История машинной графики начинается с 60-х гг. прошлого века. В 1982 г. была впервые разработана система AutoCAD (Автокад) для выполнения чертежей на персональном компьютере. В начале XXI в. стали доступны системы трехмерного моделирования и проектирования.
Сейчас в России конструкторские бюро, где чертят вручную, встречаются редко. На ряде предприятий чертежи, спецификации и другие конструкторские документы не применяются совсем, т. е. изделия производят, минуя стадию чертежа. При таком походе пространственные компьютерные модели изделий поступают на станки с числовым программным управлением (ЧПУ).
Возможности компьютерной графики. Компьютерная графика — очень широкое понятие, которое помимо проектирования включает в себя другие области деятельности человека. Например, она используется в системах компьютерной анимации, при создании декораций, в моделировании визуальных спецэффектов на телевидении. Большинство современных компьютерных игр построено на широком использовании трехмерной компьютерной графики.
Проектированием с помощью компьютерной графики занимаются архитекторы, дизайнеры, конструкторы, работающие в различных отраслях промышленности: от создания летательных аппаратов до разработки химического оборудования.
Программные средства компьютерной графики можно дополнить или соединить с различными программами и системами. Программный комплекс, в основе которого лежат средства компьютерной графики, может полностью автоматизировать процесс производства. Например, изготовление мебели от принятия заказов до сборки готовых изделий. Конструктор и дизайнер, с учетом пожеланий заказчика, создают пространственную модель мебельной композиции. Затем система за короткое время разрабатывает комплект конструкторской документации, включая чертежи, спецификации и другие документы, если это необходимо, или передает данные на технологи
ческую цепочку станков с ЧПУ. Далее изготавливают необходимые детали и собирают изделие.
Технологии проектирования с помощью средств компьютерной графики. Существует два подхода к конструированию на основе компьютерной графики.
Первый подход базируется на двумерной геометрической модели (2В-технология). Разработка объекта ведется путем построения и анализа плоских изображений — проекций (см. рис. 267, а). При этом подходе компьютер служит лишь средством выполнения чертежа, позволяющим значительно ускорить процесс конструирования и улучшить качество оформления чертежей и других конструкторских документов. В использовании двумерной технологии центральное место занимает чертеж, по которому изделие изготавливают.
В основе второго подхода лежит пространственная геометрическая модель изделия (ЗВ-технология). Проектирование осуществляется на основе оперирования пространственными объектами (см. рис. 267, б), а не их проекциями, как в первом случае.
| а) |
Использование ЗО-технологии стало возможным благодаря компьютерной графике, позволяющей достаточно просто строить трехмерные модели и наглядно отображать их на экране. Так как ЗО-технология полностью охватывает процесс проектирования и производства, то нет необходимости в выполнении двумерного чертежа. Созданную трехмерную модель можно непосредственно передать на станок с ЧПУ. Вместе с тем, на современном уровне развития средств компьютерной графики чертеж в большинстве случаев необходим. Поэтому при использовании ЗО-технологии выполнение чертежа
|
б)
осуществляется на завершающей стадии проектирования и в значительной мере автоматизировано: достаточно указать, какие виды, разрезы и сечения нужны для выявления формы детали или сборочной единицы. Наносить необходимые размеры и проводить осевые линии пользователю приходится самостоятельно.
Важнейшие преимущества выполнения чертежей средствами компьютерной графики — возможность получения цветных чертежей, удобство в передвижении изображения по полю чертежа. При удалении отдельных линий исправления незаметны.
Большой выигрыш по времени достигается при использовании библиотек чертежей типовых и стандартных элементов, которые хранятся в памяти компьютера: соединений болтами, винтами, шпильками — такие элементы используются при выполнении сборочных чертежей.
Средства компьютерной графики обеспечивают существенно большую точность. Все линии чертежа — четкие и ясные, текст — соответствует стандарту и легко читается. Измерения можно производить непосредственно на компьютерном чертеже.
Какому же подходу — 2D или ЗО-технологии отдать предпочтение при выполнении чертежей деталей? На современном уровне развития машинной графики простые детали и детали средней сложности легче чертить без создания пространственной модели, сразу выполняя чертеж. Иное дело с деталями сложной формы, встречающихся относительно редко. Их чертежи трудно выполнить без ошибок. Для таких деталей можно, используя ЗО-технологию, создать объемную модель, а на ее основе получить чертеж.
Оглавление
Введение................................................................................................................. 3