طراحی و مدلسازی cad
نقشهکشی مهندسی شامل استفاده از نمادهای گرافیکی مانند نقاط، خطوط، منحنیها، صفحات و اشکال است. در واقع نقشهکشی توصیف دقیقی از هر قطعه را به صورت گرافیکی ارائه میکند. نقشهکشیهای فنی مهندسی سابقه ۲۰۰۰ ساله دارند، اما استفاده از تصویرنگاری عمودی به طور رسمی توسط ریاضیدان فرانسوی گاسپار مونژ (Gaspard Monge) در قرن هجدهم معرفی شد. از آن زمان به بعد، نقشهکشیها بهبود یافته و در جوامع صنعتی محبوب شدند. سابقا نقشه کشیها عمدتا به صورت دستی انجام میشدند، اما روند رو به رشد صنایع، طراحیهای فنی قطعات را بسیار پیچیده کرد، تا جایی که امروزه حل بسیاری از مسائل مهندسی نیازمند ترکیبی از سازماندهی، تجزیه و تحلیل، اصول حل مسئله و نمایش گرافیکی هندسه مسئله میباشد. با توجه به اهمیت و دقت مورد نیاز نقشه کشی فنی، فرآیند مدلسازی و نقشه کشی قطعه بایستی توسط ابزاری مناسب صورت گیرد تا همه اطلاعات شیء مدنظر را به وضوح مجسم گرداند.
در دنیای فناوری اطلاعات و مهندسی، CAD (Computer-Aided Design) یکی از اصطلاحاتی است که به روشهایی برای طراحی و توسعه محصولات به وسیله کامپیوتر اشاره دارد. با استفاده از نرمافزارهای ارائه دهندهی این روش، مهندسان و طراحان میتوانند طرحها و نقشههای خود را به صورت دیجیتال ایجاد کنند و تغییرات مورد نیاز را در کوتاهترین زمان اعمال کنند. CAD به طور گسترده در صنایع مختلفی از جمله مهندسی مکانیک، معماری، صنایع دفاعی، صنعت خودروسازی و ساختمانسازی استفاده میشود. هنگامی که برای اولین بار CAD معرفی شد، شاید روش اقتصادی قابل قبولی برای مدلسازی و نقشه کشی نبود، چرا که رایانهها و پردازشگرها در آن زمان بسیار گران قیمت بودند، اما در سالهای پایانی قرن بیستم با ورود مینیکامپیوتر و سپس میکروپردازشگرها و در نتیجه آن افزایش قدرت رایانهها، این امکان برای مهندسان فراهم آمد تا از CAD برای فرآیندهای طراحی خود استفاده کنند.
CAD برای انجام طرحهای اولیه، طراحی نهایی، محاسبات طراحی، ایجاد مدلهای سه بعدی، ایجاد نقشههای دوبعدی، نمایش تلرانسها و انطباقات و همچنین ارتقاء فنی تجهیز، بازاریابی، تولید و پشتیبانی از کاربران نهایی محصول استفاده میشود. به کمک CAD با انتقال اطلاعات ساختاری محصول به رایانه، فرآیند طراحی به طرز چشمگیری تسهیل میگردد. استفاده از نرم افزارهای مربوطه نیاز به آموزش اولیه پیرامون اصول و مبانی نقشه کشی و دانش فنی نسبی دارد. CAD در حال حاضر به طور گسترده ای برای محصولات صنعتی، فیلمهای انیمیشن و دیگر برنامههای مشابه استفاده میشود.
باید توجه داشت که CAD با Computer-Aided Manufacturing یا Computer-Aided Engineering تفاوت دارد. CAD برای طراحی و مدل سازی ، CAE برای شبیه سازیها و تحلیلهای عددی و CAM برای فرآیند تولید و ساخت محصولات استفاده میشود. CAD معمولاً اولین مرحله در ایجاد یک محصول است که بعد از آن و در صورت نیاز با نرم افزارهای CAE تحلیل و شبیه سازی مربوطه انجام می شود و سپس با استفاده از CAM، این طرحها به طور مستقیم بر روی ماشینآلات تولیدی پیادهسازی میشوند. مدلسازیها در CAD میتواند به صورت دوبعدی، سه بعدی، مدل سازی سیمی و مدلسازی به صورت یک هندسه جامد و توپر باشد.
نرم افزارهای کد CAD
نرم افزارهای زیادی برای فرآیند طراحی و مدلسازی محصول استفاده میشوند، که در ادامه به برخی از پرکاربردترین آنها اشاره میشود.
AutoCAD : به طور گسترده برای طراحی دو بعدی، سه بعدی و نقشه کشی استفاده میشود.
SolidWorks : در زمینه طراحیهای مرتبط با مهندسی مکانیک بسیار مشهور و پرکاربرد میباشد.
CATIA : به طور گسترده در طراحی و تولید اکثر تجهیزات صنایع مختلف به کار گرفته میشود.
Inventor : برای طراحی مکانیکی و شبیهسازیهای مربوطه مورد استفاده قرار میگیرد.
Creo Parametric : طراحی و توسعه محصولات
Siemens NX : در بردارنده CAD، CAM و CAE که در طیف وسیعی از صنایع به کار برده میشود.
Rhino 3D : نرم افزاری که در حالت سه بعدی و به طور ویژه برای معماری طراحی طلا و جواهر مورد استفاده قرار میگیرد.
Fusion 360 : در بردارنده CAD، CAM و CAE برای طراحی و ساخت
FreeCAD : نرم افزار رایگان (متن-باز) که برای طراحیهای قطعات مکانیکی مورد استفاده قرار میگیرد.
Solid Edge : نرم افزار طراحی با تمرکز ویژه بر طراحی قطعات مکانیکی و الکتریکی
