PROIECT DE ATESTARE PROFESIONAL

ELEV: _________________________ CALIFICARE PROFESIONAL: ________________________________ PROFESOR NDRUMTOR: ________________________________

CuprinsCapitolul I: Noiuni generale privind conceptul de CAD Capitolul II: Noiuni generale privind lucrul n 3D Desenarea in trei dimensiuni Editarea desenelor tridimensionale Modelarea solidelor tridimensionale

Capitolul III: Comanda 3Darray Comanda array Rectangular array Polar array Comanda 3darray Rectangular 3d array Polar 3d array

Cap. I. : Noiuni generale privindconceptul de CADCAD- Computer Aided Drawing- Desenarea Asistat de Calculator CAD- Computer Aided Design- Proiectarea Asistat de Calculator CADD- Computer Aided Design and Drawing- Proiectarea i Desenarea Asistat de Calculator n literatura anglo-saxona aceast aparent confuzie este exploatat, pentru a evidenia permanent legtura indisolubil care exist n inginerie ntre proiectare i desenare. Cnd este nevoie s se evidenieze cele dou componente ale ingineriei, cea de proiectare i cea de desenare se utilizeaz uneori termenul de CAD. CAD-ul este n prezent o industrie de miliarde de dolari care cuprinde

firme productoare de software, distribuitori, grupuri de cercetaredezvoltare, organizaii de standardizare, centre de instruire i nvmnt, edituri, productori de echipamente i servicii speciale. Conceptul de CAD trebuie neles n contextul mai larg al ciclului de viata al unui produs sau serviciu, cuprinznd:

cercetarea, inovarea i concepia aceste etape informatizate au generat

domeniul COMPUTED AIDED ENGINEERING- CAE i care se refer nu numai la simularea asistat de calculator a sistemelor continui sau discrete ( caracterizate de sisteme de ecuaii difereniale ordinare sau cu diferene finite ) ci la modelarea corpurilor i cmpurilor ( prin tehnici de tip FINITE ELEMENT METHOD/FINITE ELEMENT ANALYSIS sau altele similare ) utilizate in rezolvarea ecuaiilor cu derivate pariale, ntlnite n mecanic, rezisten, mecanica fluidelor termotehnic etc.

proiectarea i dezvoltarea de produse i tehnologii, bazat n principal

pe CAD

realizarea de prototipuri i produse de serie, care prin informatizare

au generat domeniul COMPUTER AIDED MANUFACTURING- CAM. n urma unui proces de standardizare ( DRAWING EXCHANGE AND INTEROPERABILITY ) att sistemele complexe ct i prile lor, componente relativ simple tind s fie descrise ntr-un limbaj informatic unic, ceea ce determin tendina ca cele trei abordri CAE/CAD/CAM s se integreze n una unica numita COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING- CIM.

Reprezentarea grafic , n comparaie cu reprezentarea informaiei prin succesiuni de texte i numere, se bazeaz pe un alt mod de percepere a informaiei. Aceasta este posibil datorit faptului c, la nivelul creierului, figurile sunt percepute n ansamblul lor, aproape instantaneu, fr efort deosebit. Informaia grafic reprezint o caracteristic fundamental pentru domenii de activitate extrem de diverse: desenare, proiectare, cercetare, simulare, design, animaie, jocuri, reclam. Imaginea obinut pe echipamentul grafic electronic este o reflectare a reprezentrii matematice a modelului geometric realizat de calculator, care stabilete forma obiectului cu ajutorul funciilor din geometria analitic. Proiectarea i desenarea asistat de calculator, n sensul cel mai larg ( CAD ), se realizeaz cu programe de calculator care se pot clasifica n urmtoarele categorii de aplicaii: modelare geometric i desenare asistat de calculator, de

exemplu AutoCAD, Turbocad, KeyCAD, DesignCAD, solid Works, etc.

probleme generale de calcul mecanic, utile mai ales n

ingineria asistat CAE, de exemplu Matlab, Matematica, MathCAD, etc. modelare numeric cu element finit, sau cu funcii similare

dedicate rezolvrii ecuaiilor cu derivate pariale, utilizate n proiectarea integrat, de exemplu ANSYS, COSMOS, NASTRAN,etc.

aplicaii orientate spre un domeniu particular, de exemplu

PipeCAD- proiectarea instalaiilor, AeroCAD- proiectarea construciilor aeronautice, ArhiCAD- proiectarea arhitectonic, etc.

sisteme integrate de aplicaii, cu grad de integrare a

componentelor CAE/CAD/CAM mai mare sau mai mic, de exemplu IDEAS, CATIA, EUCLID, ProEngineer. Unul dintre cele mai utilizate i mai performante pachete software de asistare a proiectrii este programul AutoCAD, realizat de compania Autodesk. n cadrul pachetelor de programe CAD (Computer Aided Design Proiectare Asistat de Calculator) sunt dezvoltate aplicaii grafice fr de care este greu de imaginat o activitate eficient. Scopurile principale ale acestor aplicaii sunt: Afiarea ct mai corect a informaiei grafice Optimizarea unor soluii grafice Avantajele utilizrii unui soft de tip CAD n comparaie cu desenarea tradiional la planet, cu instrumente clasice de desen, sunt: calitatea perfect a desenului realizat pe calculator; acurateea acestuia; timp de execuie/modificare redus; cost mai mic; transfer extrem de facil al informaiei (dischete, CD-uri, Caracteristici ale programului AutoCAD: posibilitatea editrii n dou i n trei dimensiuni;

DVD,USB Stick).

precizia acestuia, care merge pn la 16 zecimale; un sistem de cotare extrem de bine elaborat i precis; posibilitatea automatizrii programului prin utilizarea rutinelor

AutoLISP, C, DCL, Visul Basic, etc. Lansarea n execuie se face din meniul Start, prin succesiunea de opiuni: Programe - Autocad AutoCAD.exe, sau prin executarea unui clic de mouse pe butonul scurttura ( shorcutul) de pe desktop, exe. La deschiderea programului AutoCAD apare fereastra Start_up, de ntmpinare care are urmtoarele opiuni: care face legtura cu fiierul executabil al

programului, localizat in:C:/Program Files/Autocad(versiunea)/acad.

use a wizard: un proces step by step (pas cu pas) care permite

alegerea caracteristicilor noului desen, formatul standardizat, dimensiunile acestuia, unitile de msur pentru unghiuri i lungimi, etc.

use a template: se ncepe un nou desen pornind de la un start from scratch: se ncepe un nou desen de la zero, folosind open a drawing: deschide un desen existent.

prototip existent (template);

setrile implicite ale aplicaiei;

Cap. II. : Noiuni generale privindlucrul n 3D

Desenarea n trei dimensiunin principiu, obinerea obiectelor tridimensionale n AutoCAD se bazeaz pe tehnici similare celor din spaiul bidimensional. Luarea n considerare a celei de-a treia dimensiuni a obiectelor aduce ns i obiecte noi, uneori destul de dificil de controlat, fr o experien prealabil. O prim modalitate de a transforma obiectele plane n obiecte tridimensionale o reprezint atribuirea unei grosimi, folosind comenzile Change sau Chprop, cu opiunea Thickness. O procedur mai complex de a reprezenta obiecte tridimensionale este oferit de comanda Elev, prin care se pot defini att poziia planului bazei obiectului (elevation), ct i grosimea obiectului (thickness).

n AutoCAD exist posibilitatea desenrii rapide a unor suprafee tridimensionale elementare paralelipiped, cub, con, sfer prin comanda 3D. Comanda 3dface deseneaz suprafee plane n spaiu, mrginite de un contur poligonal, prin indicarea punctelor de pe contur, n ordine circular. Comanda Pface permite desenarea de reele poligonale oarecare, compuse din fee mrginite din mai multe laturi. Diferena dintre cmenzile 3dface i Pface este c, n timp ce prima creeaz fee ca entiti separate, suprafaa compus definit prin comanda pface este o singur entitate. Comanda 3Dmesh permite crearea unei reele spaiale poligonale, definit prin puncte (vertexuri). Reeaua este alctuit din suprafee patrulatere. Comanda 3dpoly permite desenarea poliliniilor tridimensionale, care, spre deosebire de poliliniile plane, au n compunere doar segmente de dreapt, fr grosime. Prin comanda tabsurf se pot obine suprafee suprafee prin translatarea unor curbe generatoare de-a lungul unui vector director. Curba generatoare poate fi un segment de dreapt, un cerc, un arc, o elips sau o polilinie. Prin comanda rulesurf se obine o suprafa generat de o linie pe care se sprijin dou obiecte directoare de tipul: segment de dreapt, cerc, arc de cerc, polilinie sau curb spline. Comanda revsurf deseneaz suprafee obinute prin rotaia, cu un unghi oarecare, a unei curbe generatoare, n jurul unei axe. Comanda edgesurf permite desenarea unei reele poligonale mrginite de patru curbe.

Editarea desenelor tridimensionaleComenzile de editare folosite la reprezentrile n dou dimensiuni sunt operaionale i asupra reprezentrilor 3D, n funcionarea lor aprnd ns unele diferene. Comanda rotate3D permite rotirea obiectelor n jurul unei axe. Dup selectarea obiectelor care vor fi rotite, se aleg axa i unghiul de rotaie. Comanda Align permite alinierea obiectelor n spaiu. Alinierea se realizeaz prin definirea poziiilor unor puncte ale obiectelor, nainte i dup transformare. Comanda Mirror3D deseneaz simetricele obiectelor fa de un plan. Comanda 3darray este o extindere a comenzii array n spaiul tridimensional. Multiplicarea obiectelor selectate va avea loc ntr-un sistem de coordonate rectangular sau cilindric.

Modelarea solidelor tridimensionaleCea mai simpl modalitate de a obine solide geometrice elementare const n folosirea comenzilor omonime. Acestea sunt n numr de ase: box, sphere, cone, cylinder, wedge, torus. Aceste comenzi sunt rapid accesibile din meniul grafic Solids. Unele modele tridimensionale se pot obine de la contururi plane nchise, crora li se asociaz o a treia dimensiune. Procedeul se numete

extrudare i comanda folosit se numete extrude. Extrudarea are loc pe o direcie perpendicular pe planul plan surs, sau n lungul unei curbe directoare. Se pot obine, de asemenea, modele tridimensionale prin rotirea unor obiecte plane n jurul unei axe, prin comanda revolve. Pentru generarea solidelor prin rotaie, conturul plan surs trebuie s fie nchis, de tipul polilinie, poligon, cerc, elips, curb spline, regiune, donut. Unghiul de rotaie poate fi pozitiv sau negativ, cuprins ntre 0 i 360. Asupra obiectelor se pot aplica operaii logice, obinndu-se astfel obiecte solide cu o arhitectur complex, astfel se pot folosi comenzile intersect, substract i union. Prin comanda intersect se poate obine volumul de intersecie dintre unul sau mai multe solide. Comanda originale. Prin comanda substract se pot obine volumele rezultate din aplicarea operaiei logice de diferen asupra unor solide. Comanda union permite crearea volumului rezultat prin reunirea unor solide, evideniind i curbele de intersecie dintre suprafee. Teirea i racordarea muchiilor solidelor pot fi obinute folosind comenzile chemfer, respectiv fillet. O alt modalitate de acionare asupra modelelor solide const n modificarea feelor i muchiilor acestora sau a ntregului solid, folosind comanda solidedit. interfere funcioneaz asemntor cu intersect, determinnd volumul comun al unui grup de solide, dar pstrnd i solidele

Cap. III. : Comanda 3D ARRAYComanda ARRAY realizeaz copii ale obiectelor, pe linii, coloane sau dispuse circular. Comanda este disponibil n meniul MODIFY (fig. 1) sau scriind n prompter-ul Command: ARRAY. (Fig. 2)

Fig. 1.

Fig. 2.

Dup tastarea comenzii ARRAY se deschide o fereastr de dialog n care avem dou prime posibiliti: aranjare rectangular (rectangular array), sau aranjare circular (polar array). n funcie de aceast alegere se vor deschide urmtoarele opiuni: Rectangular array

Fig. 3.-

rows: numrul de rnduri pe care se face aranjarea columns: numrul de coloane pe care se face aranjarea row offset: distana dintre rndurile matricii; column offset: distana dintre coloanele matricii;

matricii compus din clone ale obiectului original;-

matricii compus din clone ale obiectului original;-

-

angle of array: unghiul sub care se aaz matricea. Polar array

Fig. 4.-

angle between items: unghiul dintre elementele clonate; center point: centrul cercului pe care vor fi dispuse total number of items: numrul total de elemente angle to fit: unghiul sub care se va face umplerea cu

elementele clonate;-

clonate din obiectul original, care vor fi dispuse de-a lungul cercului;-

obiecte clonate; dac unghiul este de 360, obiectele vor fi distribuite de-a lungul unui cerc complet.

Ambele opiuni au un instrument de selectare a instrumentului original, numit select objects. Tehnologia de lucru este urmtoarea: se completeaz cmpurile care definesc aranjarea, apoi clic pe select objects, fereastra de dialog dispare, se selecteaz obiectul original, se apas tasta ENTER, fereastra de dialog reapare, avnd opiunea OK activat, clic pe OK i aranjarea este realizat.

Fig. 5. Rectangular array nainte de ncheierea dialogului de setare a parametrilor aranjrii ultima interogare pe care AutoCAD o execut este de a afla dac rotim obiectele aranjate. Opiunea implicit este Y, adic da, dar n caz c nu dorim rotirea fa de centrul aranjrii, scriem litera N. n versiunile mai noi, AutoCAD, chiar fereastra de dialog are aceast opiune rotate item as copy, chiar la baza ferestrei.

Fig. 6. Polar array 3D ARRAY: Aranjarea tridimensional: comanda de aranjare matriceal pe trei dimensiuni a unei entiti, este 3D ARRAY. Comanda 3d array se poate lansa n execuie scriind n prompterul command: 3darray. Sintaxa 3darray este prezentat n figura 7:

Fig. 7. Rectangular 3d array Desenm o sfer cu raza de 15 mm. Scriem n prompter-ul COMMAND: 3darray (comanda de aranjare 3D); selectm sfera, dup care n prompter-ul comand ne apare urmtorul dialog: Enter the tipe of array [Rectangular/Polar] : (fig. 8)(ne alegem cum dorim s aranjam sfera, scriind n prompter-ul COMMAND: R sau P, adic majuscula de la Rectangular sau Polar, dup care apsm tasta ENTER); dup ce am ales cum dorim sa se fac aranjarea (rectangular sau polar), AutoCAD ne cere sa precizm numrul de rnduri (fig. 9), numrul de coloane (fig. 10) i numrul de nivele (fig. 11) (daca este aranjare rectangular) pe care dorim sa multiplicm sfera, dup care apsm iar tasta ENTER, prompter-ul COMMAND cerndu-ne de aceast data distana dintre rnduri (fig. 12), distana dintre coloane (fig. 13) i distana dintre nivele (fig. 14).

Fig. 8.

Fig. 9.

Fig. 10.

Fig. 11.

Fig. 12.

Fig. 13.

Fig. 14. Introducnd i la distana dintre nivele dimensiunea 15 am aranjat sferele in mod rectangular utiliznd comanda 3d array astfel (fig. 15):

Fig. 15. Comanda 3D ARRAY este asemntoare cu comanda ARRAY, diferena dintre ele fiind faptul c la comanda 3D ARRAY aranjarea se face i pe axa Z. Polar 3d array

S reprezentm i o aranjare matriceal polar cu ajutorul comenzii 3d array. De data aceasta voi lua o sfer cu raza de 5 mm. Scriem n prompterul command: 3darray, iar autocad ne cere s selectm obiectul pe care dorim s l multiplicm, selectez sfera si aps tasta enter. Dup ce am selectat sfera AutoCAD ne ntreab cum dorim sa facem aranjarea (rectangular/polar), implicit este R (rectangular), dar voi apsa tasta P (polar) dup care voi apsa enter. (fig. 16)

Fig. 16. Dup ce ne alegem modul n care se va face aranjarea, AutoCAD, ne cere numrul de copii ale obiectului original pe care s le faca (fig. 17).

Fig. 17. Am introdus de la tastatur numrul 5 (adic doresc s multiplic sfera de 5 ori) i AutoCAD mi cere acum unghiul pe care se va face aranjarea, implicit este 360 (adic mi va face copii ale sferei dispuse pe un cerc). Voi lsa valoarea implicit de 360 i voi apsa tasta enter. (fig. 18)

Fig. 18. AutoCAD ne mai ntreab daca vrem s rotim obiectele multiplicate, las Y, adic valoarea implicit, i AutoCAD ne cere s specificm centrul cercului pe care vor fi dispuse obiectele (fig. 19), voi da clic cu mouse-ul n spaiul de desenare (desigur, pot s introduc o valoare de la tastatur), dup care AutoCAD ne mai cere al doilea punct pe axa de rotaie, voi da tot clic cu mouse-ul. (fig. 19)

Fig. 19. Desenul final va arta ca cel din figura 20

Fig. 20.