1. Blok 1 – Úvod do Systémů CAD Studijní cíl Tento blok kurzu je věnován problematice tvorby technické dokumentace pomocí počítačové podpory.
Doba nutná k nastudování 2 – 3 hodiny
Průvodce studiem Pro studium tohoto předmětu je požadovaná základní znalost počítačové techniky a grafických formátů.
Počítačová technika ve vývoji, konstrukci a výrobě Hraje významnou roli při vývoji ve všech oblastech techniky Vývoj a konstrukce = 1) Tvůrčí myšlení 2) Rutinní práce s definovaným postupem Počítače umožňují konstruktérovy se soustředit na bod 1) tím, že za něj převezmou činnosti spojené s 2) Avšak počítačový program je prostředek, nikoli cíl našeho snažení CA – Computer Aided…, počítačem podporované…
1
Výpočetní technika při vzniku tech. díla
CAD - Computer Aided Design Náhrada rutinní práce, Nové postupy – 3D, FEM, parametrické modeláře v el. návrh, simulace DPS CAM - Computer Aided Manufacturing Data z CAD použita ve výrobě (CNC stroje, návrh DPS) CAE - Computer Aided Engineering kompletní virtuální návrh – FEM (strojírenství, elektrotechnika), simulace el. obvodů CIM - Computer integrated manufacturing Komplexní uplatnění všech systémů v průběhu celé fáze vzniku výrobku, zkušenosti z výroby zpět ve formě dat do konstrukce
Programy pro CAD ve strojírenství Dle způsobu práce s realitou Žijeme ve třírozměrném (3D) prostoru. Grafickou informaci však dokážeme uchovat pouze dvourozměrnou (2D) např. papír. Při konstrukci nutné převést 3D na 2D. CAD programy dělíme na:
2
•
2D jedná se pouze o náhradu papíru za obrazovku počítače (viz. dále)
•
3D pracují s 3D modelem. Díky kompletní informaci o tvaru apod. PC může provést např. pevnostní výpočty (viz. dále)
Nižší třída • • • Střední třída
AutoCAD LT, DesigCAD pouze 2D pohodlná tvorba výkresů „klasickým způsobem“.
• • •
AutoCAD, Microstation, CADKEY Totéž co nižší třída + 3D modelář Automatické generování dokumentace z 3D modelu
•
Pro/Engineer, SolidDesigner, Desktop 3D parametrický modelář, CAE
Vyšší třída
•
Unigraphics,
Catia,
Mechanical
3
Příklad 2D zobrazení – technický výkres
CAD nižší třídy - DesignCAD
4
CAD střední třídy - AutoCAD
CAD vyšší třídy – ProEngineer
5
Počítačová grafika • vektorová • rastrová
Rastrová (bitmapová) grafika Grafická informace uložena bod po bodu
Výhody •
opticky věrné uchování snímku, např. fotografie
•
možnost provádění různých grafických efektů, fotomontáží, koláží, střihů apod
Základy zobrazování v PC
Nevýhody •
Omezené možnosti úprav, zvětšování
6
8 x zvětšeno Použití • • •
reklama, propagace, archivace snímků, prezentace, umělecká tvorba… hry a další… Souborové formáty BMP, GIF, JPG a další
Vektorová grafika grafická informace uložena ve formě matematického zápisu Např. čára je plně definována souřadnicemi koncových bodů – zbytek čáry lze dopočítat • Celý obrázek je složen ze základních jednoduchých tvarů (křivek) • •
7
Výhody •
Protože je vektor definován matematicky, je vektorová grafika přesná.
•
Kdykoliv v průběhu tvorby vektorového obrázku (nebo později) je možné provést zásadní změny – vyjmout konkrétní objekt, změnit vlastnosti apod.
•
možnost využít již existujících objektů pro definici parametrů jiných (např. začít čáru přesně ve středu již nakreslené kružnice apod.)
Nevýhody •
Nemožnost zobrazení složitých obrázků
Použití •
programy pro konstrukci a profesionální návrhářské systémy (CAD)
•
grafické a kartografické informační systémy (GIS)
•
reklamní studia, agentury, návrháři a další (CorelDraw).
•
ClipArty v MS Office
Poznámky: • •
V CAD programech se obvykle jeden základní prvek (kružnice, čára, obdélník, text apod.) nazývá entitou. Při zobrazení na monitoru nebo při tisku je vektorová grafika rastrována (na rozlišení monitoru nebo tiskárny)!!!
8
AutoCAD AutoCAD je populární software pro 2D a 3D projektování a konstruování (CAD) Vývojářem je kalifornská firma Autodesk, Inc. Na jádru AutoCADu byla Autodeskem vyvinuta sada profesních aplikací určených pro CAD v oblasti - strojírenské konstrukce - stavební projekce a architektury - mapování a terénních úprav AutoCAD poskytuje řadu API rozhraní (AutoLISP/VisualLISP, VBA, ObjectARX, .NET) a je tak i otevřenou platformou pro nadstavbové aplikace třetích firem Přestože AutoCAD existoval i pro jiné platformy (Unix, Macintosh), dnes jeho vývoj pokračuje jen na platformě Microsoft Windows (aktuální verze podporuje Windows 7, Windows Vista a Windows XP) Program je vyvíjen od roku 1982 z původní verze a práce v operačním systému MS DOS Aktuální verzí je AutoCAD 2011 AutoCAD je dodáván ve 32bitové i 64bitové verzi Existuje řada lokalizovaných verzí AutoCADu, mj. i verze česká Nativním formátem výkresů AutoCADu je neveřejný souborový formát DWG, popř. jeho výměnná (textová) verze DXF. Dnes standardy pro výměnu CAD dat. AutoCAD publikuje CAD data i do formátu DWF (resp. DWFx).
Verze AutoCADu AutoCAD LT AutoCAD Mechanical AutoCAD Electrical AutoCAD Architecture
9
AutoCAD MEP AutoCAD Map 3D AutoCAD Civil 3D AutoCAD P&ID AutoCAD Plant 3D
Existují dvě verze: • •
AutoCAD – střední třída AutoCAD LT – nižší třída
AutoCAD LT je limitovaná verze AutoCADu, stojí méně než normální či profesní AutoCAD (okolo 30000 Kč oproti 110000 Kč za plnou verzi). Oproti plné verzi AutoCADu je AutoCAD LT omezen v řadě funkcí. Především nemá možnosti modelování a práce ve 3D, nepodporuje některé pokročilejší funkce a nemá integrované žádné programovací rozhraní, nepodporuje tedy ani LISP programy a aplikační nadstavby.
Historie vydání Verze 1.0 (Release 1) - prosinec 1982 Verze 1.2 (Release 2) - duben 1983 Verze 1.3 (Release 3) - srpen 1983 Verze 1.4 (Release 4) - říjen 1983 Verze 2.0 (Release 5) - říjen 1984 Verze 2.1 (Release 6) - květen 1985 Verze 2.5 (Release 7) - červen 1986 Verze 2.6 (Release 8) - duben 1987
10
Release 9 - září 1987 Release 10 - říjen 1988 (první vydání v češtině) Release 11 - říjen 1990 Release 12 - červen 1992 (poslední vydání pro Macintosh) Release 13 - listopad 1994 (poslední vydání pro IRIX) Release 14 - únor 1997 AutoCAD 2000 (R15.0) - březen 1999 AutoCAD 2000i (R15.1)- červenec 2000 AutoCAD 2002 (R15.6) - červen 2001 AutoCAD 2004 (R16.0) - březen 2003 AutoCAD 2005 (R16.1) - březen 2004 AutoCAD 2006 (R16.2) - březen 2005 AutoCAD 2007 (R17.0) - březen 2006 AutoCAD 2008 (R17.1) - březen 2007 (první verze pro Windows Vista a 64-bit)
11
AutoCAD 2009 (R17.2) - březen 2008 AutoCAD 2010 (R18.0) - březen 2009 (první verze pro Windows 7) AutoCAD 2011 (R18.1) - březen 2010 (vč. prvního vydání pro Macintosh po přestávce) AutoCAD 2012 (R18.2) - březen 2011 AutoCAD 2013 (R19.0) - březen 2012
Poznámky: •
k jednomu cíli vede spousta cest
•
používejte nápovědu
•
uživatelská příručka – postupy referenční příručka – vysvětlení všech příkazů LB – levé tlačítko myši (LM), RB – pravé tlačítko myši (PM)
Obrazovka AutoCADu starší verze
12
Obrazovka AutoCADu 2012
Obsluha AutoCAD umožňuje většinu svých funkcí (příkazů) zadávat pomocí několika alternativ: •
Příkazová řádka
•
Panely nástrojů – nejčastější příkazy
•
Menu (ale i tam není všechno)
Obvykle kombinace výše zmíněných alternativ
13
Příkazový řádek pro zadávání příkazů doplňování parametrů příkazům (např. souřadnice bodů, poloměry kružnic, zda chcete udělat kopii apod.) • komunikace z uživatelem - příkazový řádek vždy sledujte, je v češtině, a pomocí celkem srozumitelných zpráv Vás povede při jakékoliv činnosti. Nový příkaz zadáváme na výzvu „Příkaz:“ • •
dvě alternativy příkazů: • •
Česky - např. „úsečka“ Anglicky – „_line“.
Poznámka: Při zadávání čehokoli do příkazové řádky tam není třeba klikat myší
ESC kdykoli– ukončí příkaz
ENTER na výzvu „příkaz:“– zopakuje poslední příkaz
V [] možnosti dalších voleb pro daný příkaz – zvýrazněné jedno nebo více velkých písmen (číslic).
Výběr dané možnosti pak provedeme zadáním oněch velkých písmen a ENTER:
14
V <> naposled zadaná hodnota parametru pro daný příkaz:
Pokud nabízená volba vyhovuje - ENTER, jinak normálně zadat nové parametry
Otázky na procvičení 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Co znamená zkratka CAD a CAM? Jaké jsou hlavní rozdíly mezi programy typu 2D a 3D a jejich využití? Co je to rastrová grafika – její princip, použití, výhody a nevýhody? Co je to vektorová grafika – její princip, použití, výhody a nevýhody? Co je příkazový řádek – jeho význam a použití? Kde se nachází panel modů a k čemu slouží? Jaká operace bude provedena v kreslení použitím klávesy ESC, ENTER a „mezerník“ 8. Jaká hodnota - parametr se zobrazuje v příkazovém řádku v hranatých závorkách <>?
Odkazy a další studijní prameny http://usa.autodesk.com/support/documentation/ – Autodesk - Services & Support - Documentation & Online Help
15
