Инженерная и техническая деятельность

Инженерная и техническая деятельность
Первоначально цикл инженерной деятельности включал изобретательство, конструирование, технологию и организацию производства
Полный цикл инженерной деятельности: изобретательство, конструирование, проектирование, инженерное исследование, технология и организация производства, эксплуатация и оценка техники, ликвидация устаревшей или вышедшей из строя техники
Первые инженеры появляются в эпоху Возрождения. Они формируются из среды ученых, обратившихся к технике, или ремесленников, приобщившихся к науке. Первые инженеры - это одновременно художники-архитекторы, математики, врачи, алхимики, естествоиспытатели и изобретатели.

Компьютерная сборка
Компьютерная модель сборки – трехмерная геометрическая модель изделия, объединяющая модели деталей, подсборок и стандартных изделий, а также информацию о взаимном положении этих компонентов и зависимостях между параметрами их элементов

Использование компьютерной сборки
Проработка компоновки;
Увязка габаритных, установочных, присоединительных размеров;
Проверка сопряжений и взаимопересечений деталей;
Проектирование деталей непосредственно в сборке;
Оптимизация конструкции;
Сборка-разборка;
Упаковка, складирование;
Обучение и переподготовка кадров

Компьютерная сборка
Технологии создания сборочных моделей
- Снизу-вверх применяется, когда у конструктора есть достаточно полное представление о геометрии деталей или используются детали из уже выпускающихся изделий.

Компьютерная сборка
Сверху-вниз – сначала разрабатывается структура и компоновка изделия, определяют его габариты, а затем проектируются входящие в изделие узлы, детали и задаются взаимосвязи между ними.

Сборка «сверху-вниз»
Недостатки:
более сложная схема организации по сравнению с методом «от детали к сборке»;
меньшая устойчивость к топологическим изменениям 3D модели;
детали менее удобны при использовании одной 3D модели в различных сборках;
бОльшие требования по ресурсам компьютера.
На практике используется сочетание методов.

Способы соединения деталей в сборке
совмещение поверхностей (граней),
совмещение осей,
совмещение точек,
совмещение систем координат.

Параметризация сборок

Разборка

Ядро геометрического моделирования
Ядро – это библиотека основных математических функций CAD системы, которая определяет и сохраняет элементы трехмерной модели в ответ на команды пользователя.
Функции:
- моделирование каркасных, поверхностных и твердотельных объектов;
- создание объектов на основе кинематических операций, например, выталкивания профиля вдоль заданного пути;
- пересечение поверхностей и кривых;
- операции сопряжения и сшивки поверхностей;
- булевы операции над твердотельными объектами;
2D-чертежи;
операции экспорта-импорта

Обзор ядер геометрического моделирования
Выделяют три типа ядер геометрического моделирования: лицензируемые, частные и доступные в исходном коде.

Лицензируемые ядра
Parasolid - NX, SolidWorks (Dassault Systems), SolidEdge (UGS), T-FLEX CAD, ANSYS. Также используется машиностроительными компаниями Boeing, General Electric, Mitsubishi Motors и др.
ACIS - AutoCAD, Mechanical Desktop, Inventor, Cimatron

Форматы хранения и передачи данных
Способы передачи данных между системами:
Прямая передача (сохранение непосредственно в формате принимающей системы).
Передача через формат ядра.
С использованием нейтральных форматов.

Прямая передача

Прямая передача. Импорт

Через формат ядра

Нейтральные форматы
Теряются при передаче:
История построения
Параметризация

Восстановление истории построения

Нейтральные форматы
VRML – используется для просмотра
DXF – считается устаревшим
IGES – считается устаревшим
STEP – предпочтительный формат для передачи геометрических данных)
3DPDF – используется для просмотра

Ошибки передачи (передается поверхностная геометрия)

3D-PDF

Проверка модели