Bilgisayar destekli dizayn ( CAD ), muhendislik dizayninin ortaya cikarilmasi, gelistirilmesi, analizi ve modifikasyonu desteklemek icin bilgisayar sistemlerinin kullanilmasi olarak tanimlanabilir. CAD sistemi, kullanilan bir donanim ( hardware ) yazilim ( software ) ve kullanici uclusunden olusur.

CAD donanimi, tipik olarak bir bilgisayari, bir veya daha fazla grafik gosterimli terminali, klavyeyi, yaziciyi, ciziciyi ve diger cevresel donanimi icerir.

CAD yazilimi, sistem uzerinde bilgisayar grafiklerini uygulamak icin bilgisayar programlarini ve kullanici firmanin muhendislik fonksiyonlarini kolaylastirmak icin su programlarin kullanilmasini icerir. Bu uygulamalar;

Cekme ? yorulma deneyleri, mekanizmalarin dinamik yapi analizleri, isi transfer hesaplamalari ve numerik kontrollu parca programlaridir.

Bilgisayar destekli imalat ( CAM ), bir imalat tesisinin uretim kaynaklari arasinda olusturulan bir bilgisayar etkilesim alani vasitasiyla tesisin faaliyetlerini ister direkt ister endirekt olarak planlamasi, yonetimi ve kontrolu icin bilgisayar sistemlerinin kullanimi olarak tanimlanabilir. Tanimdan da anlasilacagi uzere CAM? in uygulamalari iki genis kategoriye ayrilir:

a- Bilgisayarli Gozetim ve Kontrol: Bilgisayarlarin prosesin gozlenmesi veya kontrolu amaciyla imalat prosesine dogrudan dogruya baglandiklari direkt uygulamalaridir.

b- imalat Destek Uygulamalari: Bilgisayarla imalat prosesi arasinda direkt bir etkilesimin olmadigi, bilgisayarin tesis icindeki uretim faaliyetleridir.

CAD / CAM SiSTEMLERiNiN GENEL YAPISI:

Bilgisayar olayi yeni olmakla beraber ? Bilgisayar Destekli ? ya da ? Bilgisayar Yardimli ? kavramin etkinlik kazanmasi son 15 ? 20 yilin urunudur. ?lkemizdeki gelismeler dunya capindaki bilgisayar destekli tasarim ve uretim uygulamalarina kiyasla daha yeni ve bir olcude de baslangic asamasindadir. Buna ragmen ozellikle ? Bilgisayar Destekli ?retim ? dunya genelinde yeni gelismeler gostermektedir ve ozellikle ? ?retim Muhendisligi ? yeni bir meslek dali olarak universitelerde gerceklestirilme duzeyine gelmis bulunmaktadir.

Bilgisayar destekli tasarim araciligiyla bilgisayar grafikleri, tasarimda devrim sayilabilecek gelismeler saglamistir. Buna bagli olarak universitelerde hem var olan muhendislik ogretim programlarinin yeniden gozden gecirilmesi zorunlulugu dogmus, hem de yeni bir disiplin olarak ? ?retim Muhendisligi ? gundeme gelmistir.

Bilgisayar destekli uretim / tasarim genel anlamda bilgisayar teknikleri kullanan yeni bir cok disiplini teknolojik alandir. Bu alanda calisacak elemanlarin yuksek duzeyde yetismis olmalari gerekmektedir. Degisik muhendislik duzlemlerinden ortak bir proje uzerinde calisacak takim uyelerinin ortak bir kavram butunlugune ve ortak bir teknik dile sahip olmalari gerekmektedir. Bu durumda orta ogrenimden ve meslek okullarindan baslamak uzere universite ve yuksek okullarda yeni bir egitim plani uzerinde dunya genelinde baslayan bir tartismaya tanik olmaktayiz.

CAD / CAM kosullarinda onemli bir oge de bilgisayar grafikleridir. Bunlar tasarimciya yeni bir ufuk yeni bir dunya acmistir. Bilgisayar grafikleri ile uc boyutlu sekiller uzerinde dusunme ve istendigi bicimde mudahale olanaklari dogmustur. Bir motor ya da bir binanin degisik yonlerden kesitlerini degisik yonlerden gorebilecek tasarimin basari sansi arttirilabilmekte cok kisa surede uretilen teknik resimlerle uretimde yer alanlarin karar alma verimlilikleri yukselebilmektedir. Bilgisayar grafikleri ile birlikte ? Sonlu eleman yontemleri? tasarimciya yeni dusunce boyutlari acmistir.

Ozellikle son on yil icinde ( CAD / CAM ) alaninda meydana gelen onemli gelismeler, bilgisayar destekli cizim dizgeleri muhendislik cozumleri ve makine islemlerinin sayisal denetimi gibi uygulamali alanlarda olmustur. CAD / CAM? in ilk ornekleri uygulanmaya baslandigi zaman, birbirlerinden bagimsiz olarak gerceklestirilmekte ve tekil program uygulamalarinda oldugu gibi veriler elden hazirlanmaktaydi. Buna bagli olarak da tasarim ve uretim verilerinin islenmesinde maliyet yuksek olmaktaydi. Zamanla muhendisler ve bilgisayar arastiricilari veri akisindaki bosluklarin farkina vararak bunlari gidermeye calismislardir. Bugun tasarim, uretim ve isletmecilikte CAD / CAM uygulamalari bilgisayar ile entegre edilmis veri tabanlari olmadan yapilamamakta, yapilsa da uygulama boyutlari kucuk olmaktadir. Bu bakimdan veri tabani sorunu CAD / CAM dizgeleri ile veri tabanlari arasindaki uyum, ayni zamanda uretilmemeleri nedeni ile verimsiz ya da puruzlu olabilir. Bu bakimdan soz konusu uyumsuzluklarin yeniden gozden gecirilerek daha yeni kolayliklarin gelistirilmesi calismalari hiz kazanmis durumdadir.

CAD / CAM SiSTEMLERiNiN TARiHSEL GELiÃ?iMi:

Hem CAD hem de CAM 1950? lerin baslarinda dogmustur. CAD? in evrimi genis olarak bilgisayar grafiklerinin gelismesiyle ilgilidir. Bilgisayar grafikleri alaninda onemli projelerden biri 1950? lerin ortalarinda ve sonlarinda gelistirilen APT dilidir. APT ingilizce Automatically Programmed Tools sozcuklerinin ( otomatik olarak programlanan takimlar anlaminda ) bas harflerinden olusturulan bir terimdir. Bu proje bilgisayar kullaniminda numerik kontrollu parca programlari icin geometri elemanlarini tanimlamak icin uygun bir yol gelistirilmesi ile ilgiliydi.

1960? larin baslarinda General Motors, IBM, Lockheed ? Georgia McDonnell ? Douglas gibi endustriyel kuruluslarin tumu bilgisayar grafikleriyle ilgili projelerde aktif rol oynamislardir. Bu projelerin cogu sonucta ticari urunler seklinde cikmislardir.
1960? larin sonlarinda Calma ( 1968 ) ve Applican ve Computervision ( 1969 )? u iceren pek cok CAD / CAM sistem saticisi ortaya cikmistir. Bu sistemler kullanicinin ihtiyaci olan yazilim ve donanimin tumunu veya bir cogunu iceren ? anahtar teslimi ? sistemlerini satarlar.

CAM konusu onculugunu Air Force sirketinin himayesi altinda calisan N.I.T.? in yaptigi NC tezgahlarin kesfi ( 1950 ) ile ortaya cikti. Bu eski cihazlar herhangi bir takim tezgahinin hareketlerinin bir delikli banda bagli elektronik kontrol mekanizmasi ile denetlenmesinin mumkun oldugunu kanitladilar. Asil gelisme parcanin fiziksel yapisina ve sekline bagli olarak hazirlanan delikli bantlarin hizli ve dogru bir calismayi mumkun kilmasi ile yasanmistir.

Bu gelismeler NC takimlarin yaygin kullanimini saglamistir. 1960 ve 1970? lerde basta Avrupa ve Japonya? da olmak uzere bu endustri hizli bir gelisim gostermistir. 1970? lerin baslarindan itibaren ( mikro ve mini bilgisayar teknolojisinin olusmasiyla ) yeni kontrol teknikleri gelistirilmistir. Dogrudan numerik kontrol ( DNC ) ve bilgisayarli numerik kontrol sistemleri daha genis kullanilmaya baslanmistir. Bu sistemler bilgisayarlar ve makinelerin dogrudan iliskisini saglamistir. Ayni sekilde operatore makine fonksiyonlarini programlar vasitasiyla kontrol sansi tanimistir. Parca programi grup isleme uygun APT modu ile CAD araciliginda hazirlanan tasarimlardaki imal edilecek parcalarin geometrik sekli baz alinarak hazirlanir.

Diger CAM gelismeleri 1970? lerde hizlanmistir. Ã?u anda Amerika? da 3200, Bati Avrupa? da 1800 ve Japonya? da 4000 uygulamasi bulunan robot teknolojisi, alma ve yerlestirme operasyonlarinin tumu, kaynak yapma, yikama, sprey boyama ve montaj fonksiyonlarinin tamamini yerine getirmektedir.

Gunumuzde disk ve disket komponentlerinin cogalmasi, muhendislik ve imalat islemleri arasindaki bilgi baglantisinin anlasilmasi sonucunda bu elemanlarin butunlestirilmesinden buyuk kazanclar elde edilmistir.

CAD DiZAYN PROSESi:

CAD herhangi bir arastirma gelistirme veya tasarim probleminin cozumunde, grafik ozellikler kullanilarak iki veya uc boyutlu cizimlerin ve tasarimlarin, bilgisayar destegi ile olusturulmasina dayanan calisma yontemlerinin tumudur.
Modern CAD sistemleri ( genellikle CAD / CAM sistemleri adi verilir ) interaktif Bilgisayar Grafiklerine ( ICG ) dayanirlar. ICG? ler bilgisayarlarin sekil veya sembol formunda veri olusturulmasi, iletmesi ve ekranda gostermesinde kullanilan, kullaniciya dayanan sistemlerdir.

Bilgisayar Destekli Dizayn Sistemlerindeki kullanici, verileri ileten ve bilgisayara cesitli girdi araclarinin herhangi biri vasitasiyla komut veren desinatordur. Bilgisayar kullaniciyla katot isin tupu ( CRT ) yardimiyla iletisim kurar. Operator ( Teknik Ressam ) CRT ekrani uzerinde, bilgisayarin belleginde depolanmis arzu edilen yazilim alt programlarini cagiran bir giris komutu ile bir goruntu ( imaj ) yaratir. Operator, boyutlarda genisleme / daralma, rotasyon, ekran uzerinde baska bir konuma gitme vb. cesitli manipulasyonlar yardimiyla, goruntunun istenen detaylarini komutlarla formule edebilir.

Gunumuzde hassasiyetleri gitgide artan ve gerek renk ve gerekse gosterim yetenekleri yuksek ekranlar uretilmektedir. Bu ekranlar uzerindeki en basit bir bilgisayar grafik uygulamasi dahi binlerce noktadan olusmaktadir. Kapasiteleri cok buyuk mikro ciplerin gelistirilmeleri sonucunda bellekte milyonlarca noktanin koordinatlari depolanabilmektedir.

ICG sistemi CAD sisteminin bir bilesenidir. Diger bilesen operatordur ( kullanici ). interaktif Bilgisayar Grafikleri, dizayn problemini cozmek icin operator tarafindan kullanilan bir alettir. Operator, insanin zihinsel yeteneklerine ( fikir olusturma, bagimsiz dusunme ) en cok uyan dizayn prosesini gerceklestirir. Bilgisayarsa, kendi yeteneklerine ( hesaplama hizi, gosterim yetenegi, bellek ) en iyi uyacak sekilde gorevini yerine getirir. Sonuc sistem bu iki bilesenin yeteneklerini asar.
CAD sistemini kullanmanin temel nedenleri sunlardir:

1- Tasarimcinin ?retkenligini Arttirmak icin: Bu, urunun, alt montaj bilesenleri ve parcalarinin tasavvur edilmesinde operatore yardim ederek ve dizayndaki sentez, analiz ve dokum icin gerekli zamani kisaltarak saglanir. ?retkenligin gelismesiyle sadece daha dusuk dizayn maliyeti degil, ayni zamanda da daha kisa proje tamamlanma zamani saglanir.

2- Dizayn Kalitesini Gelistirmek icin: Bir CAD sistemi ile calismak, yapilan tasarimda daha cok alternatifin gozonune alinmasi, dusunulen alternatiflerin hesaplarinin yapilarak degisik durumlarda muhendislik analizleri yapabilme imkani saglayacaktir. Tum bu calismalar sirasinda hassasiyet dizayn hatalarini minimuma indirecektir. Ayrica ortaya cikan cizimlerde minimum cizim hatalari yaratilacak boylelikle daha temiz ve standartlara uygun cizimler elde edilecektir.

3- imalat icin Veri Tabani Olusturmak: ?retim icin teknik dokumanlarin hazirlanmasi sirasinda urunun islenebilmesi icin gerekli olan datalar da gozonunde tutulacaktir. Bu datalar, urunun geometrik boyutlari, urunun geometrisini olusturan tanimlanmis temel elemanlarin neler oldugu, detaylarin nasil birlestirilecegi, detaylara ait malzeme bilgileri, mamulun islenecegi hammaddenin olculeri ( kaba malzeme olculeri ) vb. bilgilerdir. Bu bilgiler degisik formatlarda sistemden alinarak birbirinden farkli bir cok amac icin kullanilabilir.

CAD Dizayn prosesi alti safhayi iceren bir prosedur olarak karakterize edilebilir:
1- ihtiyacin Belirlenmesi: Bir takim duzeltici faaliyetlerin yapilmasi gerektiginin bir kisi tarafindan anlasilmasidir. Bu bir muhendis tarafindan mevcut makine dizaynindaki bazi kusurlarin belirlenmesi veya bir satici tarafindan yeni bir urunun pazarlama firsatlarinin algilanmasi olabilir.

2- Problemin Tanimi: Dizayn edilecek parcanin tum spesifikasyonlarini icerir. Bunlar fiziksel ve fonksiyonel karakteristikler, kalite ve isleme performansini kapsar.

3- Sentez ( Muhendislik Tasarimi ): Bilindigi uzere geleneksel muhendislik tasarimi, cizim masasi uzerinde baslar ve orada ayrintili bir dokuman ? teknik resim haline donusur. Makine muhendisliginde tasarim; bir urunun onun alt parcalarinin ve hatta bu urunun imal edilmesi icin gerekli olan takim ve tertibatlarin tum teknik resimlerini icerir. Elektrik ve elektronik muhendisliginde tasarim ise elektrik devre ve semalarin hazirlanmasi gibi islemleri icerir. Buna benzer sekilde diger muhendislik dallarinda da yapilan tasarimlarin elle dokuman haline getirilmeleri soz konusudur.

Muhendislik tasarimi geleneksel olarak tasarimin cizim masalarinda detayli muhendislik resimleri formunda dokumante edilmesi ile olusurlar. Bilgisayar destekli tasarimda bir tasarim isleminde yapilmasi ongorulen butun islemler cizim masasi yerine artik bir CAD sisteminden olusur. Bir CAD sistemi su kisimlardan olusur:

a- Tasarimci
b- Donanim ( Hardware ): Bilgisayar ve cevre birimleri ( yazici, cizici vb. )
c- Yazilim ( Software ): Genel sistem yazilimi ve CAD yazilimi.
d- Problem; cozulmesi gereken tasarim problemi.

Tasarimci, elindeki problemi onunde mevcut olan bilgisayardaki CAD programini kullanarak cozumler. CAD sisteminde kullanilan bilgisayar gerekli tasarimin yapilmasina olanak verecek bir CAD yazilimina sahiptir. Bu yazilim ile tasarimci bilgisayarin cevre uniteleri ile ( ekran, klavye vb. ) surekli etkilesim halindedir. Yapacagi tasarimin cinsine gore cesitli geometrik cizim elemanlarinin kullanilmasi ile cizimleri ekranda gerceklestirilir. Yani geleneksel olarak cizim masasinda kagit uzerinde yapilan cizimler ve tasarimlar CAD sistemlerinde artik ekranda yapilir. Bu arada eger tasarlanan geometri uzerinde yapilacak duzeltmeler, degisiklikler, buyutme, kucultme, kopyalama ve bunun gibi islemler varsa bunlar rahatlikla ekranda yapilabilmektedir. Boylece diger tasarim yontemlerindeki yorucu ve zaman alici islemler bilgisayarlarda rahatlikla yapilmis olmaktadir.

CAD ile tasarimci yaptigi tasarimi cok daha rahat bir sekilde gozonunde canlandirabilir; birkac alternatif tasarimi kisa bir surede analiz edip, iliskili alt parcalari ile birlikte kolaylikla ekran uzerinde monte edilebilir ve bunlar uzerinde cok degisik analizler yapilabilir. Ayrica yeni yapilacak tasarim, eski tasarimlarinin bazi kisimlarinin degistirilmesiyle elde edilecekse bu da son derece hizli bir sekilde eski tasarimin ekrana cagrilip uzerine gerekli degisikliklerin yapilmasi ile elde edilir. Ozet olarak, tasarimcinin uretkenligi CAD sistemlerinin kullanilmasiyla artmaktadir.

4- Analiz ve Optimizasyon: Sentez ve analiz etme dizayn prosesi ile yakindan ilgilidir. Bir operator tarafindan belli bir bilesen veya tum bir sistemin alt sistemi fikri olusturulur, analiz edilir, analiz proseduru ile gelistirilir ve tekrar dizayn edilir.

5- Degerlendirme: Dizayni, problem tanimlama safhasinda belirlenen spesifikasyonlara gore olcmektir. Bu degerlendirme isletim performansi, kalite, guvenirlilik ve diger kriterleri degerlendirmek icin prototip modelin test edilmesi ve imal edilmesidir.

6- Sunma ( Muhendislik Cizimlerinin Hazirlanmasi ): Dizayn prosesinde en son safha sunmadir, yapilan muhendislik tasarimlarinin belgelendirilmesi gereklidir. Bunlar genellikle teknik resimler ve raporlar seklinde olabilir. Bunlarin hazirlanmalari imalat icin sarttir. Bir CAD sisteminde yapilan tasarimlarin dokumantasyonu ciziciler ve yazicilarin kullanilmasiyla olur. Bu islem direkt olarak bilgisayardaki cizimlerin kagida yazici ve ciziciler yardimi ile aktarilmasi yoluyla gerceklestirilir ve elde edilen cizimler geleneksel metotla yapilan teknik resimlere karsin cok daha hassas ve kaliteli olur.
Bu yapilan calismalarin nedeni ise yapilan tasarimlarin daha sonra imalatta faydalanacak sekilde bir veri tabani olusturmasina imkan vermesidir. Geleneksel metotlarla yapilan tasarimlardan sonra imalat muhendisleri tarafindan iki ayri bolumde iki ayri prosedur uygulanmaktadir. Boylece tasarim ve imalat birimleri tarafindan ayni olan bazi islemler tekrarlanmakta, dolayisiyla belirli olcude zaman kaybi ortaya cikmaktadir. Buna karsin bir CAD / CAM sisteminde tasarim fazinda bir veri tabani olusturulmakta ve ayni veri tabani imalat icin de kullanilmaktadir. Daha once yapilan islemler yinelenmemektedir. Bir baska deyisle, ekran basinda tasarlanan parca, kalip vb. urun yine ekran basinda islenmektedir. Bu isleme sirasinda sahip olunan takim tezgahinin ve bu tezgahin mevcut kesici kalem vb.? nin ozellikleri bilgisayarla simule edilebilmektedir. Bu sekilde NC parca programlama yapilmis ve o parca icin NC kodlama elde edilmis olur. Daha sonra bu NC verileri takim tezgahina gerek serit, gerek manyetik bant ve gerekse de dogrudan baglanti ile aktarilir. Boylece imalati dusunulen parca tasarimdan imaline kadar CAD sistemi kullanilarak gerceklestirilmis olur.

DiZAYNDA BiLGiSAYARIN KULLANIMI:

Bilgisayar destekli modern sistemler tarafindan gerceklestirilen dizayn ile ilgili isler dort fonksiyonel alanda gruplanabilir.

Geometrik Modelleme,
Muhendislik Analizi,
Dizaynin Gozden Gecirilmesi ve Degerlendirilmesi,
Otomatik Cizim.
Geometrik Modelleme
CAD, en alt duzeyde parcanin resmini cizmek ile baslar. Ã?eklin yanisira parca boyutlari da girilebilir. Yalniz onemli olan nokta, tasarimi yapilan cismin geometrisinin matematiksel olarak tanimlanabilir olmasi gerektigidir. Geometrik modellemede uc ana yontem dikkati ceker.

Bunlar:

• 2D Tasarim: iki boyutlu tasarim yontemi duzlem objeler icin kullanilmaktadir ( Nokta, cizgi ve daire gibi ).
• 3D Tasarim: Bu yontem cok karmasik 3D profillerin dizayni icin tasarimda kullanilmaktadir.

Bilgisayar geometrik modelleme prosesi suresince, komutlari matematik modele cevirir, onlari veri kutuklerinde depolar ve CRT ekrani uzerinde bir goruntu olarak gosterir. Model sonucta, gozden gecirme, analiz etme veya degistirme islemleri icin veri kutuklerinden cagrilabilir.

Muhendislik Analizi:

Daha yuksek seviyede CAD programlari hesap yapabilme yetenegine sahiptir. Herhangi bir muhendislik probleminin cozulmesi icin, problemin formulasyonunun yapilmasi gerekir. Bu formulasyon uzerine bir takim analiz yontemleri uygulanabilecektir. Bu analizler cekme yorulma deneyleri, isi transfer hesaplamalari veya dizayn edilen sistemin dinamik davranislarini anlatmak icin diferansiyel denklemlerin kullanilmasi gibi cesitli hesaplamalardir. Bilgisayar bu analiz calismalarina destek olarak kullanilabilir.

CAD / CAM sistemlerinde kullanilan iki onemli analiz yontemi sunlardir:

Kutle Ozelliklerinin Analizi: En genis uygulamaya sahip bir CAD sistemi ozelligidir. Bu analiz, yuzey alani, agirlik, hacim, agirlik merkezi ve ic moment gibi kati cisimlerin ozelliklerini analiz etme imkani saglar.

Sonlu Eleman Analizi: CAD sisteminin en etkili ozelliklerinden biri de sonlu eleman metodudur. Bu teknikte nesne, dugumlerde toplanan ve birbirine bagli bir sebeke olusturan cok sayidaki sonlu elemana ( genellikle dikdortgen veya ucgen seklinde ) bolunur. Hesaplama kabiliyeti yuksek bir bilgisayarla tum nesne, her bir dugumde cekme ? yorulma isi transfer ve diger karakteristikler hesap edilerek analiz edilebilir. Sistemdeki tum dugumlerin birbirleri ile ilgili davranislari belirlenerek butun nesnenin davranislarina ulasilabilinir.

Dizaynin Kontrolu ve Degerlendirilmesi:

Dizaynin dogrulugunu kontrol etme islemi bilgisayar terminali uzerinde rahat bir sekilde yerine getirilir. Boyut spesifikasyonlarini kullanici tarafindan gosterilen yuzeylere atayan yari ? otomatik boyutlama ve toleranslama yontemleri, boyutlama hatalarini azaltmaya yardimci olurlar. Bunlarin yardimiyla operator parca dizayn detaylari uzerine dogru yaklasir (700 m ) ve daha yakin bir inceleme icin grafik ekran uzerindeki goruntuyu buyultur.

Dizaynin gozden gecirilmesinde, genellikle ? cakistirma ? adi verilen prosedur yardimci olur. Cakistirma icin iyi bir ornek, bir makine parcasinin en son seklinin geometrik goruntusunu kaba dokum kalibi goruntusu uzerine kapatmak olabilir. Bu analiz, dokumde sonuc makinenin boyutlarini gerceklestirmek icin yeterli malzemenin oldugunu temin eder.

Bilgisayar destekli dizayn sistemlerinde en ilginc degerlendirme metotlarindan biri ?kinematik ?? tir. Uygun kinematik paketleri mentese ve mafsal gibi basit dizayn mekanizmalarinin hareketlerini canlandirma yetenegi saglar. Bu yetenek, operatorun mekanizmasinin islemini goruntuleme yetenegini arttirir ve mekanizmanin diger bilesenlere bir engel teskil edip etmediginden emin olunur.

Otomatik Taslak Cizim:

Muhendislik cizimlerinin CAD? in veri tabanindan direkt olarak kopyalanmasidir. CAD sistemleri cizim fonksiyonunun uretkenligini kabaca elle cizimin 5 kati kadar arttirmistir.

CAD? in bazi grafik ozellikleri cizim prosesine cok elverislidir. Bu ozellikler otomatik boyutlama, tarali alanlarin olusturulmasi, olcekli cizim, parcalarin detaylarinin goruntulerini buyutme ve bunlarin bazi bolumlerinin gelistirilmesi ozelliklerini kapsar. CAD? le taslak cizilmesi, parcanin rotasyonu ve goruntunun diger transformasyonlarinda ( egrilik, izomorfi ve perspektif ) onemli oranda destek saglanir. Gunumuzde bircok CAD sistemi bir parcanin alti farkli goruntusunu olusturma yetenegine sahiptir.

Yukarida anlatilan 4 CAD fonksiyonuna ek olarak, CAD veri tabaninin bir baska ozelligi de parca siniflandirma ve kodlama sistemlerinin gelistirilmesinde kullanilabilmesidir. Parca siniflandirma ve kodlama benzer parca dizaynlarinin gruplanmasi ve bir kodlama semasiyla bu benzerliklerin arasinda bir iliski kurulmasidir. CAD bu konuda operatore cok faydali bir yardimcidir.

BiLGiSAYAR DESTEKLi TASARIM YONTEMLERi:

CAD? in temeli, geleneksel olarak teknik ressamlarca cizilen resimlerin yine teknik ressamlarca fakat bilgisayar kullanilarak cizilmesine dayanir. Burada sozkonusu olan iki boyutlu teknik resimlerin bilgisayar yardimi ile cizimi, olsa olsa CAD icin ancak bir baslangic seviyesi olabilir. CAD gunumuzde en temel teknik resimlerin cizilip olculendirilmesinden, en karmasik sekillerin gercege yakin tasarlanip goruntulenmesine kadar genis olanaklari icermektedir. CAD ile birlikte kullanici yazilimlari, uzman sistemler, cozumleme yazilimlari, sayisal denetim, robotlar, uretim planlama yazilimlari, bilgisayar butunlesik uretim hedefinin birer parcasidir. En genel yaklasimla bir sekli CAD ile tasarlamak icin dort temel yontem kullanilir.

Cizim:

Teknik resimlerin, geleneksel cizim aletleri yerine bilgisayar kullanimi ile cizilmesi icin iki ve uc boyutlu cizim yazilimlari kullanilir. Bir teknik ressamin cizebilecegi her turden urun, kalip, parca, plan, proje vb. resmi mumkun oldugunca teknik ressamin cizim sirasinda kullandigi yontemlerle bilgisayar ekranina cizilir. Nokta, cizgi, yay, egri, cokgen gibi temel elemanlardan hareketle cizim yapilir. Buyutme, kucultme, silme, cogaltma, tarama vb. olanaklari ile istenen degisiklikler yapilir. Resim uzerine istenen yazilar yazilir, istenen olcu sisteminde otomatik olculendirme yapilir. Cok kullanilan cizim parcalari icin arsiv olusturulacak kolayca cizimde kullanilabilir. Cizim modulu ile iki boyutlu cizimin yanisira izometrik cizim de yapilabilir.

Tel Kafes Geometri:

Tel kafes geometri, bir sekil uc boyutlu olarak gostermenin en basit yoludur. Ã?eklin sadece sinirlari ve kenarlari cizgi ve egrilerle gosterilir. Egriler cok sayida yayin birlesmesinden meydana gelir. Bir egri uzayda serbestce tanimlanabildigi gibi bir yuzey uzerine cizilmis de olabilir. Egriler matematiksel olarak polinomlarla tanimlanir. CAD yazilimlarinda egrilerin olusturulmasi icin uc yontem vardir:

Daire, yay, elips, parabol, hiperbol gibi yaygin, matematiksel olarak kolay ifade edilen egriler.
Karmasik iki yuzeyin kesisimi, bir egrinin bir yuzey uzerine izdusumu vb. etkilesimli yontemlerle belirlenen hesaplanmis egriler.

Bir dizi noktanin, teget ve diklik kurallarina uyarak birlestirilmesi ile belirlenen egriler.

Yuzey Geometri:

Tel kafes geometri ile tanimlanan uc boyutlu sekillerin daha siki cizgilerle taranmasi ile olusur. Cizgilerin arasi yuzeylendirilerek gercege yakin yuzeylerin goruntulenmesi saglanir. Yuzey olusturmak icin, iki degiskenli polinomlarla tanimlanan denklemler kullanilir. CAD yazilimlarinda cok kullanilan bes yuzey olusturma metodu vardir:

Koni, kure, silindir, spiral, duzlem yuzeyi gibi temel geometrik yuzeyler
Uzayda egriler arasinin teget ve diklik kurallarina uygun olarak doldurulmasi ile olusturulan yuzeyler
Yuzeylerin birbirine gectigi hallerde olusan kenarlarin yaylarla yumusatilarak gecis saglanmasi ile olusturulan yuzeyler
Uzayda belirlenen noktalardan gecen teget ve diklik sartlarini saglayan cizgilerin olusturdugu yuzeyler
Bir yuzey uzerinde kapali egrilerle yuzey parcalari ayrilabilir. Eger bir duzlem uzerinde yuzey parcasi ayrilacaksa dogrular da kullanilabilir. Bu sekilde olusturulan yuzey parcalari birlestirilerek yuzeyler olusturulabilir.

Kati Geometri:

Temel geometrik hacimlerden hareketle karmasik sekillerin tasarlanmasi, kati geometri yazilimlari ile yapilir. Yazilim, silindir, kure, koni spiral, piramit, kup egri tabanli prizma, cokgen tabanli prizma, bir kesitin ( duzlemin ) bir eksen etrafinda dondurulmesi ile olusan hacimler gibi temel geometrik sekilleri tanimlayabilir. Karmasik sekillerin olusturulmasi icin bu temel sekiller birlestirilir, birbirinden cikarilir, deforme edilir, yuzeylerle kesilir. Goruntulerin daha gercekci olmasi icin arkada kalan cizgiler gorunmez yapilir, sekiller yuzeylendirilir.
Gelismis CAD yazilimlarinda olusturulan sekiller 16,7 milyona kadar varan renklerle ve ( yari ) isik gecirgen olarak tanimlanabilir. Cesitli noktalarda isik kaynaklari tariflenerek sekillerin golgelenmesi saglanir. Ã?ekiller surekli dondurulebilir ve istenen yerde kesit alinabilir. 2 ve 3 boyutlu cizim modulu diger model geometrilerin olusturulabilmesi veya bir modulden diger module bilgilerin aktarilabilmesi icin temeldir. 2 ve 3 boyutlu cizim modulu ile cizilen resimler, tel kafes, yuzey ve kati model geometri modullerinde cagrilip uzerinde calisilabilir. Bu modullerde yaratilan sekiller 2 ve 3 boyutlu cizim modulune aktarilabilir.

Bircok yazilimda butun moduller ortak tek bir bilgi tabani kullanirlar.

BiLGiSAYAR DESTEKLi DiZAYNIN FAYDALARI:

CAD? in pek cok faydasi vardir. Ancak bunlardan sadece bazilari kolaylikla olculebilir. Ornegin, is kalitesinin gelismesi, daha kullanisli bilgi, kontrolun gelismesi gibi belirli bir miktar ile belirlemenin guc oldugu soyut faydalari vardir. Bazi faydalari ise somuttur fakat bunlardan saglanan faydalari uretim prosesinden bulup cikarmak ve dolayisiyla dizayn safhasinda bunlari para miktari ile ifade etmek guctur. CAD sistemlerinin uygulanmasindan saglanan bazi faydalarsa direkt olarak olculebilirler. Asagida butunlesik CAD / CAM sistemlerinden saglanan faydalar su sekilde siralanabilir:

• Daha kisa temin zamanlari saglar.
• Muhendislik personelinin ihtiyaclari azalir.
• Yapilmis tasarimlar uzerinde ortaya cikan musteri isteklerinin kolaylikla yerine getirilmesi.
• Piyasanin ihtiyaclarina daha hizli cevap verilir. Gerekli veri tabani olusturulduktan sonra benzer yeni mamuller uretmek icin gereken proje zamanlarini en aza indirerek, pazar rekabetinde avantaj saglayacaktir.
• Kopyalama ( cizme ) hatalari minimuma iner.
• Dizaynin dogrulugu artar.
• Dizaynlar daha standart olur.
• Analiz sirasinda bilesenlerin birbirleriyle etkilesimleri daha kolay belirlenir.
• Daha iyi bir fonksiyonel analiz saglayarak prototip test sayisi azalir.
• Dokumantasyon saglamaya hazirlamaya destek saglar.
• Takim dizayninda uretkenligi arttirir.
• Maliyetler hakkinda daha iyi bilgi saglar.
• Daha iyi bir dizayn saglar.
• NC parca programlari ve rutin cizim gorevleri icin gerekli egitim suresini azaltir.
• NC parca programlarinda daha az hata olusur.
• Mevcut parcalarin daha fazla islenmeleri ve kullanilmalari icin bir potansiyel saglar.
• Dizaynin mevcut imalat tekniklerine uygun olmasini saglar.
• Algoritmalari optimallestirerek malzemelerden ve makine zamanlarindan tasarruf saglar.
• Projeler uzerinde calisan dizayn personelinin daha etkin bir sekilde yonetilmesini saglar.
• Karmasik parcalarin incelenmesine yardimci olur.
• Muhendisler, tasarimcilar, yonetim ve farkli proje gruplari arasinda daha iyi bir anlasma ve haberlesme ortami saglar.