PG - CAD/CAM

Created by Jindřich Zdráhal

Maturitní otázka č. 10 (šk. rok 2020/21) oboru IT (OA Veselí nad Moravou) --- vypracoval a kritiku (návrhy na zlepšení) přijímá Jindřich Zdráhal na zdrahal@oaveseli.cz --- Vysvětlení zkratek, využití, možnosti. Souřadné systémy (kartézský 2D/3D, polární 2D, cylindrický, sférický), absolutní a relativní souřadnice, základní kreslení, přesné kreslení, přepínače, úprava objektů, kótování, šrafování, hladiny, výstupy. Popis SW.

#CAD, #CAM, #grafika, #it, #maturitní otázky

CAD

Computer Aided Design = navrhování za pomoci počítače

Umožňuje vytvářet návrhy. Jak na úrovni rýsování, tak podporuje i další funkce (podle SW)

• výpočty (pevností, tahů, ...),
• používání galerií, normovaných dílů,
• vytváření sestav z dílů,
• týmová práce.

Jedná se vlastně o specifickou oblast programů pro vektorovou grafiku. 

V CADových aplikací si mohu cokoliv narýsovat nebo spíš vyprojektovat. Tím mi odpadne nutnost to rýsovat v ruce, ale získám i další výhody viz funkce.

CAM

Computer Aided Manufacture = výroba za pomoci počítače

Umožňuje přenášet výkresy rovnou do výroby. V podstatě převádí objekty a výkresy na strojový kód pro výrobní stroje (CNC stroje, 3D tiskárny, ...)

Buď si nadesignuji výrobek přes CAD systém nebo si ji nadesignuji přímo v CAM aplikaci, tak si ji v CAM aplikaci mohu převést přímo na program, který nahraji do CNC stroje / 3D tiskárny a podobně, takže nemusím umět vůbec programovat.

výstupy

SW

hladiny

rozdělení

kartézský 2D

Souřadný systém tvořený dvěmi osami, počátkem a jednotkou. Souřadnice bodu jsou definované jako 2 souřadnice [x,y]:

1. souřadnice je vzdálenost na ose X od počátku,
2. souřadnice je vzdálenost na ose Y od počátku.

Toto je to, co běžně používáme v matematice. Jakákoliv délka lze vypočítat za pomoci souřadnic a pythágorovy věty.

Autor: K. Bolino – Made by K. Bolino (Kbolino), based upon earlier versions., Volné dílo, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=869195

Při zadávání souřadnic v kartézském systému (v sw AutoCad) je zadáváme jako x,y

Tzn.: 

• oddělujeme je čárkou,
• používáme desetinnou tečku

Například souřadnice, kde x= 100 a y = 100,5  bude: 100,100.5

šrafování

polární 2D

Pro některé kruhové součástky se nám hodí model polární.

Ten je stejně jako kartézský souřadný systém charaktrizovaný dvěmi osami X, Y a jejich počátkem, který se nazývá pol.

Bod je určený 2 souřadnicemi [r, φ ]:

1. souřadnice je vzdálenost bodu od polu. Říká se mu délka průvodiče. 
2. souřadnice je úhel který svírá průvodič s osou x počítá se proti směru hodinových ručiček, uvádí se ve stupních.

Autor: Pajs na projektu Wikipedie v jazyce čeština – Na Commons přenesl z cs.wikipedia uživatel Sevela.p pomocí nástroje CommonsHelper., Volné dílo, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6295304

Při zadávání polárních souřadnic (v AutoCadu) používáme zápis r< φ

Například souřadnice, kde r bude 100,5 a úhel 90 ° bude 100.5<90

2D

kótování

10. CAD / CAM

Zadání

Vysvětlení zkratek, využití, možnosti. Souřadné systémy (kartézský 2D/3D, polární 2D, cylindrický, sférický), absolutní a relativní souřadnice, základní kreslení, přesné kreslení, přepínače, úprava objektů, kótování, šrafování, hladiny, výstupy. Popis SW.

Zdroje

• https://cs.wikipedia.org/wiki/Kart%C3%A9zsk%C3%A1_soustava_sou%C5%99adnic
• https://cs.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%A1rn%C3%AD_soustava_sou%C5%99adnic
• https://cs.wikipedia.org/wiki/Sf%C3%A9rick%C3%A1_soustava_sou%C5%99adnic
•  

souřadný systém

Souřadný systém je systém určování polohy bodů nebo objektů v prostoru (2D, 3D).

Při rýsování používáme různé souřadné systémy. Pojďme se na ně podívat.

souřadnice

3D

kartézský 3D

Když potřebuji používat kartézský souřeadný systém v prostoru, tak jednoduše předám osu Z.

Pak mám souřadný systém tvořený 3 osami, počátkem a jednotkou. Souřadnice bodu jsou definované 3 souřadnicemi [x,y,z]:

1. souřadnice je vzdálenost na ose X od počátku,
2. souřadnice je vzdálenost na ose Y od počátku,
3. souřadnice je vzdálenost na ose Z od počátku.

Toto je to, co běžně používáme v matematice. Jakákoliv délka lze vypočítat za pomoci souřadnic a pythágorovy věty.

Autor: Original uploader was Pajs at cs.wikipedia – Originally from cs.wikipedia; description page is/was here., Volné dílo, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3563655

úprava objektů

absolutní

Absolutní souřadnice se zadávají vždy vzhledem k počátku.

Při zadávání absolutních souřadnic z klávesnice není žádný přepínač.

kreslení

zadávání souřadnic

Souřadnice určujeme myší, zadáváme je z klávesnice nebo kombinujeme obojí.

Při zadávání z klávesnice platí tato pravidla:

• Kartézské absolutní souřadnice zadáváme: x,y (používáme desetinnou tečku) např.: 100,100
• Polární absolutní souřadnice zadáváme: r<φ, např.: 100<90
• Karézské relativní souřadnice zadáváme @x,y např.: @100,100
• Polární relativní souřadnice zadáváme @r<φ např.: @100<90

Pozn. toto platí v základním režimu. Můžeme si to ale nastavit i jinak.

relativní

Při relativním zadávání souřadnic se zadávají souřadnice vzhledem k poslednímu bodu.

Pro zadávání relativních souřadnic z klávesnice (v systému AutoCad) je uvedeme znakem @

KROK

přepínače

OTRAS

přesné kreslení

základní kreslení

RASTR

DYNMODE

ORTO

UCHOP

příkazy

sférický

Je to jeden ze způsobů, jak k udělat z polárního (2D) souřadného systému 3D

Bod je určen 3 souřadnicemi [r, θ , φ ]:

1. souřadnice je vzdálenost bodu od polu. Říká se mu délka průvodiče. 
2. souřadnice je úhel, který svírá průvodč s osou z, počítá se proti směru hodinových ručiček, uvádí se ve stupních.
3. souřadnice je úhel který svírá průvodič s osou x počítá se proti směru hodinových ručiček, uvádí se ve stupních.

Autor: Andeggs – Vlastní dílo, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3701211

cylindrický

Druhý způsob, jak převést polární souřadný systém (2D) do 3D.

Bod je určen 3 souřadnicemi [r, φ, z ]:

1. souřadnice je vzdálenost bodu od polu. Říká se mu délka průvodiče. 
2. souřadnice je úhel, který svírá průvodič s osou x počítá se proti směru hodinových ručiček, uvádí se ve stupních.
3. souřadnice je vzdálenos od polu na ose z.

Autor: Pajs at cs.wikipedia – Transferred from cs.wikipedia; transferred to Commons by User:Sevela.p using CommonsHelper., Volné dílo, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6295301

POLAR

polární systém

Můžeme zadávat souřadnice v polárním systému. Pak se zadává délka a úhel.