Что такое CAD-моделирование? 

Что такое CAD-моделирование? Сравнить программное обеспечение для проектирования 3D-печати

Почему это важный инструмент для цифрового производства? Изучите типы программного обеспечения САПР, которые можно использовать для воплощения идей в реальный мир посредством цифрового 3D-моделирования. Найдите подходящий программный инструмент для вашего приложения.

Что такое программное обеспечение САПР?

CAD (система автоматизированного проектирования), также известная как 3D-моделирование, позволяет инженерам и дизайнерам создавать реалистичные компьютерные модели деталей и компонентов для сложного моделирования и цифрового производства. Модели, созданные с помощью САПР, могут быть преобразованы в физические компоненты с помощью 3D-печати, обработки на станках с ЧПУ и литья под давлением.

Прежде чем создавать какую-либо физическую модель, программное обеспечение САПР может моделировать различные параметры, включая прочность или термостойкость. Использование программного обеспечения САПР позволяет работать быстрее и экономичнее без ущерба для качества ваших компонентов.

Что такое твердотельное моделирование?

Твердотельное моделирование создает твердые 3D-модели, как если бы они были реальными деталями, с логическим рабочим процессом, аналогичным процессу изготовления деталей. Некоторые из этих операций включают выдавливание, сверление и нарезание резьбы. Твердотельные модели могут пересекать, соединять и вычитать объекты друг из друга для создания необходимых деталей.

Еще одним преимуществом твердотельного моделирования является то, что оно часто является параметрическим, то есть изменения или параметры сохраняются на каждом этапе процесса моделирования и могут быть отредактированы в любое время. Это позволяет вам быстро изменять характеристики вашей модели без необходимости создавать деталь с нуля.

Моделирование сборки — важный этап твердотельного моделирования, позволяющий собирать отдельные детали вместе в сложные модели. Сборки можно использовать для вставки стандартных компонентов, таких как крепеж или подшипники, загруженных непосредственно от производителя. Кинематические элементы также можно применять к сборкам, что позволяет использовать детальный кинематический анализ для оценки механических характеристик конструкции.

Что такое моделирование поверхности?

Моделирование поверхности часто используется для придания изделию более эстетических свойств. Создавать более органичную геометрию произвольной формы проще с помощью этого типа программного обеспечения САПР. Многие ограничения при твердотельном моделировании не являются проблемой при моделировании поверхностей, однако иногда это может снизить точность.

Как следует из названия, поверхностное моделирование касается только поверхности детали, а не внутренней части твердого тела. Однако, как только поверхность детали станет достаточной для ее размещения, ее можно будет заполнить и затем использовать для 3D-печати. При разработке проекта с использованием поверхностного моделирования сложно вернуться назад и внести изменения, поскольку они обычно не являются параметрическими.

Каждый тип программного обеспечения для моделирования имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от типа создаваемого проекта. Иногда необходимо использовать как твердотельное, так и поверхностное моделирование, чтобы объединить преимущества каждого из них.

Какие CAD-программы используют профессионалы?

На момент написания этой статьи мы разослали опрос более чем 750 дизайнерам и инженерам, использующим сеть Protolabs, чтобы выяснить, какое программное обеспечение САПР они предпочитают. Давайте изучим результаты.

Опрос показал, что большинство инженеров и дизайнеров используют Solidworks для проектирования САПР. Инженеры обычно выбирают AutoCAD, Inventor и Fusion 360 (единственный бесплатный профессиональный пакет САПР в списке), а Rhino оказывается вторым по популярности инструментом моделирования для дизайнеров. Интересно, что хотя Rhino и занимает высокое место среди дизайнеров, он не фигурирует в списках инженеров.
Chto takoye CAD-modelirovaniye? Sravnit’ programmnoye obespecheniye dlya proyektirovaniya 3D-pechati
Pochemu eto vazhnyy instrument dlya tsifrovogo proizvodstva? Izuchite tipy programmnogo obespecheniya SAPR, kotoryye mozhno ispol’zovat’ dlya voploshcheniya idey v real’nyy mir posredstvom tsifrovogo 3D-modelirovaniya. Naydite podkhodyashchiy programmnyy instrument dlya vashego prilozheniya.

Chto takoye programmnoye obespecheniye SAPR?

CAD (sistema avtomatizirovannogo proyektirovaniya), takzhe izvestnaya kak 3D-modelirovaniye, pozvolyayet inzheneram i dizayneram sozdavat’ realistichnyye komp’yuternyye modeli detaley i komponentov dlya slozhnogo modelirovaniya i tsifrovogo proizvodstva. Modeli, sozdannyye s pomoshch’yu SAPR, mogut byt’ preobrazovany v fizicheskiye komponenty s pomoshch’yu 3D-pechati, obrabotki na stankakh s CHPU i lit’ya pod davleniyem.

Prezhde chem sozdavat’ kakuyu-libo fizicheskuyu model’, programmnoye obespecheniye SAPR mozhet modelirovat’ razlichnyye parametry, vklyuchaya prochnost’ ili termostoykost’. Ispol’zovaniye programmnogo obespecheniya SAPR pozvolyayet rabotat’ bystreye i ekonomichneye bez ushcherba dlya kachestva vashikh komponentov.

Chto takoye tverdotel’noye modelirovaniye?

Tverdotel’noye modelirovaniye sozdayet tverdyye 3D-modeli, kak yesli by oni byli real’nymi detalyami, s logicheskim rabochim protsessom, analogichnym protsessu izgotovleniya detaley. Nekotoryye iz etikh operatsiy vklyuchayut vydavlivaniye, sverleniye i narezaniye rez’by. Tverdotel’nyye modeli mogut peresekat’, soyedinyat’ i vychitat’ ob”yekty drug iz druga dlya sozdaniya neobkhodimykh detaley.

Yeshche odnim preimushchestvom tverdotel’nogo modelirovaniya yavlyayetsya to, chto ono chasto yavlyayetsya parametricheskim, to yest’ izmeneniya ili parametry sokhranyayutsya na kazhdom etape protsessa modelirovaniya i mogut byt’ otredaktirovany v lyuboye vremya. Eto pozvolyayet vam bystro izmenyat’ kharakteristiki vashey modeli bez neobkhodimosti sozdavat’ detal’ s nulya.

Modelirovaniye sborki — vazhnyy etap tverdotel’nogo modelirovaniya, pozvolyayushchiy sobirat’ otdel’nyye detali vmeste v slozhnyye modeli. Sborki mozhno ispol’zovat’ dlya vstavki standartnykh komponentov, takikh kak krepezh ili podshipniki, zagruzhennykh neposredstvenno ot proizvoditelya. Kinematicheskiye elementy takzhe mozhno primenyat’ k sborkam, chto pozvolyayet ispol’zovat’ detal’nyy kinematicheskiy analiz dlya otsenki mekhanicheskikh kharakteristik konstruktsii.

Chto takoye modelirovaniye poverkhnosti?

Modelirovaniye poverkhnosti chasto ispol’zuyetsya dlya pridaniya izdeliyu boleye esteticheskikh svoystv. Sozdavat’ boleye organichnuyu geometriyu proizvol’noy formy proshche s pomoshch’yu etogo tipa programmnogo obespecheniya SAPR. Mnogiye ogranicheniya pri tverdotel’nom modelirovanii ne yavlyayutsya problemoy pri modelirovanii poverkhnostey, odnako inogda eto mozhet snizit’ tochnost’.

Kak sleduyet iz nazvaniya, poverkhnostnoye modelirovaniye kasayetsya tol’ko poverkhnosti detali, a ne vnutrenney chasti tverdogo tela. Odnako, kak tol’ko poverkhnost’ detali stanet dostatochnoy dlya yeye razmeshcheniya, yeye mozhno budet zapolnit’ i zatem ispol’zovat’ dlya 3D-pechati. Pri razrabotke proyekta s ispol’zovaniyem poverkhnostnogo modelirovaniya slozhno vernut’sya nazad i vnesti izmeneniya, poskol’ku oni obychno ne yavlyayutsya parametricheskimi.

Kazhdyy tip programmnogo obespecheniya dlya modelirovaniya imeyet svoi preimushchestva i nedostatki v zavisimosti ot tipa sozdavayemogo proyekta. Inogda neobkhodimo ispol’zovat’ kak tverdotel’noye, tak i poverkhnostnoye modelirovaniye, chtoby ob”yedinit’ preimushchestva kazhdogo iz nikh.

Kakiye CAD-programmy ispol’zuyut professionaly?

Na moment napisaniya etoy stat’i my razoslali opros boleye chem 750 dizayneram i inzheneram, ispol’zuyushchim set’ Protolabs, chtoby vyyasnit’, kakoye programmnoye obespecheniye SAPR oni predpochitayut. Davayte izuchim rezul’taty.

Opros pokazal, chto bol’shinstvo inzhenerov i dizaynerov ispol’zuyut Solidworks dlya proyektirovaniya SAPR. Inzhenery obychno vybirayut AutoCAD, Inventor i Fusion 360 (yedinstvennyy besplatnyy professional’nyy paket SAPR v spiske), a Rhino okazyvayetsya vtorym po populyarnosti instrumentom modelirovaniya dlya dizaynerov. Interesno, chto khotya Rhino i zanimayet vysokoye mesto sredi dizaynerov, on ne figuriruyet v spiskakh inzhenerov.