тақырып. Жобалау-конструкторлық жұмыстарды автоматтандыруға арналған компьютерлік бағдарламалар жайлы мәліметтер

2 тақырып. Жобалау-конструкторлық жұмыстарды автоматтандыруға арналған компьютерлік бағдарламалар жайлы мәліметтер.

Қарастырылатын сұрақтар:

• САПР-лар өнімі жайлы мәлімет.

• КОМПАС – ГРАФИК-тің жүйесі.

NASTRAN-ның геометриялық моделін жүйенің ішкі препроцияссоры көмегімен қалыптастыруға болады, сондай-ақ автоматталған жобалаудың басқа жүйесінен де импортталады. NASTRAN қатты дененің параметрлік моделі – SolidWorks жүйесімен тікелей интерфейске ие.

NASTRAN-дағы автоматикалық рестарттың болу мүмкіндігі конструкциясының этаптық қиын есептеулерін жүргізуге жағдай туғызады. Сонымен бірге NASTRAN осы конструкциялардың оптимизациясы үшін де қолданылады. Ол үлгінің параметрінің, өлшемінің және конструкция қасиетінің варияциясы арқылы жүзеге асады.

NASTRAN бұйымының геометриялық топологиясының ерекше фунциясы және ол конструкциясының күштік схемасының автоматты жобалауына қолданылады.

Бұдан басқа, NASTRAN эксперименті жобалауға (мысалға, датчиктің орналасу орнын анықтау үшін) және алынған эксперименттік берілгендердің толықтығын бағалауға болады. Осы өнімнің көмегімен басқару жүйесінің модельдік есебін шешеді.

EUCLID комплексі. Жүйе функционалдық мүмкіндіктердің толығырақ жиынына ие. Олар: бұйымының жобасы мен дизайны, механизмнің жұмыс істеуі, Басқарушы пргграмманы дайындау және бұйымның дайындалу процесін модельдеу. Ресейде EUCLID-тің келесі жүйелеуі көп таралған: өндірістік дизайн; жинау процесінің динамикалық тексеруімен бірге қиын түйіндерді жобалау; заттарды пластмассадан және металл бетінен құрастыру; механизмді инерциялық күшпен модельдеу, т.с.с.

AutoCAD. ДЭЕМ – да қиын конструкцияларды жобалауды қолдану отандық конструкторлар үшін AutoCAD жүйесіне байланысты, ол бастапқы кезде тек графикалық түрде болды және өнімділігі салыстырмалы түрде аз ЭЕМ-ге арналған еді.

AutoCAD жүйесін жасаған Autodesk фирмасы жобалауды автоматтандыру жолында көп жылдар бойы жұмыс жасап келеді. Ол тұтынушыларды өз істеріне қатыстыруға шақырады. Оларды шығарылған өнім туралы өз ойын айтуға, жаңа пронрамманың сынақтақ түрін тестілеуге шақырады.

Графикалық жұмысты автоматтандықтарудағы алғашқы жетістікке жеткен жүйе AutoCAD жұйесі еді. Оның жасаушылары компьютер конструктордың шын көмекшісі болу үшін ең бірінші неге көңіл аудару керек екенін алғаш түсінді.

Алғашқы кезде қарапайым мүмкіндіктері және программалық әрі ақпараттық жағдайының оңай қолға түсетіндігінің арқасында AutoCAD атақты графикалық жүйенің бірі болды.

Алғашқы кездегі AutoCAD версияларында кескінді басқарудың түріне мыналар қосылады. Олар:

алынған менюлер: бастапқы менюдің бір пунктін көрсеткенді іске қосылады. Және AutoCAD командасының көп бөлігін шақыруға мүмкіндік береді;

графиктік менюі: жеке элементтің орнына графикалық кескіндер қолданылады.

AutoCAD жүйесінің маңыздылығы: онда штрих жүргізудің автоматтандырылуы еді. Оны «қолмен» сызуға көп уақыт кететін. Өлшемді автоматты түрде енгізу де сызба сызу уақытын азайтты.

AutoCAD-тың алғашқы жасаушылары бұл программаны қосу үшін үшөлшемді моделденген бірнеше қасиет оны басқа жүйелер класына өткізуге болмайды және үшөлшемді график Reengineer және Unigrafics үшөлшемді облыста қарсы тұра алмады.

Autodesk-тің бірінші қадамы үшөлшемді графиктер әлеміндегі Advanced Modeling Extension(AMS) пакеті болды.

AutoDesk Mechanical Desktop фирмасының жаңа заты: біріншіден үшөлшемді модельдеу системасында жеткілікті мықты. Екіншіден барлық екіөлшемді машиналық графикасында барлық кешен қасиетін өз құрамына кіргізген.

Қазіргі уақытта жаңа AutoDesk заты пайда болды, сол бағыттың жалғасы болып табылатын Mechanical Desktop секілді – AutoDesk Inventor программасы. Mechanical Desktop-пен салыстырғанда құрамына үлкен жобаның жүздеген бөлшегін қосуды, сонымен қатар бұл программаны геометриялық объектілерді сипаттауда файлды импорттауға рұқсат береді, осындай күшті САПР құралады, proEngineer, SDRC, CATIA және SolidWorks сияқты. Саудада Inventor программаның пайда болуы AutoDesk фирмасына конструкторлық машина құруда көпмәнді қажеттілітерге жаңа қадам жасайды.

Mechanical Desktop-ты құру мүмкіндігін келесі жағдайда тағайындауға болады:

· Пішін және жобаланған бұйым функцияларын конструктор толық мағыналы таныстыру береді;

· Пішінді келістіруге және құралған бұйымның барлық бөлшектерінің өлшемдеріне көмек беру.

· Маркетинг мамандары мен толық мағыналы мәліметтерді тұтынушыларға мысалдағы бұйым жұмысын құзарларына қалдыру саудаға қарау, жылу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Ешбір екіөлшемді сызбалар жобаланған бұйым туралы кең көлемді бейне толық сипаттама бермейді.

Mechanical Desktop ортасында қатты денелі пішін бұйымда құралып жасалған.

· жобаланған бұйымды қазіргі инженерлік әдіспен сапа қорытындысы үшін анықтамасын дайындау (кернеуді талдау, аэро және гидродинамика формасы т.б.)

· маманданған құрал және қалдықты дайындау үшін шығару анықтамасын қалдыру, бұйым жасау үшін қажет. Әртүрлі құжатта модельдеу қорытындысын қайта құруға болады. :

· екіөлшемді конструкциялық сызба бөлшегі;

· жинақталған сызба;

· спицификация (электрондық кесте Microsoft Excel формат бетінде).

ХХI ғасырдың басындағы отандық САПР рыногының жағдайы соңғы жылдардағы өнеркәсіп орындарының конструкторлық және технологиялық бөлімшелерінде локальдық қызметті автоматтандыруда біршама тәжірибе жинақтағандығымен сипатталады. Қазіргі күнде әрбір кәсіпорында компьютерлік желі іс-жүзінде қолданылып, телекоммуникациялық технологияларды (электронды почта,интернет) қолдану аясы кеңейтілуде. Ең алдымен, САПР қолданған жоғарғы қызмет көрсетудің технологиялық қолдаудың сапасына баса көңіл бөлінеді, мұның өзі лицензиялық бағдарламаны қамтамасыз етуде қолдану арқылы жүзеге асыру мүмкін болады.

Кәсіпорындарда лицензиялық бағдарламалық қамтамасыз етудің үлес салмағы үздіксіз өсуде, ал оның себебі- көз жұмбайлықтан қорқу, құжатсыз бағдарламалық қамтамасыз етуді жасырын пайдалану көптеген проблемалардың туындауына жүйедегі оқулықтарды жоюға уақыттың сарып болатынына байланысты.

САПР рыногының құрылымын түбірінен өзгертудің жолдары белгіленуде. Соғы кезде пайда бола бастаған Solidworks түріндегі графикалық сызбалармен тығыз интеграциаланған технологиялық және есептік қосымшалар арқылы жүзеге асырылатын орташа кластағы жаңа генерация жүйесі аз шығын жұмсай отырып, 50-80% міндетті сапалы шеше алады деп айтуға болады. Бүгінгі күнде бұрын өте «күрделі» жүйе болып табылатын, жоғары өнімді, қымбат бағалы электрондық есептегіш машиналардың базасында жасалған.

AutoCAD жобалаушыны, отандық САПР бағдарлық өнімдерін ығыстыра отырып, рыноктың белгілі бір бөлігін CAD/CAM иелене бастады.

Соңғы кезде ең дамыған жүйе Россия компаниясы «АСКОН» бірнеше жылдардан бері жасаумен айналысып жатқан САПР КОМПАС 5Х жүйесі болып табылады.

Windows операциялық жүйесі үшін КОМПАС 5Х жобасы бойынша жұмыс 1993 жылы басталған және сол кездегі істеп жатқан конструкторлық сызбаға, қосымшаларды жасауға арналған инструментальдық құралдарға, САПР-дың проблемалық бағытталған қолданбаларға, КОМПАС 4Х сауда маркалы коммерциялық түрде таратылған бағдарлы өнімдер түрінде көрсетілген ЧПУ арқылы алынатын үшқабатты қатты денелі модельдеумен құрал-жабдықтарды бағдарлауға негізделген.

КОМПАС-тың жаңа жұмысының құрылуы жоғарғы технология саласында жүргізіліп жатқан түбірлі өзгерістердің салдары болып табылады.486 маркалы компьютерлер, Pentium және Pentium Pro,Windows операциялық жүйесі индустрия дамуының негізгі бағытталған жаппай бағдарламалық қамтамасыз етуді әртүрлі деңгейде белгілейді.

КОМПАС-3D жүйесінің негізгі ерекшелігі «АСКОН» фирмасының мамандары жасаған жекеменшікті математикалық ядролармен параметрлік технологияларды пайдалану болып табылады.

Жүйенің негізгі міндеттері:

• 
  Конструкторлық және технологиялық құжаттамаларды жасау мақсатында бұйымдарды модельдеу
  
• 
  Геометриялық параметрлер мен есептік параметрлерді беру үшін бұйымдарды модельдеу
  
• 
  Бұйымдардың геометриялық және инерциялық сипаттарын есептеу мақсатында модельдеу
  
• 
  Бұйымдардың изотермиялық бейнелерін жасау
  

Аталған жүйе әртүрлі қызмет саласындағы жобалау-конструкторлық жұмыстарды автоматтандыруға арналған. Ол машина жасауда, сәулетте, құрылыста, графикалық және тақырыптық құжаттарды шығару мен жасауға қажетті жоспарлар мен сызбаларды құрастыруда табысты пайдалануда.

Графикалық редакторлар КОМПАС-ГРАФИК әртүрлі құжаттарды (эскиздер, сызбалар, плакаттар) жасау мен шығаруға жағдай жасайды. Жүйеде – сызбалар мен фрагменттер сияқты екі түрлі графикалық құжаттар қарастырылған.

Сызбада белгілі өлшем мен негізгі жазулар бар, сол арқылы 255 түрлі (проекциялар, кеспелер, қиылыстар) әртүрлі мөлшердегі бейнелеуді жасауға болады. Сызба парағында жүйенің спецификалы, техникалық талаптары, көрсетілген белгілері орналасуы мүмкін. Фрагменттер рәсімдеу элементтерісіз заттай ұлғайтылған бейне түрінде құралады (жақтаулар, техникалық талаптар,т.с.с.). Кез-келген сызбаның түрі немесе фрагмент 255 қабаттан тұруы мүмкін, олардың әрқайсысын ағымдағы немесе редакциялауға жатпайтын, болмаса көзге түспейтін етуге болады.

КОМПАС-ГРАФИК редакторы кез-келген құрылымдық жұмысты орындау үшін қажетті барлық типтегі графикалық құбылыстарды атқара алады. Оған : нүктелер, түзулер, тіліктер, айналмалар, эллипстер, айналманың доғалары және эллипстері. Параметрлер мен өзгертулердің жиынтығы спецификация әдісімен біріктіріледі.
Қолданылатын әдебиеттер:

1. 
   «САПР и графика» журналы, 2006-2010 жылдар.
   
2. 
   Бродский А.М., Фазлулин Э.М., Халдинов В.А. Инженерлік сызба. студенттерге арналған оқулық. 3-е изд., испр. М.: Академия, 2007,400 с.
   
3. 
   Большаков В.П. Инженерлік және компьютерлік графика: Практикум. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004.
   
4. 
   КОМПАС-3D V7:Руководство пользователя.Том I. –ЗАО АСКОН. 2004.
   

Қарастырылатын сұрақтар:

• 
  Сызбаны безендірудің жалпы ережелері.
  
• 
  Форматтар, масштабтар, жазулар, сызба қаріптері, бейнені безендіру ережелері.
  
• 
  Өлшемдерді енгізу ережелері.
  

Кішірейту масштабтары– 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20;

Нақты шама – 1:1;

Үлкейту масштабтары – 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 15:1; 20:1.

Қандай масштабта болса да, сызбада заттың нақты өлшемдері көрсетіледі. Кейбір бейнелер басқа масштабта орындалған болса, онда ол бейненің тұсына А (1:5) түріндегі жазуды орнатады.

Негізгі жазулар

Барлық сызбалар мен сұлбалар үшін ҚҚБЖ стандарты бойынша бірдей форма, өлшем және безендіру тәртібі орнатылған. Оны рамкаға тақап, оң жақ төменгі бұрышта орнатады. А4 форматында негізгі жазулар қысқа жақтарының бойында ғана орнатылады. Үлкен форматты беттерде үлкен және қысқа жақтарына да орнатуға болады.

ҚҚБЖ-да барлық әріптер, сандар және шартты белгілер үшін конфигурациялар мен өлшемдерді орнатылған. Жазуларды келесі түрдегі сызбалық шрифтермен орындайды: бұл жерде А типі және Б-типі, сонымен қатар Һ қаріптің өлшемі мен қалыңдығын өлшеу туралы айтылады. Стандарт бойынша қаріптің 10 өлшемі қолданылады: (1,8); 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40. Б-титі сызба қарпі көбірек қолданылады.

Нәрсе сызбасы оқуға ыңғайлы болуүшін қолданылуына, қалыңдығына қарай түрлі сызықтармен кескінделеді. Сызықтардың қалыңдығы сызбаның өлшеміне, күрделілігі мен қолданылуына байланысты. Сызба сызықтарының мемлекеттік стандарт бекіткен мынадай түрлері бар: тұтас (жуан негізгі, жіңішке және ирек), үзік (жіңішке және жуандатылған), үзік нүктелі, іркісінді. суретте сызба сызықтарының қолданылуы көрсетілген.

Сызба берілген заттың көрінетін және көрінбейтін беттерінің графикалық бейнесі болып табылады. Ол затты кубтың алты қырына тікбұрышты проекциялау арқылы алынады. Және бұл кезде зат бақылаушы мен кубтың сәйкес қырының арасында орналасу шарты орындалуы керек.

Сызбадағы бейнені оның мазмұнына қарай көрініс, қима және тілік деп атайды.
Қолданылатын әдебиеттер:

1. Бродский А.М., Фазлулин Э.М., Халдинов В.А. Инженерная графика. Учеб. для студ. сред. проф. образов. 3-е изд., испр. М.: Академия, 2007, 400 с.

2. Сагадеев В.В., Поникарова И.Н., Развалова И.П., Михайлова С.Н., Вишнякова И.В. Инженерная графика. Учеб. пос. Казан. гос. технол. ун- т. Казань, 2003, 104 с.

3. Лагерь А.И., Мота А.Н., Рушелюк К.С. Основы начертательной геометрии. Учеб. 2-е изд. М.: Высш. шк., 2007, 281 с.

Қарастырылатын сұрақтар:

• 
  Геометриялық примитивтер,
  
• 
  Безье қисығы.
  
• 
  Екі өлшемді графикалық примитивтердің негізгі типтері.
  
• 
  Эквидистанта.
  
• 
  Геометриялық примитивтермен орындалатын амалдар.
  

Сызба редакторларында кездесетін геометриялық объектілер: нүкте, түзу, кесінді, шеңбер, эллипс, эллипстер мен шеңберлердің доғалары, көпбұрыштар және Безье қисықтары.

Сызба редакторлары сызбаларға мына амалдарды қолдануға мүмкіндік береді: жою, орнын ауыстыру, көшіру, айналдыру, масштабтау, симметриялы бейнелеу, қисықтың эквидистантасын жасау, қисықтың бөліктерін қиып алу, жылжыту арқылы деформациялау.

Кез-келген сызба редакторында мысалдар келтіруге болады.

1. Бродский А.М., Фазлулин Э.М., Халдинов В.А. Инженерная графика. Учеб. для студ. сред. проф. образов. 3-е изд., испр. М.: Академия, 2007, 400 с.

2. Сагадеев В.В., Поникарова И.Н., Развалова И.П., Михайлова С.Н., Вишнякова И.В. Инженерная графика. Учеб. пос. Казан. гос. технол. ун- т. Казань, 2003, 104 с.

3. Лагерь А.И., Мота А.Н., Рушелюк К.С. Основы начертательной геометрии. Учеб. 2-е изд. М.: Высш. шк., 2007, 281 с.

Қарастырылатын сұрақтар:

• 
  Көріністер, қима, тілік,
  
• 
  Сызықтық өлшемдер,
  
• 
  Бұрыштық өлшемдер,
  
• 
  Өлшемдердің шартты белгілері.
  

Негізгі алты проекциялау жазықтығына затты проекциялау арқылы негізгі көріністі алады. ҚҚБЖ бойынша келесі негізгі көріністерді ажыратады:

• 
  Алдынан қараған көрініс 1 (заттың формасы мен өлшемдері туралы толық мағлұмат беретін басты түр);
  
• 
  Үстінен қараған көрініс 2;
  
• 
  Сол жағынан қараған көрініс 3;
  
• 
  Оң жағынан қараған көрініс 4;
  
• 
  Астынан қараған көрініс 5;
  
• 
  Артынан қараған көрініс 6 (оң жағынан түрін солға қарай бұру арқылы көрсетуге де болады).
  

Сурет - Проекцияның негізгі жазықтықтары және негізгі көріністер.

Негізгі жазыққа ақаулықтармен проекцияланатын болса, заттарды немесе оның бөліктерін қосымша жазықтықта проекциялайды. Алынған түр – қосымша көрініс деп аталады.

– жергілікті көрініс деп аталады. Жергілікті көріністің шектелу сызығын көрсетуге (А) де, көрсетпеуге де (Б) болады.

Жергілікті көріністердің белгіленуі қосымша көріністің белгіленуіне ұқсас.

Сызбаларда кездесетін шығарма элементтер

Егер нәрсенің қандай да бір бөлігі графикалық нақтылықты қажет ететін болса, оның шығарма элемент деп аталатын қосымша кескіні (көбінесе үлкейтілген) қолданылады. Шығарма элементті қолданғанда кескінге сәйкес орны тұйық тұтас жіңішке сызықпен (шеңбер немесе овал) көрсетіліп, реттік номері шығарма сызық сатысына рим цифрымен белгіленеді.

Шығарма элемент үстіне де дәл сол цифр қойылып, шығарма элементтің орындалу масштабы көрсетіледі (масштабтар әртүрлі болуы мүмкін).

Тілік

Нәрсенің ішкі пішіні түсінікті болу үшін сызбада көрінбейтін кескін сызықтары – үзік сызықтар қолданылады. Бұл сызбаны оқуды қиындатады, кейде қателіктер жіберуге де себепші болады. Сызбаны оқу мен орындауды жеңілдету үшін шартты кескіндер – тіліктерді қолданады.

Затты бір немесе бірнеше қиюшы жазықтықтар арқылы ойша қиюдың нәтижесінде алынған бейнені тілік дейді. Яғни, заттың бақылаушы мен қиюшы жазықтықтың арасындағы бөлігін ойша алып тастайды да, проекциялау жазықтығында, заттың қиюшы жазықтықтағы және оның артындағы бөлігін бейнелейді.

Қиюшы жазықтықтардың санына қарай тіліктер қарапайым және күрделі болып бөлінеді. Бір ғана қиюшы жазықтықпен орындалған тілік қарапайым тілік деп, ал бірнеше қиюшы жазықтықпен орындалған тілік – күрделі деп аталады.

Қарапайым тілік: проекция жазықтығына байланысты әртүрлі орналаса алатын бір қию жазықтығын қолдану арқылы алынатын тілік. Осы жағдайға байланысты тілік бөлінеді:

• 
  Горизонталды тілік;
  
• 
  Вертикалды тілік;
  
• 
  Көлбеу тілік;
  

• 
  Бойлық;
  
• 
  Көлденең;
  

Екі немесе одан да көп қиюшы жазықтықтармен алынған тіліктер күрделі тіліктер деп аталады. Күрделі тіліктерді орындау кескіндер санын азайтуға мүмкіндік береді, себебі бір көрініске бірнеше қиюшы жазықтықтар қолдана отырып, оның әр бөлігіндегі ішкі формасын анықтай аламыз.

• 
  Сатылы;
  
• 
  Сынық.
  

Тілік құрамына кірмейтін қималар оңашаланған және қабаттасқан болып бөлінеді. Қабаттасқан қималар нәрсе кескініне орындалып, тұтас жіңішке сызықпен көрсетіледі, кескін контуры қима орналасқан жерден үзбей сызылады.

Сызуларды безендіруде мына шартты белгілер қолданылады:

Кез-келген сызба редакторында мысалдар келтіруге болады.

1. 
   Бродский А.М., Фазлулин Э.М., Халдинов В.А. Инженерная графика. Учеб. для студ. сред. проф. образов. 3-е изд., испр. М.: Академия, 2007, 400 с.
   
2. 
   Сагадеев В.В., Поникарова И.Н., Развалова И.П., Михайлова С.Н., Вишнякова И.В. Инженерная графика. Учеб. пос. Казан. гос. технол. ун-3т. Казань, 2003, 104 с.
   
3. 
   Лагерь А.И., Мота А.Н., Рушелюк К.С. Основы начертательной геометрии. Учеб. 2-е изд. М.: Высш. шк., 2007, 281 с.