Цель: Ознакомление с принципами построения современных САПР, формирование информационно-коммуникационной компетентности, обобщение знаний, умений и навыков по информатике, информационным технологиям, инженерной графике, необходимых для изучения специальных дисциплин профессионального цикла и в практической деятельности.
Теоретические сведения
Система Компас-3D предназначена для комплексной автоматизации проектно-конструкторских и технологических работ на промышленных предприятиях, в КБ и НИИ. Основными компонентами Компас-3D являются система трехмерного твердотельного моделирования (трехмерный моделлер) и Компас-График – редактор конструкторской документации с большим набором приложений. Средства разработки приложений Компас-Мастер позволяют создaвaть дополнительные пpогpaммные модули (пользовaтельские библиотеки), a зaтем пpименять их во вpемя paботы нaд документами. Для организации совместной работы пользователей с электронными документами, их хранения и защиты от несанкционированных изменений служит система управления проектными данными Компас-Менеджер. Компас-3D (v.12,13,14,15) имеет настраиваемый оконный интерфейс, соответствующий стандартам Windows, и управляется с помощью команд текстового меню, панелей кнопок, контекстных (динамических) меню. Оформление экрана, состав кнопочных панелей и любые параметров системы могут быть настроены непосредственно во время сеанса работы. Пользователь может формировать собственные кнопочные панели, в том числе подключая функции прикладных библиотек в качестве команд. Поддерживается одновременная работа с несколькими документами, а также отображение каждого документа в нескольких окнах. Реализованы различные режимы резервного копирования загруженных документов. Печать разработанных документов может выполняться на любых устройствах (принтерах или плоттерах), поддерживаемых Windows. Реалистичное изображение документов в режиме предварительного просмотра позволяет скомпоновать на поле вывода и распечатать одновременно несколько документов. Обеспечена гибкая настройка всех параметров печати. Для пользователей, работающих над проектами вместе со специалистами других предприятий, полезной окажется утилита просмотра Компас Viewer, с помощью которой можно ознакомиться с документами и распечатать их даже на тех компьютерах, где не установлен Компас-3D. Компас-3D поддерживает технологию OLE, что позволяет вставить документы Компас в любой документ, являющийся OLEконтейнером (например, в документ MS Word). Созданный таким образом OLE-объект в дальнейшем можно просматривать при помощи Компас Viewer или редактировать средствами Компас. Если при вставке OLE-объекта сохранена связь с источником, то все вносимые в источник изменения будут отражаться в документе-контейнере. Основным компонентом Компас-График является графический редактор, позволяющий разрабатывать и выпускать различные графические документы (эскизы, чертежи, схемы, плакаты и т.д.). В системе предусмотрены два вида графических документов – чертежи и фрагменты. Чертеж обладает рамкой и основной надписью, в нем можно создавать до 255 видов (проекций, разрезов, сечений), имеющих разный масштаб изображения. На листе чертежа могут быть размещены спецификация, технические требования, знак неуказанной шероховатости. Фрагмент содержит изображение в натуральную величину без элементов оформления (рамки, технических требований и т.п.). Любой вид чертежа или фрагмент может содержать до 255 слоев, каждый из которых можно делать текущим или недоступным для редактирования или невидимым. Компас-График позволяет работать со всеми типами графических примитивов, необходимыми для выполнения любого построения. К ним относятся точки, прямые, отрезки, окружности, эллипсы, дуги окружностей и эллипсов, многоугольники, ломаные линии, кривые NURBS (в том числе кривые Безье). Разнообразные способы и режимы построения этих примитивов (например, команды создания фасок, скруглений, эквидистант, построения отрезков и окружностей, касательных к объектам и т.п.) избавляют пользователя от необходимости производить сложные вспомогательные построения. Для ускорения построений можно использовать локальные системы координат, разномасштабную сетку и механизм объектных привязок. Одной из самых сильных сторон Компас-График по-прежнему является полная поддержка ЕСКД. Поддерживаются стандартные (соответствующие ЕСКД) и пользовательские стили линий и штриховок. Реализованы все типы линейных, угловых, радиальных и диаметральных размеров (включая наклонные размеры, размеры высоты и размеры дуги). Автоматически выполняются простановка допусков и подбор квалитета по заданным предельным отклонениям. Среди объектов оформления – все типы шероховатостей, линий-выносок, обозначения баз, допусков формы и расположения поверхностей, линии разреза и сечения, стрелки направления взгляда, штриховки, тексты, таблицы. В графический документ Компас-График может быть вставлено растровое изображение формата BMР, РCX, DCX, JРEG, TIFF. При вставке растрового объекта возможно задание его масштаба и угла поворота. Компас-График обеспечивает пользователя всеми инструментами, необходимыми для редактирования чертежа. Выполняются операции сдвига, копирования, поворота, масштабирования, симметричного отображения, деформации, удаления, выравнивания. Поддерживается перенос и копирование объектов через буфер обмена. Перетаскивание мышью характерных точек любых (как векторных, так и растровых) объектов позволяет быстро менять их размер и положение. 83 Возможно создание макроэлементов и именованных групп объектов. При формировании и изменении чертежа можно использовать ссылки на связанные с ним внешние фрагменты, которые могут храниться как в отдельных файлах, так и в специальных библиотеках фрагментов. Любому графическому объекту можно поставить в соответствие неграфическую информацию, называемую атрибутом. Атрибутом может быть число, строка, запись или таблица; объект может иметь любое количество атрибутов. Атрибуты объекта могут быть просмотрены и отредактированы в любой момент работы над документом; они также используются для поиска графических объектов. Система содержит большой набор команд для измерения длин, расстояний, углов в графическом документе и вычисления массоцентровочных характеристик плоских фигур, тел выдавливания и вращения. Режим реалистичного заполнения граф основной надписи и текста технических требований облегчает оформление документа. В комплект поставки Компас-График входит библиотека стандартных основных надписей графических документов; возможно создание пользовательских основных надписей. В графическом редакторе Компас-График могут создаваться параметрические модели. Отличие параметрической модели от обычной состоит в том, что в ней существуют взаимосвязи между объектами. Примерами взаимосвязей могут служить параллельность, перпендикулярность, симметрия, равенство радиусов, касание объектов, совпадение их характерных точек и т.п. Взаимосвязи формируются как при вводе объектов (автоматически), так и путем вызова специальных команд. Автоматическое формирование связей может быть запрещено, любая существующая связь может быть удалена. Возможно также создание ассоциативных объектов оформления (размеров, штриховок, обозначений шероховатости и т.д.). Ассоциативные объекты «отслеживают» изменение положения своих базовых примитивов и автоматически перестраиваются в соответствии с ним. Параметрам графических объектов (например, длинам, углам, радиусам) могут быть поставлены в соответствие буквенные переменные. Возможно задание аналитических зависимостей между этими переменными и, следовательно, между параметрами объектов. В результате редактирования любого параметрического объекта остальные объекты перестраиваются так, чтобы заданные пользователем взаимосвязи не нарушались. Благодаря этому свойству параметрической модели она идеально подходит для создания однотипных изображений, различающихся параметрами элементов. Текстовый редактор Компас-График позволяет выпускать различные текстовые документы – расчетно-пояснительные записки, технические условия, инструкции и т.д. Текстовый документ является отдельным типом документа Компас. При работе с текстовым документом доступны все основные возможности, являющиеся стандартом де-факто для современных текстовых редакторов: работа с растровыми и векторными шрифтами Windows (в том числе в формате Unicode), выбор параметров шрифта (размер, наклон, начертание, цвет и т.д.), выбор параметров абзаца (отступы, межстрочный интервал, выравнивание и т.д.), ввод специальных знаков и символов, надстрочных и подстрочных символов, индексов, дробей, вставка рисунков (графических файлов Компас), автоматическая нумерация списков (в том числе с различными уровнями вложенности) и страниц, поиск и замена текста, формирование таблиц. Возможно создание стилей текста и стилей оформления текстового документа и быстрое форматирование документа с использованием этих стилей. Часто встречающиеся фрагменты текста могут быть сохранены для последующего быстрого ввода. Предусмотрена возможность автоматической замены ошибочно введенных латинских символов на кириллические и наоборот. Все функции текстового редактора Компас-График доступны не только при создании отдельных текстовых документов, но и при вводе любого текста в графическом документе (при создании технических требований, таблиц, технологических обозначений – всех графических объектов, содержащих текст. Модуль проектирования спецификаций Компас-График позволяет выпускать разнообразные спецификации, ведомости и прочие табличные документы. Спецификация является отдельным типом документа Компас-График. Многие функциональные возможности модуля разработки спецификаций Компас-График заимствованы из логики и технологии разработки «бумажных» спецификаций. При заполнении документа на экране пользователь видит стандартную таблицу спецификации и может вводить данные в ее графы. В конструкторской практике спецификация, составляемая на изделие, всегда соответствует сборочному чертежу этого изделия. Спецификация Компас-График также может быть связана со сборочным чертежом (одним или несколькими его листами) и другими электронными документами. Эта связь является двунаправленной и ассоциативной. Находясь в окне спецификации, можно быстро открыть подключенные к ней чертежи, и наоборот, при работе с чертежом можно вызвать подключенную к нему спецификацию. Возможна передача данных из чертежа в спецификацию или из спецификации в чертеж, причем передача ассоциативна. Из спецификации в чертеж передаются номера позиций компонентов сборки (стандартных изделий, деталей и т.д.). Из сборочного чертежа в спецификацию передаются номера зон, в которых расположено изображение соответствующих компонентов сборки. Из чертежей деталей и сборочных единиц в спецификацию передаются наименование, обозначение, масса, материал изделия, формат его чертежа и другие данные. Если в сборочный чертеж вставлены изображения стандартных элементов из Конструкторской библиотеки Компас-График, то информация о них передается в спецификацию. Спецификация может содержать сведения, дополняющие информацию, включаемую в стандартный бланк. Эти сведения хранятся в так называемых «дополнительных колонках», они могут быть просмотрены или отредактированы в любой момент, однако в бланке спецификации они не видны и на печать не выводятся. Примером информации в дополнительных колонках могут служить масса и стоимость объекта. Сервисные команды позволяют сложить числовые значения дополнительных параметров, при этом может учитываться количество одинаковых объектов в сборке и даже количество объектов в ее различных исполнениях (таким способом можно подсчитать массу или стоимость специфицируемого изделия). В дополнительные колонки вводят и любую другую информацию об объекте (код, материал, текстовый комментарий и т.д.); их количество и состав определяются потребностями пользователя. Строки спецификации могут быть связаны с графическими объектами в сборочном чертеже. При наличии таких связей в спецификации можно включить режим, в котором система автоматически выделяет в чертеже геометрию, относящуюся к выделенной строке спецификации. Спецификацию можно настроить таким образом, чтобы при удалении ее строки происходило и автоматическое удаление соответствующей геометрии из сборочного чертежа. Если в момент создания спецификации рабочие чертежи деталей и узлов еще не готовы, то графические объекты, подключенные к строке спецификации, можно передать в новый графический документ, получив, таким образом, заготовку чертежа. В его основную надпись будут автоматически переданы обозначение и наименование, присвоенные изделию в спецификации. Модуль проектирования спецификаций Компас-График поддерживает заполнение разделов и предусмотренную стандартом сортировку строк внутри них. Замечательной особенностью спецификации Компас-График является возможность создавать и заполнять разделы в произвольной последовательности. Пользователь может сначала ввести стандартные изделия, затем создать и заполнить раздел Документация, перейти к вводу деталей, а потом – сборочных единиц. Система автоматически расположит получившиеся разделы в стандартной последовательности; каждый новый раздел будет размещаться в строго определенном по отношению к существующим разделам месте, «раздвигая» при необходимости уже заполненные строки. Стандарт предписывает группировать объекты в разделе по видам, а внутри этих групп сортировать по наименованию или обозначению. И этот механизм поддерживает спецификация Компас-График: при вводе нового объекта можно указать не только раздел, но и подраздел для его размещения. Строки спецификации можно заполнять в произвольном порядке, выбирая разделы и подразделы, к которым они относятся. Спецификация автоматически располагает строки в предписанной стандартом последовательности (например, детали сортируются по возрастанию их буквенно-числового обозначения). Пользователь может самостоятельно выбрать колонку, по которой должна производиться сортировка, и указать одно из правил сортировки – по возрастанию числового значения, по убыванию числового значения, по алфавиту, смешанную (и по алфавиту, и по значению числа в порядке следования символов текста) и для раздела документации (при таком типе сортировки коды документов располагаются не по алфавиту, а в порядке, предписанном ГОСТ 2.102-68). Возможно также формирование более сложных правил сортировки (например – вначале по номеру стандарта, затем – по названию изделия, затем – по его типоразмеру). Такие правила используются, например, при сортировке раздела Стандартные изделия. После редактирования обозначения детали, документа или другой строки спецификации эта строка меняет свое положение в спецификации в соответствии с правилами сортировки. После любого изменения порядка строк в спецификации нарушается нумерация позиций. Это нарушение можно устранить автоматически; команда простановки позиций присваивает строкам спецификации номера в порядке их следования, учитывая при этом наличие резервных строк в разделах. Совокупность параметров и настроек объединяется в стиль спецификации. В поставку входят стили, позволяющие оформлять документы по ГОСТ 2.108-68 и ГОСТ 2.113-75. В них уже включены стандартные разделы, заданы правила заполнения колонок в каждом из них, настроена сортировка объектов и т.д. Возможно создание пользовательских стилей спецификации, объединяющих разнообразные настройки и параметры (вид бланка, названия и оформление разделов, правила сортировки и т.д.) Разнообразие параметров и настроек, в особенности возможность использовать пользовательский бланк, позволяет создавать не только спецификации в соответствии с ГОСТ. Механизмы модуля разработки спецификаций подходят для работы с различными ведомостями, перечнями, каталогами и списками: их строки можно нумеровать, сортировать, связывать с документами и графическими объектами и т.д. Комбинируя различные настройки спецификации, можно создавать ведомости спецификаций, ведомости ссылочных документов, ведомости покупных изделий, таблицы соединений, листы регистрации изменений и прочие документы. В систему Компас-3D входит трехмерный геометрический моделлер, предназначенный для создания трехмерных параметрических моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как типичные, так и нестандартные, конструктивные элементы. Параметризация позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа. Ключевой особенностью Компас-3D является использование собственного математического ядра C3D и параметрических технологий, разработанных специалистами АО «АСКОН». Область применения Компас-3D определяется основным набором задач, которые он призван решать: • моделирование изделий с целью создания конструкторской и технологической документации, необходимой для их выпуска (деталировок, сборочных чертежей, спецификаций и т.д.); • моделирование изделий с целью расчета их геометрических и массо-центровочных характеристик; • моделирование изделий для передачи геометрии в расчетные пакеты; • моделирование деталей для передачи геометрии в пакеты разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ; • создание изометрических изображений изделий (например, для составления каталогов, создания иллюстраций к технической документации и т.д.). Система Компас-График предоставляет пользователю различные конверторы для обмена данными с другими системами. К ним относятся: • чтение графических файлов форматов DXF, DWG и IGES; • чтение текстовых файлов форматов ASCII (DOS), ANSI (Windows) и RTF; • чтение файлов трехмерных моделей форматов IGES и SAT; • чтение файлов документов КОМПАС версии 4. Конверторы для экспорта данных позволяют выполнить запись графических файлов форматов DXF и IGES, запись файлов трехмерных моделей форматов IGES, SAT и STL. В версиях системы Компас-3D (v. 11-13) наиболее важными новшествами являются следующие: 1. Доработан модуль твердотельного проектирования Компас-3D. 2. Появилась возможность записи моделей в формат ParaSolid XT, а также чтения файлов этого формата, позволяющая обмениваться данными с системами, использующими ядро ParaSolid (UGS, T-FLEX, SolidWorks, SolidEdge и др.). 3. При настройке свойств деталей можно использовать Справочник материалов, что существенно расширяет возможности выбора материала детали при проектировании. Внесен ряд новшеств и в продукты для двумерного проектирования и черчения: 1. Доработаны и дополнены новыми элементами Машиностроительная библиотека, Библиотека трубопроводной арматуры, Библиотека элементов сосудов и аппаратов, Библиотека построения разверток, Библиотека электродвигателей, Компас Shaft Plus, Компас Spring. 2. В Справочнике конструкционных материалов появился новый раздел «Справочник зарубежных аналогов сталей», добавлена новая группа «Стали для отливок», расширены группы «Смазки жидкие» и «Смазки пластичные». 3. Появилась Библиотека проектирования систем вентиляции, автоматизирующая процесс компоновки воздуховодов систем вентиляции зданий и выпуска проектной документации. 4. Появились библиотеки, позволяющие оформить строительные документы в соответствии с ГОСТ 21.101-97, ГОСТ 21.110-95, ГОСТ 21.602-79. 5. Появилась библиотека САПР фрез, предназначенная для проектирования червячных фрез различного назначения и подготовки графической и текстовой документации. 6. Появилась Библиотека конструктивных элементов сварных швов, позволяющая формировать изображения конструктивных элементов кромок свариваемых деталей и конструктивных элементов сварных швов в соответствии с ГОСТ 14771-76, ГОСТ 16037-80, ГОСТ 5264-80, ГОСТ 8713-79. 7. Импорт файлов форматов DXF и DWG дополнен следующими новыми возможностями: чтение форм (shape), распознавание стрелок на концах размерных линий и линий-выносок, настройка соответствия толщины линий. 8. Появилась возможность чтения файлов формата PDF (P-CAD) версий 7 и 8. 9. Появилась возможность автоматического отключения библиотек при завершении сеанса работы. 10. Расширен набор команд контекстного меню на выделенных видах чертежа, благодаря чему работа с видами чертежа, особенно ассоциативными, стала более удобной. Контекстное меню теперь может быть вызвано и на виде, выделенном в окне чертежа. 11. Появилась возможность автоматического заключения размерных надписей в скобки, что упрощает ввод размеров изделий с припусками на последующую обработку и размеров совместно обрабатываемых элементов. Возможен более быстрый ввод размерных надписей благодаря возможности сохранения настроек, сделанных при вводе первой из них. 12. При создании нового чертежа возможно автоматическое формирование нового вида с заданным масштабом. В последней рабочей версии Компас-3D v.14 модернизация коснулась общих программных вопросов, трехмерного моделирования, графических документов, работы с переменными, со свойствами объектов и отчетами, печатью и импортом и экспортом. Появилась возможность закреплять положение окон и инструментальных панелей. Доработаны закладки документов и системные комбинации клавиш. Появилась возможность объединения окна Свойства и Панели свойств в одно окно. Усовершенствован функционал размещения окон, изменен набор и состав инструментальных панелей. Появилась возможность сохранения файлов в формате ядра (*.c3d) и вставки изображений из других приложений в графические и текстовые Компас-документы через буфер обмена. Вставки рисунков из графических Компас-документов теперь можно через буфер обмена переносить в документы других приложений. Появилась возможность настройки цвета и степени прозрачности фона надписей у курсора. Числовые параметры операций, выраженные в линейных и угловых величинах, теперь отображаются на экране при создании и редактировании операций в виде линейных и угловых размеров. Появилась возможность работы с допусками в модели. Допуски могут быть назначены на размеры в эскизе и на размеры операций (т.е. числовые параметры операций, такие, как глубина выдавливания и т.п.). Возможен пересчет размеров модели в пределах поля допуска: по верхнему пределу, по нижнему пределу, в середину поля допуска и с коэффициентом. Появились возможности работы с исполнениями модели, новый инструмент для группировки объектов модели – слои, возможность ввода технических требований в модели. В результате проецирования кривых и ребер модели в эскиз в нем создаются особые объекты – проекционные кривые. Появилась возможность вариационного прямого моделирования с помощью геометрических и размерных ограничений. Эта технология позволяет модифицировать любую, в том числе импортированную из другой CAD-системы, трехмерную модель без истории построения так же просто и гибко, как и модель, изначально спроектированную в Компас-3D и имеющую информацию о способах и последовательности создания ее объектов (историю построения). Особенностью новой функциональности является возможность комбинировать моделирование на основе истории построения и вариационное прямое моделирование. Вносить изменения в деталь без истории построения можно посредством геометрических и размерных ограничений: Расстояние, Угол, Радиус, Параллельность, Перпендикулярность, Инцидентность (совпадение), Касание, Концентричность, Фиксация. Кнопки вызова команд размещаются на новой инструментальной панели Вариационное моделирование. Кроме того, доработаны массивы, появился новый тип документа – технологическая сборка (*.t3d), предназначенный для подготовки модели к разработке технологического процесса ее изготовления. Доработан экспорт моделей в формат STEP. Стала возможной запись в формат STEP AP214 – для этого следует выбрать соответствующую строку из списка Тип файла диалога сохранения файлов. Доработан импорт из форматов DXF и DWG. В версии пакета Компас-3D V15 появились инструменты «Компоновочная геометрия», «Копирование геометрии» и «Коллекции геометрии», которые, в совокупности с методикой проектирования «сверху-вниз», могут дать существенное повышение производительности и качества конструкторской работы: при таком подходе вначале определяются основные параметры изделия целиком и производится его схематическая проработка (компоновка). Последующая разработка компонентов изделия опирается на геометрические построения и ограничения, выполненные на первом этапе. Причем, получая из компоновки необходимую и достаточную информацию для проектирования компонентов, все исполнители могут работать над ними одновременно, не сталкиваясь с коллизиями доступа к документам. Кроме того, методика «сверху-вниз» сокращает количество ошибок, связанных с увязкой компонентов в изделии, и обеспечивает легкость внесения частных изменений в проект на любой стадии готовности.
Задание: Внимательно изучите теоретический материал и рассмотрите все иллюстрации. Составьте конспект в тетради с последующим фотографированием или сканированием. Текст должен быть структурированным. Писать аккуратно, разборчиво. Фотографии должны быть чёткими, нерасплывшимися.
Выполненные работы присылать на электронную почту преподавателя с обязательным указанием в теме письма группы, ФИО студента, дисциплины. Обязательно указывать дату выдачи задания и тему урока. Работу выполнить сегодня, т.е. 24.04.2020 г.
Электронный адрес преподавателя: sobokar.ira@bk.ru
При невозможности прислать выполненные задания на электронную почту можно отправить их на мой WhatsApp по телефону 89149753896.