Download
1 / 24
240 likes | 387 Vues
Hodina 1,2. Technická grafika 2.ročník. Požadavky Úvod do studia. Požadavky. Sešity (poznámky) Klasifikace Ústní zkoušení Písemné práce Práce v hodině Výkresy Domácí cvičení C itace. Autodesk Academia program. C-agency.cz http://autodesk.c-agency.cz / Certifikace
E N D
Hodina 1,2 Technická grafika 2.ročník Požadavky Úvod do studia
Požadavky • Sešity (poznámky) • Klasifikace • Ústní zkoušení • Písemné práce • Práce v hodině • Výkresy • Domácí cvičení • Citace
Autodesk Academia program • C-agency.cz • http://autodesk.c-agency.cz/ • Certifikace • 2D výkresová dokumentace • 3D modelování
Tematický plán • 2.ročník • 3.ročník
CA technologie S rozvojem průmyslové výroby roste složitost a komplikovanost navrhovaných výrobků. Zde již není možné improvizovat. Vznikají první CAD aplikace umožňující náhradu rutinní práce konstruktérů. Je nutné si uvědomit, že cílem těchto aplikací byla především náhrada klasického kreslení na rýsovací desce efektivnější metodou, umožňující jednoduchou tvorbu a úpravy výkresové dokumentace • CAD (ComputerAided Design) CAD aplikace obsahují grafické, geometrické, matematické a inženýrské nástroje pro kreslení plošných výkresů a modelování objektů a dějů reálného světa. Výhodou počítačového návrhu je jeho těsná návaznost na následné technologické činnosti. Příkladem mohou být komplikované tvary současných výrobků automobilového a plastikářského průmyslu. Jejich výroba není možná bez komplikovaných nástrojů vytvořených právě s pomocí řídících systémů obráběcích strojů úzce provázaných s konstrukčním systémem. Jsou tak vytvořeny podmínky přímého řízení výroby počítačem, což je všeobecně označováno jakoCAM (ComputerAidedManufacturing)
CA technologie • Kvalitu výrobků a její zpětnou vazbu na předvýrobní etapy zajišťují systémy sledování a podpory kvality CAQ (ComputerAidedQuality). • Výsledek práce konstruktéra však může být stejně dobře použit pro kontrolu mechanických vlastností budoucího výrobku. Lze takto snížit na minimum vznik problémů vznikajících při testování a provozu hotových výrobků a zařízení. • Nástroje pro profesní výpočty jsou dnes přímo implementovány do CAD/CAM/CAE aplikací. Nejznámějším reprezentantem této aplikační oblasti je metoda konečných prvků, označovaná mezinárodně jako FEM (Finite Element Method). • Ve všedi fázích návrhu virtuálního prototypu vznikají velké objemy dat. Jejich přehledné uspořádání, sdílení uživateli a snadné použití se stává hlavním cílem při řešení současné problematiky nasazení informačních technologií ve výrobě. I přes vysoký výkon současné výpočetní techniky je její samostatné nasazení pro řešení rozsáhlých sestav bez síťového propojení prakticky nemožné. • Počítače se postupně spojují do firemních a podnikových lokálních sítí LAN (Local Area Network), které mohou zajistit rychlou výměnu dat o výrobcích a komunikaci s celým světem díky napojení na světové sítě WAN (Wide Area Network). Systémy zajištující přehlednou a efektivní správu informací o jednotlivých součástech, sestavách, kontrole a výrobě označujeme jako PDM (Product Data Management). • Takto rozpracované komplexní systémy CAE (ComputerAidedEngineering) využívá celosvětově řada podniků a firem zabývajících se výrobou s určitým stupněm sériovosti výroby. Odstraňuje se těžkopádná papírová agenda a rozhoduje rychlost, cena, kvalita a inovace.
CAD technologie • CAD – ComputerAided Design– Počítačová podpora konstruování Umožňuje vytvoření geometrie objektů a návrh dalších technologických parametrů. U takto definovaných modelů je možné provést řadu úprav a zároveň odvodit jejich základní výrobní parametry. Výhoda: Těsná návaznost na následné technologické činnosti. Spojení vytvořených objektů do rozsáhlých sestav a počítačových simulací. Systém CAD / CAM / CAP • CAP – ComputerAidedPlaning – Počítačová podpora projektování výrobních procesů • CAM – ComputerAidedManufacturing – Počítačová podpora výroby Výhoda: Odstranění papírové agendy Urychlení inovace výrobků Zkušenosti z vlastní výroby se přes počítač vracejí zpět do přípravy výroby úspora času. • CIM – ComputerIntegratedManufacturing – Počítačová integrace výroby Koordinace činnosti všech složek výroby. • CAE– ComputerAidedEngineering – Počítačová podpora inženýrských prací. Soubor výpočtových, inženýrských, modelovacích a simulačních prostředků pro návrh parametrů produktů.
PLM – ProductLifecycleManagement • PLM systémy – integrace informačních technologií do všech činností vedoucích k „ ovládnutí životního cyklu výrobku“. • Cíl: vytvořit co nejefektivnější model popisující reálný produkční proces. • PLM – je obecně určen pro řízení životního cyklu výrobku, projektu, investičního zařízení, nebo rozsáhlé dokumentace
PLM – ProductLifecycleManagamnet • ProductLifecycle Management (PLM, správa životního cyklu výrobku) je informační platforma, která v sobě zahrnuje technické, výrobní i marketingové údaje o daném výrobku. Výrobní podnik potřebuje mít systém řízení výroby (např. ERP), systém řízení vztahů s dodavateli SCM, systém řízení vztahů se zákazníky CRM, systém řízení kvality a systém pro plánovitý technický rozvoj a inovace. PLM tyto systémy sjednocuje a vytváří konsolidovaný soubor informací o daném výrobku. Platforma PLM pokrývá pět základních oblastí: • systémový inženýrink, • správu výrobního portfolia, • systémy pro vývoj, konstrukci a přípravu výroby produktů (CAD, CAE, CAM atd.), • správu výrobních procesů, • správu dat o výrobku. Řízení životního cyklu probíhá ve všech jeho fázích, od prvotní představy, přes jeho definici, vlastní likvidaci, včetně řízení změn a inovací.
Rozdělení CAD systémů. • ComputerAided Design Přechod na CAD / CAM / CAE systémy • I. generace2D konstrukce • II. generaceIII. generace2D a 3D konstrukce 3D parametrická konstrukces parametrizací návaznost na CAM a CAE • I. generace – malý CAD – jednoduché programy pro tvorbu náčrtů • II. generace – střední CAD – AutoCAD a MicroStation – prostorový modelář a otevřená architektura (možnost programování aplikací a spolupráce s jinými programy) • Otevřená architektura umožňuje využití vyšších programovacích jazyků pro tvorbu náročných aplikací – VisualLISP, C++, Microsoft Visual Basic pro aplikace. • III. generace – velký CAD – výkonné systémy, které pracují způsobem model – výkres vše je nejprve vymodelováno jako parametrický model, po té následuje kontrola a teprve potom jsou generovány výkresy. Kreslení je řešeno parametrizací, schopností vytvořit modely z rovnic i rovnice nebo jiné parametrické vztahy z modelů
Rozdělení CAD systémů. Parametrický model je matematicky popsán pomocí parametrů. Na modelu jsou definovány charakteristiky jeho geometrických částí a vzájemné vztahy s jinými součástmi, pokud je v sestavě. U takto vytvořeného modelu nejsou rozměry a další charakteristiky určeny konkrétními hodnotami, ale pomocí proměnných, výrazů a rovnic, které vzájemně spolu souvisí. Po dosazení několika základních konkrétních hodnot dojde k výpočtu skutečných rozměrů produktu. CAM / CAD / CAE Systémy komplexně zvládají předvýrobní etapy, projekce, výpočty pevnostní, tepelné aj., většinou pomocí metody konečných prvků, konstrukce, včetně objemového modelování, preprocessing pro NC zpracování (generace drah nástroje, její optimalizace a vazba na veškeré úpravy tvaru výrobku, příslušné postprocesory, překladače pro řídící systémy NC strojů).
specializované CAD systémy: • strojírenství- CAM (computer-aidedmanufacturing) CAE (computer-aidedengineering) CAAD (computer-aidedarchitectural design) Alibre design, CATIA, Inventor, NX, Pro/Engineer, Solid Edge, SolidWorks, T-Flex • stavebnictví a architektura - AEC (Architecture-Engineering-Construction), BIM (BuildingInformation Modeling) Allplan, ArchiCAD, ArCon, AutoCADArchitecture, Bricscad, RevitArchitecture, speedikon • potrubní systémy a technické zařízení budov Allplan, Allklima, AutoCAD MEP, AutoCAD Plant 3D, • liniové a dopravní stavby AutoCAD Civil 3D, InRoad, InRail, RoadPAC • správa nemovitostí - FM (Facility Management) Allfa, Topobase • elektrotechnika - PCB (printedcircuitboards), EDA (Electronic design automation) OrCAD, ProfiCAD, Racal/Redac, EAGLE • územní plánování a geografie - GIS (geographicinformationsystems) Arcinfo, AutoCAD Map 3D, Mapinfo, Allplan
Praktické ukázky výstupů grafických systémůukázka systému PDMS
HVB - betonové konstrukce + technologie HVB - betonové konstrukce + technologie
Rozdíl rastrová a vektorová grafika • Bitmapová (rastrová) grafika definuje grafické prvky popisem barev jednotlivých bodů určité mřížky. Plně tak vyhovuje pro zobrazení obrázků a fotografií. • Typy souborů: gif, tif, jpg, png, bmp. • Její nevýhody jsou problémy s kvalitou zobrazení, datovou velikostí a omezenou možností zvětšování těchto prvků. • Velikost rozlišení se udává v dpi = množství bodů na jeden palec. Dots per inch (DPI) je údaj určující, kolik obrazových bodů (pixelů) se vejde do délky jednoho palce. Jeden palec, anglicky inch, je 2,54 cm. Někdy se také užívá zkratky PPI čili pixels per inch, pixely na palec. Příklad: Fotografie je pořízena 1 Mpx digitálním fotoaparátem. Obrázek, který má 1280 bodů (pixelů) na šířku a 960 bodů (pixelů) na výšku, chceme vytisknout na tiskárně s rozlišením 300 DPI. Potom bude vytištěný obrázek široký 1280/300 = 4,27 in (10,84 cm) a vysoký 960/300 = 3,20 in (8,13 cm) • Práci s bitovou grafikou na PC umožňují například programy PaintBrush, Adobe PhotoShop, Corel a další.
Vektorová grafika • Základní stavební prvek vektorové grafiky je vektor, čára definovaná v kartézském souřadném systému směrovým vektorem. Vektorová grafika se skládá z prvků jako jsou přímky, kružnice, oblouky a plochy. Mohou být jednoduše zvětšovány, zmenšovány a pootáčeny, jejich propočet je však náročnější než propočet rastrových kreseb. Vytváření vektorové grafiky je většinou možné pouze pomocí speciálních počítačových programů (Autocad, Cadkey, Invertor, Solid works, PDMS, atd.)
CLIL • Content and LanguageIntegratedLearning • Integrovaná výuka jazyků s nejazykovými předměty
