Введение

Времена, когда рабочее место конструктора было оснащено всего лишь кульманом и канцелярскими принадлежностями, ушли в прошлое. В мире современных технологий невозможно достичь высокого уровня конструирования без использования систем автоматизированного проектирования (САПР), которые обеспечивают максимальную точность выполнения чертежей и экономят время за счет автоматизации многих рутинных операций. Более того, создаваемые с их помощью результаты можно передавать по технологической цепочке дальше для выполнения последующих производственных операций. Лидерами среди систем автоматизированного проектирования, вне всякого сомнения, можно считать AutoCAD, SolidWorks, Pro/Engineer и другие программные пакеты. За годы, прошедшие со времени появления таких программных комплексов, они превратилась в мощную среду, без которой трудно представить работу современного промышленного предприятия или конструкторского бюро. С каждой новой версией пакеты предлагают самые совершенные средства двухмерного и трехмерного проектирования, оформления чертежей, улучшенную справочную информацию, а также удобные инструменты твердотельного и другого моделирования. Современные технологии, заложенные в системе, способны обеспечить эффективную коллективную работу над проектом с учетом стандартов предприятия и различных методов проектирования. Например, по сравнению с предыдущей версией, в программном пакете AutoCAD 2007 улучшены пользовательский интерфейс, поддержка цвета, а также формат файла, что обеспечивает более быструю загрузку и сохранение чертежей. Изучая AutoCAD, вы поймете общие принципы построения систем проектирования и в будущем сможете без труда освоить другие программы САПР. Предлагаемое вашему вниманию учебно-методическое пособие, состоит из множества занятий с несложными упражнениями, каждое из которых описывает методику выполнения той или иной операции. Наличие большого количества рисунков поможет вам ориентироваться в графическом интерфейсе AutoCAD и других программных комплексов, а также научиться контролировать правильность выполняемых действий.

Ускорение научно-технического прогресса и техническое перевооружение промышленности приводят к резкому увеличению объемов информации во всех звеньях управления и подготовки производства. Техническая подготовка производства является одним из самых длительных и трудоемких этапов при освоении выпуска новых изделий. Наиболее эффективное направление сокращения этого этапа – это автоматизация. Поэтому в настоящее время сокращение сроков, стоимости, и в то же время повышение качества проектирования технологических систем достигается не за счет увеличения численности конструкторов, технологов и нормировщиков, а путем создания и широкого применения в производстве автоматизированных систем проектирования.

Аналитические методы расчета конструкций природы без натурного моделирования широко применялись и ранее. Однако бурное развитие вычислительной техники дало новый толчок к совершенствованию численных методов, которые являются сегодня основным инструментом инженера-проектировщика и неотъемлемой частью процесса проектирования изделия.

Программные средства для моделирования технологических систем входят в состав современных CAE-систем (Computer Aided Engineering), обеспечивающих анализ (моделирование) и оптимизацию конструкций (процессов).

Программные модули для компьютерного анализа процессов и конструкций входят в виде встроенных подсистем в состав современных программных средств для автоматизированного проектирования. САПР решают следующие основные задачи:

• создание трехмерной модели изделия;

• управление проектами и техническим документооборотом с выпуском конструкторской документации;

• создание технологической документации и управляющих программ технологического оборудования;

• всесторонний анализ (расчет) изделия;

• создание технологической оснастки для изготовления изделия;

• изготовление изделия и др.

На сегодняшний день можно отметить следующие важные тенденции в современном развитии автоматизированных систем проектирования и производства в промышленности:

• интеграция автоматизированных систем CAD / CAM / CAE / PDM на основе единых информационных технологий (так называемые «сквозные САПР»);

• внедрение объектно-ориентированного подхода и на этой базе – предоставление пользователям более естественного интерфейса;

• открытость систем автоматизации для расширений;

• расслоение классов систем автоматизации по мощности и профессиональной ориентации с сохранением возможности их интеграции в единую среду и др.

Исходя из вышеизложенного, можно сказать, что в настоящее время происходит смена поколений САПР и переход к технологиям XXI века. Традиционная структура САПР, ядро которой образует геометрический процессор, уступает место гибкой архитектуре, основанной на активных объектах, имеющих при необходимости геометрическую и (или) графическую модель. Это позволяет осуществить гибкую интеграцию информационного обеспечения различных этапов жизненного цикла изделий, естественным образом организовать совмещенное проектирование, резко сократить сроки и стоимость разработки и адаптации систем.

Цель изучения дисциплины. Предметом изучения дисциплины являются основы инженерной и компьютерной графики.

Цель преподавания дисциплины – изучение основ инженерной и компьютерной графики, формирование у студентов представлений о системах автоматизированного проектирования и инженерного анализа, навыков работы с программными пакетами AutoCAD, SolidWorks и Microsoft Visio, знакомство с их основными пользовательскими элементами, возможностями и общими принципами и правилами работы в них при создании и оформлении чертежей и диаграмм, а также основными положениями государственных стандартов «Единая система программной документации» и «Единая система конструкторской документации» для дальнейшего квалифицированного использования в учеб-ном процессе, научных исследованиях и практической работе.

Изучение данного курса предусматривается учебным планом по специальности 1-40 01 02-06 «Информационные системы и технологии (в экологии)».

Задачи дисциплины. В результате усвоения этой дисциплины обучаемый должен:

иметь представление:

• о предмете инженерной и компьютерной графики и направлениях ее развития;

• о современных системах автоматизированного проектирования и инженерного анализа, их основных элементах и принципах построения и работы;

• о методах автоматизированного создания и оформления диаграмм и чертежей;

• о государственном стандарте «Единая система программной документации»;

• о государственном стандарте «Единая система конструкторской документации»;

знать и уметь использовать:

• основы инженерной и компьютерной графики;

• системы автоматизированного проектирования и инженерного анализа;

• основные положения государственных стандартов «Единая система программной документации» и «Единая система конструкторской документации» для решения учебных задач и задач в профессиональной деятельности;

иметь навыки:

• практической работы с системами автоматизированного проектирования и инженерного анализа для решения прикладных задач;

• ориентации для поиска необходимой информации в государственных стандартов «Единая система программной документации» и «Единая система конструкторской документации».

Дисциплины, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины. Для успешного изучения данной дисциплины студентами должны быть усвоены следующие дисциплины (с учетом усвоения всех разделов и тем):

• «Информатика и программирование (информационные технологии)»;

• «Информатика и программирование (основы программирования)».