AUTOMOTIVE
MOTORCYCLE
PROGETTAZIONE C.A.D.
CAD, in informatica, è un acronimo inglese usato per indicare due concetti correlati, ma differenti:
- Computer-Aided Drafting (lett. "disegno tecnico assistito dall'elaboratore"): in tale accezione indica il settore dell'informatica volto all'utilizzo di tecnologie software e specificamente della computer grafica per supportare l'attività di disegno tecnico (drafting). I sistemi di computer-aided drafting hanno come obiettivo la creazione di un modello, tipicamente 2D, del disegno tecnico che descrive il manufatto, non del manufatto stesso. Ad esempio, un sistema computer-aided drafting può essere impiegato da un progettista nella creazione di una serie di disegni tecnici (in proiezione ortogonale, in sezione, in assonometria, in esploso) finalizzati alla costruzione di un motore;
- Computer-Aided Design (lett. "progettazione assistita dall'elaboratore"): in questa accezione, la più comune, indica il settore dell'informatica volto all'utilizzo di tecnologie software e in particolare della computer grafica per supportare l'attività di progettazione (design) di manufatti sia virtuali che reali. I sistemi di computer-aided design hanno come obiettivo la creazione di modelli, soprattutto 3D, del manufatto. Ad esempio, un sistema computer-aided design può essere impiegato da un progettista meccanico nella creazione di un modello 3D di un motore. Se viene realizzato un modello 3D, esso può essere utilizzato per calcoli quali analisi statiche, dinamiche e strutturali ed in tal caso si parla di computer-aided engineering (CAE), disciplina più vasta di cui il CAD costituisce il sottoinsieme di azioni e strumenti volti alla realizzazione puramente geometrica del modello.
Funzionalità e principali dei sistemi CAD 2D
I sistemi CAD per il disegno 2D offrono un insieme di comandi che, benché presentati all'utente con interfacce e nomi differenti da un sistema all'altro, sono riconducibili ad un nucleo comune. Molte di queste sono in realtà funzioni offerte anche dai sistemi CAD che operano in tre dimensioni.
Disegno
I sistemi per il disegno offrono comandi per il disegno di elementi grafici elementari e comandi più potenti che consentono al disegnatore di realizzare con rapidità elementi grafici più complessi. Questi comandi sono usualmente potenziati dall'abbinamento con modalità operative basate su sistemi di riferimento alternativi e dalla riferibilità di punti notevoli.
- Disegno di entità grafiche composte
- Sono usualmente disponibili comandi di alto livello per la rapida realizzazione di strutture grafiche più complesse come poligoni regolari di n lati inscritti o circoscritti ad un cerchio, rette perpendicolari, parallele o bisettrici, raccordi, quote, ecc. Particolare attenzione viene posta dagli sviluppatori di sistemi CAD nella implementazione delle funzionalità di quotatura. I disegnatori sono molto esigenti e richiedono comandi per la quotatura che siano di facile utilizzo e al contempo fortemente personalizzabili così da adattarsi a norme, gusti estetici ed esigenze di ciascun utente o gruppo di utenti.
- Utilizzo di sistemi di coordinate definiti dall'utente
- Nella realizzazione di un disegno è fondamentale l'utilizzo di sistemi di coordinate alternativi come ad esempio coordinate cartesiane relative, coordinate polari, distanze da altre geometrie, ecc. Meno importante, nei sistemi 2D, è la creazione di coppie / terne cartesiane poste in vari punti del disegno ed attuabili dall'utente con il corrispondente sistema di riferimento. Nei sistemi CAD 3D, questa stessa funzionalità è considerata irrinunciabile in quanto consente al disegnatore di operare su un piano di lavoro liberamente posizionato nello spazio oppure coincidente con una faccia preesistente.
- Punti notevoli
- Si tratta di comandi che abilitano la selezione di punti che sono univocamente individuabili sul disegno pur non essendo rappresentati esplicitamente in memoria come entità geometriche. Ad esempio, il punto medio di un segmento pur non essendo rappresentato e memorizzato dal sistema CAD come entità geometrica può essere riferito come centro nella procedura di costruzione di una circonferenza. La selezione di punti notevoli rende più veloce ed estremamente precisa la realizzazione di un disegno. Esempi di punti notevoli sono:
- il centro di circonferenze ed archi
- gli estremi di un segmenti e archi
- i punti medi di segmenti e archi
- l'intersezione di segmenti ad archi.
I comandi per la selezione di punti notevoli non sempre sono invocati direttamente dall'utente, possono essere attivati automaticamente dal sistema CAD in corrispondenza di altri comandi che richiedono l'acquisizione di punti e/o vertici.
Proiezioni Ortogonali
Il metodo delle proiezioni ortogonali utilizza le proiezioni parallele, cioè quelle proiezioni in cui l'origine dei raggi proiettanti è posta all'infinito.
I raggi proiettanti sono sempre ortogonali ai piani di proiezione: il piano orizzontale (PO), il piano verticale (PV) e il piano laterale (PL). Su ognuno dei piani di proiezione verrà a formarsi un'immagine dell'oggetto da rappresentare, chiamata vista.
I tre raggi che solitamente vengono presi in considerazione per le proiezioni ortogonali sono rispettivamente paralleli:
- all'asse y (verticale): per la vista superiore (ed eventualmente inferiore), che è nota come pianta (perché mostra la disposizione di elementi su un piano orizzontale, come ad esempio un piano di un edificio);
- all'asse z (orizzontale): per la vista frontale (ed eventualmente posteriore), nota come prospetto o alzato (perché mostra le altezze di un oggetto come un edificio);
- all'asse x (orizzontale): per la vista laterale di sinistra (ed eventualmente destra), nota anche come prospetto o alzato, segue lo stesso ragionamento.
Questi tre piani di proiezione si intersecano tra loro, formando un triedro retto costruito intorno all'oggetto. Tradizionalmente, queste tre viste vengono presentate nello stesso piano "dispiegando" le facce del triedro in modo che siano tutte contenute nello stesso piano (vale a dire, il piano del supporto su cui tutte le immagini verranno presentate insieme, come un foglio o un monitor di computer, ecc.).
L'intersezione tra il piano orizzontale e il piano verticale viene denominata linea di terra (LT).
La formulazione originale di questo metodo, ideata da Gaspard Monge, non prevedeva il PL (piano laterale)[1] dunque in seguito invece di triedro si parlerà semplicemente di diedro.