CAD Programı Nasıl Çalışır? “Bilgisayar destekli tasarım ve çizim” (CADD) kısaltması, “bilgisayar destekli tasarım” (CAD) için kullanılan bir diğer isimdir. Bilgisayar destekli tasarım, tasarım sürecine yardımcı olmak için bilgisayarlarda çalışan yazılımları kullanır. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı, mühendislik ve tasarım sektörlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımını kullanarak hem iki boyutlu (2-D) çizimler hem de üç boyutlu (3-D) modeller oluşturmak mümkündür.
Tasarımları paylaşmayı, simüle etmeyi, gözden geçirmeyi ve güncellemeyi kolaylaştıran 3D bilgisayar destekli tasarım yazılımını kullanarak, yeni, türünün tek örneği ürünleri hızla pazara sunabilirsiniz.
Manuel çizim olarak da adlandırılan geleneksel “kağıt üzerine kalem” tasarım ve mühendislik yaklaşımı, son yıllarda yerini büyük ölçüde CAD yazılımlarına bırakmıştır. Geçmişte tasarımcılar t-kareler ve açıölçerler gibi araçlara güveniyorlardı.
İlk ticari sayısal değer kontrol programlama sistemi olan PRONTO, 1957 yılında Dr. Patrick J. Hanratty tarafından geliştirilmiştir. Bu sistem, bilgisayar destekli tasarımın (CAD) gelişmesine yol açan katalizör olarak kabul edilmektedir. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT) Lincoln Laboratuvarı’nda çalışan Ivan Sutherland, 1960 yılında SKETCHPAD’i geliştirdi. Bu program, bilgisayar destekli teknik çizimin pratikliğini ve temellerini göstermiştir.
CAD icat edildiğinde, makineler o kadar pahalıydı ki, bunu bir iş seçeneği olarak kullanmak kartlarda olandan farklıydı.
Mikroişlemcilerin ve mini bilgisayarların 20. yüzyılın son yarısında ortaya çıkması ve özellikle bulut bilişimin başlamasından sonra işlem gücünün artması sonucunda, mühendisler artık nesnenin boyutlarını ve niteliklerini düzgün bir şekilde gösteren CAD dosyalarını kullanabilmektedir. Bu, bulut bilişimin kullanılmaya başlanmasıyla mümkün hale gelmiştir.
CAD Programı Nasıl Çalışır?
Bir CAD sisteminin bilgisayarınızda düzgün çalışabilmesi için en iyi CAD yazılım programına ve bazı durumlarda bilgisayarınızda yüklü bir grafik kartına sahip olmanız gerekir.
Bir 3d CAD yazılım programının grafik çekirdeği, uygulamanın işlem çekirdeğidir. Bazen GUI olarak adlandırılan grafik kullanıcı arayüzü, hayati bir 3d CAD yazılımı içermeyen bileşendir. CAD geometrisi, kullanıcıdan da girdi alan GUI aracılığıyla görüntülenir. Bazen CAD olarak da bilinen bilgisayar destekli tasarım, geometrik olarak kısıtlanmış bilgisayar modelleri oluşturmayı ifade eder.
Bilgisayar ekranında, bu modeller sıklıkla tek bir bileşenin veya tüm sistemin 3 boyutlu bir temsilini gösterecektir. Geliştiricilerin uygun parametreleri ayarlayarak modeli uyarlayabilmesi, tasarımcıların ve mühendislerin hayatını çok daha basit hale getiriyor.
Bu da geometri, şekil ve boyuta yüklenen niteliklerin ve çağrışımların değiştirilebileceğini göstermektedir. Malzemeyi her şeyin önüne koymanızı gerektiren katı geometrik modelleme kullandığınızı varsayalım. Bu durumda geometrik, gerçek dünyadaki şeylere benzer şekilde kuvvetlere tepki verecektir.
En yaygın kullanılan giriş aygıtları fare ve klavyedir; ancak sayısallaştırıcılar ve iztopları da nadiren kullanılmaktadır.
Grafik Kullanıcı Arayüzü (GUI), verileri giriş aygıtlarından grafik çekirdeğine uygun bir formatta aktarır. Grafik çekirdeği geometrik varlıkları oluşturur ve ardından grafik kartına bunları grafik kullanıcı arayüzünde (GUI) görüntülemesi için komut verir.
Tasarımcılar, en iyi CAD yazılımlarını kullanarak projelerini dijital olarak kavramsallaştırabilir ve taslak haline getirebilir, ardından çıktılarını alabilir ve daha sonra değişiklik yapmak üzere dijital olarak saklayabilir.
Mekanik tasarım için CAD Programı, geleneksel çizim nesnelerini tasvir etmek için değişken tabanlı görseller veya belirli durumlarda raster grafikler kullanır ve planlanan ürünlerin genel görünümünü gösterir. Ancak, form doldurmaktan daha fazlası söz konusudur.
Malzemeler, yöntemler, ölçümler ve toleranslar CAD çıktısında uygulamaya özgü kurallara göre, tıpkı elle çizilmiş mühendislik ve teknik çizimlerde olduğu gibi ifade edilmelidir. Ayrıca, alt yükleniciler resimlere daha fazla ayrıntı ekledikçe, program farklı malzemeler ve paydaşlar arasındaki etkileşimleri göz önünde bulundurur.
CAD Türleri
İki ana CAD kategorisi vardır: 2D ve 3D. Bununla birlikte, bunları aşağıdaki gibi sınıflandırabilirsiniz:
2D CAD
1970’lerin başında ilk bilgisayar destekli tasarım (CAD) programı geliştirildi. Havacılık, otomobil ve dönemin diğer teknik endüstrilerindeki büyük şirketler, rutin taslak hazırlama prosedürlerini otomatikleştirmek için kendi özel araçlarını yarattı. 2D CAD’de düz çizimler oluşturmak için çizgiler, dikdörtgenler, daireler ve temel geometrik şekiller kullanılır.
Çoğu insanın bilgisayar destekli tasarım (CAD) deneyimi bu sürümle başlar. 2D CAD yazılımının bir diğer özelliği de çizimlere metin, liderler, boyutlar ve tablolarla açıklama ekleyebilmesidir.
Kavramsallaştırmadan inşaat dokümantasyonuna kadar çeşitli mimari görevler 2D CAD yazılımı ile gerçekleştirilebilir. Ayrıca montajda nerede sorun aranacağını ve parçaların birbirine nasıl uyduğunu da gösterirler.
En temel 2D CAD programları şu özellikleri içerir: geometrik görüntülerden oluşan bir kütüphane; Bezier eğrileri, spline’lar ve polyline’lar oluşturma yeteneği; tarama desenleri tanımlama yeteneği; ve bir malzeme listesi üretme yeteneği. Bazı popüler 2D CAD programları CADkey, AutoCAD, CATIA v4 ve Medusa’dır.
2.5D CAD
2D ve 3D seviyeleri arasında kalan CAD, 2.5-D CAD olarak adlandırılır. Bu tür CAD, nesnelerin derinliğini doğru bir şekilde temsil eden prizmatik modeller üretir. 2D CAD’de olduğu gibi, bu ürünlerin yapı taşları basit geometrik formlardır. Yüzey 2.5D olarak belirtildiğinde, nesne 3D olmasına rağmen sarkan bölümler yoktur. Tipik olarak, bir kontur haritası öğenin her konumdaki yüksekliğini gösterir. Aslında Z seviyeleri vardır. Ancak, uçaklarında ayrı otururlar.
3D CAD
3d CAD yazılımı çok çeşitli biçimlerde ve özelliklerde gelir. Bilgisayarların işlem gücündeki ve grafiksel sunumdaki gelişmeler nedeniyle, 3D CAD’in bir tasarım aracı olarak kullanımı hızla artmıştır.
Üç boyutlu bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı, her biri belirli görevler veya hassasiyet dereceleri için optimize edilmiş çeşitli tatlarda gelir. Çoğu durumda, 3D CAD yazılımı tasarım nesnelerinin son derece doğru bir tasvirini oluşturarak mühendislerin ve tasarımcıların sorunları üretime geçmeden önce tespit etmelerine ve düzeltmelerine olanak tanır. VX CAD, Autodesk Inventor ve CATIA V5 dahil olmak üzere birçok 3D CAD ürünü SaaS olarak mevcuttur.
Üç farklı CAD türü birbirinden ayırt edilebilir.
Yüzeylerin modellenmesi: Tel kafeslerin aksine, bu modeller 3B nesnelerin birleştirilmesiyle oluşturulur. Arka planın gizli olduğu düşünüldüğünde, dış katman modelleri oldukça doğrudur. Yüzey modelleme yazılımının, bu görevin karmaşıklığına rağmen, genellikle modeli değiştirmek için bir işlem ağacı sağlaması gerekir. Buna karşılık, katı modelleme yazılımı, modele sıfırdan başlamadan önceki herhangi bir adıma geri dönmenize ve değiştirmenize olanak tanır.
Tel kafes ile taslak hazırlama: Çizgiler ve eğriler iskeleti andıran modeller oluşturur. Bir tel kafes modele bakıldığında, arka plandaki her şey görülebilir, dolayısıyla adı da buradan gelir. Eskiden daha popülerdi ama şimdi insanlar onlardan kaçınıyor. Bu replikalar, temsil ettikleri özel ürünler gibi görünmeleri amaçlanan tel kafeslerdir.
Bir katı modelleme programı kullanırken, nesne boyutlarını otomatik olarak belirlemek genellikle mümkündür. Bu konuda birkaç farklı görüş var. 2D CAD gibi, Konstrüktif Katı Geometri CAD de önceden var olan katı geometrik nesnelerden bir öğe oluşturur. Ancak CAD programları bir kez oluşturulduktan sonra değiştirilmesi nispeten kolaydır.
CAD‘in En İyi Uygulamaları
CAD, tasarım sürecinde sayısal verileri modelleyebildiği ve simüle edebildiği için birçok alanda kullanışlıdır. En önemli uygulamaları arasında:
3D baskı
“Üç boyutlu baskı” olarak bilinen bir teknik kullanılarak, dijital bir modeli üç boyutlu ve gerçek dünyada var olan fiziksel bir nesneye dönüştürmek mümkündür. Süreci tamamlamak için genellikle termoplastik olmak üzere birkaç malzeme katmanı oluşturmayı gerektiren bir katkı yöntemi kullanılarak gerçekleştirilir. Dikkatlice kesilen her katman, söz konusu nesnenin tamamının yatay bir kesitini temsil eder.
Her bir nesneyi oluşturmak için yapılması gereken ilk şey, bir 3D modelleme aracı veya tersine mühendislik kullanarak bir CAD dosyası oluşturmaktır. CAD, günümüzde hemen hemen her sektörde, eklemeli üretim kullanımlarının (3D baskı olarak da bilinir) çizimlerinin oluşturulması ve hazırlanması ve hala geliştirilmekte olan ürünler için temsillerin sonucu dahil olmak üzere çeşitli görevler için kullanılmaktadır.
Dişçilik Endüstrisi
CAD programı şu anda diş tedavisi ile ilgili parçaların tasarlanmasına ve üretilmesine yardımcı olabilecek en yararlı teknolojilerden biridir. Bunun nedeni, CAD teknolojisinin diş unsurlarının 3D modellerini simüle edebilmesidir. Bu dijital teknoloji, hastanın ağız yapılarının üç boyutlu bir modelini sunduğu için neredeyse sadece restoratif diş hekimliğinde kullanılmaktadır. Bu kabiliyetinin bir sonucu olarak, neredeyse sadece kullanılmaktadır.
Protezler, kaplamalar ve diş implantları için kronlar dahil olmak üzere, yazılım mümkün olan en yüksek hassasiyet derecesine sahip parçalar üretebilir. Prosedür CAD Programı kullanılarak planlanabilir ve ağız kalıplarının çıkarılmasına gerek kalmadan kişiye özel parçalar üretilebilir. Zamandan tasarruf edilmesine yardımcı olur ve hastaların herhangi bir rahatsızlık yaşamamasını sağlar.
Haritalama
İnsanlar hiç şüphesiz bir daha asla kağıt haritaya ihtiyaç duymayacakları izlenimine kapılmış durumdalar çünkü akıllı telefonlara indirilebilecek pek çok harita uygulaması mevcut. Özel haritalara sahip kişilerin cep telefonu kapsama alanının zayıf olduğu veya hiç olmadığı bölgelerde kaybolma olasılığı daha düşük olduğundan, yeni arazilerde gezinirken yardımcı haritalar değersiz hale gelir.
Kullanıcılar, ister dağlara ister başka bir yere tatile gittiklerinde, ilgilendikleri yerlerin konumlarını, kaldıkları konaklama yerlerini ve oraya ulaşmak için kat ettikleri yolları girerek kişiselleştirilmiş bir harita oluşturabilirler. 3d CAD yazılımını kullanırken, çalışmalarını bir mobil cihazda saklayarak veya yazdırarak dijital olarak saklayabilir.