Заметки о чертежах и программах для черчения

Статьи для инженеров и студентов о чертежах и конструировании

статьи-заметки

Лучшие программы для черчения

cadsПрограммы для черчения на компьютере упрощают процесс создания чертежей. Чертеж в подобных приложениях рисуется гораздо быстрее, чем на реальном листе бумаге, а в случае совершения ошибки ее можно легко исправить в пару кликов. Поэтому программы для черчения давно стали стандартом в этой области.

Но среди программных решений в области черчения также есть разница между различными приложениями. Многие из них обладают большим количеством функций, подходящих профессионалам. Другие программы могут похвастаться простым внешним видом, который отлично подойдет новичкам в черчении. В статье представлены лучшие программы для черчения, существующие на сегодняшний день.

Программы для черчения, которые собраны в этом наборе помогут специалистам из разных направлений создавать свои проекты максимально эффективно. Архитекторы и дизайнеры смогут найти решения для проектирования домов и интерьеров. Такие гиганты в области черчения, проектирования и дизайна имеют огромное количество инструментов и образцов деталей, которые дадут возможность воплотить в жизнь практически любые идеи. Такие программы обеспечивают полуавтоматическое выполнение проектов и документации к ним.

Одна из наиболее востребованных САПР как в среде профессионального проектирования, так и в кругах любителей. Компания Autodesk постоянно совершенствует черчение на компьютере в autocad, добавляя все больше возможностей. Новые версии выходят регулярно, с периодичностью в год.

Функциональные особенности

Программа для 3d черчения позволяет создавать как двухмерные проекты, так и трехмерные. При этом возможности рендера трехмерных объектов не уступает полноценным редакторам 3D графики. Функции 2D моделирования делают из AutoCAD не просто электронный кульман, но мощный инструмент для создания качественных чертежей. Программа поддерживает работу в трех форматах: DWG(закрытый для редактирования в AutoCAD), DWF (для публикации) и DXF (для работы с чертежами AutoCAD в других программах).

Достоинства и недостатки

Данная САПР имеет множество преимуществ, однако они имеют свою цену. За богатый функционал придется платить много денег. С другой стороны, имеются более дешевые версии программы с урезанным функционалом (AutoCAD LT) и бесплатная версия для использования в образовательных целях.

Программа поддерживает работу со множеством наиболее распространенных форматов электронных чертежей, что позволяет эффективно сотрудничать с фирмами, пользующимися иными средами проектирования. Основой для готового чертежа служит 3D модель.

При этом данные в 2D чертеже динамически изменяются с редактированием объемной модели. На основе готового чертежа происходит составление проектной документации, которая полностью соответствует государственным стандартам. С 2008 по 2013 существовала программа для черчения на компьютере онлайн от КОМПАС.

Достоинства и недостатки

Программа наиболее распространения на территории РФ, что неудивительно, учитывая разработчиков. Есть и зарубежные локализации, но спрос на них не так велик.

Для создания чертежей микросхем и электрических цепей есть также несколько программ или приложений, например такого как ESKW (Компас). Они позволяют быстро формировать схемы из уже готовых узлов, что значительно ускоряет процесс проектирования.

Софт настолько же эффективно позволяет работать и с документами, и в итоге использование этого программного пакета позволяет укомплектовать качественные чертежи даже самого сложного объекта настолько же качественным документальным сопровождением. Причем все будет оформлено абсолютно правильно (чего нельзя сказать в случае человеческого фактора), ведь весь пакет будет основываться исключительно на нормативах и требованиях, заложенных в российские ГОСТы.

Какой русский проектировщик не любит быстрой работы ? Риторический вопрос, и именно поэтому программа NanoCAD автоматизирована настолько, насколько это вообще возможно. Благодаря этому подавляющая часть проектных операций и документальной работы делается преимущественно автоматически. А это значит, что обучиться работе с приложением будет намного проще, а работать на нем - намного оптимальнее и эффективнее, чем на зарубежных программных аналогах.

Достоинства и недостатки

NanoCAD предлагает своему владельцу обширный спектр возможностей, включая автоматизацию вычислений, автозавершение команд и коррекцию их ввода, автоматическое построение сложных объектов и их фильтрацию, оперативный выбор нужного объекта – и это далеко не полный перечень и без того огромных возможностей отечественной программы для проектирования. Пакет обладает рядом особенностей, во-первых, это собственные инструменты, с помощью которых можно легко выровнять чертеж, удалить его часть или наоборот что-то добавить, а также управлять цветом, размером и т.д. Во-вторых, схожий с продуктами Autodesk интерфейс, за счет этого пользователям, ранее работавшим с АвтоКад будет легче привыкнуть к программе. И в-третьих поддержка российских стандартов, линии, шрифты, стили, масштабы, все это создано по государственным стандартам и системе проектной документации для строительства. К недостаткам, ни к преимуществам - это доступность. С одной стороны базовая версия предоставляется бесплатно, и скачать NanoCAD вы можете прямо с официального сайта. С другой, за пользование самой новой версией вам придется заплатить. Платными являются и специальные дополнения.

SolidWorks — система, позволяющая осуществлять автоматизированное проектирование, подготовку производства различных изделий и детальный инженерный анализ. Прикладные модули работают на уровне единой информационной модели, что позволяет решать ряд специфических задач:

  • произведение точных инженерных расчетов модели;
  • анализ технологичности изделия (совокупности свойств конструкции, определяющей ее приспособленность к достижению оптимизации затрат на ее производство, эксплуатацию и ремонт);
  • автоматизация документооборота с возможностью согласования различных форматов документов (до 200 типов).

Достоинства и недостатки

Каждое программное обеспечение решает ряд поставленных перед ним задач. Если сравнивать SolidWorks и другие программы для моделирования, можно выделить несколько бесспорных преимуществ «Солида»:

  • идеальный вариант для трехмерного моделирования (в то время как Inventor имеет более богатый функционал для создания чертежей ); в программе можно решать прикладные задачи;
  • идеально подходит для современных компьютерных проработок;
  • испытать спроектированную с помощью программы деталь можно в максимально приближенных к реальным условиях, вплоть до температуры детали (такие перспективы открывает далеко не каждая программа);
  • стандартный пользовательский интерфейс, который легко осваивать даже новичкам;
  • может работать с различными приложениями Windows (Excel, Word).

Недостатков у программы немного:

  • не такая богатая библиотека стандартных элементов, как у других программ;
  • функционирует на платформе Microsoft Windows.

Вот вы вкратце и познакомились с основными программами для черчения на компьютере. Используя их, вы легко и быстро нарисуете чертеж для любых целей, будь то курсовая работа для института или проектная документация для строящегося здания.


Обучающие видеокурсы быстрого обучения в Компас3D и SolidWorks

Быстрое обучение в программе Компас3D

Быстрое обучение в программе SolidWorks

Чертеж фасада дома (Компас3D)

Чертеж фасада дома (Компас3D)


Фасад от высотки (Компас3D)

Фасад от высотки (Компас3D)


Эскиз чертежа турбины (Компас3D)

Эскиз чертежа турбины (Компас3D)


3D модель развертки (Компас3D)

3D модель развертки (Компас3D)


Чертеж приспособления для сварки-сборки (Компас3D)

Чертеж приспособления для сварки-сборки (Компас3D)


Чертеж кронштейна (SolidWorks)

Чертеж кронштейна (SolidWorks)

Схемотехнические программы

cadsПечатные платы широко применяются в различных радиоэлектронных устройствах и электротехники. Также они отлично подходят для соединения микроконтроллеров и датчиков. Процесс конструирования этих плат базируется на автоматизированном программном обеспечении и прокладки проводников (трассировка или разводка).

В данной статье собраны программы для создания печатных плат и проектирования схем электрических принципиальных. Среди них имеются универсальные конструкторы: P-CAD, sPlan, Sprint Layout, Altium Designer, которые пользуются огромным спросом у отечественных радиолюбителей, инженеров разработчиков и студентов технических ВУЗов. С помощью этих программ можно призвести полный цикл сквозного проектирования, от изготовить печатную плату в домашних условиях, используя все необходимые инструменты и материалы.

Пожалуй, до сих пор, самая популярная САПР электронных устройств, хотя свое существование прекратила весной 2008 года. В данный пакет вошло более 60 новых функций и инструментов.

Основные возможности P-CAD:

  • Удобный пользовательский интерфейс, похожий на большинство популярных программ для Windows;
  • Хранение проектной информации в бинарных и текстовых файлах;
  • Удобная справочная система;
  • Проект схемы может содержать 999 листов, проект платы до 999 слоев (11 из них стандартных);
  • Число цепей в проекте до 64000;
  • Число вентилей в компоненте до 5000;
  • Максимальное число выводов у компонента 10000;
  • Максимальные размеры листа схемы или чертежа печатной платы 60х60 дюймов;
  • Поддержка дюймовой и метрической систем мер;
  • Предельное разрешение 0.0001 дюйма (0.1 мила) или 0.01 мм (10 микрон);
  • Минимальный угол поворота компонентов на плате 0.1 град.;
  • Длина имен компонентов до 30 символов, максимальный объем текстовых надписей и атрибутов до 20000 символов.;
  • Механизм переноса изменений печатной платы на схему и наоборот (Engineering Change Order, ECO).;
  • Библиотеки компонентов, содержащие более 27000 элементов и сертифицированные по стандарту ISO 9001.

Пользовательский интерфейс программы P-CAD

Но основным нововведением стала управляющая оболочка Design Manager (Менеджер Проектов), которая позволяет просто и удобно работать (просматривать и управлять) с данными. Другая новинка - Visual Placement Area (VPA) - система интерактивной расстановки компонентов, которая анализирует внесенные ограничения и на их основе показывает зону, доступную для размещения выбранного компонента. Новый бессеточный автотрассировщик (возможна как сеточная, так и безсеточная трассировка) обладает возможностью указывать направление прокладки трасс для каждого слоя ,с выбором одного из 6 неортогональных вариантов.

Кроме того, внесена поддержка стандартных Windows-шрифтов True Type в файлах формата Gerber и ODB++. По заявлению представителей компании Altium, P-CAD объединяет в себе возможность разработки постоянно усложняющихся печатных плат, простоту использования и глубокий контроль результатов, особенно на этапе проектирования топологии. P-CAD отличает повышенная точность и надежность работы.

sPlan – простой и удобный инструмент для черчения электронных и электрических схем. sPlan создает качественные файлы для печати, которые могут быть предварительно просмотрены, имеется изменение масштаба и расположения схемы на листе.

Много мощных функций, как обширная библиотека компонентов, использование свободно определяемых листов формы фона, автоматическая нумерация, поиск, списки и т.д. помогут вам . Даже новичок создаст совершенно работоспособные принципиальные схемы в течение нескольких минут.

Пользовательский интерфейс программы sPlan.

Помимо основных, заложенных изначально, готовых компонентов, программа позволяет создавать чертежи с помощью геометрических фигур: прямоугольника, кривых, эллипса, замкнутых и незамкнутых ломаных. sPlan в своем арсенале имеет такие полезные функции:

  • увеличительное стекло – помогает устанавливать желаемый масштаб рабочего пространства;
  • создание дубликатов отмеченных компонентов;
  • элемент редактирования для разного выделения, удаления и перемещения объектов на чертеже;
  • зеркальное отражение;
  • пропорциональное изменение размера;
  • поворот элемента на нужный угол.

Графика в приложении опирается на сетку, которая привязана к вертикальной и горизонтальной линейке. Благодаря этому объекты перемещаются исключительно на определенное расстояние, по умолчанию это значение составляет 1 мм.

Утилита работает с форматами файлов: JPG, BMP, EMF, GIF. Она также располагает и собственными форматами. Файлы чертежей – SPL, страниц библиотек – LIB. Помимо этого, sPlan работает с объектами, именуемыми формами - файлы, которые к чертежу добавляются в виде фона. Расширение файлов форм – SBK.

Отталкиваясь от всего вышеописанного, можно выделить основные достоинства программы:

  • интуитивный интерфейс;
  • приличная функциональность;
  • большое количество библиотек элементов;
  • легкость создания собственных библиотек и элементов.

Программа прекрасно работает с векторной графикой, в ней имеются все необходимые функции для создания качественных чертежей, электронных и электрических схем, необходимых не только инженеру, но и простому электрику. Все радиоэлементы поделены на группы, что позволяет быстро найти нужный элемент и сократить время необходимое для создания схем.

Программа Sprint Layout предназначена для черчения печатных дорожек с последующим перенесением рисунка на фольгированный текстолит перед травлением фольгированного текстолита. На фото ниже уже готовая печатная плата, выполненная с помощью этой программы.

На сегодняшний день эта прога считается самой простой и удобной прогой для черчения и полуавтоматической трассировки печатных плат. Девять из десяти радиолюбителей выбирают именно ее.

Пользовательский интерфейс программы Sprint Layout

Интерфейс приложения очень дружелюбный, даже новичок не испытает трудностей начиная с ним работу. Основное поле представлено в виде сетки – это рабочее пространство – место для прокладки контактов под элементы.

Слева расположена панель инструментов, содержащая все необходимое для трассировки плат. Большим плюсом этой программы является встроенная библиотека компонентов. Здесь можно найти любые радиоэлементы.

Данное приложение не подходит для профессионального использования, поскольку его возможности несколько ограничены: небольшой размер плат (300 на 300 мм), невысокая плотность элементов. Тем не менее, понятная и логичная структура программы идеальна для начинающих проектировщиков, студентов, которые не желают тратить много времени на изучение сложных утилит.

На мой взгляд самая полнофункциональная система для проектирования схем электрических принципиальных, трассировки печатных плат, их 3D визуализация, возможность оформления полного комплекта конструкторской документации на электронный модуль (правда придется адаптировать ГОСТовские оформления рамок к уже имеющимся). Программа в большей степени рассчитана на профессионалов, чем на радиолюбителей. Достойное продолжение P-CAD, фирма Altium воплотила все необходимое и даже больше в своем программном обеспечении, исправила недочеты, коими обладали версии P-CAD.

Пользовательский интерфейс программы Altium Designer

Состав программного пакета Altium Designer включает весь необходимый набор инструментов для создания, редактирования и правки работ на основе электрических и программируемых интегральных схем. Редактор схем позволяет работать с проектами любого размера и сложности, преобразовывая их в простейшие подблоки. Цифро-аналоговое моделирование учитывает почти все реальные параметры и предоставляет в распоряжение конструктора огромное количество различных анализов, включая анализы переходных процессов, частотный, шумов, передаточных функций, Фурье, методом Monte-Carlo, с изменением значений температуры.

На схемотехническом уровне проверяются и устраняются различные импедансы и перекрестные отражения. Редактор печатных плат программы содержит уникальные средства для автоматического (программы Statistical Placer, Cluster Placer) и интерактивного размещения компонентов. Топологический трассировщик Situs использует полностью настраиваемый алгоритм для решения задач разводки печатных плат с большой плотностью установки элементов. Он может работать по неортогональным направлениям и с самостоятельным выбором слоев. Постоянно обновляемые библиотеки программы хранят более 90 тысяч компонентов. Многие из них имеют модели посадочных мест, IBIS и SPICE, а также 3D-модели. Каждую из них можно создать в программе самостоятельно с минимальными затратами времени путем последовательного ввода сведений о компоненте.

Можно отметить следующие достоинства данного пакета САПР:

  • простой и интуитивно понятный пользовательский интерфейс системы: его настройка согласно требованиям конкретного пользователя, а также использование меню с командами на русском языке и множества «горячих» клавиш позволяют научиться эффективно работать с программой менее чем за три недели;
  • возможность коллективной работы над проектом;
  • поддержка совместимости с многими старыми и современными популярными САПР РЭС (ECAD) и механических САПР (MCAD);
  • все действия, выполняемые пользователем вручную, могут быть описаны с помощью макросов и выполнены автоматически, что открывает широкие возможности для автоматизации рутинных операций процесса создания принципиальных схем и проектирования печатных плат;
  • программа имеет набор документации на русском языке, разработаны специальные методические указания для начинающих. Базовая программа обучения рассчитана на пять дней и позволяет пользователям выработать правильные навыки работы в этой системе;
  • программно-аппаратный комплекс для создания большинства современных РЭС при достаточно небольшой стоимости.

Из прочих важных функций данной САПР стоит возможность послойного нанесения компонентов на плату и поддержку практических всех существующих форматов схем (NC Drill, ODB++, DXF, VHDL, Gerber, IPC-D-356 и так далее).

В статье вкратце я попытался рассказать про сквозное проектирование электронных устройств от создания схемы до подготовки Gerber файлов для производства. А также, не свойственных данным пакетам САПР, создание чертежей. Спасибо за внимание!


Краткие курсы видео уроков обучения работе в пакетах P-CAD, Sprint Layout, sPlan, Altium Designer.


Топология печатной платы (P-CAD)


Схема электрическая принципиальная (sPlan)


Топология печатной платы (Altium Designer)



Примеры топологий печатных плат сделанных в вышеперечисленных САПР


Топология печатной платы


Топология печатной платы


Схема электрическая принципиальная


Топология печатной платы

Конструкторская документация

cadsРабота инженера проектировщика предусматривает осуществление расчетных операций, анализ и обобщение научно-технической информации, данных экспериментальных исследований, выполнение чертежей. Конструирование дополняется вспомогательными и обслуживающими процессами, к которым относятся размножение документации, хранение, учет и др. Главной особенностью инженерного труда является то, что даже при высокой степени механизации доля затрат живого труда составляет более 85% от всех затрат. Результат от интеллектуального труда специалиста является технический бумажный материал, состоящий из графических проектов и текстовых данных. Чертеж регламентирует состав изделия и его техническую сущность, материал, размеры, формообразование и требуемую точность обработки детали и много других параметров.

Значительно усложняют регламентацию деятельности проектировщика требования к качеству проектируемых изделий. Так, выбор исследователем принципиальной схемы во многом определяет не только техническое решение конструкции в целом, но и ее технологичность, степень унификации, простоту изготовления. Деятельность инженера при подготовке технического проекта различается по степени сложности создаваемой новой техники. Новаторская деятельность на стадии рабочего проектирования характеризуется большей определенностью и повторяемостью.

КД – комплекс текстовых и графических документов, которые в совокупности или в отдельности, определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки, изготовления, производства, испытаний, эксплуатации, ремонта и утилизации. Она является своего рода основной частью технического произведенного материала, определяющей облик изделия и организующей его производство, а также дальнейшее использование.

Содержание работы. Получение работы и ознакомление с ней; подготовка рабочего места и чертежных принадлежностей; проработка документов технического проекта; подбор необходимых наглядных пособий, эскизов, стандартов, справочной и технической литературы; выбор масштаба и формата кд; вычерчивание чертежей и проведение необходимых расчетов; получение консультаций у руководителя работ; проверка, внесение изменений в рабочий материал после проверки; норм контроль; сдача работы.

1. По стадии разработки инженерные труды классифицируют на:

  • Проектную:
  • Данные технического предложения;
  • Список эскизного проекта;
  • Материал технического проекта;
  • Рабочую техническо-проектную:
  • Опытного образца;
  • Серийного (массового) производства;

2. По характеру выполнения и использования их классифицируют на:

  • Оригиналы;
  • Подлинники;
  • Дубликаты;
  • Копии;

3. В зависимости от комплектности (полноты) данные следует различать:

  • Базовый;
  • Основной комплект документов;
  • Полный список материалов.

Базовые данные изделия объединяет проектные, относящиеся ко всему изделию (составленные на все в целом), например, сборочный чертеж, принципиальная электрическая схема, технические условия, эксплуатационные. Материалы составных частей в основной комплект документов изделия не входят. Полный комплект бумажных оригиналов на изделие составляют (в общем случае) из следующих позиций:

  • Основного комплекта конструкторских документов на данное изделие;
  • Основных комплектов конструкторских документов на все составные части данного изделия, примененные по своим основным конструкторским документам.

В состав комплекта КД на изделие или его составную часть обязательно входит основной оригинал бумажной разработки, который полностью и однозначно определяют данное изделие и его состав. За основные конструкторские документы принимают: для деталей — чертеж детали; для сборочных единиц, комплексов и комплектов — спецификацию.

4. По виду документов графические работы классифицируют на: ГОСТ 2.102-68 выделяет следующие виды материалов (в скобках указаны их коды):

Графические:

  • Чертеж детали (-);
  • Сборочный (СБ);
  • Общего вида (ВО);
  • Теоретический (ТЧ);
  • Габаритный (ГЧ);
  • Электромонтажный (МЭ);
  • Монтажный (МЧ);
  • Упаковочный (УЧ);
  • Схема (по ГОСТ 2.701);
  • Электронная модель (ЭМ) детали;
  • ЭМ сборочной единицы (ЭСБ);
  • Эл-ая структура изделия.

Текстовые:

  • Перечень элементов (ПЭ);
  • Пояснительная записка (ПЗ);
  • Таблица (ТБ);
  • Расчет (РР);
  • Инструкция (И);
  • Технические условия (ТУ);
  • Программа и методика испытаний (ПМ);
  • Эксплуатационные (по ГОСТ 2.601);
  • Ремонтные (по ГОСТ 2.602);
  • Спецификация (-);

Ведомости:

  • Спецификаций (ВС);
  • Ссылочных документов (ВД);
  • Покупных изделий (ВП);
  • Разрешения применения покупных изделий (ВИ);
  • Держателей подлинников (ДП);
  • Технического предложения (ПТ);
  • Эскизного проекта (ЭП);
  • Технического проекта (ТП);
  • Электронных документов (ВДЭ).
  • 2.102-68. Виды и комплектность.
  • 2.103-68. Стадии разработки.
  • 2.201-80. Обозначение изделий.
  • 2.301-68. Форматы.
  • 2.105-95. Общие требования к текстовым данным.
  • 2.106-96. Текстовые.

Обозначение изделий определяется ГОСТ 2.201-80. Стандарт устанавливает единую обезличенную классификационную систему обозначения изделий основного и вспомогательного производства и их конструкторских документов всех отраслей промышленности.

Пример построения полного комплекта конструкторских документов комплекса

Лекция 1. Введение. Жизненный цикл изделия. ЕСКД - язык технического общения. Обзор ЕСКД.

Лекция 2. Виды изделий.Сборочная единица или комплекс. Примеры.

Лекция 3. Стадии разработки. Виды и комплектность конструкторских документов

Лекция 4. Обозначение учебных конструкторских документов

Лекция 5. Пример сборочной единицы в деталях

Лекция 6. Спецификация ч. 1. Основные положения. Пример для сборочной единицы

Лекция 7. Схемы - обзор. Схема электрическая структурная ч. 1. Схема электрическая соединений. Примеры для сборочной единицы

Лекция 8. Сборочный чертеж

Лекция 9. Чертежи деталей 1.Деталь, ограниченная поверхностями вращения

Лекция 10. Чертежи деталей 2. Деталь со сложной геометрией, изготавливаемая методом ЗD-печати

Также в разделе ЧЕРТЕЖИ FREE Вы можете скачать несколько ГОСТов из сборников: "сотых", "двухсотых", "трехсотых".

Успехов!

Инструменты инженера-конструктора

cadsИнженер любой отрасли в качестве своего основного инструмента применяет голову – если, конечно, это настоящий инженер. Кроме того, существует множество (неисчислимое) приспособлений, обеспечивающих возможность и удобство выполнения данного вида деятельности.

В ходе своей интеллектуальной работы инженер-конструктор использует как вещественные, так и невещественные инструменты. Весьма условно их можно подразделить по основным этапам процесса конструирования:

  • обработка информации и принятие конструктивно-технологических решений. Творческая часть процесса, где задействованы нематериальные ресурсы. Из вещественных – разумеется это - инженерный калькулятор.
  • оформление технических решений, основной инструментарий для этого – чертежный.

Быстрый прорыв и изменение действующих устоев и правил в конструировании (появились новые ГОСТы уже с поправкой на выпуск документации, чертежей с помощью компьютера, претерпели изменения инструменты инженера) и работе инженеров конструкторов и разработчиков внесло появление ЭВМ. О возможностях компьютера, который в силу своей универсальности является успешной альтернативой многим средствам проектирования. Правильно подобранная САПР значительно экономит рабочее время, повышает эффективность труда и ускоряет "выпуск" чертежа.

рабочее место конструктора

Автоматизированное рабочее место конструктора (АРМ

Современное автоматизированное рабочее место конструктора (АРМ) включает в единый комплекс ЭВМ и графические устройства для выполнения различных изображений, как ввода, так и вывода - от принтера (плоттера), до профессионального интерактивного перьевого дисплея и флипчарта.

Компьютерная графика - процесс создания, обработки, передачи, хранения и практического применения графических изображений с помощью ЭВМ. Создавая на экране компьютера (мониторе) пространственную модель, ее можно поворачивать и видоизменять по своему желанию, что обеспечивает хорошие условия для творческого процесса при проектировании.

Одно из важнейших преимуществ выполнения чертежа на компьютер - удобство исправления: легко «стирать» лишние линии, при этом сделанные исправления незаметны; можно свободно передвигать изображения по полю, «отражать» и дублировать их. Другое преимущество - получение цветных чертежей, на которых, например, тонкие линии выполнены одним цветом, сплошные толстые - другим и т. д. Цветные чертежи легко читаются.

Электронные чертежи удобно хранить в памяти компьютера, передавать практически в любую точку земного шара (тогда как для передачи бумажных чертежей требуется значительное время). Электронные чертежи легко размножать (тиражировать).

В прошлое уходит и уже практически не применяется в настоящее время приспособления, вроде логарифмической линейки или чертежные принадлежности (которые все еще используются на промежуточных стадиях).

Отметим лишь некоторые из актуальных и вещественных орудий труда конструктора, в частности–измерительные приборы.

Сегодня измерительный инструмент советских образцов, можно встретить лишь в конструкторских бюро, которые по каким-либо причинам не встали на рельсы модернизации или выполняют не срочные НИРы и ОКРы, оперативные и срочные заказы, практически не представляется возможным выполнить на ватмане. Вот лишь некоторые виды измерительного оборудования старого типа.

Измерители геометрических размеров: рулетка (метр складной, линейка и т.д.), электронный дальномер, штангенрейсмус (применяется для разметки), штангенциркуль (хотя цифровой его заменил успешно), кронциркуль, глубиномер, нутромер (определение ширины полостей), микрометр, концевые меры длины для калибровки и контроля.

Измерители углов: угольник, угломер.

Электронное оборудование: толщиномер, металлодетектор, 3D-сканер

Геодезическое оборудование: теодолит, нивелир, тахеометр, курвиметр.

Кроме того: резьбомеры, наборы щупов и шаблонов, динамометрический ключ, молоток Кашкарова или Физделя.

Рассмотрим более подробно некоторые из них.

Готовальней называют набор чертежных инструментов, уложенных в футляр. В готовальню входят чертежный циркуль для проведения окружностей и дуг, разметочный циркуль, который служит для перенесения и откладывания размеров, рейсфедер для обводки чертежа.

готовальня

Готовальня

В готовальню могут входить удлинитель к чертежному циркулю, пенал для хранения запасных игл и графитовых стержней для чертежного циркуля, центрик и другие инструменты.

ЧЦ состоит из длинной ножки с иглой и короткой для карандашной вставки. Вставку в ножке закрепляют зажимом (винтом с круглой гайкой).

В карандашную вставку зажимают графитовый стержень средней твердости. Его затачивают на конус или в виде плоского среза.

Линейкой вы измеряли расстояния и проводили по ней прямые линии. В черчении применяют еще линейку в соединении с поперечной планкой—головкой. Такую линейку называют рейсшиной.

линейки

Набор линеек для черчения

При работе головку рейсшины прижимают рукой к левой кромке чертежной доски. С помощью рейсшины проводят горизонтальные линии.

Для черчения используют плотную белую нелинованную бумагу (ватман) госзнак. Для эскизов применяют и бумагу в клетку.

чертежная бумага

Бумага в клетку и ватман в рулона

Карандаши нужны для черчения и обводки чертежей. Они бывают твердые (Т), мягкие (М) и средней твердости (ТМ и СТ). Твердые карандаши: Т, 2Т, ЗТ и т. д.; мягкие: М, 2М, ЗМ и т. д.

Чем больше число, стоящее на грани карандаша рядом с буквой, тем тверже или мягче этот карандаш.

карандаши

Набор карандашей Koh-i-noor

Один из современных гаджетов, появившейся в помощь инженеру, стал перьевой дисплей. Нужность его трудно переоценить, устройство очень полезно начинающему инженеру, студенту, в нем очень удобно делать эскизы и наброски будущих разработок. Функциональные возможности интерактивных перьевых дисплеев рассмотрим на примере ниже. Размер экрана (а соответственно и рабочей области планшета) этого устройства составляет в среднем 20 дюймов по диагонали и разрешением — 1600х1200 пикселов. Экран защищен специальным пластиковым покрытием, которое обеспечивает защиту ЖК-панели от механических повреждений — в отличие от обычных мониторов.

Фактура поверхности защитного покрытия препятствует чересчур свободному скольжению наконечника пера, позволяя имитировать тактильные ощущения, схожие с возникающими в процессе рисования обычным карандашом по бумаге.

дисплей

Перьевой дисплей

Как правило, графические планшеты рассчитаны на применение в горизонтальном положении, в то время как экран монитора в большинстве случаев устанавливается почти вертикально. На рабочий стол интерактивный дисплей устанавливается на специальной подставке, конструкция которой позволяет плавно изменять угол наклона экрана относительно опорной поверхности.

По конструкции подставка напоминает этюдник: регулировка наклона экрана осуществляется за счет изменения угла между двумя опорами, соединенными в верхней точке шарниром. Задняя опора снабжена роликами, которые обеспечивают плавное перемещение практически по любой поверхности. Стопорный механизм фиксирует опоры в положении, соответствующем выбранному углу наклона экрана.

дисплей вид спереди

Перьевой дисплей - вид спереди

Чтобы изменить угол наклона экрана, этот механизм необходимо разблокировать, одновременно нажав и удерживая в таком положении два рычага, расположенные за задней панелью корпуса дисплея. Полный диапазон углов поворота экрана доступен только в том случае, когда корпус дисплея установлен с небольшим углом наклона относительно поверхности стола.

Разработка и появление новой техники не стоит на месте, в этой статье не стал рассказывать о еще одном нужном устройстве, который стал незаменим для 3D моделирования и последующего изготовления макета — это 3D принтер. Попробую эту тему раскрыть полностью в следующей статье.

Самодельные графопостроители (плоттеры)

Промышленное 3D-моделирование

cadsС развитием современных и перспективных технологий появилось более продвинутое программное обеспечение в области электроники и систем обработки баз данных, навигационных координат, теперь составление проектов, схем, рисунков, графиков можно делать и на электронных устройствах, что даёт возможность инженерам-проектировщикам экономить массу времени на создание проекта или объёмного макета. В качестве материала изготовления изделий чаще всего используется пенопласт, но также можно использовать: пластмассу, гипс, дерево и металлический порошок. Современные производственные фирмы применяют технологию объёмного моделирования. Она позволяет экономить время на исправление ошибки, при линейном проектировании, которое не учтет всех нюансов, особенно когда речь идет о сложной сборочной единице, такой как очистительная станция или тяжелое автомобилестроение, материалы и денежные средства на инженерное проектирование продукции.

Модель 1

Под 3D-проектированием понимают процесс создания пространственной трёхмерной модели объекта, детали, тела, предмета, персонажа, строения как стационарного предмета, так и динамического. Имитирование - процесс создания виртуальных объемных моделей любых объектов даёт нам максимально точно представить форму, размер, текстуру предмета, оценить внешний вид и эргономику изделия. Он отличный инструмент, который используется в строительных организациях, заводах, студиях дизайна интерьера, промышленных предприятий, готовящих к выпуску новые изделия.

Задача 3Д-моделлера или инженера-проектировщика заключается в воссоздании и получении визуально-объемного образа из своего воображения в осязаемый (реальный) образ. Полученный «скелет» может реализован путем макетирования, как картоном, так и пластиковыми элементами, предварительно макет не может конечно же являться конечным продуктом, он в будущем может дополняться и прорабатываться детально, в нём появляться новые прорабатываемые узлы данной конструкции. Довольно сложно за один присест создать 3D-модель держа только в голове ее образ.

Трёхмерная графика применяется при создании изображения на плоскости экрана или листа печатной продукции в науке и промышленности, например, в системах проектных работ, архитектурной визуализации, в современных системах медицинской визуализации.

Модель 2

Созданная на профессиональныx видео картах, к примеру, Quadro, 3D-модель, в дальнейшем, визуально максимально приближена к конечному результату, отличаться реалистичностью и высокой детализацией. В нее будет легко внести промежуточные изменения, например, изменить размер или поверхность, убрать или добавить детали, перестроить обстановку. Дизайнерские и конструкторские программы (чаще всего используются Blender, SolidWorks, 3dsmax, T-Flex) предоставляют разработчикам и проектировщикам инструментарий и шаблоны, способствующие ускорению творческого полёта мысли, удобными функциями. Вышеперечисленные программные продукты полностью совместимы с любым другим программными обеспечениями: программами, используемыми станками, приложениями в проведении инженерных расчетов и др. Обеспечивают экономию ресурсов, времени, упрощают работу дизайнера и повышают его производительность.

Промышленное проектирование требует от проектировщика не только глубокого владения разного программного обеспечения, но также и хорошего понимания процедур, связанных с созданием продукта, знакомства со свойствами. Промышленный дизайн является ключевой частью производственного цикла. Именно на данном этапе проект из эскиза или чертежа формируется в окончательный, хоть пока и виртуальный, продукт. Все нюансы, связанные с дальнейшим изготовлением, сборкой и эксплуатацией моделируемого объекта, учитываются именно на этом этапе. Чтобы максимально качественно спроектировать 3Д-модель, для консультации привлекаются специалисты других участков, в сотрудничестве с которыми вырабатывается наиболее оптимальная конфигурация формы, определяются, к примеру, толщины внутренней стенки детали, количество и положение ребер жесткости в полости формы, определение самой формы детали, предварительный расчет на прочность. Что предполагает, с одной стороны, сэкономить материал, с другой, сделать конструкцию более прочной. Помимо работы с поверхностью и составными частями устройства, промышленное конструирование может включать различный ряд предварительных тестов. На этом этапе можно, искусственно поместить испытуемый объект в реальные эксплуатационные условия, тем самым выявить слабые стороны объекта и провести ряд мероприятий по их устранению. Данный метод получится гораздо дешевле, нежели изготовление и последующее испытание опытных образцов. Модель 3

В наше время компьютерные технологии играют важную роль в любом виде деятельности, особенно в промышленности. Поэтому 3d моделирование является востребованной услугой, которая дает заказчику множество преимуществ. Такой вариант помогает превратить «мертвые» наброски в реальный продукт, который можно осмотреть со всех сторон.

Абстракция позволяет оценить элемент, устранить возможные ошибки, усовершенствовать конструкцию и трезво оценить изделие до того, как оно поступит в производство. Предмет воссоздается до последних мелочей и соответствует техническому заданию клиента. Такая тщательность позволяет заказчику усовершенствовать его и получить более прибыльное и эффективное производство. Помимо этого, 3Д моделирование активно используется для проведения презентаций. Ведь вещь, которую можно увидеть собственными глазами и даже потрогать, выглядит гораздо убедительнее, чем обычный чертеж. Такое решение часто используют для привлечения инвесторов, так как этот вариант позволяет оценить деталь до окончания работы над ней. Презентация с использованием виртуально смоделированных деталей изделия в последнее время становится наиболее популярным способом представить новую продукцию. Такая востребованность объясняется эффективностью демонстрации и возможностью наглядно показать все преимущества нового продукта.

Машина

В автомобильной промышленности, в частности, в последнее время специалисты отказываются от проведения тестов в аэродинамической трубе, в пользу тестов компьютерного моделирования. Главное преимущество такого подхода – значительная финансовая экономия и возможность просчитать улучшенную аэродинамику авто уже на начальном этапе конструирования, ускоряя разработку всех узлов (кузова, подвески, решетки радиатора, моста и т.д.) с низким сопротивлением air потокам при получении более правильных результатов.

Использование систем трехмерного проектирования при детальной разработке конструкций авто сегодня кажется само собой разумеющимся, однако, как показывает практика, это лишь часть списка вспомогательных инструментов приложений в отрасли, где компьютерное проектирование может оказаться крайне эффективным. Американская компания Ford заявила, что программный сервис ее производства, позволяющий конструировать действия людей, занятых в производственном цикле по сборке, был использован другими компаниями в ходе подготовке к выпуску очередных моделей. С помощью трехмерного моделирование сегодня, был решен целый ряд взаимосвязанных задач – в частности, снизился риск травм производственных у слесарей сборщиков, токарей, фрезеровщиков и улучшилась эргономика промежуточно-сборочных операций, уменьшилась вероятность остановок сборочного конвейера за счет задержек на отдельно взятых рабочих местах, и, в конечном итоге, были обеспечены лучшие условия для производства качественной продукции. 3D-моделирование так же неотъемлемо уже используется в судостроении, ракетостроении, систем навигации и даже пищевой промышленности.