3.3,2. Характеристики cad/capp/cam/cae-систем

Все САПР состоят из нескольких функциональных групп, причем в системе может быть реализована одна или несколько из них.

Автоматизированное проектирование (Computer Aided Design —CAD). Это системы, предназначенные для проектировавания изделий. Современные системы построены на принципах ассоциативного и адаптивного моделирования. Под ассоциативностью понимают возможность создавать поверхность новой детали, опираясь на геометрию уже существующей. При этом новая модель «помнит» геометрию «родительской» и при изменении последней автоматически происходит пересчет «дочерней» модели в соответствии с произошедшими изменениями. Свойство адаптивности аналогично ассоциативности, только относится не к геометрии, а к отдельным размерам. При этом деталь как бы автоматически подстраивается к окружению в соответствии с заданными параметрами. Также CAD-системы позволяют автоматизировать подготовку конструкторской и технологической документации.

Функции CAD-систем в машиностроении подразделяют на функции двухмерного 2D (2-Dimensional) и трехмерного (3D) проектирования. К функциям 2D относятся черчение, оформление конструкторской документации. Диапазон функциональности 3D систем весьма широк: от получение трехмерных моделей простых объектов до электронного представления сложных изделий современной техники, реалистичная визуализация, метрические расчеты, взаимное преобразование 2D и 3D моделей.

Среди CAD-систем различают «легкие» и «тяжелые» системы. Первые из них ориентированы преимущественно на 2D графику, сравнительно дешевы и менее требовательны в отношении вычислительных ресурсов. Вторые ориентированы на геометрическое моделирование (3D), более универсальны, дороги, оформление чертежной документации в них обычно осуществляется с помощью предварительной разработки трехмерных геометрических моделей. Форма созданная в системе САД 3D может использоваться для приложений, рассчитыва­ющих траекторию движения режущего инструмента или выполняющих трехмерный инженерный анализ.

Автоматизированное технологическое проектирование (Computer Aided Proekt Planning - САРР) - системы проектирования технологических процессов на различные виды производств: механообработка, штамповка, термообработка и др. Такие системы при соответствующей наполненности технологической среды (баз данных технологического оснащения) позволяют сегодня создавать единичный, типовой или групповой технологический процесс обработки.

Автоматизированное производство (Computer Aided Manufacturing - САМ) - это технологии, состоящая в использовании информационных систем для планирования, управления и контроля операций производства через прямой или косвенный интерфейс с производственными ресурсами предприятия. Одним из наиболее сформировавшихся подходов к автоматизации производства является числовое программное управление (ЧПУ или Numerical Control - NC). ЧПУ заключается в использовании программ для управления обрабатывающим оборудованием: металлорежущими станками, прессами и др. для превращения заготовки в готовое изделие. В наше время компьютеры способны генерировать большие программы для ЧПУ на основе геометрии изделия из базы данных CAD. Системы САМ, наряду с разработкой управляющих программ для станков с ЧПУ, осуществляют визуализацию процесса обработки с выявлением зон с некачест­венной обработки до реальной обработки изделия. Наиболее современные САМ- системы позволяют контролировать процесс непосредственно во время обработки с внесением соответствующих корректив.

Основные функции современных CAM-систем: разработка технологических процессов автоматизированной обработки, синтез управляющих программ для технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), моделирование процессов обработки, в том числе построение траекторий относительного движения инструмента и заготовки в процессе обработки, генерация постпроцессоров для конкретных типов оборудования с ЧПУ, расчет норм времени обработки.

Еще одна важная функция CAM-систем программирование роботов, которые могут работать на гибких автоматизированных участках, выбирая и устанавливая инструменты и обрабатываемые детали на станках с ЧПУ. Роботы могут также выполнять свои собственные технологические задачи, например сварку, сборку, транспортировку деталей и инструмента.