Освоение CAD: полное руководство по компьютерному проектированию

Что такое CAD? Как это может улучшить ваш рабочий процесс? Узнайте в этом полном руководстве по компьютерному проектированию — от истории до будущего.

Дни черчения карандашом, бумагой и транспортиром подходят к концу, поскольку большинство инженеров, проектировщиков печатных плат и архитекторов становятся экспертами в использовании ПО CAD (компьютерное проектирование). CAD — это программное обеспечение, специально созданное для помощи в создании документации, визуализации 2D или 3D концепций дизайна с помощью фотореалистичного рендеринга, моделирования реальной функциональности и экспорта данных CAD в ПО CAM (компьютерное производство).

Работа в ПО CAD

CAD централизует проектирование продукта в автоматизированной 3D-среде. Любое инженерное проектирование обычно начинается в CAD. Неважно, это печатная плата (PCB) для игровой консоли или автомобильное приложение вроде кастомной рамы безопасности для Corvette, CAD — идеальная универсальная 3D-среда моделирования. CAD включает единую библиотеку и облачное управление данными. Это облегчает доступ к сохраненным схемам, символам схем, 2D-чертежам, 2D-выноскам и 3D-моделям.

После завершения CAD-модели CAD-файл можно загрузить в ПО CAM. Autodesk Fusion 360 интегрирует CAD и CAM в одну дружелюбную и доступную среду.

С 3D CAD инженеры могут выбирать из предзагруженных моделей, таких как двери и окна, или начинать с нуля, используя параметры заполнения.

Преимущества ПО CAD

ПО CAD-моделирования предоставляет несколько преимуществ перед традиционными методами черчения, такими как:

• Повышенная точность для точных размеров 2D-чертежей
• Автоматизация распространенных процессов
• Доступ к библиотекам часто используемых элементов, таких как двери, окна и производственные детали
• Способность быстро изменять части чертежа без необходимости начинать с нуля
• Управление сложными деталями дизайна в одном файле
• Создание блоков для часто рисуемых элементов
• Повышенное сотрудничество и визуализация с коллегами через возможность делиться и отмечать один и тот же файл
• Возможности работы в автономном режиме

История развития CAD на взгляд

Трудно представить, сколько инноваций и достижений потребовалось, чтобы прийти к современной технологии компьютерного проектирования. Развитие CAD можно проследить до самых ранних инноваций в черчении, таких как синепечать (blueprinting), которая, возможно, использовала оригинальный процесс технической документации «копировать и вставить». Примерно через 120 лет появилось истинное происхождение CAD, когда General Motors (GM) и IBM создали DAC-1 через год после того, как Иван Сазерленд изобрел Sketchpad.

Хронология CAD

1842: Синепечать (Blueprinting)

Синепечать все еще широко используется в различных приложениях, но оригинальный синепечатный процесс устарел в основном в 1950-х годах. В 1842 году Джон Гершель — астроном, фотограф и химик — создал цианотипный процесс синепечати. Этот процесс происходил путем рисования на полупрозрачной бумаге над другой листом бумаги и нанесения фоточувствительной смеси ферроцианида калия и аммиачного цитрата железа. Рисунок затем экспонировался светом, превращая экспонированную бумагу в синюю и оставляя линии рисунка белыми.

Синепечать была одной из первых инноваций, упростивших процесс проектирования, и внесла значительный вклад во вторую промышленную революцию. Такие инновации были созданы для того, чтобы сделать выполнение задач дешевле и проще.

1936-37: Машина Тьюринга

С момента внедрения синепечати произошло множество инноваций, но ни одна не важнее создания и развития компьютеров. В 1936 году Алан Тьюринг описал то, что позже получило название «Машина Тьюринга», вычислительные машины, предназначенные для анализа ограничений того, что может быть вычислено, и спроектированные для обработки вещественных чисел.

1943: ENIAC

Совместные усилия армии США и школы электротехники Мура Университета Пенсильвании привели к созданию первого универсального компьютера под названием ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer), спроектированного для расчета баллистики артиллерийских снарядов.

1953: Ранние станки с ЧПУ

Ранние станки с числовым программным управлением (ЧПУ) значительно отличались от современных станков с ЧПУ. Вместо электронного дисплея они использовали числовое управление и режущий инструмент какого-то вида.

1963: Sketchpad и DAC-1

Десять лет позже Иван Сазерленд создал Sketchpad, который включал инновационный графический пользовательский интерфейс. Sketchpad позволял более доступное взаимодействие человек/компьютер с использованием иконок. GM и IBM сотрудничали для создания DAC-1 (Design Augmented by Computer), который использовался около десяти лет перед заменой на более новую версию.

1964: Первые коммерческие CAD-системы

Незадолго после Sketchpad, самые ранние коммерческие CAD-системы, такие как DAC-1, стали доступны для GM, IBM и авиакосмических корпораций.

1971: ADAM

Доктор Патрик Дж. Ханарти из Manufacturing and Consulting Services (MCS) создал систему под названием Automated Drafting and Machining (ADAM). Стоит отметить, что эта 3D CAD-программа была представлена в 70-х, но не была включена в коммерческую отрасль.

1980-е: Настольные компьютеры и 2D AutoCAD

Настольные компьютеры были произведены для широкой публики, и AutoCAD от Autodesk стал значительным достижением десятилетия.

1990-е: Появление Solidworks

Solidworks помог ввести постепенные улучшения в 3D CAD.

2000-е: Доступность платформ и интеграция CAD/CAM с Fusion 360

Новые платформы требуют новой интеграции. Интегрированное облачное ПО CAD/CAM от Autodesk, Fusion 360, было создано для множества приложений — от промышленного дизайна до проектирования печатных плат. Сегодня Fusion 360 возглавляет усилия по тому, чтобы сделать процесс проектирования быстрым, легким и доступным.

Будущее 3D CAD ПО

По мере того как 3D CAD ПО продолжает развиваться, дизайнерам станут доступны больше достижений и инструментов. Здесь, в Fusion 360, мы всегда работаем над тем, чтобы дать нашему сообществу доступ к «чему дальше» в дизайне, включая:

• Инструменты генеративного дизайна, улучшающие оптимизацию деталей по стоимости, материалу и различным производственным процессам.
• Комплексные инструменты проектирования печатных плат, поддерживающие дизайн технологичных продуктов.
• Параметрические функции моделирования, позволяющие легко вносить изменения в размеры и просматривать эффекты в реальном времени.
• Множество функций для 3D-печати/аддитивного производства (вот несколько уроков!).
• Наши текущие исследования в области ИИ и машинного обучения.

Оставайтесь в курсе, пока мы выпускаем захватывающие обновления Fusion 360 каждый месяц.

Интеграция CAD и CAM в рабочие процессы разработки продуктов может помочь оптимизировать процесс проектирования и обеспечить высокую экономию затрат и времени. С Autodesk Fusion 360 бесшовное сотрудничество прямо у ваших кончиков пальцев. Попробуйте Fusion 360 сегодня для окончательной интегрированной платформы.