Tervezés SZÁMÍTÓGÉPES GÉPTERVEZÉS. CAD speciális alkalmazási területei. CAXX modulok kapcsolódási modellje CAM CAD

Tervezés • Gondolatban történő megvalósítás Mérnöki tevékenység, amely

SZÁMÍTÓGÉPES GÉPTERVEZÉS

– követelményeket elégít ki, – a természettudomány törvényeit alkalmazza, a természettudomány törvényeit alkalmazza, – anyagi megvalósításra törekszik.

Fogalmak, történeti áttekintés

1923

(1. előadás)

1961

1986

1991

ÁBRA: Mérnöki tervezőiroda változása a Westwood Works vállalatnál (www.westwoodworks.net)

Történet

CAD speciális alkalmazási területei ArchiCAD

Számítógépes géptervezés

2

„Technológia vonat”:

CAXX‐modulok kapcsolódási modellje

p OptiTex CACD: CAD: CAE: CAPP: CAM: CAPE: CAQC: CAST: Történet


OrCAD

Lung CAD

3

számítógéppel segített koncepcionális tervezés számítógéppel segített tervezés számítógéppel segített mérnöki tevékenység számítógéppel segített folyamat- és művelettervezés számítógéppel segített gyártás számítógéppel segített termeléstervezés számítógéppel segített minőségbiztosítás számítógéppel segített raktározás és szállítás

Történet

CAD

(CA Conceptual Design) (CA Design/Drafting) (CA Design/Drafting) (CA Process Planning) (CA Manufacturing) (CA Production Engineering) (CA Quality Control) (CA Storage and Transport)


4

CAM

• Technológia • Számítógépes rendszert használ • Segít a tervezés megvalósulásában, módosításában, elemzésében, ód í á áb l é éb optimalizálásában

• Technológia • Számítógépes rendszert használ • Gyártási műveletek tervezése, menedzselése, ellenőrzése, felügyelete ll ő é f lü l NC (numerical control) Robot programozás

Történet


5

Történet


6

1

CAE • • • •

Integrált testmodellezés részei

Működés vizsgálata (szimuláció) Kinematikai programok Dinamikai programok Végeselem vizsgálat (feszültség, deformáció, hőhatás, áramlás, stb.)

Történet


• • • • •

7

folyamattervezés geometriai tervezés gyártástervezés gyártás és szerelés szimulációja rapid prototyping

Történet

Miért alakult ki a CAD? • • • • •

• Igények és lehetőségek találkozása a 60‐as években.


9

A fejlődés szakaszai


Gyorsan piacra juttatni. Legkisebb költségráfordítással. Új funkcionális szolgáltatások. Fokozott minőség. Fokozott megbízhatóság.

Történet


10

Eredeti fejlesztések szakasza • 50‐es évektől. Kezdetben csak numerikus adatfeldolgozás. • Grafikus alkalmazás: MIT (1949) számítógéppel vezérelt grafikus megjelenítés. TV ké TV képernyő jellegű katódsugárcső. ő j ll ű k ód á ő • 1962. Az első interaktív grafikus rendszer. (Sketchpad) Ivan Sutherland.

• Eredeti fejlesztések szakasza • Ipari technológiává válás időszaka • Tudásorientált továbbfejlesztés időszaka

Történet

8

Igények

XX. szd. utolsó évtizedeiben: • Árutermelésben túlkínálat. • Szigorú piaci elvárások.

Történet


11

Történet


12

2

Eredeti fejlesztések szakasza


• Képfrissítés problematikája (másodpercenként legalább 30‐szor). • Kezdetben képpont orientált megjelenítés. • Később vonalas megjelenítés. • 80‐as évektől újból a képpont orintált megjelenítőké a vezető szerep.

Történet


13



Történet


14


• Az első eszközfüggetlen grafikus rendszer. GINO, 1966. (University of Cambridge) • 70‐es évek eleje: hatékonyságot növelő szerkesztő eljárások (nagyítás gumivonal szerkesztő eljárások (nagyítás, gumivonal, mozgatás, forgatás stb.) Ezekre nincs lehetőség a hagyományos rajztáblás rajzolásnál.

Történet

• Beviteli eszközök fejlődése: fényceruza, digitalizáló tábla, egér. • 1964. General Motors DAC‐1 rendszere. IBM gépre épülő rajzolórendszer. (Design Automated by Computer) • 1965. Bell Telephone Laboratories. IBM 7094 1965 B ll T l h L b t i IBM 7094 számítógép, DEC 340M monitor. Áramköri alkatrész‐ és huzalozásrajzoló rendszer DAC-1 (GRAPHIC 1)

• Térbeli szemléltetés: huzalváz, takart vonalas ábrázolás, felületszemléltetés, felhasználás lehetősége végeselem analízisben. • Végeselem módszer Végeselem módszer

15

Történet


16

Ipari technológiává válás időszaka

Ipari technológiává válás időszaka

• 1971. Az első kulcsrakész rajzoló és szerkesztő rendszer. (ComputerVision) • 3D‐s geometriai modellezés • Szabad formájú felületek, szplájnok. (Bezier R. Szabad formájú felületek szplájnok (Bezier R 1966. A Renault mérnöke) • Testmodellezés: elemi testekből Boole műveletekkel építkező eljárás (Constructive Solid Geometry)

• Palástmodellezés: határoló lapokkal, poliéderes palástmodellezés. • CAD rendszerek sokasága jelenik meg: GMSolid PADL: együttes test és palástleírás. GMSolid, PADL: együttes test‐ és palástleírás BUILD, 1973. (Anglia: Cambridge Computer Lab.) COMPAC, Németország: Berlini Műszaki Egyetem

Történet

Történet


17


18

3

Ipari technológiává válás időszaka EUCLID, Franciaország EUKLID, Svájc TIPS1, Japán: Hokkaido Egyetem, 1973. 80‐as 80 as évek: évek: • Árnyalási módszerek • CAM • Szabványos adatátvitel: CORE, GKS, PHIGS, VDA‐ FS, SET, PDES, IGES, STEP Történet


A tudásorientált továbbfejlesztés időszaka • 80‐as évek eleje: ICAD = Intelligens CAD • Sikertelen • ICAD helyett aCAD = advanced CAD, fejlett CAD rendszer • 80‐as évek vége: tervezői tudás + interaktív hasznosítása a CAD‐ban • Alaksajátosság koncepció (feature based)

19

Történet


20/20

4

A gépészeti tervezés folyamata • • • •


Koncepció kialakítás Koncepcionális tervezés Konstrukció szintézis Konstrukció Konstrukció elemzés elemzés

• Részlettervezés • Termékértékelés • Termékdokumentálás VDI 2221 irányelv szerint:

Gépészeti tervezés (2. előadás)

Tervezés

Koncepció kialakítása


Koncepcionális tervezés

• Piaci igények felmérése • Követelmények megfogalmazása (műszaki, gazdasági, minőségi, környezetvédelmi, stb ) stb.) • Korábbi termékek áttervezésének lehetősége • Számítástechnika alkalmazása: információ szerzés, rendezett feldolgozás (adatbázisok)

• Rögzíti a:

Tervezés

Tervezés


3

– – – –

– Pl.: Visual Concept

4

Rendszerszemléletű modellezés: • Részegységekre, alkatrészekre bontás • Alkatrészek alakja • Anyagok megválasztása • Gyártási eljárások • Működési feltételek • Huzalváz‐, felület‐, testmodellek

Funkcióstruktúra generáló és elemző, huzalvázas modellező, kinematikai tervező kinematikai tervező, forma‐ és színkidolgozó, működésszimuláló,

szoftverek alkalmazására.



Konstrukció ‐ szintézis

• Lehetőség van:

Tervezés

Konstrukció fajtáját (új, módosított, áttervezett) Funkciókat Működés fizikai alapjait Működés fizikai alapjait Forma‐ és színterveket

• Nem általános a szoftver alkalmazás

Koncepcionális tervezés – – – – –

2

5

Tervezés


6

1

Konstrukció ‐ szintézis

Konstrukció ‐ elemzés

• 2D rajzoló szoftverek • Adatbázisok használata (kötőelemek, csapágyak) • Team – munka (számítógép – k ( á í ó é hálózat) háló ) • Korábbi gyártmányok adatbázisai

Tervezés


• • • • •

Terhelések, igénybevételek meghatározása Mérnöki mennyiségek számítása Optimális működési viszonyok megállapítása Működési folyamat szimulációja Célszoftverek: szilárdsági, termikus, áramlástani, stb. számításokra • Végeselem szoftverek (adatátvitel a CAD és a VEM között)

7

Tervezés

Részlettervezés • • • • • •


9

• • • • • • •

Szabványos elemek könyvtárai Rajzi szimbólum könyvtárak Parametrikus tervezés Alaksajátosságon alapuló tervezés Összeállítás modellezők Szövegszerkesztők, táblázatkezelők Hálózati adatkezelés

Tervezés

Termék ‐ értékelés • • • • • •



10

Termék ‐ értékelés

Funkciók teljesülnek‐e? Gyártás és szerelés helyessége Szabványok betartása Minőségi előírások teljesülése Költségtervnek megfelelés Kereskedelmi szoftverek a gyártási és szerelési költségekre

Tervezés

8

Részlettervezés

Alkatrészek végleges geometriája Végleges anyagválasztás Tűrések Hőkezelés, felületkezelés Gyártáselőkészítés információi (pl. darabjegyzék) Rajzoló szoftverek

Tervezés


11

• Gyors prototípus gyártás (rapid prototyping) • Működési folyamatokat szimuláló szoftverek • Cél: költségcsökkentés = fizikai modellek, prototípusok kiküszöbölése í k kikü öbölé

Tervezés


12

2

Termék ‐ dokumentálás • • • • • •

Termék ‐ dokumentálás

Alkatrészek gyártási rajzai Összeállítási rajzok Szerelési, ellenőrzési tervek Darabjegyzék, anyaglista Üzemeltetési leírás Minőségi követelmények

Tervezés


• Papír adathordozók: gépkönyvek, prospektusok szövegszerkesztő, kiadványszerkesztő szoftverrel • Mágneses adathordozók: multimédiás eszközökkel készülnek eszközökkel készülnek • Papírmentes gyár koncepciója • Semleges fájlformátumok (IGES, STEP)

13

Tervezés

14

• „Technológia vonat” • Külső integrálódás


15

Tervezés

Klasszikus termékfejlesztés

Tervezés


Az emberi tevékenység és a számítógép alkalmazásának részaránya a tervezésben

CAxx technológiák integrálása • „CAD ‐ kerék” • Belső integrálódás

Tervezés



16

Szimultán termékfejlesztés

17

Tervezés


18

3

Hardver eszközök • Munkaállomás (workstation) ‐ adott feladatra ‐ hatékony ‐ drága • Személyi számítógép (PC) ‐ rugalmas ‐ olcsóbb

Számítógépes géptervezés A számítógépes tervezés eszközei (3. előadás)

Eszközök

Hardver eszközök fejlődése IBM 3380 disk

Eszközök

1980 20 GB 2000 kg 800 000 $

Sajátos igények

+35 év + 60% - 99,95% - 99,995%

• • • •


Nagyméretű és nagy felbontású monitor Erős videókártya (valós idejű megjelenítés) Nagy tárolási kapacitás Rajzok nyomtatásához: plotter

2015 32 GB 1g 40 $ 3

Eszközök

Szoftverek



4

CAD szakmodulok

• 2D rajzoló programok (AutoCad, KeyCreator,...) • 3D modellező programok (Solid Edge, Solid Works, Inventor, Mechanical Desktop, ...) • Integrált tervezőrendszerek (Pro Engineer, Catia, NX (Unigraphics),...) Eszközök

2

microSD kártya

• • • • • • • •


5

• • • • • • • • • •

koncepcionális tervező öntészeti modul cipő tervezés formatervező fröccsöntő szerszámtervező modul elektronikus áramköri panelek megjelenítése lemezalkatrész tervező modul fémöntő szerszámtervező modul ergonómiai elemzés kábelezés modellezése Eszközök

• lemezalkatrész megmunkáló modul • repülőgép konstrukciós szakmodul • csővezeték modellezése • hegesztés tervező modul • autó konstrukciós szakmodul • kinematikai szimuláció • koordináta mérőgép adatait feldolgozó modul • dinamikai szimuláció • szilárdsági szimuláció • ……stb.


6

1

2D rajzolók eszközrendszere • • • • • • • Eszközök

7

Koordináta‐rendszerek Rajzelemek Transzformációk Módosítások Metszet vonalkázása Méretek megadása Szöveges információk

Eszközök

Koordináta‐rendszerek • • • • • • •

Eszközök

Eszközök

9

Egyenes szakasz (line) Körív (arc) Kör (circle) Sokszög (poligon) Törött vonal (polyline) Kúpszeletek Szplájn (spline)

Transzformációk • • • •



10

Módosítások

Elmozdítás (move) Másolás (copy) Forgatás (rotate) Tükrözés (mirror)

Eszközök

8

Rajzelemek

• Globális (világ koordináta‐rendszer, WCS) • Lokális (felhasználói koordináta‐rendszer, UCS) • Nézet koordináta‐rendszer, VCS



• • • • • •

11

Levágás, kivágás (trim) Kiterjesztés, meghosszabbítás (extend) Kettévágás (break) Nagyítás, kicsinyítés (scale) Letörés (chamfer) Lekerekítés (fillet, round)

Eszközök


12

2

Beállítások • • • • • •

Összetett rajzelemek

Rajzi szabványok (ISO, DIN, ANSI) Mértékegységek Rajzlapméretek Rajzelemek attribútumai (vonaltípusok, színek) Méretezési paraméterek Betűtípusok, betűméretek

Eszközök


13

Gyakran ismétlődő feladatok megoldására összetett szimbólumok • Block • Symbol • Pattern

Eszközök


14

Rajzolási, szerkesztési segédeszközök • • • •

Rétegek (layer) Pontháló (grid) Rácspontokra ugrás (snap) Aktív kurzor (jellegzetes pontok érzékelése és kijelzése) • Fogók

Eszközök


15

3

Egyszerű görbék • • • •


egyenesek körök körívek ellipszisek

MODELLEZÉS GÖRBÉKKEL (4. előadás)


Egyszerű görbék alkalmazása egyenesek

Görbék

2

Szabad formájú görbék • Bonyolult görbék megjelenítésére is szükség van • Adott pontokhoz képest interpoláló vagy approximáló görbék • A tervező által irányítható kell legyen • Számítási hatékonyság és könnyű tárolás igénye y g y g y

körív

kör


Görbék

3


Szabad formájú görbék

Görbék

4

Szabad formájú görbék

Nyitott görbe interpoláló kontroll pontok

approximáló Zárt görbe


Görbék

5


Görbék

6

1

A hagyományos leírás hátrányai

Görbék leírása

• A leírás nem feltétlenül jelent egyértelmű geometriát (pl. végtelen egyenes) • Több‐értékűek lehetnek • Bonyolult kijelölni egy pontot a görbén • Függ a koordináta‐rendszertől gg

• A hagyományos explicit és implicit alakok nem előnyösek • Példa az explicit Példa az explicit alakra: alakra

y  mx  c

Az explicit forma alkalmazása a görbén lévő pontok generálására alkalmas.

• Példa az implicit alakra:

ax  by  c  0

Az implicit forma segítségével egy adott pont illeszkedését tudjuk ellenőrizni. Számítógépes géptervezés

Görbék

7


Parametrikus leírás

Görbék

8

Parametrikus leírás

• A görbék egy paraméter függvényeként vannak definiálva: u

p  p(u ) ami egyenértékű x  x(u ), y  y (u ), z  z (u )

u

görbe, p=p(u)

felület, p=p(u,v) v


Görbék

9


Hatványfüggvények, mint parametrikus görbék

Görbék

Köbös polinomok • Lagrange interpoláció – 4 pont • Hermite interpoláció – 2 pont, 2 érintő

• A köbös polinomok a legalacsonyabb rendű hatványfüggvények, amelyekkel a térgörbék leírhatók • A görbék 4 határfeltétellel definiálhatók

p1

p3

p2 p0

Lagrange

- egy vezérlőpont a görbe minden részére hat - hajlamos oszcillációra Görbék

P1’

P0’

p1

p(u )  k 0  k 1u  k 2u 2  k 3u 3


10

11


Hermite p0 - folytonossághoz a szomszédos ívek a közös végpontjában azonos kell legyen az érintő - görbület általában nem folytonos Görbék

12

2

Bézier görbék

Bézier görbék

• A Bézier görbéket azért fejlesztették ki, hogy a görbék kényelmesebb módosítását tegyék lehetővé • A Bézier görbék polinomok, amelyek approximálnak a kontroll poligonhoz

Tulajdonságai: • a görbe átmegy a szélső pontokon (p0 és pn), • az érintő a szélső pontokban p1‐p0 és pn‐1‐pn. • a súlyfüggvények szimmetrikusak, azaz a sorrend megfordítása nem befolyásolja a görbe alakját. gf f y j g j Kontroll pontok

pn‐1 Kontroll poligon p1


Görbék

13

Bézier görbék és a de Casteljau‐algoritmus


Görbék


p0

Görbék

pn

14

Bézier görbék és a de Casteljau‐algoritmus

15


Példa egy Bézier görbére

Görbék

16

Globális módosítás

A Bézier görbe hátrányai • Bonyolult a pontok beillesztése • Helyi módosítást nem tesz lehetővé Számítógépes géptervezés

Görbék

17


Görbék

18

3

Lokális módosítás

Összetett görbék • A szegmensekből összerakott görbéket összetett görbéknek nevezzük • Folytonosnak kell lenniük a csatlakozási pontokban 2

1

3 4


Görbék

19


Görbék

A folytonosság mértéke • • • •

20

Görbe folytonosság

Pozíció folytonosság (a végpontok kapcsolódnak) Érintő folytonosság (1. derivált azonos) Görbület folytonosság (2. derivált azonos) Magasabb rendű deriváltak azonosak

2

1

3

kapcsolódás (C0 folytonosság)


Görbék

21


Görbe folytonosság

Görbék

22

Görbe folytonosság 1

2

1 2

Folytonos görbület

Közös érintő

Görbület folytonosság (C2 folytonosság) Érintő folytonosság (C1 folytonosság)


Görbék

23


Görbék

24

4

Összetett görbék

B‐szplájn görbe

C2

• A köbös szplájn folytonossággal rendelkezik a közbenső pontokban • A köbös szplájn nem tesz lehetővé helyi beavatkozást 1

2

• A B‐szplájnok a Bezier görbék általánosításai • A legnagyobb előnyük, hogy helyi beavatkozást tesznek lehetővé

3 4

Köbös polinomok


Görbék

25


Görbék

26

Racionális görbék és a NURBS • A racionális polinomok két polinom hányadosaként írhatók le. Homogén koordináták • A görbék módosíthatók újabb kontroll pontok beiktatásával • Egy általánosan használt alak a Non‐Uniform Rational B‐spline (NURBS) = nem‐egyenközű racionális B‐szplájn • A csomópontvektor egyes elemei nem egyenletes térközönként helyezkednek el. • Előnyei miatt egyeduralkodóvá vált a CAD/CAM gyakorlatban Számítógépes géptervezés

Görbék

27

5

3D modellezés csoportosítása topológiai szempontból • Manifold – kétdimenziós pontsokaságra leképezhető alakzatok


• Nem manifold

MODELLEZÉS FELÜLETEKKEL

– nem valószerű, kétdimenziós pontsokaságra nem leképezhető objektumok – pl. a modellben eltérő dimenziójú alapegységekből áll

(5. előadás)


Manifold modellező eljárások csoportosítása

Felületek

2

Felületmodellezés tulajdonságai • Nem kezel topológiai információkat • A felületek csak „látvány” szintjén összefüggőek

• Nem teljes értékű modellező‐rendszerek – Huzalváz‐modellezés

Felületmodell

– Felület‐modellezés

Palástmodell

(véges, zárt, szabadformájú felületfoltokat ír le)

• Teljes értékű modellező‐rendszerek – Palást‐modellezés

• Az objektum határoló felületeinek létrehozása:

(létezik poliéderes és valósághű palástmodell)

– felületfoltok geometriai pozicionálásával – különböző folytonossági megszorítások előírásával

– Test‐modellezés (=Térfogat‐modellezés) (véges, zárt, reguláris ponthalmazokat ír le) Számítógépes géptervezés

Felületek

3


Felületmodellezés tulajdonságai

4

Felületmodellezés

• Alkalmas

• A görbe modellezés kiterjesztése • Parametrikus leírás:

– bonyolultabb alakok, formák, megadására, – takart vonalas megjelenítésre, – árnyékolt képek előállítására,

p  p(u , v)

• Nem alkalmas – – – –

Felületek

amivel egyenértékű: amivel egyenértékű:

térfogat‐ vagy tömeg‐jellemzők számítására, ütközésvizsgálatra, mérnöki számításokhoz numerikus modell készítésére.

x  x(u, v),

y  y (u , v), z  z (u , v)

v

Izoparametrikus vonalak

u Számítógépes géptervezés

Felületek

5


Felületek

6

1

Lineáris Coons‐folt

Kettős köbös folt

• A Coons‐foltok olyan felületek, melyek görbeoldalú térbeli négyszöget közelítenek. • A felület lineárisan interpolál p01 D1 a határoló görbék között C0 p11 • Leírás egyszerű • Nem lehetséges a szomszédos foltokkal egyenletes átmenetet C1 v képezni

• A harmadrendű görbéből származik • 16 ismeretlen ‐ 16 határfeltétel • Ugyanúgy,mint a Lagrange vagy a Hermite görbékkel, bonyolult velük dolgozni

p00 Felületek

i 0 j  0

p10

7


Bézier felületek

9


Görbékből származó felületek • • • • •

8

• Hasonlóan a görbéhez, a B‐spline felületek is a Bézier felületek általánosításainak tekinthetők • A felület megközelíti a kontroll poligont • Nyitott és zárt felületek egyaránt megvalósíthatók

– nincs lokális módosítási lehetőség – bonyolult megvalósítani a sima átmenetet a szomszédos foltok között

Felületek

Felületek

B‐Spline felületek

• Bézier görbékből alkotott felületek • Ugyanazok a problémák, mint a Bézier görbékkel:


3

D0 u


3

P(u, v )   k i , j u i v j

Felületek

10

Henger

Henger (kihúzás) Vonalfelület Forgásfelület Súrolt felület Szoborszerű felület Szoborszerű felület

• Egy görbét egy vektor mentén mozgatunk • CAD rendszerekben kihúzással (extrusion) képezzük

Generáló görbe

Vektor


Felületek

11


Felületek

12

2

Henger

Vonalfelület • Egyenletesen osztja fel a két határoló görbét • A keresztmetszeteket egyenesekkel köti össze 2. élgörbe

Lineáris interpoláció

1. élgörbe


Felületek

13


Vonalfelület

Felületek

14

Forgásfelület • Egy görbét megforgatunk egy tengely körül

Ruled surface

Tengely Görbe


Felületek

15


Forgásfelület

Felületek

16

Súrolt felület • Egy megadott görbe végigfut egy vezérgörbe mentén

Revolved surface

Vezérgörbe

Adott görbe


Felületek

17


Felületek

18

3

Szoborszerű felület

Beépített felületek

• Teljesen általános felület • Felületi foltok összekapcsolásából keletkezik


Felületek

19


Felületek

20

4

Testmodellezés értelmezése • A test‐modellezés az objektumokat véges, zárt, reguláris ponthalmazként leíró eljárás.


• Az adatszerkezetben a testet felépítő alapegységek és ezek kapcsolatainak leírása is megtalálható. kk l t i kl í á i t lálh tó • A testmodellezés egyszerűbb, mint az egyéb modellezési eljárások.

Testmodellezés (6. előadás)

Testmodellezés

Testmodellezés csoportosítása

Testmodellezés csoportosítása • Véges tértartomány nyolcadolása • Tértartományok feltöltöttségének vizsgálata • A 100%-os és 0%-os részeket nem kell vizsgálni • A részben feltöltött tartományokat újra nyolcaduljuk (3. hierarchikus szint)  A folyamatot hierarchikus dekompozíciónak nevezik  Csak merőleges, sík felületekkel határolt objektumok esetén pontos  Ferde és görbült felületek esetén csak közelít

– Hasáblebontó módszer – Féltér módszer

• Térfogat‐feltöltő eljárások Térfogat feltöltő eljárások – Elemi sejtekkel való modellezés – Elemi testekkel való modellezés (CSG)


2

Hasáblebontó módszer lépései

• Térfogat‐lebontó eljárások

Testmodellezés


3


Testmodellezés


4


Féltér módszer lépései

Elemi sejtekkel való modellezés

• végtelen kiterjedésű felületekkel a teret 2db végtelen kiterjedésű tartományra bonjuk • A végtelen kiterjedésű felületeket a modellezendő objektum felületeire fektetjük • A felület egyik oldalán lévő félteret üresnek, a másikat anyaggal feltöltöttnek tételezzük fel • A féltér definíciója:

• Az alkatrészek a méretüknél több nagyságrenddel kisebb, ún. izomorf cellákból épülnek fel • Követő modellező módszer, mert a sejtekkel való feltöltés feltételezi a geometriai alak előzetes létezését g • Az elemi sejtek alakja, mérete egy modellen belül is változhat

• A test térfogatát a Hi félterek közös része (metszete) adja: • A teret elválasztó felület lehet sík~, henger~, kúp~, gömb~, tórusz~, stb felület. Testmodellezés


5

Testmodellezés


6

1

CSG példa, Boole fa

Testmodellezés csoportosítása Elemi testekkel való modellezés • Constructive Solid Geometry (CSG) • Az alkatrészek a méretük nagyságrendjébe eső, meghatározott geometriájú, ún. testprimitívekből épülnek fel

C

(téglatest, kúp, gömb, stb)

• Az alaptesteket Boole műveletekkel módosítjuk (kompozíciós műveletek)

A

• egyesítés • kivonás

(A\B)  C

• közös rész

B

• (ragasztás) • Boole fával jeleníthető meg Testmodellezés

A\B


7

Testmodellezés

További modellező módszerek

• A testeket lapok, élek és csúcsok alkotják • A topológia szabályait kell kielégíteni az objektumoknak – a lapokat élekből alkotott hurok határolja – minden él két lap metszésvonala – minden él csúcsban végződik mindkét végén minden él csúcsban végződik mindkét végén – legalább 3 él találkozik minden csúcsban

• Sajátosság alapú (feature‐based) modellezés


8

Boundary Representation (B‐Rep)

• Boundary Representation (B‐rep) – Palástmodellezés

Testmodellezés


9

Testmodellezés


10

CSG vagy B‐Rep

Boundary Representation (B‐Rep) • Az Euler‐féle szabály szerint: V‐E+F=2 • A felületnek zártnak kell lennie

Élek E=12 Csúcsok V=8

CSG

B‐Rep

• • • • •

• Rugalmas és hatékony megjelenítés • Explicit tárolás • Előállítható a CSG‐ből • A jelenlegi CAD rendszerek használják

Egyszerű megjelenítés Egyszerű objektumokra határolt Bináris fa‐ként tárol Bonyolult a számítás Bonyolult a számítás Egyre ritkábban használják

Lapok F=6

Testmodellezés


11

Testmodellezés


12

2

Feature‐Based modellezés

Feature‐Based modellezés

• Az alkatrészeket úgy modellezzük, hogy sajátosságokat adunk egy alaptesthez • A sajátosságok gyártási műveleteket jelenítenek meg: furat, borda, lekerekítés, letörés, horony, stb. meg: furat borda lekerekítés letörés horony stb • Anyag hozzáadással vagy elvétellel dolgozik, a CSG‐ hez hasonlóan

Testmodellezés


13

• A sajátosságok nem csak egyszerű alaptestek lehetnek, előállíthatók kihúzással, sepréssel, forgatással, stb. • A munkafolyamat története a history tree, hasonló a CSG‐beli Boole fához

Testmodellezés


Alaksajátosságok

14

Példa Horony

Lekerekítések

Furat

Testmodellezés


15

Példa alaksajátosságokra

Héj

Testmodellezés


16

Példa alaksajátosságokra Lekerekítések

Horony

Furat Testmodellezés


17

Testmodellezés


18

3

Példa alaksajátosságokra

Munkafázisok története Végső állapot Növekvő készültségi fok

Állapot3 Állapot2

Állapot1 Héj Testmodellezés


Alaptest 19

Testmodellezés

Furat Lekerekítés

Horony

Sajátosság hozzáadása


20

Seprés alaksajátosság

Az alkatrészek módosítása • • • •

Héj

Az alkatrész a munkafázisok története szerint készül el A sajátosságok hozzáadhatók, törölhetők, átrendezhetők A sajátosságok méretei megváltoztathatók A sajátosságok paraméterei megváltoztathatók A sajátosságok paraméterei megváltoztathatók – pl. kihúzás helyett kivágás

Testmodellezés


21

Seprés alaksajátosság

Testmodellezés


Testmodellezés


22

Pásztázás alaksajátosság

23

Testmodellezés


24

4

Pásztázás

Testmodellezés


25

5

A hagyományos modellezés korlátai • Alacsonyabb szintű modellezési alapegységeket biztosít – …mint amire a mérnöki gyakorlatnak szüksége van;


• Nem támogatja a mérnöki gondolkozást – nem az elvi vázlatból történő folytonos módosítással készül el a végső modell nem az elvi vázlatból történő folytonos módosítással készül el a végső modell – az ilyen munka inkább rekonstrukció, mintsem tényleges tervezés;

Kényszereken és változókon alapuló modellezés • Nem ad teljes körű leírást a modellezett objektumról

(7. előadás)

– pl. nincs információ a működés, a gyártás, az ellenőrzés stb. szempontjából fontos mikrogeometriai‐, fizikai‐ , vagy anyagjellemzőkről.

Kényszerek


Sajátosságalapú modellezés

Sajátosságalapú modellezés

• Nemcsak az objektumot, hanem az objektumhoz kapcsolódó folyamatokat is leírja

• Sajátosságok: minőségi és mennyiségi jellemzők, és azok közötti összefüggések összessége

• A termék teljes élettartamára jellemző ismereteket kezel

• Alaksajátosságok: A geometriai alak által indukált sajátosságok sajátosságok

2

• Geometriai modellek helyett termékmodellek • Léteznek még jelenség‐, folyamat‐ és működés‐ sajátosságok is

Kényszerek


3

Alaksajátosságok típusai

4

• vázlatkészítés,

– valamely funkció teljesítéséhez szükséges zárt alakzatot jelenti. Ez a hordozó alakzat.

– a vázlat geometriai és méretkényszerekkel való ellátása;

• Alakmódosító alaksajátosságok,

• bázis, és további alaksajátosságok létrehozása

– gyárthatóság, szerelhetőség, szilárdsági szempontok, stb. alapján módosítja a hordozó sajátosságokat ját á k t

– …anyag hozzáadásával vagy elvételével;

• Alakfüggetlen alaksajátosságok

• alkatrész módosítása;

– a névleges alak másodlagos módosulását jelenti, pl.: méret‐, alak‐ és érdességi tűrések, felületkezelések

• Alaksemleges alaksajátosságok

• anyag, és más attributív információk hozzárendelése.

– nincs közvetlen kapcsolata a geometriával, alkatrészhez/alkatrészcsoporthoz rendelt, pl: anyagok, anyagjellemzők, hőkezelési előírások Számítógépes géptervezés


Alkatrész‐modellezés főbb részei

• Alaklétrehozó alaksajátosságok,

Kényszerek

Kényszerek

5

Kényszerek


6

1

Dinamikus modellezés

Kényszerek a modellezésben

• A tervezés során szükséges a kiinduló geometria többszöri módosítása, melyet – – – – –

• A felhasználói kényszerek a tervezési cél alapján határozzák meg a geometriát • A tervezési változatok előállíthatók néhány fontos mérettel • A geometria automatikusan megújul a kényszerek g g j y révén

funkcionális, szilárdsági, minőségi, gyárthatósági vagy szerelhetőségi

szempontoknak való megfelelés indukál • Konstrukció‐variánsok előállítására való igény

Kényszerek


7

Kényszerek

Példa


8

Tervezési cél • Az alkatrész legyen kétszer olyan hosszú, mint amilyen széles • A furat mindkét irányban középen legyen • A furat átmérője legyen 50 mm

D5

D1 D2 D4 D3

Kényszerek


9

Kényszerek definiálásának típusai • Parametrikus modellezés – – – –

A kényszerek adott sorrend szerint vannak megadva Mindegyik kényszer számítása az előtte meghatározottakra épül Fontos a kényszerek előírásának sorrendje A paraméterek között nemcsak matematikai, de logikai kapcsolatrendszer is felírható.

Kényszerek


Parametrikus meghatározás A felhasználó előírja a D1 méretet, a többi méret számítása egymás után történik:

D1  x D2  D1 / 2 D3  2 D1 D4  D3 / 2

• Változó alapú modellezés

D5  50

– A kényszerek megoldása egyidejű – A kényszerek előírásának sorrendje nem lényeges Kényszerek


10

11

Kényszerek


12

2

Változó alapú meghatározás

Kényszerek típusai

Egyenletrendszer egyidejű megoldása:

D5  50  0

• Alap kényszerek • Méretezési kényszerek • Geometriai kényszerek

D1  2 D2  0 2 D1  D3  0 D3  2 D4  0 D1  x  0 Kényszerek


13

Kényszerek

Kényszerek típusai • Alap kényszerek • Méretezési kényszerek • Geometriai kényszerek

Kényszerek

– – – – – – –

• Alap kényszerek • Méretezési kényszerek • Geometriai kényszerek

15

Kényszerek

Kényszerek típusai • Alap kényszerek • Méretezési kényszerek • Geometriai kényszerek

Kényszerek

– – – –

– – – – –

Vízszintes méret Függőleges méret Hossz‐méret Szögméret Sugár méret


16

„Okos” vázlat

Párhuzamos Merőleges Érintő Egytengelyű, egybevágó, közös síkban van,


14

Kényszerek típusai

Vízszintes Függőleges Mindkét vég rögzített Pont elhelyezés Pont X koordinátája P t Y k di átáj Pont Y koordinátája Vonal szöge



17

• A legtöbb CAD rendszer használja az „okos” vázlat eszközt • A tervezési célt úgy követjük, hogy a kényszerek automatikusan működnek • Például: ha két vonal közel merőleges, az „okos” vázlatban merőleges lesz, a kényszer miatt.

Kényszerek


18

3

Összeállítás modellezés • Egy szerelt egység kettő vagy több alkatrészből áll, amelyek a térben egymáshoz képest valamilyen viszonylagos helyzetet foglalnak el • Az alkatrészek helyét és viszonylagos Az alkatrészek helyét és viszonylagos mozgását kényszerek határozzák meg • A legtöbb összeállítás mozgása kényszerekkel teljes mértékben kötött (nincs mozgás) • A mechanizmusok mozgása csak részben kötött (szabadságfok)

Számítógépes géptervezés Szerelt egység modellezése (8. előadás)

Szerelés

Szerelt modellek alkalmazásai


2

Példa egy összeállításra

• Ütközés vizsgálat • Megjelenítés – árnyalt – robbantott bb

• Animáció • Mechanizmus‐elemzés

Szerelés


3

Szerelés

Robbantott szerelés

Szerelés



4

Fúrógép: szerelt modell

5

Szerelés


6

1

Kávéfőző: modell és robbantott ábra

Fúrógép: robbantott ábra

Szerelés


7

Szerelés

Gitár

Szerelés



8

Gitár

9

Szerelés

Gitár

Szerelés



10

Gitár

11

Szerelés


12

2

Gitár

A szerelés hierarchia • A szerelés hierarchia meghatározza a kapcsolatot az alkatrészek között • A szerelt egységeknek több szintje lehet (összeállításon belül rész összeállítás) (összeállításon belül rész összeállítás)

Szerelés


13

• Eszterga • Tokmány •…

14

• Az elhelyezés mozgatással és forgatással történik • Ez megköveteli a relatív helyzetek pontos ismeretét koordináta rendszerek használatát ismeretét, koordináta rendszerek használatát, és számszerű értékek ismeretét • Ha egy alkatrész mérete vagy helyzete megváltozik, az összeállításnak át kell alakulnia

alkatrészek

– Szegnyereg •…

– Sebességváltó


Az alkatrészek elhelyezése a szerelésben

Példa a szerelés hierarchiára – Főorsó

Szerelés

rész-összeállítás

•…

– Szánszerkezet • … stb. Szerelés


15

Szerelés

Összeállításban használt kényszerek • A kényszerek folytonos kapcsolatot teremtenek az alkatrészek között • Általában hasonlóan használhatók, mint a 2D‐s y kényszerek • Jellegzetes kényszerek: – – – – Szerelés


16

Animáció és mozgás • Ha egy szerelés nem teljesen lekötött a kényszerekkel, relatív mozgás lehetséges

Két felület felfekszik egymáson Tengelyek egybeesnek Két felület párhuzamos, előírt távolságra stb. Számítógépes géptervezés

17

Szerelés


18

3

Mechanizmus tervezés

Mechanizmus elemzés

• A mechanizmus egy olyan szerelt egység, amely lehetővé tesz relatív mozgást az alkatrészek között • A mechanizmus tagokból áll, amelyeket kényszerek kötnek össze • A kényszerek típusai: A kén s erek típ sai – – – – – Szerelés

• Több CAD rendszerben lehetőség van „hajtásra”, egy tag bemenő mozgásának előírásával • A többi tag a kinematikai viszonyoknak A többi tag a kinematikai viszonyoknak megfelelően mozog • Általában lehetőség van erőhatások számítására

forgó csúszó gömb henger csavar Számítógépes géptervezés

19

Szerelés


20

Robbantott nézet

Mozgás szimuláció

Szerelés


21

Szerelés


22

4

Bevezetés • A mérnöki tervezés során szükség van feszültségek, hőmérsékletek, rezgések, stb. elemzésére g gy • A megszokott számítások csak egyszerű esetekben alkalmazhatók. Pl. egy befogott tartó számítása elvégezhető hagyományos módszerekkel • Egy hajtóműház feszültség‐eloszlása viszont nem vizsgálható a klasszikus módon

Számítógépes géptervezés Végeselemes vizsgálat (9. előadás)

Végeselem

Végeselem‐módszer

2

Alkalmazások

• A FEM (Finite Elements Method) vagy VEM bonyolult feladatok megoldását teszi lehetővé, numerikus úton • Nagy teljesítményű, rugalmas, de számítás‐ Nagy teljesítményű rugalmas de számítás igényes • Ahhoz, hogy elfogadható időn belül kellő pontosságú eredményt kapjunk a valóságot jól leíró modell szükséges

• • • • •

Végeselem

Végeselem



3

Feszültség vizsgálatok Folyadék áramlások Hőátvitel, hőtechnikai elemzések Dinamikai vizsgálatok Stb.


4

Alapismeretek (feszültség elemzés)

Alapismeretek

• A testet (geometriát) felbontják egymáshoz kapcsolódó egyszerű elemekre, amelyek egy rácsozatot (hálózatot) képeznek • A csomópontok elmozdulásai az erőhatások A csomópontok elmozdulásai az erőhatások függvényei, azaz f=K d Ahol f a működő erők vektora, K a merevségi mátrix és d a csomópont elmozdulása

• Az elmozdulások meghatározásához nagyszámú egyenletből álló egyenletrendszert kell megoldani • Az elemek közötti nyúlás és az annak megfelelő feszültség a csomópontok elmozdulásából interpolálható • Ez az információ lehetővé teszi a nyúlások és feszültségek pontos becslését az egész alkatrészre nézve

Végeselem


5

Végeselem


6

1

A VEM lépései

Hálózás (Mesh)

• Előkészítés (Pre‐processing) – hálózás, peremfeltételek • Megoldás – „a számok ropogása” • Kiértékelés (Post‐processing) – Az eredmények megjelenítése

Végeselem


• Elemek és csomópontok létrehozása • A modell ellenőrzése • Anyagjellemzők megadása

7

Végeselem

Elem típusok

8

Az elemek topológiája

• Elem családok – – – – –


• Vékony héj

Rúd Síkfeszültség Tengelyszimmetrikus térfogati elem Tengelyszimmetrikus térfogati elem Vékony héj Szolid

– Négyzet alakú – Háromszög alakú

• Szolid S lid – Téglatest – Hasáb – Tetraéder

• Az elemek rendűsége – lineáris, parabolikus, köbös Végeselem


9

Végeselem


10

Hálózás

Peremfeltételek

• Az elemtípus kiválasztása után az elemekből alkotott háló előállítása következik, az alkatrész geometriájának megfelelően • Több szoftver automatikus hálózást is Több szoftver automatikus hálózást is lehetővé tesz • A nagyobb pontosság érdekében a feszültséggyűjtő helyek környezetében sűrűbb hálózást célszerű alkalmazni

• Kényszerek – A peremfeltételekkel megkötjük a csomópontok szabadságfokát – például, egy befalazott tartó végén lévő csomópont szabadságfoka: 0 csomópont szabadságfoka: 0 • Terhelések – A működő erők és nyomatékok megadása, amelyek a feszültséget okozzák – A terheléseket a csomópontokon kell elhelyezni • Körültekintően kell eljárni!

Végeselem


11

Végeselem


12

2

Megoldás

Megoldás

• A hálózás és a peremfeltételek megadása után a modell elkészült, a számítás elvégezhető • A bonyolultságtól függően a számítás időtartama néhány perctől órákig vagy időtartama néhány perctől órákig vagy napokig tarthat • A bonyolult esetek szuper számítógépeket igényelnek

• A modell a lehető legegyszerűbb legyen!

Végeselem

Végeselem


13

– Egyszerű geometria – Szimmetria kihasználása – A legegyszerűbb és legnagyobb elemek használata A legegyszerűbb és legnagyobb elemek használata

Post Processing


14

Megjelenítési lehetőségek

• Az eredmények megadása számértékekkel, vagy táblázatban, esetleg grafikus formában • A grafikus megjelenítés szemléletes

Végeselem


A programok gyakran többféle megjelenítést kínálnak: • Körvonalas ábrázolás • Elemenkénti vizsgálat l ké i i ál • Nyílhegyekkel rajzolás • Deformált alak • Animáció 15

Végeselem

Automatikus hálózás


16

A végeselem modell Erő

Kényszer

Végeselem


17

Végeselem


18

3

Az eredmény

A végeselem modell részlete

Maximális feszültség

A háló sűrítése a feszültségkoncentrációnál

Végeselem


19

Végeselem

Optimalizálás

• A legtöbb rendszer lehetővé teszi a többszörösen ismételt futtatást, a paraméterek változtatásával, a legjobb megoldás érdekében Az optimálás segít az egyes tervezési paraméte‐ • Az optimálás segít az egyes tervezési paraméte rekre való érzékenység megállapításában • Például, az előző példában a feszültségcsúcs erősen függ a sarok lekerekítési sugarától

Minimális tömeg Maximális szilárdság Minimális költség stb.

Végeselem


21

Végeselem

Dinamikai és rezgés vizsgálat • • • •

– Idő vagy frekvencia alapú gy p – Elmozdulás, sebesség, gyorsulás ábra – Feszültség ábra



22

Egyéb alkalmazások

Az elemzés lépései: • Sajátfrekvenciák és lengésképek • Mozgásegyenletek megoldása

Végeselem

20

A FEM és az optimálás

• Az optimalizálás a geometria, az anyagjellemzők stb. változtatásával keresi a legjobb megoldást • Jellegzetes optimálási feltételek: Jellegzetes optimálási feltételek: – – – –


23

Rétegelt és vegyes (kompozit) szerkezetek Hőátvitel és termál analízis Folyadékok örvénymentes áramlása Műanyagok fröccsöntése Műanyagok fröccsöntése

Végeselem


24

4

Product Data Management Terméktervezés CAD

CAE

A CAD adatait az egész folyamat során használják Marketing


Vásárló igényei

Semleges I/F Termék információ menedzsment

T Termék ék adatbázis

Semleges I/F

A CAD adatátviteli szabványai

Szállítási menedzsment

Gyártás

(10. előadás) Folyamattervezés

Gyártási adatbázis

Anyaggazdálkodás

Ellátás

Gyártás, szerelés és ellenőrző műveletek

Vásárló Bevezetés és elosztás


Adatátvitel

A szállítási lánc

Szállítók

2

A virtuális vállalat • A legtöbb termék nagy számú vállalat közötti összehangolt tevékenységet kíván meg a szállítói láncban • A szállítási lánc úgy is felfogható, mint egy A szállítási lánc úgy is felfogható mint egy „virtuális vállalkozás” • A termék adatokat és más információkat meg kell osztani a résztvevő vállalatokkal

Beszállítók Adatátvitel

Vásárlók


3

Adatátvitel

Virtuális vállalat


4

Tipikus helyzet

Virtuális vállalat

A fő beszállító I-DEAS-t használ

A partner Unigraphics-ot

A fő vállalat CATIA-t használ Vásárlók

Kisebb beszállító AutoCAD-et

Kisebb beszállító Solid Edge-et

Beszállítók Adatátvitel


5

Adatátvitel


6

1

Közvetlen fordítás a CAD rendszerek között

A probléma • Mindegyik CAD rendszer a saját adatformátumát használja • A tervezési adatokat át kell konvertálni az egyik formátumból a másikba egyik formátumból a másikba

Adatátvitel


7

I-DEAS

Unigraphics

CATIA

Pro/Engineer

Adatátvitel


• A probléma megoldása érdekében a CAD adatok cseréjére több szabványt is kifejlesztettek • A CAD rendszerek ezen szabványos A CAD rendszerek ezen szabványos formátumok egy részét képesek beolvasni, ill. kiviteli formátumként használni

Interfészek

Nemzeti és európai

Nemzetközi ISO

IGES PDES

ANSI (USA)

PDDI SET

AFNOR (France)

VDA/FS

DIN (Germany)

CAD*I

EDIF

9

Szabványosítási szervezet

CAD/CAD CAD/CAM

CIM-OSA


8

Az adatszabványok fejlődési folyamata

Adatátviteli szabványok

Adatátvitel

• Minden CAD csomagnak tartalmaznia kell az összes másikhoz fordítót • 4 CAD csomagnál ez 6 4 CAD ál 6 fordítót jelent • 6 CAD csomagnál a fordítók száma már 15!

Adatátvitel

Adatszabványok

Termék adatszerkezet

ESPRIT (EEC)

STEP (Teljes adatmodell)

ESPRIT (EEC) USA Electronics Industry ???


10

Adatszabványok • CAD*I: egy EEC kezdeményezés • EDIF: Electronic Data Interface

• IGES: Initial Graphics Exchange Specification – Napjaink gépészeti szabványa

• PDDI: Product Definition Data Interface

– az USA elektronikai iparának CAD szabványa, amely arra törekszik, hogy bekerüljön a PDES‐be

– a US Air Force fejleszttette ki

• PDES: Product Data Exchange Specification • SET: Standard d’Echange et de Transfer

• STEP: Standard for Exchange of Product Definition Data

– francia fejlesztés a CAD/CAM adatátvitelre

– nemzetközi szabvány, amelynek jó esélye van az általános elfogadottságra

• VDA/FS: Verband der Automobilindustrie – német autóipari szabvány, olyan 3D‐s görbékre és felületekre, amiket az IGES nem kezel Adatátvitel


11

Adatátvitel


12

2

A jelenlegi helyzet

Rövid távú megoldások

• Az IGES‐el történő fordítás megbízhatatlan

• A probléma megoldása érdekében több vállalat egyetlen CAD rendszert szabványosított • Ford

– A geometria romolhat – Sok utólagos módosítás, rendbetétel szükséges

• A STEP‐el való fordítás nem terjedt el széles kö b körben

– Minden beszállító az I‐DEAS‐t használja j

• Chrysler

– A STEP fordítók csak az utóbbi időben érhetők el

– Minden beszállító a CATIA ‐t használja

• A létező átviteli lehetőségek adatvesztéssel működnek a

• General Motors

– Paramétereknél és kényszereknél – Sajátosságoknál és a történet fánál Adatátvitel


– Minden beszállító a Unigraphics ‐ot használja 13

Adatátvitel


Új probléma a beszállítóknak

Semleges felület

• Ha valaki mindhárom autógyártóval üzleti kapcsolatba akar kerülni használnia kell az I‐ DEAS‐t, a Unigraphics‐ot és a CATIA‐t is! • A kisebb vállalatok ezt nem engedhetik meg A kisebb vállalatok ezt nem engedhetik meg maguknak

CAD 1


CAD 2

CAE 1

CAE 2

Semleges interfész

CAPP

• Jobb megoldás megbízható adatátviteli szabványok kifejlesztése, semleges felülettel (neutral interface) Adatátvitel

14

15

Adatátvitel

Követelmények az Interfész‐el szemben

PP&C

CAM

CAQ


16

További követelmények

• Legyen képes kezelni az összes gyártási adatot

• A rendszer legyen illeszthető más szabványokhoz

• Ne legyen információvesztés

• Legyen független a számítógép‐kiépítettségétől

(őrizze meg a jelentés‐tartalmat a konvertálás alatt)

• A rendszer hatékonyan legyen képes kezelni a gyártás követelményeit

• Tegye lehetővé hogy a szabványból alkalmazás‐ orientált részleteket lehessen felhasználni, a költségek csökkentése érdekében

• A rendszer legyen nyitott, tegye lehetővé a bővítést vagy szűkítést

• Az interfész felfele és lefele is legyen kompatibilis

Adatátvitel


• Teszteléssel kell ellenőrizni a hatékonyságot 17

Adatátvitel


18

3

IGES

Problémák az IGES‐el

(Initial Graphics Exchange Specification)

• ASCII fájl formátumú

• Sok kompatibilitási hiányosság

• Sok 2D‐s és 3D‐s CAD entitást tartalmaz

• Megbízhatatlan fordítás, főleg bonyolultabb geometria esetén

• 1980 óta számos változat jelent meg

• Nincs egyértelmű információ a modellezési alapokról

• Széles körben elterjedt

• Hiányos támogatás a hasonlóság ellenőrzésben Számítógépes géptervezés

19

Adatátvitel

STEP


20

A STEP felépítése

(Standard for Exchange of Product Definition Data)

• • • •

Egy szabályos modellt használ az adatátvitelre Az információ átadására az EXPRESS nyelvet használja Az EXPRESS a Pascal, a C, és más nyelvek elemeiből áll A d ttí Az adattípusok és struktúrák definiálására k é t ktú ák d fi iálá á szerkesztéseket tartalmaz, az adat feldolgozásra viszont nem • Az EXPRESS egyértelmű módon írja le a geometriát és egyéb információkat egy szabványban

3. réteg: Alkalmazási protokoll 2. réteg: Erőforrás információs modellek 1. réteg: Megvalósítási módszerek (EXPRESS)

Hasonlóssági tesztek és elleenőrzések

Adatátvitel

Fizikai fájlok Adatátvitel


21

Adatátvitel

A STEP felépítése • • • • • • • •


22

A STEP helyzete

Bevezetés Leírás módszerek Megvalósítási módszerek Hasonlóság tesztelési módszertan és szerkezet Hasonlóság tesztelési módszertan és szerkezet Integrált erőforrások Alkalmazási protokollok Tartalmi teszt sorozat Alkalmazásra értelmezett szerkesztések

Adatátvitel


23

• A STEP‐et több évig fejlesztették és ez továbbra is folytatódik • Több mint egy tucat STEP részletet nemzetközi szabványokként hagytak jóvá nemzetközi szabványokként hagytak jóvá • Továbbiak állnak fejlesztés alatt

Adatátvitel


24

4

CALS

Egyéb szabványok

(Continuous Acquisition and Life‐cycle Support)

• Szabványok műszaki dokumentációkhoz

• Jelentése: Folyamatos beszerzés és életciklus támogatás

• Szabványok képekhez

• Az USA Nemzetvédelmi Minisztériuma megbízásából fejlesztették ki megbízásából fejlesztették ki

• Internet és Web szabványok

• Formátumokat ír elő műszaki adatok tárolására és cseréjére • Középpontban a műszaki publikációk állnak Adatátvitel


25

Fontos CALS szabványok – Dokumentum leíró nyelv – Címkéket használ a címek, a bekezdések, a fejezetek, stb. megkülönböztetésére külö bö t té é – A HTML is az SGML‐en alapul

• Szabvány • Védjegyek – Graphics Interchange Format (GIF) G hi I t h F t (GIF) – Windows bitmap format (BMP)

• CGM (Computer Graphics Metafile)

– Zsoft file format (PCX)

– Rajzok és illusztrációk vektoros fájl formátuma

– Tagged Image File Format (TIFF/TIF)

• IGES

– Targa file format (TGA)

– Ugyancsak a szemléltetés eszköze 27

Adatátvitel

Web és Internet szabványok

28

• DXF

– Web oldalak készítésére használják

– Az AutoDesk (AutoCAD) által kialakított szabvány

– Az SGML‐re épül

• STL

• VRML (Virtual Reality Modelling Language)

– A sztereolitográfiában használt 3D‐s bemeneti fájl formátum

– 3D‐s interaktív környezetek leírására alkalmas szabvány

• SAT

– Web böngészővel lehet letölteni és megjeleníteni

– Az ACIS‐alapú CAD rendszerek térfogati modellezésre használt fájl formátuma

– Alkalmas a CAD adatok közzétételére Számítógépes géptervezés


Más CAD fájl formátumok

• HTML (Hypertext Markup Language)

Adatátvitel

26

– Joint Photographic Expert Group (JPEG)

– Elkülöníti a tartalmat a szerkesztéstől (formázás)



Bitképek általános formátumai

• SGML (Standard Generalized Markup Language)

Adatátvitel

Adatátvitel

29

Adatátvitel


30

5

Tervezés SZÁMÍTÓGÉPES GÉPTERVEZÉS. CAD speciális alkalmazási területei. CAXX modulok kapcsolódási modellje CAM CAD

Recommend Documents