Constraint-Based Computer-Aided Design

2005 ◽  
Vol 5 (3) ◽  
pp. 182-187 ◽  
Author(s):  
Christoph M. Hoffmann

Computer-aided design (CAD) systems have become parametric, basing shape design on constraints and design feature operations. We review the development of constraint-based parametric CAD, explaining some of the foundational issues as well as giving an outlook on possible future directions of development.

Author(s):  
Xun Xu

One of the key activities in any product design process is to develop a geometric model of the product from the conceptual ideas, which can then be augmented with further engineering information pertaining to the application area. For example, the geometric model of a design may be developed to include material and manufacturing information that can later be used in computer-aided process planning and manufacturing (CAPP/CAM) activities. A geometric model is also a must for any engineering analysis, such as finite elopement analysis (FEA). In mathematic terms, geometric modelling is concerned with defining geometric objects using computational geometry, which is often, represented through computer software or rather a geometric modelling kernel. Geometry may be defined with the help of a wire-frame model, surface model, or solid model. Geometric modelling has now become an integral part of any computer-aided design (CAD) system. In this chapter, various geometric modelling approaches, such as wire-frame, surface, and solid modelling will be discussed. Basic computational geometric methods for defining simple entities such as curves, surfaces, and solids are given. Concepts of parametric, variational, history-based, and history-free CAD systems are explained. These topics are discussed in this opening chapter because (a) CAD was the very first computer-aided technologies developed and (b) its related techniques and methods have been pervasive in the other related subjects like computer-aided manufacturing. This chapter only discusses CAD systems from the application point of view; CAD data formats and data exchange issues are covered in the second chapter.


Author(s):  
Tahir Abbas Jauhar ◽  
Soonhung Han ◽  
Soonjo Kwon

Abstract Computer-aided design, engineering, and manufacturing (CAx) have improved product design and development. The associativity of revised design in native files for downstream applications, assembly design, finite element analysis, and numerical control (NC) manufacturing has been supported by homogeneous CAx systems. However, heterogeneous CAx environments have issues when neutral models are revised and re-imported because the required identification information is missing. This results in a problem of the associativity of neutral models. In this study, different computer-aided design (CAD) applications have been analyzed with respect to their capabilities for import and export of neutral models with identification information. A tool has been selected to demonstrate the key findings. Moreover, future directions have been discussed to solve associativity issues in design re-import based on neutral models.


2015 ◽  
Author(s):  
Ελευθέριος Δερμιτζάκης

Η διαδικασία σχεδίασης και ανάπτυξης ενός προϊόντος απαιτεί τη συνεργασία πολλών οργανωτικών μονάδων στις διάφορες δραστηριότητες που απαιτούνται ώστε το τελικό προϊόν να εισαχθεί στην αγορά. Στη διαδικασία σχεδίασης και ανάπτυξης προϊόντων με χρήση υπολογιστή, υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι και εκδόσεις λογισμικών που χρησιμοποιούνται για την υποστήριξη των δραστηριοτήτων και την εκτέλεση των διαδικασιών σχεδιασμού και παραγωγής. Διαφορετικά συστήματα συνήθως χρησιμοποιούν διαφορετικά σχήματα αναπαράστασης πληροφοριών. Αυτό δυσκολεύει την ολοκλήρωση και το καταμερισμό των πληροφοριών στην ομάδα ανάπτυξης ακόμη και μέσα σε μια ενιαία επιχείρηση. Η τεχνολογία μοντελοποίησης σε διαδικασίες σχεδιασμού προϊόντων διαδραμάτισε έναν θεμελιώδη ρόλο στην υποστήριξη της αποτελεσματικής διανομής πληροφοριών και γνώσης.Στην προτεινόμενη έρευνα θα ενοποιηθούν δύο είδη μοντέλων, τα μοντέλα του προϊόντος με τα μοντέλα ροής των εργασιών, ώστε να γίνει μια ολοκλήρωση των πρώτων πέραν των ορίων της παραγωγής και για τα δεύτερα να ανταπεξέλθουν στα προβλήματα που έχουν με την εγκυρότητα δεδομένων.Η εργασία βασίζεται στο μοντέλο CPM-Core Product Model και επικεντρώθηκε στην επέκταση του αρχικού εννοιολογικού μοντέλου του Μοντέλου Ανοικτής Συναρμολόγησης (OAM - Open Assembly Model). Πρώτα υλοποιήθηκε το Ενδιάμεσο Μοντέλο παρέχοντας τις δομές δεδομένων που χρειάζονται για την αποθήκευση των αντικειμένων και στη συνέχεια προχωρά στην υλοποίηση μιας αντικειμενοστραφούς πλατφόρμας ολοκληρώνοντάς το σε Μοντέλο Υλοποίησης.Για την ενοποίηση του μοντέλου ΠΔΣ-Πίνακα Δομής Σχεδίασης (Design structure Model - DSM) και του Μοντέλου Ανοικτής Συναρμολόγησης (Open Assembly Model - OAM/NIST) χρησιμοποιήθηκε ο Πίνακας Δομής Σχεδίασης Συστατικών ο οποίος με τη βοήθεια αλγορίθμων ομαδοποίησης εστιάζει στην εύρεση υποσυνόλων στοιχείων μιας συναρμολόγησης, ελαχιστοποιώντας προβλήματα στην αρχική σχεδίαση (επαναλήψεις και αναδράσεις).Η ενοποίηση των δύο μοντέλων επιτυγχάνεται κάνοντας χρήση της τεχνολογίας αγωγών (pipeline) που χρησιμοποιείται ευρέως στην τεχνολογία λογισμικού. Συγκεκριμένα, η πληροφορία ρέει από το μοντέλο ΟΑΜ στο μοντέλο DSM δημιουργώντας έτσι εικονικούς αγωγούς ροής πληροφορίας από τα στάδια της αρχικής σχεδίασης μέχρι τη συναρμολόγηση του προϊόντος. Η τροφοδότηση πληροφορίας από το ένα μοντέλο στο άλλο απαιτεί βέβαια μετασχηματισμούς δεδομένων που πρέπει να παρέχουν και εννοιολογική και σημασιολογική αναπαράσταση. Το μοντέλο ενοποίησης που προκύπτει (Open Αssembly Model to Design Structure Matrix - OAM2DSM) συνδέει τις δύο αυτές μεθόδους χρησιμοποιώντας το ΟΑΜ/NIST ως μοντέλο διεπαφής μεταξύ των λογισμικών σχεδίασης (Computer Aided Design systems - CAD systems) και του μοντέλου DSM. Η ενοποίηση αυτή:•Υποστηρίζει τη διαδικασία σχεδίασης από τα πρώιμα στάδια της και καθ’ όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής ενός προϊόντος.•Ισχυροποιεί την ενοποίηση συστημάτων σχεδίασης CAD με συστήματα ανάλυσης.•Δίνει μια δυνατότητα πρόβλεψης στη σχεδίαση, συμβάλλοντας έτσι στη μείωση του χρόνου σχεδίασης μιας και εντοπίζονται γρηγορότερα σχεδιαστικές αστοχίες ή λάθη. •Παρέχει ένα ισχυρό πληροφοριακό μοντέλο, ικανό να αποτυπώσει την εξέλιξη της σχεδίασης και τη ροή της πληροφορίας σε όλα της τα στάδια.•Είναι ανεξάρτητη πλατφόρμας σχεδίασης (Απαραίτητη προϋπόθεση είναι το λογισμικό σχεδίασης να υποστηρίζει το πρότυπο ISO10303 STEP).•Προσθέτει στο ΟΑΜ ένα επιπλέον χαρακτηριστικό, αυτό της τμηματικής σχεδίασης μιας και η ομαδοποίηση που προτείνεται στον ΠΔΣ αρχιτεκτονικής (συστατικών) δίνει ομάδες συναρμολογήσεων με ισχυρή αλληλεπίδραση και εξάρτηση. Αυτή η δυνατότητα ισχυροποιεί τη συνεργατική σχεδίαση).


2001 ◽  
Vol 123 (09) ◽  
pp. 60-63 ◽  
Author(s):  
Jean Thilmany

This article reviews computer-aided design (CAD) software that is meant to function as more than a drawing tool; design offices and general contractors are still learning how to take advantage of its full potential even as the software systems mature. CAD systems are used to sell products before they are produced, to warehouse past designs in a central library, and to describe an intended design to a parts supplier. Traditional wisdom holds that 2D CAD systems are best suited to products with simple geometries that can be easily represented without considerable interpretive errors, products such as the nozzles. Often, 2D drawings can be ambiguous and are open to errors in interpretation, especially in cases of complex designs, according to the Queensland Manufacturing Institute (QMI) report. Century Tool wanted to use the 3D CAD software to check for interferences in the design of a part a customer had charged Century Tool with building.


2008 ◽  
Vol 130 (02) ◽  
pp. 28-33 ◽  
Author(s):  
Jean Thilmany

This article analyses the need and benefit of the working of industrial designers and product engineers together. According to engineers and others at the forefront of product development, to do the job right requires a collaboration involving design engineers, industrial designers, manufacturing engineers, and several other players, like marketing people, all of whom have important knowledge that needs to influence a design. Companies such as Trek Bicycle Corp. and Empire Level Manufacturing Corp. have developed practices that foster innovative, human-centered product development. Experts agree that computer-aided design (CAD) and rapid prototyping applications are the two most helpful systems, even though the two types of designers may use the tools in somewhat several ways. According to Rainer Gawlick, vice president of marketing at SolidWorks in Concord, Massachusetts, current CAD systems can help bridge the design-to-engineering-to-manufacturing gap.


2006 ◽  
Vol 6 (3) ◽  
pp. 308-314 ◽  
Author(s):  
Duhwan Mun ◽  
Heungki Kim ◽  
Kwangsub Jang ◽  
Junmyun Cho ◽  
Junhwan Kim ◽  
...  

Reusing existing design models and utilizing an e-Catalog for components are required for faster product development. For the acceleration, an e-Catalog should provide parametric computer aided design (CAD) models, since parametric information is necessary for configuration design. There are difficulties, however, in building a parametric library of all the necessary combinations using a CAD system, because there are too many component combinations for each product. To overcome this problem, we propose a table parametric method to generate parametric CAD models automatically, and describe its details.


10.12737/3348 ◽  
2014 ◽  
Vol 4 (1) ◽  
pp. 75-80
Author(s):  
Данилов ◽  
Aleksandr Danilov ◽  
Афоничев ◽  
Dmitriy Afonichev ◽  
Петровский ◽  
...  

The mathematical software computer aided design (CAD) of objects of production and transport infrastructure in timber industry (TI) is given, feature of which is the following. Tasks of establishing the optimal placement options of spur road on felling and loading points along it are solved together. At the next stage, the structural design of collapsible coatings of spur roads and topping hair-pin bend is made, if such coating is provided. Depending on the characteristics of accepted structures of the brain and deep sections of spur roads its length in the cutting area.


Author(s):  
Владимир Гусев ◽  
Vladimir Gusev ◽  
Елена Савина ◽  
Elena Savina

A high-performance and accurate machining of complex special surfaces with the aid of NC equipment at the simultaneous use of four and more controlled coordinate axes is impossible without application of modern CAD systems and post-processors. Functional potentialities and a methodology for the design of complex surface machining in a "flange" part in modern CAD Esprit system are considered. Control commands are described the realization of which ensures a procedure for a computer aided design of technology, the development of a control program and simulation of operation motions of working units in a lathe. The simulation of profile surface turning is described in an intelligible way which is particularly significant for the comprehension and use of material presented.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document