Σχεδίαση με τη χρήση Η/Υ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ ΔΡ ΛΕΩΝΙΔΑΣ ΑΝΘΟΠΟΥΛΟΣ, ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΡΓΩΝ ΤΕΙ ΛΑΡΙΣΑΣ
Ορισμοί: Σχέδιο (sketch/schizzo): από την αρχαία ελληνική λέξη «σχέδιος» που σήμαινε «δημιουργία χωρίς προετοιμασία» Αποτελεί το εργαλείο προσδιορισμού ενός προβλήματος, της λύσης του, διερεύνισης ιδεών και δημιουργίας είτε στο χαρτί, είτε σε μια οποιαδήποτε επιφάνεια, είτε στον Η/Υ. Διερευνητικό σχέδιο (explorative sketching): σχεδιαστικές προτάσεις δημιουργούνται και αξιολογούνται Επεξηγηματικό σχέδιο (explanatory sketching): χρησιμοποιείται για την οπτικοποίηση μιας ιδέας/ενός μηνύματος. Τεκμηριωτικό σχέδιο (persuasive sketching): φωτορεαλιστικές εικόνες (rendering) που χρησιμοποιούνται για να αποδώσουν το μοντέλο μιας κατασκευής ή ενός αντικειμένου.
Ορισμοί: Το τεχνικό σχέδιο: η γλώσσα του μηχανικού. Είναι ο τρόπος με τον οποίο μπορεί να συνεννοηθεί ο μελετητής με το τμήμα παραγωγής ενός εργοστασίου προκειμένου να πραγματοποιηθεί η κατασκευή ενός εξαρτήματος, μιας ςμηχανής ή μιας εγκαταστάσεως. Σε αντίθεση με το καλλιτεχνικό σχέδιο, στο τεχνικό σχέδιο είναι απαραίτητη η εφαρμογή κανόνων σχεδίασης και τυποποίησης, έτσι ώστε η σχεδιομελέτη να είναι κατανοητή από οποιονδήποτε κατασκευαστή και η κατασκευή να είναι εφικτή.
Εργαλεία: Στυλό Μολύβια Μαρκαδόροι Αερογράφος Ψηφιακά μέσα Χαρτί κλπ. Εργονομικά καθίσματα Παράλληλος Τ Διαβήτης Πλαστικά τρίγωνα, ισόπλευρα, ορθογώνια, 30 ο 60 ο Κλιμακόμετρα και μοιρογνωμόνια
Είδη τεχνικού σχεδίου: Σχέδια δύο διαστάσεων (2D): γίνεται χρήση ανάλογων όψεων και τομών έτσι ώστε οποιοδήποτε τμήμα κατασκευής να μπορέσει να κατασκευάσει το εξάρτημα. Σχέδια τριών διαστάσεων (3D) (προοπτικά ρ σχέδια): ) περιγράφουν πιο παραστατικά ένα εξάρτημα και πιθανόν και τη λειτουργία του ή την συνεργασία του με άλλα εξαρτήματα.
Συστήματα CAE (Computer Aided d Engineering) i CAD (Computer Aided Design): χρησιμοποιούνται για την εκπόνηση των σχεδιομελετών, δηλαδή τον υπολογισμό των διαφόρων εξαρτημάτων και μηχανών και την κατασκευή των αντίστοιχων δισδιάστατων και τρισδιάστατων σχεδίων. Με βάση τα κατασκευαστικά σχέδια προχωρούμε στη σύνθεση των συνοπτικών σχεδίων και τη δημιουργία του καταλόγου τεμαχίων. CAP (Computer Aided Planning): χαρακτηρίζουμε την χρησιμοποίηση Η/Υ στον προγραμματισμό της κατασκευής, όπως π.χ. συγκέντρωση πληροφοριών, εκπόνηση προγραμμάτων προετοιμασίας εργασίας, αναγραφή καταλόγου τεμαχίων μιας κατασκευής.
Συστήματα CAE (Computer Aided d Engineering) i CAM (Computer Aided Manufacturing): η χρήση Η/Υ με σκοπό τον προγραμματισμό της παραγωγής. Το σχέδιο του εξαρτήματος μεταβιβάζεται από το CAD σύστημα στο σύστημα CAM όπου στη συνέχεια μετατρέπεται σε ανάλογες εντολές λειτουργίας που διαβιβάζονται σε κατευθυνόμενες εργαλειομηχανές (NC) όπου πραγματοποιείται η κατασκευή. Με τον τρόπο αυτό μπορούμε μ να κατευθύνουμε σύστημα κατεργασίας εξαρτημάτων ή συστήματα συναρμολογήσεως μηχανημάτων.
Συστήματα CAE (Computer Aided d Engineering) i CAQ (Computer Aided Quality Control): συστήματα Η/Υ με ανάλογα προγράμματα που έχουν σαν σκοπό τον ποιοτικό έλεγχο όπως π.χ. εκπόνηση προγραμμάτων ποιοτικού ελέγχου υλικών και κατασκευής, συγκέντρωση και επεξεργασία αποτελεσμάτων δοκιμών. CIM (Computer Integrated Manufacturing) : η χρήση Η/Υ σε όλα τα τμήματα του εργοστασίου που έχουν ανάμιξη με μια κατασκευή: παραγωγή, διάθεση, χρηματοδότηση
Συστήματα CAE (Computer Aided Engineering) CAD CAP Τράπεζα πληροφοριών, τεχνικοί υπολογισμοί Εκπόνηση τεχνικών σχεδίων Τρισδιάστατα (3D) σχέδια Δημιουργία καταλόγων τεμαχίων και προγραμμάτων CAE CAM Μετατροπή σε εντολές λειτουργίας NC μηχανών Προγραμματισμός αυτόματης κατασκευής εξαρτημάτων Προγραμματισμός αυτόματης συναρμολόγησης CAQ Προγραμματισμός αυτόματου ποιοτικού ελέγχου υλικών
Προοπτική Δύο σημείων: Όλες οι κατακόρυφες γραμμές είναι μεταξύ τους παράλληλες και κάθετες στη γραμμή του ορίζοντα. οι οριζόντιες γραμμές των αντικειμένων δεν είναι μεταξύ τους παράλληλες αλλά συγκλίνουν σε δύο σημεία (vanishing points) της γραμμής του ορίζοντα.
Προοπτική Τριών σημείων Βασίζεται στις ίδιες αρχές με την προοπτική δύο σημείων. Περιλαμβάνει ένα τρίτο σημείο σύγκλισης κάτω ή πάνω από το αντικείμενο που απεικονίζεται. Οι κατακόρυφες γραμμές συγκλίνουν στο σημείο αυτό. Χρησιμοποιείται για να αποδώσει ένα αντικείμενο κοντινότερα ή για να απεικονισθεί από την πάνω ή από την κάτω πλευρά του
Προοπτική Πολύπλοκες μέθοδοι Δημιουργείται ένα πλέγμα. Πάνω στο πλέγμα αναπτύσσεται το σχέδιο
Στοιχεία ενός CAD Μονάδες Στην ευχέρεια του χρήστη (cm/m/έτη φωτός κλπ.) Γενικό σύστημα καρτεσιανών συντεταγμένων (World Coordinate System / WCS): Ο άξονας X του WCS έιναι παράληλος λ προς την οριζόντια διάσταση της οθόνης του υπολογιστή άξονας Y είναι παράλληλος προς την κατακόρυφη διάσταση της οθόνης. Οάξονας Z είναι κάθετος στους X και Υ,, δηλαδή είναι κάθετος προς το επίπεδο της οθόνης, και εκτείνεται από την οθόνη προς το μέρος του χρήστη.
Στοιχεία ενός CAD Παρατήρηση Υπάρχει η δυνατότητα να γίνει μεταβολή του συστήματος συντεταγμένων. Όταν αλλάξει το σύστημα συντεταγμένων, δεν αλλάζει ούτε η θέση των γεωμετρικών σχημάτων, ούτε και ο προσανατολισμός τους. Οι συντεταγμένες των σημείων από τα οποία Οι συντεταγμένες των σημείων από τα οποία απαρτίζονται, αναφέ.ρονται στο νέο σύστημα αξόνων
Στοιχεία ενός CAD Ιδιότητες σχημάτων σε CAD Το χρώμα, το είδος της γραμμής και η γραμματοσειρά Τα σχήματα μπορεί να έχουν διακριτές τιμές στις ανωτέρω ιδιότητες, καθώς και τις ίδες τιμές σε ομάδες σχημάτων (π.χ. κατά επίπεδο) Επίπεδα (Layers): Στα αρχιτεκτονικά σχέδια χρησιμοποιούμε πολλές φορές επίπεδα (διαφάνειες ή layers), οι οποίες όταν τοποθετηθούν πάνω στο αρχιτεκτονικό σχέδιο, δίνουν επιπρόσθετες πληροφορίες. Για παράδειγμα, θεωρώντας την κάτοψη ενός ορόφου, ένα επίπεδο θα μπορούσε να έχει τα υδραυλικά, ενώ σε ένα άλλο τα ηλεκτρολογικά. λ η σημαντικότερη χρήση των Layers είναι η οργάνωση των αντικειμένων ενός σχεδίου (περίπου ρ όπως η χρήση των directories στο σύστημα αρχείων), και λιγότερο η χρήση τους ως διαφάνειες.
Στοιχεία ενός CAD Σχήματα σε CAD: Το σημείο (POINT) Το ευθύγραμμο τμήμα LINE Τα πολύγωνα Η τεθλασμένη γραμμή (POLYLINE): αποτελείται από πολλά διαδοχικά ευθύγραμμα τμήματα. Ο κύκλος CIRCLEκαι το τόξο κύκλου ARC Το κείμενο TEXT Η γραμμοσκίαση HATCH: γεμίζει το εσωτερικό άλλων κλειστών αντικειμένων όπως των κύκλων. Διάσταση ή κλίμακα (DIMENSION): Σε όλα τα σχέδια χρειάζεται διαστασιολόγηση. Εικόνα (IMAGE): ψηφιογραφικές εικόνες (bitmap).
Βιβλιογραφία Σπυρόπουλος Κ., Στάμος Α., Χατζηλυμπέρτης Κ., Βασιλάκη Δ. «Εισαγωγή στο AUTOCAD σημειώσεις σεμιναρίου». Εθνικό Μετσόβειο Πολυτεχνείο. Τολίδης Α. «Σχεδίαση με χρήση Η/Υ». Σημειώσεις για το εργαστήριο του μαθήματος «Τεχνικές Τ έ Σχεδίασης με τη χρήση Η/Υ» Olofsson K., Shjolen K. Design Sketching. KEEOS Design Books AB (2005).