должен быть продуман до мельчайших деталей перед запуском в производство. Это гарантирует, что впоследствии не произойдет никаких неудач из-за необходимых изменений в продукте.

Традиционно для этого требовалось ручное рисование и проектирование с использованием бумаги и карандаша. Сегодня использование САПР значительно сокращает объем работ. Создание 3D — моделей и 2D-чертежей происходит быстрее и проще, чем когда-либо прежде.

Хотя проекты могут сильно различаться, многие из них по-прежнему используют множество стандартных деталей. Например, болты, гайки, шайбы и другие крепежные детали, которые относятся к списку компонентов при создании любого вида машин.

В таких случаях инженеры могут обратиться к библиотекам деталей, чтобы просто выбрать наиболее подходящий размер для изделия и использовать его в сборке. Это сокращает время, затрачиваемое на создание мелких деталей, и гарантирует, что из-за того, что они вообще не отображаются в модели, произойдет меньше простых ошибок.

Детали и сборки можно создавать, анализировать, улучшать и передавать другим пользователям в САПР. Вы можете изменять цвета, смотреть под разными углами и создавать визуализированные изображения для реалистичного восприятия. Это особенно характерно для отображения визуальных элементов будущих продуктов.

Вы можете разделить большую сборку на части или отобразить заранее определенный слой за раз. Многие программы САПР имеют основные инструменты программного обеспечения для анализа методом конечных элементов. Это помогает проверить детали на несущую способность и динамические нагрузки.

Таким образом, система САПР (CAD) — это гораздо больше, чем замена ручным чертежам. Она открывает совершенно новый уровень возможностей, которые инженеры могут использовать для более быстрого создания лучших продуктов с меньшим количеством ошибок.

Эти ценности также хорошо согласуются с методами бережливого производства и принципами минимизации отходов и повышения производительности.

Преимущества САПР:

САПР имеет ряд преимуществ по сравнению с ручными чертежами, которые сделали его незаменимым на рынке дизайна сегодня. Давайте посмотрим, как они помогают современному инженеру или продуктовому дизайнеру.

Экономят время

Продолжающаяся эра разработки продуктов влечет за собой большую конкуренцию. Время, необходимое для вывода продукта на рынок, может иметь решающее значение для его успеха.

С САПР время — наша прибыльная награда. Она избавляет инженера от большого количества работы, которую можно использовать с пользой для различных проектов или для усовершенствования конструкции текущего. Вы можете легко визуализировать идеи, которые вы собрали на этапе разработки концепции дизайна продукта.

Создание простых форм и деталей занимает секунды. Однако самый большой выигрыш связан с более сложными деталями. Например, одним щелчком мыши можно создать развертку сложной гнутой детали из листового металла. Не нужно думать, как правильно это преподнести.

В то же время вносить изменения очень просто. Или создавать новые модели на основе предыдущих. Вы можете просто повторно использовать 3D-модель и добавить необходимые функции для создания аналогичной, но уникальной детали за гораздо меньшее время.

Повышает производительность

Сэкономленное время напрямую увеличивает продуктивность. Такое количество времени может привести к большему количеству завершенных проектов.

Возможность повторения дизайна. Изменение одного и того же дизайна позволяет создавать бесконечные вариации конечного продукта.

В среднем отмечается увеличение производительности сотрудников в 3 раза. Со временем эта производительность может увеличиться в 10 раз. Большая часть этого сводится к возможности создавать моделирование в САПР, а не выполнять ручные вычисления.

Это улучшение наблюдается по нескольким направлениям, таким как снижение качества, времени и затрат при производстве.

Повышает точность

Создание эскизов вручную не может сравниться с точностью чертежей САПР. Точность САПР не имеет себе равных — почти нет ошибок. Это дает ему огромное преимущество перед ручным проектированием и черчением.

Конечно, дизайнер все равно должен обращать внимание на результат. Функция «получить размеры» не заменяет инженера, так как, например, она не распознает базовые плоскости для измерений. И это может иметь решающее значение для таких деталей, как валы.

Сложные поверхности и формы сравнительно легко создаются в САПР. Эти поверхности чрезвычайно сложно получить правильным рисованием вручную, но с помощью инструментов системы CAD можно получить идеальный результат.

Такие функции, как проверка пересечений для 3D-моделей, предлагают преимущества, уникальные для систем САПР. Эта функция помогает разработчику проверить наличие пересечений между одной или несколькими частями.

Результат? Намного меньше ошибок в конечном продукте.

Само собой разумеется, что программное обеспечение для дизайна может создавать эстетически приятные рисунки, помимо дополнительной функциональности. Оно также предоставляет пользователю огромное количество инструментов для создания рисунка в том виде, в котором он был представлен.

Быстрое получение размеров

Даже самые сложные продукты могут быть созданы с правильным знанием доступных инструментов и необходимых математических уравнений. Эта универсальность позволяет дизайнеру мыслить нестандартно и предлагать инновационные решения, не опасаясь, что он не сможет изложить идею на бумаге.

Более высокая четкость и меньшее количество ошибок в чертежах также приводят к повышению качества и точности конечных продуктов.

Наличие 3D-моделей может упростить понимание даже самых сложных чертежей. Это невозможно сделать на физических эскизах, поскольку для получения общего представления потребуется как минимум три эскиза (план, вертикальная проекция и вид сбоку). Другие виды, такие как изометрические или сечения, также могут быть показаны на картинке.

Хотя САПР прекрасно способен отображать вышеуказанные виды продукта, ничто не сравнится с возможностью поэкспериментировать с продуктом в виртуальном пространстве, чтобы понять его точные конфигурации. Многие мастерские сегодня используют эту возможность, предоставляя операторам станков и сборщикам планшеты для облегчения работы.

Модели САПР также упрощают для дизайнеров демонстрацию своего продукта коллегам-дизайнерам, а также непрофессионалам, не имеющим инженерного образования. Эти впечатляющие цифровые представления продукта могут использоваться для маркетинга и продаж без необходимости в реальном прототипе при использовании параллельного процесса проектирования.

Чертежи САПР, будучи цифровыми файлами, легко распространяются среди членов команды, которые работают над одним и тем же продуктом. Не нужно перевозить громоздкие чертежи. Обмен происходит мгновенно. Таким образом, даже удаленные сотрудники могут оставаться в курсе любых событий без каких-либо проблем.

Поскольку скоростной интернет стал обычным явлением, программы САПР теперь используются в облаке. Таким образом, эскизы изделий остаются всегда доступным для определенных членов команды для удобного просмотра и изменения. Это большое преимущество для компаний, у которых есть несколько полевых офисов по всему миру.

Модели, созданные в САПР, также имеют стандартизованные форматы. Это обеспечивает единообразие инструментов проектирования и символов и позволяет разным пользователям работать над одним и тем же проектом без каких-либо препятствий.

Компьютерное производство (CAM)

Создание моделей CAD или CAE (Computer-Aided Engineering) также помогает значительно ускорить запуск деталей в производство. Программное обеспечение CAD-CAM позволяет легко проверять траектории инструмента для обработки с ЧПУ и подавать файлы на станки. При расчете цен на обработку с ЧПУ учитывается время цикла, а использование CAM-систем значительно упрощает и ускоряет процесс.

Такое программное обеспечение создает необходимый машинный код для производства только на основе модели. Наибольшее преимущество очевидно для услуг обработки с ЧПУ, где весь трудный процесс может быть в значительной степени автоматизирован, включая смену инструментов.

Интеграция с ERP

Возможность использования CAD/CAM также позволяет инженерам включать файлы в систему ERP. ERP — это аббревиатура от Enterprise Resource Planning (означает «планирование ресурсов предприятия»).

В производстве ERP используется для повышения эффективности любого процесса. Программное обеспечение ERP помогает интегрировать и регулировать различные аспекты проекта, так что меньше времени требуется на переход от сырья к готовой продукции.

Преимущества автоматизации:

Использование САПР сокращает количество рутинной работы, которая является частью ручного создания эскизов, без ущерба для качества.

Например, компании, предлагающие нестандартные продукты, вынуждены создавать документы и чертежи как можно быстрее. Для негарантированных заказов ожидаются наиболее точные расчеты. Ресурсы инженерных отделов тратятся на задачи, которые можно автоматизировать. После внедрения автоматизации появляется больше времени для инноваций и повышения ценности продукта.

С помощью САПР разные части одного и того же продукта можно создавать отдельно и комбинировать на последнем этапе. Эти отдельные части сохранены и доступны для повторного использования позже. Также может автоматически создавать подробные чертежи и ведомости материалов для производителя.

Эти функции увеличивают пропускную способность, уменьшают количество ошибок и улучшают качество, позволяя вам в любой момент взять на себя больше дел.

Выбор программного обеспечения САПР:

Программное обеспечение для обработки с ЧПУ необходимо для перевода ваших чертежей и моделей САПР в код. Это означает, что компьютеры читают код и соответственно запускают производственное оборудование. Конечно, можно создать код самостоятельно. Но зачем рисковать ошибаться? Автоматизировать эту часть легко с помощью программного обеспечения CAM. CAM — это аббревиатура от Computer-aided manufacturing и представляет собой программное обеспечение, автоматизирующие работу инженера-конструктора и позволяющее решать задачи проектирования изделий и оформления технической документации с помощью компьютера.

Есть несколько различных пакетов CAM на выбор. Некоторые из них предназначены только для CAM, что означает, что вы можете загружать инженерные чертежи и модели для перевода их в программы ЧПУ.

Более распространенный вариант — CAD-CAM. Это означает, что программное обеспечение САПР также имеет возможности CAM. Таким образом, вы можете создавать свои модели, переводить их в код и переключаться между внесением изменений и получением отзывов о возможности производства деталей.

Эта последняя функция может быть очень мощной, так как учет всех тонкостей обработки с ЧПУ может быть трудной для людей. Программное обеспечение для обработки с ЧПУ, с другой стороны, легко обнаруживает грани и поверхности, которые было бы трудно создать с помощью фрезерования или токарной обработки.

Итак, уже затронув тему, мы легко можем найти множество программ, которые имеют возможности CAD-CAM.

Но что это за программы? И какая из них подходит для ваших нужд?

Fusion 360

Помимо бесплатной версии для любителей, у Fusion 360 есть мощный и дешевый вариант для профессионалов, он включает в себя возможности CAM.

Видео выше проведет вас через краткое руководство, показывающее, как настроить программу резки для обработки с ЧПУ. Возможность импортировать ваши точные режущие инструменты с ЧПУ позволяет очень легко учесть все аспекты.

Визуализировать траекторию инструмента просто и понятно. Отличный вариант как для любителей, так и для профессионалов.

SolidWorks CAM

Всем известна SolidWorks, самая популярная программа для автоматизированного проектирования. Она также имеет надстройку для обновления до программного обеспечения CAD-CAM.

Используя файл САПР для создания кода обработки, вы можете быть уверены, что конечная деталь будет максимально приближена к цифровому представлению. И нет необходимости давать этому ПО отдельный вход.

Дополнительный слой поставляется в нескольких разных пакетах. Так что вы можете платить за то, что вам действительно нужно. Если вы хотите разработать детали для фрезерования с ЧПУ на 3-осевых или многоосных станках, для вас найдется подходящий вариант. Как вы понимаете, чем сложнее ваши детали и производственные процессы, тем дороже будет пакет ПО.

На видео выше также показано, как работает создание Gкода с помощью системы CAM. Вы можете проверить симуляцию как в 3D-виде, так и в виде кода. Наличие собственной библиотеки инструментов помогает сделать этот процесс генерации очень быстрым, но также позволяет проверить наличие интерференционных ошибок, если таковые имеются. Затем вы можете легко внести некоторые изменения в выбор станков или последовательность операций, чтобы исправить это.

Существует множество онлайн-руководств, которые облегчат процесс обучения. Кроме того, пользовательский интерфейс удобен для новичков, как и в случае с другими программами SolidWorks.

Solid Edge CAM Pro

Еще одна программа САПР с широким кругом пользователей и с надстройкой CAM это Solid Edge CAM Pro очень похожая на эквивалентный пакет SolidWorks, как и сама основная программа.

Переключение между окнами САПР и САПР выполняется легко и быстро. Все изменения в 3D-моделях будут автоматически учтены в программном обеспечении автоматизированного производства. Таким образом, сразу же доступны новые маршруты резки и предложения по инструментам, что сокращает трудоемкие операции в этом процессе.

Solid Edge CAM Pro предлагает множество шаблонов и руководств, которые помогут вам начать работу с программным обеспечением. В то же время мы можем видеть обычную ситуацию для онлайн-руководств, когда пользователи SolidWorks публикуют гораздо больше пользовательского контента в Интернете. Хотя это может быть не так важно для опытного пользователя, который знает, что искать, для новичка это может оказаться большим подспорьем.

Тем не менее, это определенно отличный инструмент для сопровождения отличного программного обеспечения САПР. Сам Solid Edge прост в использовании, как и это дополнение. Программа также отображает время резки, что позволяет производителям выдавать быстрые ценовые котировки.

CATIA

Как и SolidWorks, это продукт Dassault Systèmes. Это флагманский продукт компании, имеющий более высокую цену, но и более широкие возможности. CATIA изначально предназначалась для отраслей с очень высокими ожиданиями. К ним относятся автомобильное, морское, промышленное оборудование и т. д.

Помимо САПР, она имеет мощные инструменты CAE для анализа методом конечных элементов, то же самое и с CAM.

Она может обрабатывать очень сложные детали, требующие высокоскоростной обработки, 5-осевого фрезерование, фрезерование по винтовой траектории и т. д. Создание траектории инструмента основано на библиотеке инструментов, как в вышеупомянутых программах. Также возможна проверка на пересечение с просмотром готовых деталей.

Более высокая стоимость CATIA окупается при ее полном использовании. Возможности включают черновую и чистовую обработку. Она использует предыдущие данные, чтобы сократить время цикла как для фрезерных, так и для токарных операций , что помогает увеличить срок службы инструмента.

Заключение:

Эскизы по-прежнему используются конструкторами в изготовлении изделий для промышленности. Многие начинают с чернового наброска продукта вручную, прежде чем переходить на САПР. Но когда дело доходит до современного моделирования продуктов, эскизы уже не подходят.

САПР открыло эру профессионального дизайна, который настолько гибок, быстр и полезен, что его больше нельзя игнорировать. Избегать использования CAD в настоящее время — все равно что плыть против течения, и поэтому стремящееся к прибыли предприятие не может позволить себе упустить преимущества CAD.

Программное обеспечение CAD-CAM — отличный выбор, если вы создаете свой собственный дизайн и также производите детали. Пакеты CAM могут предоставить инженерам САПР важную информацию о способности быстро изготавливать детали или даже просто производить их. Он может давать оперативную обратную связь и мгновенно обновлять программы ЧПУ при изменении модели САПР, что упрощает расчет затрат на обработку ЧПУ.

Большинство пакетов достаточно мощны, чтобы удовлетворить потребности обычных пользователей, особенно при использовании более традиционной 3-осевой обработки.

Существуют также плагины CAD, такие как HSM, которые можно использовать поверх CAD без покупки пакета CAD-CAM.

Специальные программы CAM обеспечивают гибкость и точность при работе с более сложными деталями и процессами. Это лучший вариант при поиске очень мощного программного обеспечения для более совершенных производственных решений. Например, вычисление траекторий движения инструмента и выбор правильного инструмента становятся более сложными задачами при 5-осевом фрезеровании.