Раздел 1. Основные программы для решения задач САПР.

Наибольшее распространение САПР получил в машиностроении. Поэтому остановимся подробнее на программах, разработанных для САПР этой отрасли.

Часто считают, что любая программа, используемая для сокращения времени и стоимости разработки продукта, а также для повышения его качества, может быть отнесена к классу САПР. В основе лежат программы, позволяющие конструктору создавать изображения деталей и узлов машин (далее для краткости будем называть их формами) и манипулировать ими на мониторе в интерактивном режиме, сохраняя результаты в базе данных. Однако, в принципе, любая программа, облегчающая процесс разработки, может быть названа программой САПР. Специализированное приложение, предназначенное для автоматизации проектирования конкретной детали или механизма, также считается приложением САПР. Например, система автоматизированной разработки чертежей AutoCAD, наряду с разработкой машиностроительных чертежей, позволяет автоматизировать изготовление электротехнических, строительных и других чертежей.

Аналогичными свойствами обладает разработанная в России и, получающая все большее распространение из-за лучшего, чем зарубежные программы, соответствия отечественным стандартам, программа «Компас». На рис. 6 представлена твердотельная модель, созданная в системе геометрического моделирования, которая также является типичным представителем программ САПР.

Рис. 6. Твердотельная модель, созданная в системе «Компас».

Любая программа, используемая в процессе производства продукта, считается средством САПР. Таким образом, к САПР относятся программы для планирования, управления и контроля производственных операций через прямое или косвенное компьютерное воздействие на производственные ресурсы завода. Это может быть программа, формирующая план процесса производства детали, или программа, которая пишет программу для станка с числовым программным управлением (ЧПУ), моделирует движение резца и контролирует работу станка в процессе обработки внешних поверхностей детали.

Программы САПР используются для анализа геометрии конструкции и позволяют разработчику моделировать и изучать поведение продукта для улучшения и оптимизации проекта. Типичным примером является программа Unigraphics/FEA фирмы Unigraphics Solutions, Inc. для расчета напряжений, деформации или теплопередачи в детали методом конечных элементов.

Форма, созданная САПР, может использоваться для приложений (программ), рассчитывающих траекторию движения режущего инструмента или выполняющих трехмерные анализ напряжений, только в том случае, если она строилась как трехмерная. По этой причине конструкторы часто начинают работать сразу с трехмерной моделью детали в системах геометрического моделирования.

Широко известные коммерческие программы САПР перечислены в табл. 1. Помимо систем, перечисленных в табл. 1, существуют программные продукты – наборы для моделирования, которые набирают популярность благодаря возможности настройки под любую задачу. При помощи средств из таких наборов может быть создано любое приложение для создания и манипулирования трехмерными формами. В результате получится компактное приложение, ориентированное точно на решаемую задачу. На данный момент можно перечислить следующие типичные наборы для моделирования: ACIS, SHAPES, Parasolid, CAS, CADE и DESIGNBASE.

Таблица 1. Типичные системы САПР.