Elemente de grafic asistatIntroducere Exist concepte, realizri, teoretizri, direcii de cercetare, impuse de fora realitii pe care o trim. Nicicnd domeniul activitii umane nu a cunoscut o diversificare, suprasp ecializare i polarizare comparabile cu cele introduse de evoluia informaticii, pri n grupuri specializate n baze de date, dela investigaii n medicin, de exemplu tomogr afie sau ecografie computerizat, la multimedia, reele, comunicaii, aplicaii de siste m, CAD, CAM etc. n acest univers fascinant, care a cuprins ntregul spectru al acti vitii umane inteligente, se deseneaz un contur specific i spectaculos: lumea CAD, fo rmulare care este un acronim al expresiei Computer Aided Design. Evoluia a fost p e msura beneficiilor acestui domeniu: pn cu trei decenii n urm, numai firmele foarte mari i permiteau luxul de a avea sisteme CAD, deoarece ele erau foarte scumpe, dot ate cu software unicat, elaborat prin resurse proprii sau la comand. Este interes ant c, uneori, aceste sisteme apreau i n recuzita filmelor SF. Azi, odat cu rspndirea cu ieftinirea lor, sistemele CAD au devenit accesibile aproape oricui. Orice ech ipament hardware, dac este dotat cu un pachet software corespunztor, are capacitat ea necesar pentru a putea fi folosit n activiti CAD. n sfera didacticii, aceast realit ate impune beneficii i necesiti. Beneficiile sunt evidente. Necesitile decurg din fap tul c stpnirea i utilizarea unui soft grafic capt o importan din ce n ce mai mare. N tatea acestuia, n special prin facilitile oferite, se face tot mai mult resimit n real izarea documentaiei i reprezentrilor calculate sau desenate. Aceast carte i propune s ie un suport teoretic i practic pentru familiarizarea cu elementele de baz ale gra ficii 5Grafic tehnic asistatasistate de calculator, care s strneasc interesul cititorilor si, studenii Academiei Forelor Aeriene, i nu numai lor, prin modele i instrumente de calcul al unor elemen te mecanice specifice tehnicii de aviaie i de artilerie. n capitolul 5, lucrarea co nine o serie de aplicaii rezolvate, care nu au dect valoare teoretic i de exemplu, da r care ofer ns o imagine asupra posibilitilor practic nelimitate pe care le creaz mode larea ntr-un spaiu CAD. Nu ntmpltor a fost ales programul AutoCAD, nu numai pentru c e l este considerat veteranul de pia i de rspndire al acestui gen de aplicaii, dar i pen ru caracterul su general, poate cel mai potrivit pentru nelegerea principiilor gene rale ale modelrii. Capitolul final propune cteva probleme, a cror rezolvare reunete cunoaterea bazelor teoretice ale reprezentrii, ale geometriei descriptive, axonome triei, dublei proiecii ortogonale etc., cu folosirea acestui soft, AutoCAD, capti vant i prietenos. 6Elemente de grafic asistat1. GRAFIC TEHNIC ASISTAT n ansamblul factorilor care descriu i definesc dezvoltarea structurilor economice ale societatii, se poate aeza unul de care este legat i dependent aceast dezvoltare: inovaia tehnic, urmat logic, de cea tehnologic, care se intreptrund creator, avnd ca f inalitate optimizri, perfectionri i eficien. Un produs tehnic nou impune necesiti prac ice legate de realizarea acestui produs i, reciproc, poate servi el nsui la elabora rea unei tehnologii mai eficiente, cu un consum redus de efort i de energie, cu u n grad sczut de poluare sau cu un consum redus al resurselor naturale. Tehnologia bazat pe informatic i, n general, societatea informational, care se constituie si se dezvolta n jurul produselor informatice, tinde s nlocuiasc tehnologia bazat pe resur se, de exemplu, pe cea a oelului, energofag i poluant. Sigur c existena societii nu p e fi conceput fr energie si resurse; ns s-a dovedit indubitabil c tehnologia informati c, ca linie directoare a tehnologiei n sens general, exprim orientarea ctre o activi tate de producie de bunuri, dar i de comunicare, eviden, gestiune, organizare, cerce tare etc, mai raionala, mai economic i mai sistematic. Sprijinul calculatorului n ges tionarea acestui gen de activiti nu mai are nevoie de nicio confirmare, iar n persp ectiv se pare c aceasta este singura cale de soluionare a complexitii i forei dinamice a societii viitoare. Tradiional, automatizarea a fost neleas i definit ca nlocuirea sau parial a activitii fizice a omului de ctre sisteme artificiale, constituite din d ispozitive mecanice de automatizare, motoare, amplificatoare de for mecanice, hidr aulice, pneumatice, electrice, ntr-un cuvnt, maini. Necesitatea unei productiviti mar i, caracteristic industriilor 7Grafic tehnic asistatintensive, ale sfritului de mileniu, fr menajament n privina consumului de material i e energie, a impus i preistoria proceselor programabile, cu programe materializate, de exemplu, pe sisteme de came sau, senzori i opritoare electrice, mai tarziu, p e benzi perforate sau magnetice. n aceast materie, era nevoie de un potential de f lexibilitate i de adaptibilitate, pe care nu-l puteau asigura nici liniile de pre lucrare de tip agregat, nici alt gen de programare rudimentar. El va fi dat de ctr e tehnologia numeric, bazat pe utilizarea microprocesoarelor, a calculatoarelor, c are ncorporeaz, odat cu perfecinarea lor i cu creterea vitezei de rulare a aplicaiilor tot mai multe informaii i inteligen" specific unui domeniu particular. Dei n urm do puin timp, aceste idei preau a fi doar scenarii de film de anticipaie, realitatea ctre care ne indreptm n producia industrial este cea a automatizrii complete, adic a. onducerii totale a ntregului proces de producie prin evaluarea si controlul proces ului de productie cu ajutorul aparatelor de masura si control, utiliznd bucla de reacie cu ajutorul calculatorului, capabil s integreze subsistemele evaluate de mi croprocesor. Exist maini cu comand numeric sau roboi industriali care execut operaii d ntre cele mai diverse, nlocuind operatorul uman n medii nocive i periculoase, ca su dura, vopsitul, asamblarea, manipularea, aezarea i prinderea pieselor n dispozitiv etc. Cea mai util proprietate a acestui gen de aborare tehnologic este gradul nalt de flexibilitate i de adaptare a procesului de prelucrare. Exagernd, ntr-un imperat iv economic care, pentru a fi competitiv, ti cere s faci azi un automobil, iar mine , s faci un avion, cheia succesului este capabilitatea adaptrii rapide pentru noi profile de fabricaie. Realizarea companiei de producie automatizat integral este le gat de introducerea proiectrii asistate de calculator, a mijloacelor de informatiz are a activitilor de birou i de informatizarea gestiunii economice si de conducere a 8Elemente de grafic asistat companiei. Aceste activiti ale subsistemelor informatice corespunztoare, proiectare a i fabricarea coordonate de computer (sisteme numite CAD, respectiv CAM), gestiu nea economic de birou, precum i de conducere, vor fi integrate unei infrastructuri informaionale de reea.1.1 Proiectare asistat Pentru a nelege importana proiectrii asistate i locul pe care l ocup proiectarea, n g ral, n cadrul complex al unui proces caracteristic unei economii bazat pe competiie , s privim schema redat n figura 1.1. Figura 1.1 Totalitatea activitilor unei ntreprinderi, care includ att proiectarea, d ar i realizarea fizic a unui produs (numit ciclu produs), poate fi reprezentat schem atic prin dou ramuri principale, legate ntre ele prin veriga final, care descrie su ccesul sau eecul demersului economic respectiv: marketing. 9Grafic tehnic asistatActivitatea de proiectare este plasat ntr-un ir de alte cercetri, al crui nceput este erinele clientului care se transpun n cerinele proiectului. Acestea sunt o prezentare sintetiz a funciilor produsului care urmeaz s fie realizat, a parametrilor de funcio nare, a calitii, a unor elemente de design etc. Este, n fond, iniierea bazei de date computerizat a produsului care urmeaz a fi asimilat.Caietul de sarcini include ac este date, crora li se ataeaz schie, calcule preliminare, consideraii tehnologice, o evaluare a gradului n care pot fi folosite elemente de fabricaie preexistente, con sideraii legate de pre i de performane i se contureaz soluia ce va fi urmrit n acti de proiectare. Pe baza caietului de sarcini, se realizeaz studiul de fezabilitat e al produsului (care este o analiz tehnico-economic) i se lanseaz comanda de proiec tare. Proiectarea propriu-zis reprezint ansamblul activitilor a cror finalitate este obinerea unui model ct mai explicit al produsului respectiv. El se materializez pri n reprezentri 2D i 3D sau realistice ale ansamblelor, utiliznd pachete software de modelare geometric (CAD), din care s reias clar att funcionarea, ct i modul de montaj l ansamblului, numrul, forma, rolul, denumirea i modul de identificare a pieselor componente, dimensiunile de gabarit sau funcionale ale ansamblului, calculele nec esare de rezisten sau ale parametrilor de funcionare i se ncheie cu realizarea modele lor pe componente (de execuie), care dein toate informaiile necesare tehnologiei. S e observ n figura 1.1 bucla corespunztoare fabricaiei produsului. Aceste dou aspecte ale realizrii unui produs, proiectarea i tehnologia lui, sunt intr-un anumit fel, potrivnice, iar rzboiul dintre proiectant i tehnolog nu se va sfri curnd. n timp ce i nerul proiectant i dorete, de neles pn la un punct, un produs perfect, tehnologul lui e bine c acest lucru este practic imposibil. Fie, de exemplu, cazul unui ajustaj, al crui proiectant ii dorete o funcionare 10Elemente de grafic asistatdurabil i precis, cu rugoziti i cmpuri de toleran ct mai mici. Tehnologul este ns nsidere o serie de factori perturbatori, cum sunt uzura, erorile factorului uman , vibraiile solului sau ale sistemului mecanic, vscozitatea fluidului de ungere pr ovocat de variaiile de temperatur i nu n ultimul rnd, creterea costului de prelucrare dat cu precizia impus acelei prelucrri. De aceea, este necesar o soluie care mbin opti cele dou aspecte artate aici, din care se poate deduce c unui proiectant i este foa rte util pregtirea tehnologic i reciproc. Fabricaia ncepe de la proiect i se termin c xpediia ctre beneficiar. Pregtirea ei cunoate etape asemntoare cu cele ale proiectrii rodusului, n special pentru adaptarea fluxului tehnologic existent n asimilarea mo dificrilor introduse de noul produs: alctuirea planurilor tehnologice, planificare a produciei, a mijloacelor de producie afectate, a productivitii, a tactului tehnolo gic etc), proiectarea sculelor necesare, programarea mainilor unelte cu comand num eric. n controlul i desfurarea acestor activiti se folosesc instrumente software din c tegoria celor deja enumerate, CAD, CAM, CAE (pentru aplicaii specifice ingineriei asistate), care sunt de fapt nite aplicaii sub forma unor programe realizate prin utilizarea limbajelor de programare convenional de nivel nalt, cum sunt cunoscutel e programe PASCAL, FORTRAN, C, VISUAL, C++ etc. Pentru implementarea acestor pac hete software pe diverse dispozitive de afiare grafic se folosesc seturi de subrut ine grafice (numite i biblioteci grafice). n figura 1.2 este prezentat distribuia i d enumirea domeniilor informatice consacrate acestor activiti (care se regsesc n norme i standarde internaionale) i a legturilor i dependenelor dintre ele. Se observ cum zo a programrii convenionale n limbaje cum sunt C, VISUAL, C++ etc. servete zona coresp unztoate subrutinelor grafice, pe care se bazeaz prelucrarea CAD (de modelare geom etric sau solid), 11Grafic tehnic asistatpe care, n sfrit, se sprijin informatica de fabricaie, analiz, evaluare i control CAM, CAE. Figura 1.2 n acest ansamblu, ocup un loc important grafica asistat de computer, pe baza creia s-au dezvoltat programele att de rspndite azi, pentru desenare asistat sau de modelare geometric i solid.1.2 Grafic asistat de calculator Aadar, n sens larg, grafica asistat de calculator este domeniul tiinific al programrii care opereaz cu entiti grafice ca mrimi de intrare i ieire n sistemul informaional crei obiectiv este reprezentarea computerizat, pe un dispozitiv terminal, a obiect elor, alctuirea modelelor care exprim creaia tehnic. Programarea grafic se sprijin pe un sistem de operare, un editor de text, un compilator i un pachet software speci alizat de grafic. Acesta din urm este scris pentru dispozitivele grafice cum sunt monitorul, imprimanta, 12Elemente de grafic asistat sau plotter-ul, care este n fond un cod program dependent de maina pentru care este scris, un cod main. De aceea, acest driver difer dela dispozitivul unui productor la d ispozitivul altuia. Bibliotec grafic Driver Dispozitiv Driver Dispozitiv grafic grafic Figura 1.3 Programele grafice pot fi elaborate mpreun cu programul main de care am v orbit, dar cu dezvantajul artat, ele nefiind portabile pe alt sistem grafic. La a ceasta se adaug i faptul c limbajele n care se scriu aceste drivere de dispozitiv su nt destul de limitate i ele nu ofer nici pe departe posibilitil oferite de limbajele de nivel nalt, preferate de programatori pentru comoditatea lor, de aceea, la li vrare, dispozitivele grafice sunt echipate i cu cte un software aditional, numit b ibliotec grafic, care conine subrutine pentru desenarea unor elemente geometrice el ementare, ca dreptele, arcele de cerc, puncte. Acest aspect este ilustrat n figur a 1.3. Pentru ca programele dezvoltate pe baza acestor biblioteci grafice s fie p ortabile, s-a pus, pe plan internaional, problema normalizrii unei game comune de subrutine care, folosind aceleai denumiri i argumente, s rezolve aceast deziderat, indiferent de dispozitivul grafic utilizat. Istoricul acestui efort este primul standard grafic elaborat n SUA de ctre SIGGRAPH, standardul CORE. Apoi, ISO a prop us 13Grafic tehnic asistatstandardul grafic GKS (Graphic Kernel System), care a fost considerat standardul cel mai rspndit pentru grafica 2D, urmat mai trziu de alt standard, denumit PH1GS (Programmer's Hierarchical Interactive Graphic System). Acesta este azi consider at standardul de referin pentru majoritatea staiilor grafice. i mai actual, poate fi menionat o nou bibliotec grafic cu o mare rspndire, denumit OpenGL, care este dezvolt e compania Silicon Graphics. Ea poate fi folosit att pe staii grafice ct i pe reele de calculatoare personale. 1.2.1 CAD n figura 1.2 este pus n eviden domeniul CAD, prec um i locul pe care l ocup n ansamblul disciplinelor graficii asistate. Computer Aide d Design nseamn desenare (i/sau proiectare) cu ajutorul calculatorului. Alctuirea de senelor, a modelelor, efectuarea unor calcule necesare proiectrii, precum i reprez entarea parametrizat a unor clase de corpuri cu form geometric identic, dar cu dimen siuni diferite, se obine cu ajutorul pachetelor software CAD, adic aplicaii program care faciliteaz funcii specific inginereti n procesul de concepie a unui produs. Ace ste programe pot fi instrumente de generare i manipulare a formelor geometrice el ementare sau pot fi dezvoltate pn la nivelul superior al analizei sau optimizrii fu ncionrii unui sistem. Dar toate aceste cazuri pornesc dela proprietile geometrice al e sistemului analizat, dela reprezentarea lui, a ansamblului mecanic sau de arhi tectur, circuit electric, hart etc. Astfel nct se poate spune c, n stratul cel mai de jos al activitii de programare, baza teoretic a unui program specializat de repreze ntri plane este teoria sistemelor de proiecie, sisteme de referin, sisteme de coordo nate etc. Un sistem CAD poate fi caracterizat prin trei elemente, prezente n cadr ul unui program: instrumentele pentru 14Elemente de grafic asistat Desenare Asistat de Calculator, posibilitatea interveniei operatorului, prin inter mediul interfeei programabile, pentru reprezentri parametrizate i instrumente de Mo delare Geometric. n faza de sintez, se alctuiesc schie sau desene de ansamblu, se ado pt soluiile constructive, se elaboreaz desenele de execuie, care conin toate precizril e necesare tehnologiei. Ea este urmat de analiza modelului, a funcionrii sale i se o bserv posibilitile optimizrii proiectului. Cele mai avansate tehnici computerizate e laboreaz simularea virtual a funcionrii modelului cu o mare exactitate, efort foarte util pentru experimentarea virtual a prototipului, numit prototipare virtual. 1.2. 2 CAE Exist o gama foarte larg de fenomene, a cror evaluare este absolut necesar n fa za de analiz a unui proiect i care se desfoar cu ajutorul calculatorului i al programe lor specializate dedicate acestui obiectiv. De exemplu, analiza comportamentului unui sistem mecanic din punct de vedere al rezistenei materialelor sau al rigidi tii sale (al deformaiilor), sau analiza mrimilor cinematice la elementul condus n caz ul unui mechanism, trasarea curbelor de biel, verificarea mobilitii unui lan cinemat ic, reprezentarea animat a funcionrii unui mecanism, trasarea curbelor vitezei i acc eleraiei tachetului unui mecanism cu cam etc. n figura 1.4, ca exemplu, este redat r eprezentarea curbelor corespunztoare deplasrii tachetului unui mecanism cu cam, vit ezei i acceleraiei sale, obinute cu ajutorul pachetului Mechanical Desktop. Program ul cere excentricitatea camei (sau cursa tachetului) i viteza de rotaie i returneaz tabelul valorilor cursei, vitezei i acceleraiei, prezentate n figura 1.4. Toate ace ste pachete software, enumerate anterior, fac parte din categoria CAE. Aadar, obi ectivul CAE este de a 15Grafic tehnic asistat analiza geometria realizat prin tehnici CAD, permind proiectantului s simuleze i s stu dieze comportarea produsului, n aa fel nct proiectul s poat fi optimizat. Figura 1.4 Metodele programelor CAE cele mai folosite sunt Metoda Elementelor Fi nite (MEF) pentru analiza tensiunilor i deformatiilor, metoda sistemelor multicor p pentru simularea micrii sistemelor de corpuri interconectate prin legturi mobile (MBS), ca n studiul mecanismelor etc. n general, analiza se face asupra unui model abstractizat, virtual, care este conceput n acest scop i care este 16Elemente de grafic asistat construit pe baza modelului geometric realizat n etapa de sintez. Ca n exemplul din figura 1.4, soft-urile CAE convertesc modelul geometric ntr-un model de analiz n m od interactiv (la bara de dialog a programului, acesta cere n mod repetat mrimile i datele necesare analizei). Unele programe CAE, ca i cel dat ca exemplu n analiza cinematic a mecanismului cu cam (Mechanical Desktop), realizeaz interactiv discreti zarea automat, care este uor de stabilit n cazul pieselor cu o configuraie geometric relativ simpl, ca n figura 1.5, n care, pentru a se studia deformaiile unui solid ri gid, programul alege un numr de 302 noduri i de 1147 tetraedre elementare. Figura 1.5 Programele care realizeaz construirea modelului de analiz se numesc pre procesoare i ele ruleaz algoritmii matematici de analiz n cadrul unor executabile, n umite procesoare. Acestea returneaz rezultatele sub forma unor fiiere de date, org anizate tabelar. n sfrit, pentru ca aceste date s poat fi interpretate i evaluate mai direct, exist programele postprocesoare, care ofer utilizatorului diverse 17Grafic tehnic asistat posibiliti de vizualizare grafic: cmpuri de culori, diagrame, micare grafic animat. Figura 1.6 Programele cuprinse n aceast categorie sunt foarte diverse, i ele acoper practic ntregul domeniu al proiectrii organelor de maini, dela asamblri, la arbori, profile laminate, elemente elastice, caneluri, angrenaje, lagre. n figura 1.6 este prezentat o caset de dialog, prin care programul cere interactiv introducerea uno r elemente geometrice ale unui rulment cu bile. Acest exemplu este dintre cele m ai simple, ns el arat un element comun al acestor programe din categoria CAE, i anum e modul n care computerul preia calculul i reprezentarea unor elemente mecanice i t otodat ofer informaii suplimentare (de rezistent, durabilitate, material, dimensiuni , deformaii etc.), semnalnd i eventualele erori care este posibil s apar n proiectare. Astfel se pot efectua rapid i comod stocri i manipulri ale datelor, modificri, recal culri, ncercri, ntr-un cuvnt, analiza soluiilor adoptate. 18Elemente de grafic asistat1.2.3 CAM Conceptul CAM se numete astfel fiind acronimul expresiei Computer Aided Manufacturing, care desemneaz utilizarea calculatorului pentru organizarea, coma nda i controlul operaiilor tehnologice. n prim faz, conceptul se aplic pentru alctuire unui prototip i pentru evaluarea parametrilor funcionali i de calitate ai acestuia (prototipare asistat), urmat de introducerea n producia de serie. Nodul cel mai imp ortant al acestui domeniu este comanda numeric a Mainilor Unelte, numit, pe scurt, NC (Numerical Control), introducerea digital a informaiilor tehnologice corespunzto are unei piese n cadrul unui program de prelucrare i transferul acestor informaii n unitatea de lucru a mainii cu comand numeric. Se pot programa astfel operaii de rect ificare, prin electroeroziune, matriare, frezare. Alctuirea programelor pentru pre lucrare pe maini unelte cu comand numeric este o operaie laborioas, care este fcut de olective largi de programtori ce au cunotine att de programare ct i de tehnologie. In formaiilor cuprinse deja n modelul geometric, obinut cu instrumente CAD, li se adau g cele strict tehnologice: parametrii regimului de prelucrare, de rcire, succesiun ea operaiilor i fazelor prelucrrii, alegerea sculei din magazia de scule a mainii, p rinderea ei n broa mainii, aezarea i prinderea piesei n dispozitiv, msurarea i cont imensiunii, toate acestea pentru minimizarea informaiilor i interveniilor cerute op eratorului uman. O ramur avansat a CAM este Planificarea Proceselor (PP), care con st n programarea ntregului proces de de fabricaie, dela fazele operaiilor pn la montaj l general. Exist dificulti n realizarea total automatizat a acestui proces, doar pe b aza modelului CAD, datorate mai ales diferenelor de form geometric ale pieselor car e intervin. Din acest punct de vedere sunt foarte utile studiile de identificare a trsturilor comune i 19Grafic tehnic asistat alctuirea de clase de corpuri bazate pe trsturi (features): canale, bosaje, guri, ne rvuri, degajri etc. Se poate vorbi chiar de o nou funcie CAD/CAE, care const n recuno aterea trsturilor. n concluzie, sistemele informatice CAD, CAE, CAM, dei au fost prez entate delimitat i succesiv, ele au continuitate i s-au dezvoltat ca urmare a efor tului de automatizare a proiectrii i fabricrii tot mai crescut, automatizare care se rvete necesitile fundamentale ale produciei industriale: calitate (Q de la quality), cost (C) i termen de livrare (D de la delivery). Un concept i mai avansat al auto matizrii totale a unei companii este CIM (Computer Integrated Manufacturing). El se refer la controlul i funcionarea integrat a sistemelor Computer Aided X i deocamda t are mai mult valoare teoretic. Mai mult dect automatizarea n proiectare i fabricaie, acest sistem integrat poate optimiza activiti din domenii conexe, dar foarte impo rtante, ca probleme de contabilitate, aprovizionare, management, calitate, marke ting, livrri etc. 1.3 Programe computerizat specializate pentru grafic Proiectarea si desenarea asistate de calculator, se realizeaza cu programe de ca lculator care, n linii foarte generale, se pot clasifica in urmatoarele categorii de aplicatii informatice: 1. aplicatii pentru modelare geometrica si desenare a sistate de calculator, dintre care, cele mai cunoscute sunt AutoCAD, Turbocad, K eyCAD, Design CAD, Solid Works; 2. aplicatii pentru rezolvarea unor probleme gen erale de calcul matematic, utile mai ales in ingineria asistata CAE (dintre care , cele mai rspndite sunt Matlab, Mathematica, MathCAD, Maple, etc.) sau simularea unor 20Elemente de grafic asistatsisteme particulare descrise de ecuatii diferentiale ordinare (cum sunt Spice, p entru analiza circuitelor electronice, EMTP, pentru analiza retelelor electroene rgetice); 3. aplicatii specifice unui domeniu particular, ca de exemplu PipeCAD, pentru proiectarea instalatiilor, AeroCAD pentru proiectarea constructiilor din aeronautic, ArhiCAD, pentru proiectri n arhitectur, GIS CAD, pentru topografie i pen tru realizarea hrilor sau a altor documente topometrice bazate pe "Geograpfic Inte grated System". Alte eemple sunt Cadence, Mentor, Microcad, Orcad, specializate n proiectare electronic, care alcatuiesc un subdomeniu distinct, numit convenional "Electronic Design Automation". 4. aplicatii destinate modelrii numerice, cu meto da elementului finit sau cu ajutorul unor funcii similare folosite n scopul rezolvr ii ecuaiilor cu derivate pariale, care apar n proiectarea asistat, ca de exemplu, ce le de calcul structural ANSYS, COSMOS, NASTRAN. Alte exemple sunt cele utilizate n modelarea curgerii fluidelor, a ncalzirii mediilor, evaluarea cmpului electromag netic, a difuziei purttorilor de sarcin electric i, mai recent, pentru probleme inte rdisciplinare, numite "multyphisics"; 5. n sfrit, sistemele cu grad maxim de integr are, reunind componente CAE, CAD i CAM, cum sunt I-DEAS, CATIA, EUCLID, ProEngine er sua SAAP. Dup aceast enumerare general, mai adugm urmtorul aspect foarte semnificat iv, care arat amploarea i importana acestor activiti i cercetri: industria CAD, CAM i E, numai in SUA, a dezvoltat o pia a produselor software, si a servicii asociate a cestora, cu aplicatii doar n mecanic, ntr-o valoare care a depasit 5 miliarde si ju mtate de dolari doar n anul 2000. n continuare, vor fi enumerate principalele firme productoare de software CAD, fr a susine c este o enumerare exaustiv, deoarece n perm nen, dup succesul de 21Grafic tehnic asistat pia i rspndirea pe care o au, apar firme, produse i denumiri noi, cele vechi comunic, uzioneaz etc. Autodesk - [http://www.autodesk.com/] Este considerat firma cea mai veche, cu cea mai mare rspndire a produselor pe aceast pia, productoarea foarte cunosc utului program AutoCAD, cel la care sunt dese referiri i exemplificri n acast carte. n plus, a dezvoltat o serie de alte aproximativ 40 de produse software, ca de ex emplu AutoCAD LT, care este o versiune de pre redus, foarte util n sfera educationa l, sau versiunea Quick CAD, foarte simpl i uor de manevrat. Alte versiuni rspndite sun t 3D Studio, AUtodesk Inventor sau, cea mai dezvoltat, AutoCAD Mechanical Desktop . SolidWorks - [http://www.solidworks.com/] Realizeaz programe specializate pentr u proiectare mecanic prin modelare solid sub sistemul MS Windows. Poate fi program abil, adaptat reprezentrilor parametrizate, este uor de nvat, atractiv, prietenos i ca ptivant. CADKey - [http://www.baystate.com/] Aceast firm produce programe pentru p roiectarea sistemelor mecanice din industria PC. Dac se acceseaz pagina web, scris mai sus, se va vedea o prezentare a produselor sale si se poate comanda chiar i o demonstratie. Linia de produse software CADKEY mai poate fi utilizat i de ctre pro iectantii mecanici, inginerii de productie i de ctre graficienii tehnici din indus trii speciale, ca aerospatial, caroserii de automobil, aparate medicale, echipame nte de calcul, nave, produse de larg consum, mobila jucarii, articole 22Elemente de grafic asistat sportive sau electronice. Dup cum se observ, o gam foarte larg de activiti de proiecta re. Parametric Technology - [http://www.ptc.com/] Figura 1.7 n pagina sa web (figura 1.7) i n crile de specialitate, productorul pachetu lor CADDS si Pro/ENGINEER este descris n felul urmtor: compania are peste 30 000 d e clienti. CADDS este dedicat automatizrii proiectrii mecanice, fiind utilizat n pr oiectele mari de aeronave, nave, automobile, la care lucreaza simultan mai muli p roiectani, cteodata chiar sute. Programul foloseste att tehnici explicite, ct i param etrice, pentru a creea modele 3D de solide, suprafee sau "wire-frame" pentru pies e turnate, achiate, forjate sau sudate. Pro/ENGINEER 2002 este un editor CAD 2D/3 D, care permite schimbul de date cu CATIA, Pro/MECHANICA, 23Grafic tehnic asistat Pro/DESKTOP, CADDS 5, CDRS si ICEM, iar prin translatare, cu Pro/PHOTORENDER, CA DAM, MEDUSA i AutoCAD DXF/DWG. Deasemenea sunt incluse translatoare pentru format e industriale standard, cum sunt IGES, STEP (AP202, AP203, AP214), SET, VDA, ECA D (IDF 2.0, 3.0), CGM, COSMOS/M, PATRAN and SUPERTAB , SLA, CGM (MILSPEC MIL-D-2 8003A), JPEG, TIFF, RENDER, STL, VRML, INVENTOR, XPATCH. Interfaa sa poate fi pro gramat n JAVA. Genereaz tabele indicatoare de pri componente dar i imagini fotorealist e. International Microcomputer Software, Inc. (IMSI) [http://www.imsisoft.com/] Este o companie (figura 1.8) care dezvolt software CAD general, de arhitectur i pen tru publicaii electronice, ellule e TurboCAD, TurboProject i FormTool. Programul T urboCAD v7 folosete tehnologia ACIS de modelare a solidelor i suprafeelor 3D ( ellu le e generarea obiectelor 3D prin interpolare NURBS a profilelor 3D), reprezenta rea LightWorks fotorealist a obiectelor ( ellule e cu umbre, fundal, linii ascuns e, perspectiv, puncte de vedere, ellule pentru plci acceleratoare), texturi si mat eriale, Visual Basic de la Microsoft, compatibilaitate V6, Open GL, format de fii ere comun cu AutoCAD si MicroStation (DWG, DXF, 3DS, DGN, WMF, DWF), un browser de Internet integrat (cu faciliti de postare in HTML avnd ellul JPG, DWF si 3D VRML ), metode avansate de cotare (uniti multiple, tolerane, rugoziti), instrumente avansa te de construire, operaii Booleene 2D si 3D, controlul paginilor de hrtie (gen ell ule Excel), interfa flexibil (poate emula AutoCAD, MicroStation, sau alte pachete C AD), bibliotec cu peste 12 mii simboluri din diferite domenii. 24Elemente de grafic asistat Figura 1.8 [http://www.designcad.com/products/dc3000.htm] n sfrit, produsul DesignC AD 3000 este descris cu urmatoarele caracteristici: modelare 2D i 3D integrat, mod elarea solidelor (suprafee complexe, operaii Booleene), formate grafice de ieire co mpatibile Internet (JPG, TIF, VRML), animaii i prezentri (animaii 3D "walk-through" n format AVI), biblioteci de texturi, limbaj de programare de tip Basic, customiz are cu MS Visual C++/Basic, biblioteci de simboluri si texturi, instruire on-lin e, export DWG si DXF, import DWG, DXF, IGES si HPGL, toate la un pre de sub 300$. Calculatorul trebuie sa aib minim 486DX, 16MB RAM, Super VGA, Windows 9x sau NT. CATIA [http://www.catia.com]. CATIA este un mediu software integrat, de instrum ente inginereti CAD/CAM, produs de Dassault Systemes i 25Grafic tehnic asistat distribuit de IBM, popular mai ales in industriile automobilistice, navale si av iatice, dar este folosit i de proiectanii de bunuri de larg consum i electronice. C u cei peste 13 000 de utilizatori, CATIA este liderul softului CAD/CAM/CAE integ rat, chiar dac o licen cost peste 10000 $. Ca titlu informativ, enumerm o serie de al te produse software, care au o rspndire mai redus, cu unele precizri legate de speci ficitatea lor: DataCAD - software CAD pentru arhiteci. FastCAD - produs de Evolut ion Computing. FelixCAD - produs de FCAD. Generic CADD. SmartSketch - distribuit de Intergraph. Vdraft - de la SoftSource. VectorWorks - de la Nemetschek Vellum Draft - 2D dela Ashlar. Visual CADD - produs de IMSI. Amapi 3D modelare 3D cu N URBS, curbe poligonale si suprafee Gordon, pentru Windows i Mackintosh de la TGS. Applicon Bravo - proiectare mecanic de la Unigraphic Solutions. Alibre - modelare i proiectare mecanic. AutoVue SolidModel si SolidModel Pro - vizualizeaza fiiere v iewing of CATIA i alte formate, dela Cimmetry Systems, Inc. C4W - 3D CAD/CAM soft ware. Cadmatic - sistem 3D CAD/CAE/CAM pentru proiectarea navelor Imageware - so ftware de modelarea suprafeelor 3D produs de SRDC 26Elemente de grafic asistat Interactive Product Animator - pachet de animatie integrat in PTC, SDRC, SolidWo rks si alte medii MCAD, produs de Immersive Design IronCAD - pachet de modelarea solidelor co psibilitati de "drag-and-drop", creare automata de layouturi 2D si import /export fata de cele mai populare pachete CAD si de modelarea solidelor Mechanical Power Tools - instrument aditional de proiectare mecanica, produs de CAD fx MechSoft aditional la programe MCAD MyQuote - primeste oferte de la poten tiali producatori pentru piesele 3D proiectate, software produs de QuickParts.co m. SolidMaster - modelare solide i suprafee libere precum i reprezentri 2D, produs d e CADMAX SolidThinking - modelare conceptual produs de Gestel, Italy SolidView vizualizare si marcare 2D /3D, produs de Solid Concepts SwissPrecision/Engineer - modelarea parametric a solidelor Synthesis Professional software de modelare pa rametric care creaz fiiere AutoCAD T-FLEX Parametric - software de modelarea solide lor bazat pe parametrizare sau schie 2D importate, convertite la 3D, obiecte 3D g enerate din primitive folosind operaii Booleene i ansamblri 3D, produs de Martin Sa les International. thinkdesign - modelare de suprafee i volume produs de think3. U GS - generatoare pentru Unigraphics, Solid Edge, Parasolid and iMAN VariCAD - mo delare de solide sub Linux si Windows 27Grafic tehnic asistat Vellum Solids - modelare 3D cu scop industrial si de proiectare produs de Ashlar VX Vision - modelare solid/surprafat produs de VX (Varimetrix Corporation) Crea te - generatoare pentru OneSpace utile in dezvoltarea colaborativa SolidDesigner proiectare mecanica Cubulus Software GmbH - software CADde modelare 2D si 3D a solidelor EMbassy - prototip virtual 3D produs de LiniusTechnologies. EMIS - man ager baza de date de modele 3D cu editor grafic (Microsoft Access in loc de DWG) , produs de Visual Engineering. GrayTech Software - Sistem CAD/CAM 3D pentru pro iectare, documentare si producie (include GTWorks i CADX11) HP Mechanical Design A utomation - Software MCAD al firmei Hewlett Packard. O imagine a gradului de cun oatere i rspndire a produselor software este dat de un sondaj, n urma cruia, dupa 410 punsuri, s-a ridicat urmtoarea statistic a preferinelor utilizatorilor: Pro/Enginee r Catia Euclid AutoCAD Microstation SolidWorks Solid/Edge CADDS 28 13,2% 7,32% 1 ,95% 55,61% 6,59% 10,24% 4,15% 0,24%Elemente de grafic asistat n continuare, vor fi trecute succint n revist principalele softuri comerciale CAD, utilizate pe plan mondial. Pentru fiecare n parte se va prezenta o fi tehnic a princ ipalelor caracteristici, pentru a facilita analiza comparativ. CATIA Fi tehnic Nucle u geometric Tehnici de modelare Curbe i suprafee Modelarea ansamblurilor Piese cu perei subiri Import-export modele Modu! de desenare Modul CAD - CAM Modul CAD - Ro botic Cotare i tolerane Compania productoare Pre Nucleu propriu WF, suprafee, solid, p arametric, Bezier, B-Spline, NURBS Da Da IGES, SET, STEP, SAT, STR, CATIA CADAM Drafting Da CATIA Robotics Da Dassault Systems 20.000-40.000 USD Pachetul CATIA ofer un set complet de faciliti CAD-CAM-CAE, fiind cel mai important produs de acest fel din Europa i unul dintre liderii mondiali n domeniu. Este con ceput de ctre compania Dassault Systems i constituie principalul instrument utiliz at la proiectarea avioanelor AIRBUS, rachetelor ARIANE etc. Facilitile de modelare geometric cuprind o gam larg de posibiliti grupate n unsprezece module, dintre care c ele mai importante sunt prezentate n continuare: 1. Modulul "Feature - Based Desi gn" Acest modul permite gestionarea configuraiei pieselor, crearea de trsturi i fami lii de piese (fig. 12.2). Utilizatorul poate grupa trsturi pe diverse nivele de co mplexitate, ceea ce 29Grafic tehnic asistatpermite o structurare riguroas a proiectului. Gruparea entitilor poate fi activat sa u dezactivat, fiind posibil n acest fel analiza diverselor alternative de proiectar e. Modulul conine o bibliotec ce cuprinde cele mai uzuale trsturi cum sunt cele de t ip gaur, decupare, nervur, bosaj, arbore etc. De asemenea, este posibil crearea de noi trsturi prin specificarea geometriei, parametrilor i atributelor tehnologice. I n acest mod, se pot realiza trsturi complet noi, precum i trsturi obinute prin modific area sau combinarea celor existente. Modulul permite, de asemenea, crearea famil iilor de piese pe baza unor tabele ce cuprind valorile aferente trsturilor. 2. Mod ulul "Surface Design" Acest modul permite utilizatorului crearea i manipularea su prafeelor cuprinznd: suprafee de rotaie, riglate, suprafee sintetice, diverse suprafee de racordare cu raz constant. Acest modul permite modelarea suprafeelor uzuale pri n tehnici automatizate de conectare precum i definirea automat a solidelor prin fr ontiere (B-rep). Dup definirea acestora este posibil evaluarea proprietilor masice. 3. Modulul "Advanced Surface Design" Pentru modelarea suprafeelor complexe, CATIA dispun de de "Advanced Surface Design" ce cuprinde faciliti speciale de monitoriz are a formei prin controlul tangentelor. Acest modul permite crearea de racordri cilindrice, conice sau cu raz variabil. Acest lucru faciliteaz exploatarea modelulu i geometric n aplicaiile CAM (de exemplu, racordrile cilindrice ntre suprafeele rigla te permit realizarea piesei pe o main unealt cu control numeric, cu 5 axe, printr-u n traseu continuu al sculei la trecerea de la o suprafa la alta). De asemenea, sun t posibile operaii de racordare i teire automat ntre suprafee. Modificarea suprafeelor complexe se poate realiza att prin schimbarea valorii parametrilor geometrici, ct i prin accesul la "istoria" construciei modelului. n cazul n care exist solide defini te cu ajutorul suprafeelor modificate, 30Elemente de grafic asistatactualizarea solidelor n conformitate cu noile date se realizeaz automat. 4. Modul ul "3D Funcional Dintensioning & Toleracing" CATIA include un modul avansat pentr u specificarea cotelor i toleranelor direct pe modelul geometric 3D, cu un nalt gra d de automatizare ce include: Propunerea de tolerane utilizatorului, n raport cu f uncionalitatea ansamblului. Propunerea de tolerane asociate cu trsturile, innd cont d tehnologia de prelucrare asociat. Format compatibil cu standardele internaionale de desen tehnic. Verificarea ajustajelor. Real izarea automat a cotelor i toleranel or pe documentaia 2D, pornind de la definirea toleranelor n modelul 3D. n afar de cel e patru module principale, modelorul geometric CATIA mai include i altele: Modulu l "Free Form Design", care include instrumente precise pentru o proiectare intui tiv a suprafeelor cu forme nespecificate exact. Modulul "Geodesic", care ofer facil iti de trasare a unor contururi direct pe suprafee de form complex. Modulul "Generati ve Shape Modelling", conceput pentru facilitarea proiectrii pieselor cu perei subir i. Modulul "Global Shape Deformation", care permite schimbri orict de mari n forme realizate anterior sau preluate din proiecte mai vechi. Modulul "CATIA / ALIAS I nteroperability", care asigur o interfaare geometric i topologic cu cel mai important soft CAD de proiectare stilistic ALIAS / Wavefront. Modulul "Cloud to Geometry", care faciliteaz 31Grafic tehnic asistat prelevarea prototipurilor fizice n modele 3D CATIA. Modulul "Engraving / Embossin g", care permite proiectarea inscripiilor n relief pe diversele componente ale pro duselor. Unigraphics Fi tehnic Nucleu geometric Tehnici de modelare Curbe i suprafee Modelarea ansamblurilor Piese cu perei subiri Import-export modele Modul de desena re Modul CAD - CAM Modul CAD - Robotic Cotare i tolerane Compania productoare Pre PAR ASOLID WF, suprafee, solid, parametric, B-Spline, NURBS UG / Assembley Modelling i Advanced Assemblies Da IGES, STEP, VRML, STL Unigraphics Drafting UG /Toolpath, UG / FlowCut, Nu Da Unigraphics Solutions, USA 17.000 USDPachetul Unigraphics este unul dintre cele mai importante sisteme CAD-CAM-CAE, f iind utilizat de companiile spaiale americane i de automobile. Se poate spune c est e ntr-o concuren direct cu CATIA, cel puin pe piaa industriei aerospaiale. Modelorul g ometric cuprinde tot unsprezece module, prezentate pe scurt n continuare. 1. Modu lul "UG/Features Modelling" Permite definirea pieselor cu ajutorul unui set de t rsturi ce include guri, decupri, adncituri, bosaje, cilindri, blocuri paralelipipedic e, conuri, sfere, racordri, teituri etc. Acelai modul cuprinde i faciliti de modelare a obiectelor cu perei subiri (shelling). Trsturile sunt definite parametric, att cele standard, ct i cele definite de utilizator. 32Elemente de grafic asistat2. Modulele "UG / Assembley Modelling" i "UG / AdvancedAssembley" Facilitile cuprin se n primul modul permit modelarea geometric dup metoda "de sus n jos", pornind de l a definirea ansamblurilor i continund cu modelarea pieselor componente. Astfel, po t fi descrise relaiile de montaj ntre diferitele componente prin precizarea supraf eelor conjugate (operaia de "mating"). Modulul "Advanced Assembley" cuprinde facil iti avansate privind analiza jocurilor, interferenelor ntre piese, vizualizri realist ice complexe ale ansamblului, ct i a anumitor zone i subansamble ale produsului. 3. Modulul "UG / Freeform Modelling" Acest modul ncorporeaz tehnicile de modelare so lid i cu suprafee, cu faciliti de sweeping liniar i curbiliniu, suprafee conice, supra ee de racordare cu seciune circular sau conic, precum i suprafee de conexiune neted n dou corpuri distincte. De asemenea, este posibil definirea unei suprafee pe baza u nei reele de puncte de control sau plase (mesh) de curbe, precum i evaluarea model elor definite cu suprafee sau solide (dimensiuni, curbur, arii, volume etc). 4. Mo dulul "UG / Geometric Tolerances" Acest modul permite specificarea toleranelor i a baterilor, n conformitate cu standardele n vigoare, n mod asociativ cu geometria ob iectelor. n acest fel, la introducerea unor modificri, toleranele sunt actualizate automat, fiind, de asemenea, motenite n documentaia 2D realizat pe baza modelelor 3D . 5. Modulul "UG / Drafting" Pachetul Unigraphics este prevzut cu un modul distin ct pentru realizarea automat a documentaiei de execuie a produsului, pe baza modelu lui geometric solid. Desenele de ansamblu sunt create n mod semiautomat, pe baza modelelor geometrice a ansamblurilor realizate anterior. 33Grafic tehnic asistat6. Modulul "UG /Solid Modelling" Acest modul include faciliti de modelare solid cu tehnici parametrice bazate pe asocierea de restricii ntre diversele elemente ale s olidului. Este posibil realizarea de modele solide utiliznd tehnici sweep, operaii logice etc. ProEngineer Fi tehnic Nucleu propriu Modelare parametric, trsturi Da Da Da , grosime unic, variabil, IGES, SET, STL, DXF, STEP, Integrat Pro/NC POST Nu Da Pa rametric Technology Inc. 26.000 USD (ProE + alte 13 d l ) ProEngineer este pache tul CAD care a dobndit o enorm popularitate n ultimii 5 ani, n ciuda preului ridicat, datorit politicii de implementare a noilor tehnologii CAD. Este printre primele softuri care a introdus tehnicile de modelare parametric i bazat pe trsturi. Pachetul complet conine numeroase modele asociate din categoria CAE i CADCAM. Modelorul ge ometric este conceput pe principiul modelrii "de sus n jos" (top-down design) n car e se ncepe de la scheme principiale de funcionare care sunt dezvoltate pn la nivelul de ansamblu i numai dup aceea sunt modelate subansamblele i piesele componente. n a cest scop, softul include faciliti complete de modelare parametric i bazat pe trsturi, ierarhizare 34 Nucleu geometric Tehnici de modelare Curbe i suprafee sintetice Mod elarea ansamblurilor Piese cu perei subiri Import-export modele Modul de desenare Modul CAD - CAM Modul CAD - Robotic Cotare i tolerane Compania productoare PreElemente de grafic asistatriguroas a acestora cu posibiliti interactive de modificare, gestionare a ansamblur ilor i subansamblurilor etc. Softul dispune att de o bibliotec extins de trsturi, prec um i de posibilitatea de a defini altele noi, n funcie de necesiti, printr-o interfa g afic cuprinztoare. De asemenea, se pot introduce restricii ntre trsturi sau piese n ca rul unui ansamblu / subansamblu, ceea ce permite concretizarea inteniei de proiec tare care va fi astfel conservat la efectuarea de modificri. Dispune de un sistem de gestionare a ansamblurilor i pieselor componente, posibilitatea de a defini fa milii de piese, definire de trsturi n ansamblu, precum i de un modul de realizare a documentaiei 2D extrem de fiabil i prietenos. De asemenea, listele de materiale su nt realizate automat. Tehnica de lucru se bazeaz pe modulul de schiare (sketcher) cu cotare automat, care se transmite la documentaia 2D, unde se mai fac doar mici ajustri privind modul i logica cotrii, tot cu scopul de a conserva intenia de proiec tare. Pentru modelarea suprafeelor, sunt disponibile cele mai sofisticate tipuri de entiti, cu faciliti deosebite de manipulare i editare (conexiune ntre petice, retez are, extindere, transformarea suprafeelor etc). Pachetul CAD-CAM-CAE ProEngineer mai include, de regul, modulul ProMecanica pentru analiza cu metoda elementului f init i modulul CAD-CAM Pro / NC POST: Toate acestea sunt centrate pe modelorul ge ometric ProEngineer, rezultnd n acest fel, un pachet compact cu toate funciile inte grate. Euclid Quantum Pachetul Euclid al companiei Matra Datavision este constru it pe baza nucleului grafic CAS.CADE, care este un mediu independent de programa re orientat pe obiecte, 35Grafic tehnic asistatdezvoltat de ctre MATRA, special pentru realizarea aplicaiilor CAD. CAS.CADE cupri nde un set de peste 2.000 de clase de obiecte i 20.000 de metode i faciliti de dezvo ltare ce acoper diverse aspecte ale modelrii geometrice. Fi tehnic Nucleu geometric T ehnici de modelare Curbe i suprafee sintetice Modelarea ansamblurilor Piese cu per ei subiri Import-export modele Modul de desenare Modul CAD - CAM Modul CAD - Robot ic Cotare i tolerane Compania productoare Pre SolidWorks Fi tehnic Nucleu geometric T ici de modelare Curbe i suprafee sintetice Modelarea ansamblurilor Piese cu perei s ubiri Import-export modele Modul de desenare Modul CAD - CAM Modul CAD-Robotic Cot are i tolerane Compania productoare Pre 36 CAS.CADE (nucleu propriu) Explicit, variai onal, parametric, Bezier, NURBS Euclid Designer Integrat IGES, STEP, DXF, VDA, V RML Euclid Drafter Euclid Machinist Nu 2D Matra Datavision 10.000 USD CAS. CADE (nucleu propriu) Explicit, variaional, parametric, Bezier, NURBS Da Int egrat IGES, STEP, DXF, VRML, STL Integrat Nu Nu 3D, integrat SolidWork Corp. USA 4.000 USDElemente de grafic asistatSolidWorks este un pachet CAD ce cuprinde toate facilitile majore de proiectare al e momentului, htr-o arhitectur extrem de simpl, fiabil i prietenoas, Filosofia de util izare a softului are la baz conceptul de proiectare "de jos n sus, pornind de la mo delarea pieselor bazat pe trsturi, continund cu modelarea ansamblurilor, cotare funci onal i tolerane la modelul 3D, pn la realizarea aproape automat a documentaiei 2D de e ecuie, liste de materiale etc, avnd o interfa prietenoas. Principalele caracteristici ale softului sunt: Abilitatea de captura, modifica i comunica intenia de proiecta re cu uurin de-a lungul ntregului proces de proiectare. Acest lucru este posibil grai e modului ierarhic de modelare, n care se pornete de la o schi parametric, se modelea z piesa bazat pe trsturi, apoi ansamblul i cotele. Acest proces de construcie este nre istrat ntr-un mod transparent i accesibil pentru utilizator, dndu-i posibilitatea d e a interveni oricnd pentru schimbarea dimensiunilor, relaiilor i geometriei, precu m i de a reordona trsturile dup dorin (proiectul este 100% editabil). Faciliti de m re a ansamblurilor, cu stabilirea de suprafee de referin pentru montaj, crearea de restricii ntre piese, vizualizarea ansamblului n micare, cu identificarea interferene lor. Ansamblele pot fi reorganizate uor i intuitiv, pe diverse nivele de subansamb lu prin utilizarea modului "Feature Manager Tree". De asemenea, sunt incluse fac iliti de identificare i definire automat a relaiilor de asamblare i a suprafeelor conj gate ntr-un ansamblu, precum i analiza variantelor posibile de asamblare cu modelu l "Assembley Configurations". Pentru proiectarea detaliilor, SolidWorks ofer inst rumente specializate care faciliteaz generarea rapid a documentaiei inginereti pentr u lansarea n execuie a produsului. Documentaia este ntr-o coresponden continu cu model l geometric, astfel nct orice modificare n model se 37Grafic tehnic asistatreflect automat n documentaia 2D. De asemenea, sunt cuprinse o multitudine de facil iti privind realizarea desenelor dintre care se amintesc: - generarea automat a des enelor din modelele 3D, inclusiv vederi, seciuni, cote, tolerane i elemente de text ; - realizarea independent a desenelor de execuie i de ansamblu, dar menionnd n acelai timp o asociativitate complet ntre acestea; - lucrul cu formate, machete pentru cri i tabel de componen. Pentru modelarea suprafeelor, SolidWorks ofer faciliti pentru gen rarea de forme complexe, prin tehnici sweeping sau metode avansate de ghidare cu ajutorul curbelor i tangente de control, faciliti de editare a suprafeelor (edit, t rim, extend, fillet), precum i repararea suprafeelor importate la o calitate mai s lab. MicroStation Fi tehnic Nucleu geometric Tehnici de modelare PARASOLID WF, suprafe'e, solid, boolean, trsturi Curbe i suprafee B-Spline, NURBS Mo delarea ansamblurilor Da Piese cu perei subiri Da Import-export modele IGES, STEP, ACIS SAT, VRML, STL Modul de desenare Integrat Modul CAD - CAM Nu Modul CAD - R obotic Nu Cotare i tolerane 2D/3D Compania productoare Bentley Systems Pre 5.235 USD 38Elemente de grafic asistatSoftul MicroStation, produs de firma Bentley, are o structur i faciliti la un nivel de dezvoltare comparabil cu SolidWorks prezentat anterior, fiind ns mai puin rspndit. Primele versiuni au fost concepute cu nucleul ACIS, dar versiunile recente au t recut deja la PARASOLID, soluie ce permite realizarea modelrii, a documentaiei de e xecuie, a analizei, simulrii i manufacturrii pe baza unui model unic. Facilitile prin ipale oferite includ: Realizarea facil a schielor 2D parametrice sau neparametrice . Convertirea automat a schielor 2D neparametrice n profile parametrice. Utilizarea de linii, arce de cerc i elips, curbe BSpline, elicoidale, calculator de curbe sp ecifice (conice, evolvente etc.) pentru crearea profilelor. Posibilitatea salvrii profilelor realizate (parametrice sau neparametrice) n biblioteci proprii pentru utilizarea ulterioar n cadrul modelrii. Operaii de racordare i teire a schielor 2D cum i modificarea dinamic a acestora prin simpla manevrare a punctelor caracterist ice. Modelarea solid accept primitive 3D, operaii booleene, extrudri, bosaje, teituri , racordri, tieri cu profile, solide de rotaie sau tubulare, toate parametrice. Rac ordri cu raze variabile, extragerea i nlocuirea profilului direct pe modelul solid, realizarea solidelor prin "lipirea" mai multor suprafee. Modelarea suprafeelor se bazeaz pe standardul NURBS suportnd suprafee obinute prin extrudare, rotaie, sweepin g, suprafee elicoidale etc. Modificarea facil a suprafeelor prin manevrarea normale lor acestora. Structura grafic arborescent a istoriei realizrii modelului i posibili tatea modificrii uoare a operaiilor 39Grafic tehnic asistatparametrice deja realizate. Posibilitatea reordonrii operaiilor din arborele de "i storie" prin tehnica simpl "Drag and Drop". Realizarea i manipularea cu uurin a ansam blurilor mari, modificrile componentelor propagndu-se automat la ansamblu. Faciliti de a creare a planelor de desen i a chenarelor, introducerea automat a vederilor n p lan i generarea automat a seciunilor. Cotare asociativ a modelelor parametrice (supor d standardele ANSI, ISO, DIN i JIS) ntr-o multitudine de stiluri personalizabile. Permite adugarea de note, adnotri, simboluri mecanice specifice (suduri, rugoziti, a bateri de form i poziie etc). Afiarea, translaia, rotirea dinamic a modelelor randate Tehnici avansate de vizualizare, animaie, mapare de texturi, umbre, surse multip le de lumin, transparene, reflexii etc. Creaie stilistic asistat de calculator - Soft ul ALIAS / Wavefront n epoca modern, designul stilistic a devenit o component nelip sit n cicIul de dezvoltare al produsului, fiind realizat de arhiteci i designeri. Ac etia sunt ceI ce fac primele desene privind aspectele estetice, ergonomice i funcio nale ale unui produs De cele mai multe ori, desenele stilistice sunt realizate m anual, utiliznd tehnicile tradiionale de grafic stilistic. O problem aparte n aceast e ap o constituie convertirea acestor desene i concepte n modele CAD, care s poat fi ap oi dezvoltate. analizate, optimizate i realizate fizic, n mod asistat de calculato r. Cel mai performant soft de proiectare stilistic existent pe pia este ALIAS Wavef ront al companiei Studio Tools. 40