1. Лекция 4. 3D модели в CAD/CAM-системах

2. Определение CAD/CAM-системы


Если CAD-система при проектировании решает
только задачу автоматизации получения комплекта
чертежно-конструкторской документации, то ее
относят к классу 2D (то есть “плоских”) систем. CADсистема, в которой проектирование выполняется на
основе трехмерных моделей, относится к классу 3D
(то есть “объемных”) систем. Ниже, говоря о CADсистемах, мы будем иметь в виду 3D-системы.
CAD/CAM-системой называется система, которая
обеспечивает интегрированное решение задач
разработки конструкторского проекта изделия,
формирования технологических процессов и
управляющих программ для обработки деталей
изделия на оборудовании с ЧПУ.

3. Роль компьютерной модели изделия

4. Поверхностное моделирование
При поверхностном моделировании
сначала строится каркас – пространственная
конструкция, состоящая из отрезков прямых,
дуг окружностей и сплайнов. Каркас играет
вспомогательную роль и служит основой для
последующего построения поверхностей,
которые “натягиваются” на элементы каркаса.

5. Твердотельное моделирование

Твердотельное моделирование имеет в своей
основе идеологию, которая существенно
отличается от идеологии каркасно-поверхностного
моделирования. Твердотельная модель
представляет собой целостный объект,
занимающий замкнутую часть пространства. Всегда
можно точно знать, находится ли точка внутри
твердого тела, на его поверхности или вне тела.
При изменении в модели любого элемента будут
изменяться все другие элементы, которые связаны
с ним. В результате изменится форма твердого
тела, но сохранится его целостность.

6. Гибридное моделирование

При гибридном моделировании обеспечивается
возможность одновременной работы с
твердотельными объектами и с поверхностями. При
этом можно “отрезать” поверхностью часть твердого
тела, превращать замкнутый поверхностями объем в
твердое тело и т.п. гибридное моделирование
позволяет сочетать все удобства твердотельного
моделирования с возможностью построения
объектов сколь угодно сложной геометрической
формы. В различных CAD/CAM-системах могут быть
реализованы как все, так и некоторые из
перечисленных типов моделирования.

7. Классификация CAD/CAM-систем



Принято выделять три уровня CAD- или CAD/CAM-систем:
CAD/CAM-системы, обеспечивающие решение задач проектирования и
ТПП на наиболее высоком уровне автоматизации (high-end). Эти 3Dсистемы предназначены для работы на корпоративном уровне,
ориентированы не на решение отдельных задач, а на связанные
процессы, имеют развитый комплекс инженерных приложений,
обеспечивают использование знаний. Представителями таких систем
являются CATIA, Unigraphics и Pro/Engineer.
CAD- или CAD/CAM-системы с менее высоким уровнем автоматизации
процессов проектирования (middle-end), имеющее меньшее число
инженерных приложений и некоторые ограничения. Тем не менее, эти
системы обеспечивают полноценное пространственное
моделирование изделий и получение чертежно-конструкторской
документации (а для CAD/CAM-систем – разработку УП для
оборудования с ЧПУ). Примерами таких систем является Cimatron E,
PowerShape/PowerMill, SolidWorks, КОМПАС 3D, Solid Edge и др.
CAD-системы с менее высоким уровнем автоматизации. Эти 2D
системы для автоматизации чертежных работ или 3D системы с рядом
существенных ограничений (по сложности создаваемых моделей, по
числу деталей в сборке и др.). В качестве примера здесь можно
привести систему КОМПАС-График.

8. Ассоциативная связь 3D-моделей и чертежей (1)

9. Ассоциативная связь 3D-моделей и чертежей (2)