Сравнение систем автоматизированного проектирования КОМПАС 3D и AutoCAD

Предлагаю вашему вниманию исследовательскую работу, посвященную сравнению программ САПР КОМПАС 3D V14  и AutoCAD 2014

В настоящее время увеличение производительности труда разработчиков новых изделий, сокращение сроков проектирования, повышение качества разработки проектов являются важнейшими проблемами, решение которых определяет уровень ускорения научно-технического прогресса общества. В деятельности различных организаций широко внедряется компьютеризация, поднимающая проектную работу на качественно новый уровень, более обоснованно решаются многие сложные инженерные задачи, которые раньше рассматривались лишь упрощенно. Во многом это происходит благодаря использованию эффективных специализированных программ, которые могут быть как самостоятельными, так и в виде приложений к общетехническим программам. Данная автоматизация проектирования реализуется благодаря использованию систем автоматизированного проектирования.

В современном обществе очень высока доля людей, которые профессионально используют системы автоматизированного проектирования в своей деятельности. Однако таких систем очень много, поэтому специалисты должны четко представлять, какую систему удобно использовать для решения таких профессиональных задач, как умение читать конструкторскую и технологическую документацию; выполнять комплексные чертежи геометрических тел и проекции точек, лежащих на поверхности; выполнять эскизы, технические рисунки и чертежи деталей, их элементов, узлов в ручной и машинной графике; выполнять графические изображения технологического оборудования и технологических схем в ручной и машинной графике и многое другое.

Для того чтобы из большого количества разнообразных систем автоматизированного проектирования, выбрать оптимально удовлетворяющую профессиональным запросам специалистов, необходимо разработать критерии сравнения и рекомендации по выбору систем автоматизированного проектирования. Это и определяет актуальность данного исследования.

При выборе программных продуктов мы исходили из потребностей специалистов со знанием и умением работы в программах Компас ЗD и AutoCAD. В этих целях в процесс подготовки будущих специалистов были поэтапно внедрены автоматизированные программы КОМПАСи AutoCAD. Используя их в условиях автоматизированного проектирования можно получить многовариантные возможные решения разработки технологического процесса обработки изделий и выбрать из них оптимальный вариант.

1. Теоретическая часть

КОМПАС-3D — система трёхмерного моделирования, ставшая стандартом для тысяч предприятий, благодаря удачному сочетанию простоты освоения и легкости работы с мощными функциональными возможностями твердотельного и поверхностного моделирования.

Система КОМПАС-3D предназначена для создания трехмерных ассоциативных моделей отдельных деталей и сборочных единиц, содержащих как оригинальные, так и стандартизованные конструктивные элементы. Параметрическая технология позволяет быстро получать модели типовых изделий на основе однажды спроектированного прототипа. Ключевой особенностью КОМПАС-3D является использование собственного математического ядра и параметрических технологий, разработанных специалистами АСКОН.

Основные компоненты КОМПАС-3D — собственно система трёхмерного моделирования, универсальная система автоматизированного проектирования КОМПАС-График, модуль проектирования спецификаций и текстовый редактор. Все они легки в освоении, имеют русскоязычные интерфейс, справочную систему и библиотеки стандартных изделий.

Система AutoCAD, созданная фирмой Autodesk, является на сегодняшний день наиболее распространенной программной графической системой автоматизированного проектирования (САПР) в мире.

Она наиболее гибкая из существующих графическая программная система для ПК, способная эффективно работать в самых различных областях технического проектирования.С помощью AutoCAD можно выполнять практически все виды чертежных работ, необходимых в разнообразных областях технического проектирования, можно создавать двухмерные чертежи и трехмерные модели. Система AutoCAD включают средства проектирования, моделирования и визуализации пространственных конструкций, доступа к внешним базам данных, интеллектуальные средства нанесения размеров на чертежи, работы с файлами самых разнообразных форматов и многое другое.

В базовый комплект продукта AutoCAD включены три программы на AutoLISP, которые помогают скомпоновать в пространстве листа чертеж трехмерной модели — SOLVIEW, SOLDRAW, SOLPROF.

Основные задачи, решаемые системами КОМПАС-3D и AutoCAD — моделирование изделий с целью существенного сокращения периода проектирования и скорейшего их запуска в производство.
Попробуем сравнить эти две программы на примере создания трехмерной детали, созданной ранее в КОМПАС-3D, позднее в AutoCAD.

Исходя из опыта, полученного при выполнении модели, можно отметить как индивидуальные особенности, так и общие принципы работы в данных программах.

Начнем с отличительных особенностей. Каждая из особенностей имеет свои положительные и отрицательные стороны. Особенно заметным различием между КОМПАС-3D иAutoCADявляются методы построения 3D объектов. В КОМПАС-3D все основано на работе с эскизами – двумерными объектами, расположенными на определенных плоскостях и обладающих определенными свойствами, которые называются требованиями к эскизам. На основе эскизов создаются твердотельные объекты путем элементарных операций. Например, при создании детали использовался эскиз, который впоследствии выдавливался на заданную высоту, а позднее было вырезаноотверстие,  выполнена фаска. Топология операций хранится в дереве построений. В дереве построений можно редактировать операции и изменить задаваемые параметры эскизов. Такая система создания трехмерных тел имеет свои достоинства.

В AutoCAD используется такой инструмент как библиотека твердых тел, где с помощью нее мы можем создать трехмерные примитивы и модифицировать их.

В КОМПАС-3D имеется возможность создавать сборочные объекты, используя систему сопряжений. Иными словами можно создавать объекты с заданными размерами и располагать их относительно друг друга, используя эту систему параметрических связей (сопряжений).

В AutoCAD сборочной системы нет, объекты могут создаваться отдельно и экспортироваться в общий файл. Все позиционирование объектов относительно друг друга происходит с помощью простых перемещений пользовательской системы координат.

Несмотря на различия между КОМПАС-3D и AutoCAD, можно сказать, что работа в этих программах базируется на одинаковых операциях, таких как простое и кинематическое выдавливание, вращение, вырезание, а так же булевых операциях.

2. Практическая часть

КОМПАС (сайт производителя — www.kompas.ru) — система автоматизированного проектирования, разработанная российской компанией «АСКОН» (Россия).

Функциональные возможности: автоматическая генерация ассоциативных видов трёхмерных моделей (ассоциация с моделью: изменения в модели приводят к изменению изображения на чертеже); синхронизация данных в основной надписи чертежа с данными из трёхмерной модели; возможность связи трёхмерных моделей и чертежей со спецификациями, то есть при «надлежащем» проектировании спецификация может быть получена автоматически; изменения в чертеже или модели могут передаваться в спецификацию, и наоборот; наличие большого количества дополнительных библиотек к программам семейства, автоматизирующих различные специализированные задачи и многое другое.

Последней на данный момент версией является КОМПАС 3D V14, которая вышла в 2013-ом году. Для эффективной работы с программой КОМПАС 3D V14 необходимо учитывать требования, представленные в таблице 1.

Таблица 1. Системные требования для КОМПАС 3D V14

AutoCAD (сайт производителя — www.autodesk.ru) — двух- и трёхмерная система автоматизированного проектирования и черчения, разработанная компанией «Autodesk» (США).

Функциональные возможности: использование элементарных графических примитивов в области двумерного проектирования для получения сложных объектов; предоставление обширных возможностей работы со слоями и аннотативными объектами; использование механизма внешних ссылок позволяющее разбивать чертеж на составные файлы, а также использование динамических блоков расширяющих возможности автоматизации 2D-проектирования обычным пользователем без использования программирования; поддержка двумерного параметрического черчения; возможность динамической связи чертежа с реальными картографическими данными; управление трёхмерной печатью и поддержка облаков точек и многое другое.

Последней на данный момент версией является AutoCAD 2014, которая вышла в 2013-ом году. Для эффективной работы с программой AutoCAD 2014 необходимо учитывать требования, представленные в таблице 2.

Таблица 2. Системные требования для AutoCAD 2014

Таким образом, сравнительный анализ систем проектирования по основным характеристикам представлен в таблице 3.

Таблица 3. Сравнительный анализ САПР

На основе проведенного анализа наиболее популярной для использования и изучения является система автоматизированного проектирования — КОМПАС — 3D. Она является признанным мировым лидером среди САПР, обладает множеством различных функций. Для ее изучения можно использовать бесплатную версию программы, что является неоспоримым преимуществом.

Обзор систем автоматизированного проектирования

Для выявления систем автоматизированного проектирования в наибольшей степени удовлетворяющей конкретным запросам пользователей необходимо провести сравнительный анализ этих систем.

С этой целью в сети Интернет «Вконтакте» в период с 12.02.2014 г. по 7.03.2014 г., проводился опрос. В нем участвовало 54 человека. Респондентам был предложен список современных систем автоматизированного проектирования и сформулирован вопрос: «Какой продукт систем автоматизированного проектирования, по вашему мнению, является лучшим?».  По результатам проведенного статистического исследования было выявлено, что из 54 участников опроса 13 человек — 24% отдали свое предпочтение AutoCAD, за КОМПАС — 3D проголосовало 19 человек – 36 %, 10 человек — 20 % отмечали, что не знают такие программы и 12 человек — 22% ответили,  что знают эти программы, но не доводилось в них работать.

Все результаты исследования представлены на Рис.1.

Рис. 1. Результат Интернет-опроса.

Таким образом, детально современные системы автоматизированного проектирования целесообразно рассматривать в соответствии с их рейтингом популярности: КОМПАС-3D, AutoCAD.

Создавая деталь в программах AutoCAD и КОМПАС — 3D,  я засекал время и учитывал все действия, которые произвожу для того чтобы потом сравнить получившиеся результаты.

На создание детали в программе AutoCAD я затратил 57 секунд и произвел 21 действие, а на создание детали в программе КОМПАС — 3D я затратил 44 секунды  и произвел 19 действий.

Сравнительная характеристика

В результате  в программе Компас — 3D я построил деталь затратив на 2 действия меньше и работа выполнилась на 13 секунд быстрее.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе разработанных теоретических положений и полученных в ходе работы данных, нами сформулированы следующие выводы:

1. Обе программы успешно справляются с трехмерным моделированием.
2. Особенность программы Компас 3D– создание основной фигуры и удаляемых или добавляемых частей (создание контура) происходит на плоскости, которая может при вызове нового эскиза может менять ориентацию. Нужно быть очень внимательным при создании добавлений (убавлений) в фигуре.
3. Особенности программы AutoCAD –создание  сразу трехмерных фигур (параллелепипедов, цилиндров, конусов  и т.д.) Сложность возникает при смене направлений осей координат (т.к. высота цилиндра (конуса) при построении всегда направлена вдоль оси Z).
4. Освоение трехмерного изображения в программе AutoCAD можно изучать сразу же после знакомства с панелями инструментов и первичными знаниями по пространственной геометрии.
5. Освоение же  трехмерного изображения в программе Компас – возможно  только после освоения панели инструментов Геометрия, т.к. операции Выдавливания (вырезать выдавливание) возможно, когда контур эскиза замкнут, нет  повторов в границе, возможно несколько границ контура (без пересечения).
6. Можно рекомендовать изучение на спецкурсах трехмерное моделирование.

На основе сделанных выводов по итогам работы можно сформулировать следующее: несмотря на различия между КОМПАС-3D и AutoCAD, можно сказать, что работа в этих программах базируется на одинаковых операциях, таких как простое и кинематическое выдавливание, вращение, вырезание, а так же булевых операциях.

Итак, «Компас 3D» – эта программа очень проста в управлении, очень простой и удобный интерфейс, установлены различные библиотеки, с помощью которых можно проектировать или чертить исполнительные схемы водопровода, газопровода, электрики. Очень удобный вывод на печать любых форматов. Удобство в выборе масштаба.  В «Компас 3D» можно легко просматривать чертежи с программы AutoCAD.  «AutoCAD» – программа с очень большим интерфейсом и опциями. Эта программа хорошо подойдёт для высококвалифицированных специалистов, работающих в проектных институтах, разрабатывающих проекты для жилых и промышленных домов различного назначения.

Источник: Сравнение систем автоматизированного проектирования КОМПАС 3D и AutoCAD