Cad cae cam faniga kirish va uning asosiy tushunchalari

CAD, CAE, CAM tizimi mahsulotni loyihalash, konstrukstiyasini ishlab chiqish va tayyorlashni kompleks avtomatlashtirish uchun qo’llaniladi. Aslida uchta har xil maqsadda ishlatiladigan sistemalar birlashtirilgan, yani bitta bazada ishlab chiqilgan. Ular quyidagicha tavsiflanadi:




CAD tizimining ishlab chiqarishdagi asosiy bu ikki o’lchamli(2D) va uch o’lchamli(3D) loyixhalashdir. 2D asosan konstruktorlik hujjatlari va chizmalarini rasmiylashtirishga mo’ljallangan. 3D esa uch o’lchamli geometric modellar, metric hisoblash va haqiqiy ko’rinishlarni yaratish imkonini beradi.³
CAD CAM CAE tizimining (avtomatik loyihalash tizimi) dasturiy ta'minotini ishlab chiqishning birinchi bosqichi ikki o'lchovli va uch o'lchovli geometrik ob'ektlar bilan ishlash uchun interfaol grafik muharrirlar - avtomatlashtirilgan chizma tizimlarini yaratishdir.
Global miqyosda ko'rib chiqilganda, barcha grafik muharrirlar bir xil ishlaydi: ular uchun elementar geometrik ob'ektlar (ibtidoiylar) va ularni manipulyatsiya qilish (tahrirlash) protseduralari belgilanadi. Loyihalash jarayonining bunday soddalashtirilgan g'oyasi muhandis-konstruktor ishini to'g'ri aks ettirmaydi va uni texnik hujjatlarni ishlab chiqarish bilan to'liq cheklangan loyihachi faoliyatidan ajratishga imkon bermaydi. Grafik muharrirlarning ixtisoslashuvi CAD CAM CAE tizimidan foydalanish samaradorligini oshiruvchi utilitlarning (o‘lchash, parametrlashtirish, hisoblash va tahlil qilish va boshqalar) paydo bo‘lishiga olib keldi.
Loyilash bu hujjatlarni ishlab chiqarish jarayoni emas, balki ishlab chiqarishning axborot modeli bo'lib, shuning uchun mahsulot hayotiy siklining barcha bosqichlarini - marketingdan tortib to utilizatsiya qilishgacha bo'lgan bosqichlarni qamrab olishi kerak.
Yagona axborot makonini yaratish bo'yicha dastlabki qadamlar o'tgan asrning 80-yillarida AQSh mudofaa majmuasida qo'yildi, bu erda tezkor ma'lumot almashinuvini ta'minlash va qog'oz hujjat aylanishini kamaytirish zarurati paydo bo'ldi. Dastlab bu kontseptsiya CALS (Computer Aided Logistic Support) nomini oldi va asosan ishlab chiqarish va ekspluatatsiya bosqichlarini qamrab oldi va keyinchalik boshqa tarmoqlarda faol qo'llanila boshlandi.
Mahsulot tayyorlash siklini istalgan bosqichida talab qilinadigan har qanday ma'lumot PDM tomonidan boshqarilishi mumkin, bu tizim barcha foydalanuvchilarga va barcha sanoat axborot tizimlariga aniq ma'lumotlarni taqdim etadi. Ular loyihani - mahsulotni ishlab chiqish jarayonini, mahsulot haqidagi ma'lumotlarni, ma'lumotlar ob'ektlarining holatini nazorat qilishni, o'zgarishlarni tasdiqlashni, avtorizatsiyani va mahsulot ma'lumotlari va foydalanuvchi kirish rejimlariga ta'sir qiluvchi boshqa operatsiyalarni boshqaradilar. PDM tizimlari muhandislik va yangi mahsulotni loyihalash bosqichi (CAD/CAM/CAE) va MRP (ishlab chiqarish resurslarini rejalashtirish) tizimlari - avtomatik moliyaviy boshqaruv tizimlari, omborxona, ta'minot va sotish o'rtasidagi bog'liqlik rolini o'ynaydi. texnik xizmat ko'rsatish va boshqalar, ular orasida oraliq pozitsiyani egallaydi.
CAD CAM CAE tizimida dasturiy ta'minotining rivojlanishi qattiq jismlarni modellashtirish samaradorligi, parametrlashtirish, assotsiativlik, dasturiy interfeysni takomillashtirish va ularning intellektual funktsiyalarini oshirish muammolarini hal qilish yo'lida bormoqda.
Avtomatik loyihalash (CAD) - bu mahsulot dizaynlarni yaratish, o'zgartirish, tahlil qilish va optimallashtirishni osonlashtirish uchun kompyuter tizimlaridan foydalanadigan texnologiya. Shunday qilib, kompyuter grafikasi bilan ishlaydigan har qanday dastur, shuningdek, muhandislik hisoblarida qo'llaniladigan har qanday dastur kompyuter yordamida loyihalash tizimlariga tegishli. CAD - bu kompyuter texnologiyalaridan foydalangan holda dizaynning barcha jihatlari uchun umumiy atama.
CAD vazifalari: mahsulotning geometrik modellarini yaratish, chizmalarni yaratish, tahlil qilish va optimallashtirish, massa-inertial xususiyatlarni hisoblash, FEM modellashtirish va tahlil natijalarini vizualizatsiya qilish.
Kompas-3D-Rassiyaning Askon kompaniyasining mahsuloti bo’lib detallarni 2D va 3D modellarini yaratish va konstruktorlik hujjatlari va chizmalarini rasmiylashtirishga mo’ljallangan. (1, 2-chizmalar)

1-chizma

2-chizma
AutoCAD AQSHning Autodesk companiyasining mahsuloti bo’lib, mashinasozlik, arxitektura qurulish soha 2D va 3D modellarini yaratish va konstruktorlik hujjatlari va chizmalarini rasmiylashtirishga mo’ljallangan ⁴(2-chizma)

3-chizma
Solid Works dasturi AQSHning Solid Works karparatsiyasining mahsuloti bo’lib, moslashuvchan parametrli loyihalash uchun eng qulay dasturlardan biridir.( 4-chizma)

4-chizma
Catia dasturi Fransiyaning Dassault Systemes kompaniyasi mahsuloti bo’lib, aviasozlik, mashinasozlik, gidrotexnika va boshqa shunga o’xshash sohalarda loyihalashda keng qo’llaniladi. (5-chizma)

5-chizma
Kompyuter yordamida muhandislik (CAE) yoki kompyuter yordamida ilmiy tadqiqot (ASRS) - bu CAD geometriyasini tahlil qilish, uning dizaynini yaxshilash va optimallashtirish uchun mahsulotning harakatini modellashtirish va o'rganish uchun kompyuter tizimlaridan foydalanishdan iborat texnologiya.
CAE tizimi etarlicha xilma xil bo’lib, loyihani analiz qilish ketma-ketligi, modellashtirish va loyiha qarorlarini optimallashtirishga mo’ljallangan. Bu tizimdagi dasturlar asosan chekli element metodi asosida ishlaydi, ya’ni buyumni juda ko’p miqdordagi bo’laklarga ajratib bo’layotgan jarayonni ta’sirini taqsimlash yoli orqali analiz qiladi (6-chizma).
ANSYS dasturi AQSHning Ansys Inc kompaniyasi mahsuloti bolib, CAE tizimidagi chekli elementli analiz tizimida ishlaydigan universal dastur hisoblanadi. Bu dastur yordamida mustahkamlik, issiqlik, elektromagnitizm, gidrodinamika va boshqa shu kabi sohalarga bog’liq analizlarni amalga oshirish maqsadida qo’llaniladi. Undan tashqari chiziqli va chiziqli bo’lmagan, statsionar va statsionar bo’lmagan qattiq jism deformatsiyasi mexanikasi va konstruksiyasi, gaz va suyuqlik mexanikasi, issiqlik uzatish va almashinish va shu kabi masalalarni echishda dunyoda keng miqiyosda qo’llaniladi.


6-chizma
Loyihani avtomatik ishlab chiqarish (CAM) - korxonaning ishlab chiqarish resurslari bilan to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita interfeys orqali ishlab chiqarish operatsiyalarini rejalashtirish, boshqarish va boshqarish uchun kompyuter tizimlaridan foydalanishdan iborat texnologiya.
Texnologiyani loyihalashda kompyuterlardan foydalanishning zamonaviy kontseptsiyasi texnolog va kompyuter o'rtasidagi muloqot dialog rejimida sodir bo'ladigan odam-mashina tizimlarini yaratishga asoslangan.
Bunday tizimlar ishlab chiqarishni texnologik tayyorlashning avtomatlashtirilgan tizimlari yoki kompyuterda avtomatlashtirilgan jarayonni rejalashtirish deb ataladi. Bu tizimlar yordamida texnologik jarayonlar ishlab chiqiladi va bu marshrut va ekspluatatsion xaritalar ko'rinishida tuziladi vas hu bilan birga texnologik uskunalar ishlab chiqilgan SDB dastgohlari uchun boshqaruv dasturlarini ishlab chiqiladi.
CAM tizimining asosiy vazifasi bu texnologik jarayonni ishlab chiqish, sonli dasturda boshqariladigan texnologik qurilmani boshqaruvchi dasturini sintez qilish, ishlov berish jarayonini modellashtirish, shu bilan bir vaqtda ishlov berish jarayonidagi kesuvchi asbob va zagatovka ning harakat traektoriyasini qurish, ishlov berish jarayoni uchun vaqt nomasini hisoblash va boshqalar.
CAD tizimida yaratilgan modeldan CAM tizimidagi dasturlar sonly dasturda boshqariladigan dastgohlar uchun texnologik jarayon ishlab chiqadi.
MasterCAM AQSHning CNC Software Inc kompaniyasi mahsuloti bo’lib, sonli dasturda boshqariladigan yog’ochlarga ishlov beruvchi, tokarlik va frezerlik dastgohlari uchun dasturiy ta’minot vazifasini bajaradi, (7-chizma).


7-chizma
Shunday qilib, CAD/CAM/CAE tizimi texnologiyalaridan foydalanish mahsulotni tayyorlash siklini muayyan bosqichlarini avtomatlashtirish va samaradorligini oshirishga yordam beradi. Mustaqil ravishda rivojlanayotib, bu tizimlar dizayn va ishlab chiqarishni birlashtirish imkoniyatlarini hali to'liq amalga oshirilmagan. Ushbu muammoni hal qilish uchun kompyuter bilan ishlab chiqarishni integrallashtirish (CIM computer-integrated manufacturing) deb nomlangan yangi texnologiya taklif qilindi. CIM "avtomatlashtirish orollari" ni bir-biriga ulashga va ularni muammosiz va samarali operatsion tizimga aylantirishga harakat qiladi. CIM CAD, CAM va CAE tizimlari bilan qamrab olingan dizayn va ishlab chiqarishni emas, balki butun korxonani, xususan, buxgalteriya hisobi, rejalashtirish, yetkazib berish va boshqa vazifalarni yanada samarali boshqarish uchun kompyuter ma'lumotlar bazasidan foydalanishni o'z ichiga oladi. CIM ko'pincha kompyuter tizimi emas, balki biznes falsafasi deb ataladi.

Nazorat savollari.

1. 
   CAD,CAE,CAM tizimi qanaqa tizim?
   
2. 
   Avtomatik loyihalash tizimi deganda nima tushiniladi?
   
3. 
   Avtomatik loyihalash tizimining asosiy vazifasi nimadan iborat?
   
4. 
   Avtomatik loyihalash tizimi qaerlarda qo’llaniladi?
   
5. 
   CAD tizimining asosiy vazifasi nima?
   
6. 
   CAE tizimining asosiy vazifasi nima?
   
7. 
   CAM tizimining asosiy vazifasi nima?
   
8. 
   Avtomatik loyihalash tizimining qanaqa afzalliklari mavjud?
   

1^ Basant Agrawal, C.M.Agrawal “Engineering drawing” Tata McGraw-Hill Education Private Limited. New DELHI-2008.18.1

2^ www.mysapr.com

3^ Basant Agrawal, C.M.Agrawal “Engineering drawing” Tata McGraw-Hill Education Private Limited. New DELHI-2008.18.2

4^ www.mysapr.com