KURZUS: CAD alkalmazások 1.

MODUL: I. modul: Bevezetés

1. lecke: Bevezető

| A leckék tárgyalása előtt néhány alapfogalmat tegyünk tisztába és adjunk válaszokat a következő kérdésekre.
Mi a tárgy célja?
A tárgy elvégzése után a hallgató:
Ismeri a vektorgrafikus rendszerű programok tulajdonságait és az AutoCAD használatának alapjait. Ismeri a CAD programok általános működési elvét. Ismeri a rajzszerkesztés és a rajz formai egységeit. Ismeri a rajzos dokumentumok előállításának módszereit. Ismeri és használja az AutoCAD felhasználói felületét, a billentyűzetet, az egér mutatóeszközt, grafikus képernyőt és műszaki rajzot a számítógépre fel tud tenni. Ismeri az alapvető fogalmakat és használja a különböző technikákat a számítógépes rajzoláshoz. Ismeri az AutoCAD kezelésének műveleteit. Használja az alap- és haladó AutoCAD szerkesztési eszközeit. Használja és követi a megfelelő műszaki rajz szabványokat és a gyakorlatot. Tud összetett méretezési feladatokat megoldani, méretezéseket módosítani. Tud metszeteket és területkitöltéseket készíteni. Tud blokkokat készíteni, és attribútumokat hozzárendelni. Készít többnézetű elrendezéseket, lapbeállításokat és tud rajzokat nyomtatni. Érti és rajzolja az alapvető mérnöki műszaki rajzokat.
Mi a tantárgy nevében szereplő CAD rövidítés és hogyan kapcsolódik a rajzoláshoz?
CAD (Computer Aided Design = számítógéppel segített tervezés)
A számítógéppel segített tervezés alatt olyan számítógépen alapuló módszert értünk, amely tervezéssel foglalkozó szakemberek tervezési tevékenységét segíti. A tervezési tevékenységben a számítógép segíti a mérnökök munkáját.
Alkalmazási területe:
Építészet-AEC (Architecture Engineering and Construction) Építőmérnöki tervezés Gépészet, például: Gépkocsiipar Repülőgépek és űreszközök Fogyasztási cikkek Szerszámgépek Hajógyártás Villamosgépek és elektronika Gyártás tervezés Könnyűipar stb.
A jelenleg használatos CAD-rendszerek kínálata igen széles körű, a 2D (síkbeli) vektor-grafikai rajzoló programoktól a 3D-s (térbeli) parametrikus, modellező rendszerekig. CAD rendszerek alkalmazása szintén igen széles körű a különböző alkalmazási területek természetesen másmás igényeket támasztanak a CAD rendszerrel szemben.
https://hu.wikipedia.org/wiki/Computer-aided_design
Milyen előnyei vannak a CAD bevezetésének?
jelentősen meggyorsítja a tervezést, rajzkészítést mozgások, terhelések, igénybevételek szimulálhatók vele az elkészült dokumentumok könnyen, gyorsan módosíthatók a tervezés és a gyártás között a műszaki tervdokumentációk elektronikusan gyorsan továbbíthatók lehetőséget ad a kooperatív tervezésre (csoportmunkára) stb.
A műszaki életben rendkívül nagy jelentősége van a rajznak, mint információhordozó eszköznek.
Az ábrázoló geometria és a műszaki rajz szabályainak, valamint speciális rajzszabványok előírásainak felhasználásával olyan rajzok készíthetők, amelyek mind a készítőjük, mind pedig a felhasználójuk számára ugyanazt jelentik.
A tervező rajzban közöl információkat a gyártóval a munkadarab formájáról, méreteiről, felületi tulajdonságairól stb. A rajzi információk alapján a gyártó elkészíti a tervező által elképzelt munkadarabot.
A hosszadalmas, fárasztó és bonyolult kézi rajzolást egyre inkább kiszorítja a számítógéppel, megfelelő programokkal készített rajz. Számítógéppel gyorsabban végrehajthatók a már meglevő rajzon szükséges változtatások, ill. a későbbiek során ez a rajz más technológiai rendszerek számára egyszerűen átadható.
A CAD-rendszerekkel készített tervezet és rajz a munkadarab geometriai (esetleg fizikai) paramétereit tartalmazza, tehát végeredményben azt a formát, amit le kell gyártani.
A geometriai alakzatok ábrázolására kétféle rendszert használhatunk. Az egyik a síkbeli alakzatok létrehozására alkalmas kétdimenziós (2D) rajzolórendszer, a másik a térbeli alakzatok létrehozására alkalmas háromdimenziós (3D) modellezőrendszer.
A kezdeti időkben a számítógépet egy megfelelő programmal a hagyományos rajzi szerkesztőeszközök kiváltására, elektronikus rajztáblaként működtették. Napjainkban még sok helyen ma is ezt a módját alkalmazzák a számítógépes rajzkészítésnek.
A korszerű gyártástechnológiákban a tervezés és gyártás közötti szakaszban egyre kevésbé van szükség a síkbeli rajzokra. Mivel a konstrukciótervezés folyamatában a termékmodell elkészítése a fontos, a vetületi rajzok, műszaki rajzok (síkbeli, 2D rajzok) elkészítéséhez a termékmodellből (3D) kiindulva rajzszármaztatás eredményeként jutunk (Vetró, 2001).
Mi az AutoCAD?
az AutoCAD az Autodesk cég piacvezető mérnöki tervező szoftvere eredetileg vektorgrafikus rajzolóprogramnak indult rendkívül rugalmas, változatos és testre szabható eszközökkel rendelkezik AutoLISP, C, VisualBasic, C# nyelven programozható rajzelemekből építkezik alkalmas térbeli modellezésre, látványtervezésre rajzformátuma alapszabvánnyá vált gyakorlatilag minden CAD/CAM program részére
https://hu.wikipedia.org/wiki/AutoCAD
Mire használtató az AutoCAD?
Az AutoCAD rugalmas felépítése lehetővé teszi, hogy a különböző mérnöki területek eltérő szakmai igényeihez alkalmazkodó speciális CAD szoftverek készüljenek, melyek egész sorát fejlesztették ki független szoftverfejlesztő cégek és az Autodesk is.
Az Autodesk saját AutoCAD alapú szakmaspecifikus szoftverei a teljesség igénye nélkül az alábbiak:
AutoCAD Architecture építészeti tervezésre. Ablakok, ajtók, lépcső szerkesztése, metszetek, homlokzat generálás alaprajzból. AutoCAD Civil 3D közlekedéssel, területfejlesztéssel, vízelvezető rendszerekkel kapcsolatos projektek tervezése AutoCAD környezetben. AutoCAD Electrical villamos szabályozás és vezérlés tervezéséhez AutoCAD LT olcsóbb változat Windows és Macintosh környezetre. Minden DWG rajz beolvasható, de csak 2D-ben szerkeszthető, néhány további korlátozással. AutoCAD Map 3D térbeli terepmodell, GIS és rajzi információk összekapcsolása AutoCAD Mechanical gépészeti tervezéshez AutoCAD MEP épületgépészeti és épületvillamossági tervezőrendszer AutoCAD P&ID csővezeték és műszerezés tervező szoftver AutoCAD Raster Design raszteres képek feldolgozása DWG formátumba automatikus és fél automatikus eljárásokkal. Papír térképek, műhold felvételek feldolgozására alkalmas AutoCAD Structural Detailing acélszerkezetek csomópontjainak és egyéb részleteinek tervezésére szolgáló eszköz. AutoCAD Utility Design szoftver villamos hálózat tervezéséhez
https://www.autodesk.hu/products
CAD rendszerek fontosabb tulajdonságai
Eredeti méretben rajzolás. Hagyományos (kézi) rajzolás esetén a rajz megköveteli, hogy léptékezzük a rajzlap méretéhez. CAD esetén nyomtatás előtt választunk léptéket. Derékszögű koordináta-rendszer. A pontokat x és y koordinátájukkal adjuk meg. 3D rajzok esetében z koordinátát is értelmezünk jobbkéz-szabály szerint.
AutoCAD fontosabb tulajdonságai:
Tetszés szerinti rács (Snap) segíti a pontos rajzolást Rajzi egységben rajzolunk Mértékegységek szögre, hosszra megváltoztathatók A szögek alapértelmezésben óramutató járásával ellentétesen növekednek
Az euklideszi szerkesztés rajzok elkészítéséhez három alapelemet használ:
Pont Egyenes Kör (ív)
Az AutoCAD program a rajzokat szintén alapelemekből hozza létre, de elemkészlete több elemet tartalmazhat. Geometriai alapelem (rajzelem) alatt olyan objektumot értünk, amelyet AutoCAD eszközeivel lehet létrehozni. A CAD geometria azoknak a szerkesztési eljárásoknak és módszereknek az összessége, amelyeket a CAD szoftver eszközeivel végre lehet hajtani.
Minden rajzelemhez tartoznak általános tulajdonságok, valamint a rajzelem típusára jellemző geometriai és egyéb tulajdonság.
Rajzelemek általános tulajdonságai:
Réteg (Layer) Szín (Color) Vonaltípus (Linetype) Vonalvastagság (Lineweight) Átlátszóság (Transparency)
A programban két jól elkülöníthető munkaterület, úgynevezett "modelltér" és "papírtér" áll rendelkezésre, amelyekben a rajzelemekkel dolgozhatunk.
Alapértelmezés szerint egy korlátlan 3D rajzterületen kezdhetjük el a munkát, ez a modelltér.
Először el kell döntenünk, hogy egy rajzi egység milyen mértékegységnek feleljen meg: egy milliméternek, centiméternek, hüvelyknek, lábnak vagy bármi egyéb mértékegységnek, ami kényelmes. Ezután a modelltérben 1:1 léptékben rajzolhatunk.
Itt készíthetjük el a 3D valósághű modellünket, majd a papírtérben a modelltér egy tetszőleges síkját, síkjait (2D-ben) jeleníthetjük adott léptékben a papírlapon elhelyezve, mint vetületi rajz, metszet stb.
A rajz nyomtatásának előkészítéséhez váltsunk papírtérre. Itt különböző elrendezéseket állíthatunk be címpecsétekkel és megjegyzésekkel; és mindegyik elrendezésen elrendezési nézetablakokat hozhatunk létre, amelyek a modelltér különböző nézeteit jeleníti meg. Az elrendezési nézetablakokban a papírtérhez képest léptékezhetjük a modelltérbeli nézeteket. A papírtérben egy mértékegység a papírlapon mért tényleges távolságot jelzi, attól függően, hogy az oldalbeállításban millimétert vagy hüvelyket adtunk-e meg.
Az AutoCAD legfontosabb állományai (DWG, DXF, DWT)
DWG fájl
Az AutoCAD a rajzainkat DWG fájlformátumba menti, fontos tudnunk, hogy az AutoCAD program mellett a DWG verzió is folyamatosan fejlődik.
A program 2013-tól 2017-ig megjelent verziói az AutoCAD 2013-ban frissített DWG verziót használják, a 2018-as AutoCAD-ben a DWG fájl verziója is frissült. Ennek következménye, hogy a legújabb verzióban készült rajzokat korábbi AutoCAD verziók nem tudják megnyitni. Korábbi programok DWG állományait a frissebb program olvassa. Abban az esetben, ha 2018-as állományt korábbi AutoCAD-ben szeretnénk megnyitni, lehetőségünk van mentés esetén kiválasztani korábbi DWG verziót is. Azt azonban nem szabad elfelejteni, hogy egy újabb AutoCAD verzió rajzelmeit nem biztos, hogy el tudjuk menteni adatvesztés nélkül egy régebbi fájlformátumba, hiszen ezért fejlesztettek a DWG állomány adatstruktúráján.
DXF fájl
A másik lényeges fájlformátum a DXF az AutoCAD rajzfájlok, modellek más szoftvercsomagokba történő átvitelére fejlesztették. Ez egy olyan elterjedt állománytípus, amelyet szinte minden rajzoló program tud fogadni, importálni.
DWT fájl
Az új rajzok alapbeállításait tartalmazó rajzfájl. Bármely DWG állományból készíthetünk sablonfájlt.
Amikor a munkát kezdjük AutoCAD programban és egy új állományt nyitunk, akkor sablonfájlok közül kell választanunk, ami bizonyos beállításokat tartalmaz, például a rajzi egységet milliméterre vagy inchre állítja. Mi a rajzainkat az acadiso.dwt állományból hozzuk létre, amíg nem rendelkezünk saját sablonfájllal.