CAD Computer Aided Design
CAD CAPP CAP CAM 수요/수주 . 연구 개발 . 제품기술명세 . 기능 설계 . 최종제품 설계 . 가공순서 결정 . 가공기계 선정 . 고정구 선정 . 작업순서 결정 . 공구 선정 . 가공조건 결정 . 소재 구입 . 부품 가공 . 제품 조립 . 부품/제품 운반 . 제품 검사 . 제품 저장 CAD . 생산계획 . 일정계획 .공정관리 CAPP CAP CAM 제품 출하
CAD의 목적 User interface에 의한 형상의 그래픽화 기계 가공의 자동화 . APT (Automatically Programmed Tools) 작업설계의 자동화(작업순서,작업조건,공구경로 등) 설계단계에서의 제품 성능,원가 평가 . 구조해석(유한요소법) . 감도해석
설계과정에서의 CAD의 의의 복잡한 도면 작성작업에서의 해방 설계시간의 단축 많은 양의 데이터 처리 및 복잡한 계산 수행 성능 및 정밀도가 높은 제품 설계 고성능, 저가격의 제품설계
CAD의 수행 기능 도형 입력 기능 도형 모델링 기능 도형 데이터 베이스 작성 기능 도형 정보 조작 기능 사용자 응용프로그램 지원 기능 도형정보 출력 기능
CAD의 기능 Problem definition : 제품의 기능 성능, 외관 Geometric modeling : 기하학적 형상의 수학적 표현, 저장 Engineering analysis : 성능, 성질의 실험 Design evaluation : 설계의 정확성 평가 Automated drafting : 자동 설계, 저장, 출력
CAD Process 제품명세 목적의 인식 문제 설정 개념설계 기능설계 기본설계 제품의 설계 상세설계 부품의 설계 각종 도면 모델의 성능평가 구조, 원가 각종 도면 작성 공정계획 작성 제조정보 작성 Yes No
제품설계 방법 모의실험에 의한 설계(대화식) 지식공학에 의한 설계 : ES, AI . 검색 시스템 . 생성적 시스템 : Intelligent CAD 최적 설계 : 설계변수, 성능, 원가 . 비선형 계획법
성능 및 원가의 평가 성능 . 정밀도, 수명, 신뢰성, 기능 등 . 구조해석법 제조원가 . 재료비, 가공비, 조립비, 검사비 등 . 감도해석법
Geometric Modeling 형상을 기술하는 방법 Wire-frame Model 능선, 교선, 윤곽선으로 표현 2. Surface model wire와 연결된 면으로 표현 3. Solid model(외부모델, 내부모델) (1) CSG(Constructive Solid Geometry) (2) B-reps(Boundary Representation)
Wire-frame model
CSG
자유곡면 모델링 구면, 기둥면 등 수식으로 표현하기 어려운 복잡한 곡면의 형상 기법 Coons 곡면 : 접선 벡터, 위치 벡터, 트위스트 벡터 Bezier 곡면 : 위치 벡터
CAD Database 부품의 형상, 도면 등의 설계정보관리용 DB 설계변수 결정, 성능 평가용 DB
표준부품의 설계정보 관리 분류코드 필요 과거 설계와 동일한 경우 제품의 치수 등이 변수의 형태인 경우 표준 부품을 수정할 경우 새로이 설계할 경우 분류코드 필요 1 2 3 4 5 6 7 8 9 . . 형 기 재 치 치 치 가 정 기 상 능 료 수 수 수 공 밀 타 비 법 도