Сучасні графічні пакети для інженерів машинобудівельників

В даний час в якості фактичного стандарта на програмне забезпечення для розробки конструкторських креслень на ПЕОМ затвердилась система AutoCAD.

Ця система підтримує процес креслення виробів на екрані ПЕОМ, вeдення графічної бази даних та вивід отриманих креслень на друкуючий пристрій або графопобудовувач.

При цьому забезпечується підвищена продуктивність праці при кресленні та значне покращання якості графіки. Настройка пакета AutoCAD на специфіку стандартів ЄСКД ще більше підвищує продуктивність праці. Введення в ПЕОМ параметричних програм /параметричні програми — програми, що дають можливість отримати зображення типового об'єкту, ввівши тільки початкові його параметри в режимі діалогу/, креслення типових елементів, може забезпечити подальше підвищення зручності роботи конструктора.

Автоматизоване робоче місце конструктора представляє собою доповнення до графічного пакету AutoCAD.

АРМ констуктора забезпечує:

• — вибір меню і автоматизоване креслення форматів ЄСКД А1, А2, АЗ, А4 з низьким та високим штампами;
• — автоматизоване креслення позначень: шорсткість оброблюваної поверхні, покриття швів зварних з'єднань та клеєних з'єднань, стандартних клепаних з'єднань;
• — автоматизоване креслення позначень допусків: прямолінійності, площинності, циліндричності, паралельності, перпендикулярності, нахилу, співвісності, симетричності, радіального биття, торцьового биття, биття в заданому напрямку, форми профілю, форми поверхонь;
• — автоматизоване креслення типових отворів: на кресленнях і отворів з фаскою, отворів з двома фасками, отворів з різьбою, отворів з конусом
• — програми проставлення розмірів в відповідності з ЄСКД: горизонтальних лінійних розмірів, вертикальних лінійних розмірів, радіусів та діаметрів;
• — повний набір програм для розміщення та редагування текста на полі креслення;
• — автоматизоване креслення кріпильних деталей в широкій номенклатурі болтів, гвинтів, шайб і т.д.

Дана система автоматично дозволяє креслити не тільки стандартні але й оригінальні кріпильні деталі. Особливо в цьому плані корисна бібліотека параметризованого кріплення. В ній існують таблиці міцнісних характеристик кріпильних деталей. Для різних матеріалів в таблиці приведені: інформація про допустимі навантаження на розрив різьб, інформація про допустимі зусилля та моменти затягування різьб, інформація про допустимі навантаження на зріз стержнів.

Система призначена для застосовування в конструкторських підрозділах при автоматизованій розробці конструкторської документації з використанням графічного пакету Пристрої вводувиводу графічної інформації.

Операторські пристрої вводу застосовуються в графічних робочих станціях для забезпечення зручностi і спілкування користувача з системою. Робочі графічні станції мають звичайно декілька типів пристроїв вводу даних, що дозволяє оператору вибирати різні завчасно запрограмовані функції вводу. Ці функції дають можливість формувати або змінювати зображення на екрані дисплея або вводити в систему символьну інформацію. В результаті на дисплеї створюється закінчене зображення деякої деталі, а в базі даних САПР появляється її повний геометричний опис.

Різні типи операторських пристроїв вводу, що застосовуються в САПР умовно можна розділити на три класи:

• 1. Пристрої управління курсором.
• 2. Цифрові перетворювачі.
• 3. Літерно-цифрові клавішні термінали. Пристрої двох перших класів застосовуються для організації графічної взаємодії користувача з системою, а клавішні термінали використовуються в якості пристроїв вводу команд та цифрових даних.

Існують два основних типи графічної взаємодії, що здійснюється курсором та за допомогою цифрового перетворення:

• 1. Формування та позиціонування нових елементів зображення на екрані дисплея.
• 2. Показ або інша ідентифікація місця на екрані, пов’язаного звичайно з висвітлюваним зображенням.

В ідеалі графічний пристрій вводу повинний бути придатним для використання обох вказаних функцій. Але такого важко досягнути з допомогою одного пристрою, і тому в більшості графічних станцій використовують декілька різнотипних пристроїв вводу.

Управління курсором.

ЕОМ здатна зчитувати дані про положення курсора, отже користувач управляючи положенням, курсору може вводити в базу даних САПР інформацію, що характеризує місце розташування конкретних графічних об'єктів або їх фрагментів. Типовим прикладом таких дій може бути установка користувачем курсора в початкове положення деякої лінії.

Існує цілий ряд пристроїв управляючих курсором:

Координатні маніпулятори.

Управляючі клавіші на клавіатурі термінала.

Рукоятка маніпулятора Шаровий маніпулятор.

Світлове перо.

Електронний планшет з пером.

Перші з чотирьох перелічених пристроїв забезпечують управління курсором без будь якого безпосереднього фізичного контакта користувача з екраном. Останні два пристрої вимагають, щоб користувач керував курсором, дотикаючись екрана (або деякої іншої плоскої поверхні, пов’язаної з екраном) пристроєм типу авторучки.

Необхідно відмітити, що координатні маніпулятори, управляючі клавіші та шарові маніпулятори звичайно мають обмежене застосування — вони лише управляють курсором. Світлове перо та електронний планшет не тільки управляють курсором, але виконують інші функції вводу:

• — Накреслення зображення на екрані;
• — Відмітка місця на екрані або планшеті для зазначення необхідного малюнку;
• — Вибір частини екрана для отримання збільшеного фрагменту зображення. Цифрові перетворювачі.

Цифрові перетворювачі слугують для отримання координат Х та У з креслення виконаного на папері. Електронний слідкуючий пристрій має ключ, з допомогою якого користувач може зафіксувати необхідні координати Х і У положення такого пристрою. Ці координати можна ввести в пам’ять ЕОМ або зберегти на зовнішньому носію. Цифрові перетворювачі можуть забезпечити точність порядку 0. 0025 мм.

Такі цифрові перетворювачі мало придатні для роботи по конструюванню трьохмірних об'єктів, оскільки робота іде в двох площинах. Вони застосовуються для перетворення в цифрову форму лінійного зображення. Користувач може ввести дані з ескізу або крупномасштабного креслення і відредагувати це креслення з необхідною точністю та деталізацією.

Цифрові перетворювачі можуть використовуватись для редагування виконаного від руки ескізу нової конструкції з ціллю отримання кінцевого креслення.

Графопобудовувачі та інші пристрої виводу.

В рамках САПР використовуються різні типи вихідних пристроїв:

Графопобудовувачі;

Друкуючі пристрої;

Лазерні пристрої;

Вихідні мікрофільмуючі пристрої.

Точність та якість креслення, виконаного графопобудовувачем значно вища якості та точності зображення на дисплеї. Високоточні графопобудовувачі забезпечують отримання креслення майже з тією ж точністю, яка є в цифровому описі в базі даних САПР.

На сьогодні застосовують два типи графопобудовувачів: барабанні та планшетні.

Барабанні графопобудовувачі .

Барабанний графопобудовувач складається з круглого барабана, який встановлюється, як правило, горизонтально, та повзунка, який може пересуватись вздовж направляючої, змонтованої паралельно осі барабана. Папір щільно прилягає до барабана, а пристрій для креслення закріплюється до повзунка.

Взаємне переміщення пера і паперу досягається з допомогою координації обертання барабана з рухом повзунка. Графопобудовувачі барабанного типу мають високу швидкість креслення і можуть забезпечити виконання креслення необмеженої довжини. Ширина його проте обмежена довжиною барабана.

Планшетні графопобдовувачі.

Планшетний графопобудовувач має плоску поверхню для креслення, до якої прилягає папір. З двох боків столу розташовані паралельні направляючі. Вздовж направляючих пересувається міст, що забезпечує рух по координаті Х. До мосту закріплена ще одна направляюча, вздовж якої рухається пишуча головка. Переміщення пишучої головки відносно мосту забезпечує рух по координатній осі У.

Пишуча головка оснащена пером або олівцем, які можуть підійматись або опускатись забезпечуючи необхідний контакт з папером.

Багато графопобудовувачів забезпечуються декількома перами з чорнилами різних кольорів, що дозволяє отримувати кольорові креслення.

Лазерний друкуючий пристрій.

В лазерних друкуючих пристроях використовується електрографічний принцип створення зображення.

Серцем лазерного пристрою являється фотопроводячий циліндр, який ще називають друкуючим барабаном. З допомогою барабану проводиться перенос зображення на папір. Він являє собою металічний циліндр покритий тонким шаром токопроводячого напівпровідника. Поверхні цього покриття можна придати позитивний або негативний заряд який зберігається на поверхні, але тільки до тих пір, поки барабан не освітлений. Якщо яку-небудь частину барабана проекспонувати, то покриття придає провідність і заряд стече з освітленої ділянки, утворивши незаряджену зону.

Наступною важливою частиною є лазер та прицезійна оптико-механічна система, що переміщує промінь.

Малогабаритний лазер генерує тонкий світловий промінь, що відображується від дзеркал. Щоб отримати зображення, лазер включається і виключаться управляючим мікропроцесором. Дзеркало розвертає промінь в сторону барабану. Все це створює на поверхні барабану скрите зображення, в якому ті участки які повинні бути чорними мають один заряд, а білі - протилежний.

Далі барабан проходить біля валка, подаючого зі спеціального контейнера фарбуючий порошок — тонер. Частинки тонера, заряджені позитивним зарядом, прилипають тільки до нейтральних ділянок, відштовхуючись від позитивно заряджених.

Наступним є перенос тонера на папір. Папір витягується з поданого лотка і з допомогою системи валів пересувається до друкуючого барану. Перед самим барабаном паперу надається статичний заряд. Потім папір прижимається до поверхні барабана. Заряди різної полярності викликають перенос тонера з поверхні барабана на поверхню паперу.

Тонер складається з речовини, що легко плавиться. При нагріванні до 200−220 градусів порошок розплавляється і з'єднується з поверхнею паперу.