Rechnergestützte Konstruktion: CAD Grundlagen und Anwendung

Computer-Aided Design (CAD) wird bei Computern oder Workstations verwendet, um den Nutzer bei der Arbeit und der der Optimierung eines Designs zu unterstützen. Eine CAD-Software wird benutzt, damit der Konstrukteur produktiver arbeiten und die Qualität des Designs verbessern kann. Mit Hilfe der Dokumentation wird auch die Kommunikation aufgewertet.

Konstruktionen, die mit CAD-Software erstellt wurden, sind hilfreich beim Schutz von Produkten und Erfindungen, wenn sie in Patentanmeldungen verwendet werden. Der Begriff CADD (für Computer Aided Design and Drafting) ist hierbei ein häufiger Begriff. Seine Verwendung beim Entwerfen elektronischer Systeme wird als Electronic Design Automation (EDA) bezeichnet. In der Konstruktion wird es als Mechanical Design Automation (MDA) oder Computer Aided Drafting (CAD) bezeichnet, was den Prozess der Erstellung einer technischen Zeichnung unter Verwendung von Computersoftware umfasst.

Wie funktioniert eine CAD-Software?

Jedes technische System ist die Assoziation von Funktionen. Die Anordnung dieser Funktionen, deren Wechselwirkungen wie eventuelle Inkompatibilitäten gehören zum Wissen des Ingenieurs. Wenn das System von zu vielen Parametern beeinflusst wird, wird es schwierig, alles zu kontrollieren. Eine CAD-Software wie Autodesk AutoCAD ermöglicht es, Systeme zu entwerfen, deren Komplexität die Fähigkeiten des Menschen übersteigt, wie in der Mikro- oder Nanoelektronik. Das virtuelle Design ermöglicht die globale Einschätzung des Verhaltens des erstellten Objektes, noch bevor es existiert. Im CAD zeichnen wir nicht, wir konstruieren virtuell ein Objekt, das in seinem nicht-realen Raum nach den Gesetzen der Software reagieren kann. Das als digitales Modell bezeichnete Ergebnis stellt dann einen echten evolutionären Prototyp dar.

Die CAD-Software für die mechanische Konstruktion verwendet entweder vektorisierte Grafiken, um die Objekte des traditionellen Entwurfs darzustellen, oder sie erzeugt Rastergrafiken, welche das Gesamterscheinungsbild der entworfenen Objekte zeigen. Die CAD-Software ermöglicht es Engineering-Projekte innerhalb einer integrierten grafischen Benutzeroberfläche (GUI) auf einem PC-System zu entwerfen, zu prüfen und zu verwalten. Die meisten Anwendungen unterstützen die Volumenmodellierung mit Boundary-Representation (B-Rep) und NURBS-Geometrie und ermöglichen die Veröffentlichung derselben in einer Vielzahl von Formaten. Ein Kernel für die geometrische Modellierung ist eine Softwarekomponente, die in CAD-Anwendungen Volumenmodellierungs- und Oberflächenmodellierungsfunktionen bereitstellt.

Was ist Autodesk AutoCAD?

Autodesk ist ein amerikanischer multinationaler Softwarekonzern, der Softwareprodukte und -dienstleistungen für die Architektur-, Ingenieur-, Bau-, Fertigungs-, Medien-, Bildungs- und Unterhaltungsindustrie herstellt. Autodesk wurde vor allem durch AutoCAD bekannt, entwickelt aber heute eine breite Palette von Software für Design, Engineering und Unterhaltung. Es handelt sich um eine ganze Reihe von Software für Verbraucher. AutoCAD ist eine computergestützte Konstruktionssoftware, mit Hilfe derer 2D- und 3D-Konstruktionen effizient erstellt und dokumentiert werden können. Branchenspezifische Autodesk-Tools wie Architektur, Plant 3D, Map 3D, MEP, Electrical, Mechanical und Grid Design machen Autodesk AutoCAD zur führenden Software für Architekten, Ingenieure und Baufachleute. Konstrukteure erstellen in noch kürzerer Zeit präzisere, detailliertere Zeichnungen. Mit einer CAD-Software wie Autodesk AutoCAD arbeiten Konstrukteure effizienter, schneller und mit einem deutlich geringeren Aufwand. Neben einer Desktop-App enthält AutoCAD auch eine mobile App. Dadurch können Anwender Ihre Designs überall teilen, anzeigen oder bearbeiten. AutoCAD 2022 ist dabei die aktuellste Version der Software AutoCAD. Es gibt allerdings auch eine günstigere Version, AutoCAD LT, die viele Optionen für den Standard-AutoCAD-Benutzer bietet.

Was ist Autodesk Inventor?

Der Autodesk Inventor ist eine von Autodesk entwickelte computergestützte Konstruktionsanwendung für mechanische 3D-Konstruktion, Simulation, Visualisierung und Dokumentation. Der Inventor ermöglicht die Integration von 2D- und 3D-Daten in einer einzigen Umgebung und erstellt eine virtuelle Darstellung des Endprodukts. Anschließend kann der Benutzer Form, Passform und Funktion des Produkts überprüfen. Der Autodesk Inventor enthält parametrische, direkte Bearbeitungs- und Freiformmodellierungswerkzeuge sowie nützliche Multi-CAD-Übersetzungsfunktionen und Standard-DWG-Zeichnungen. Der Inventor verwendet außerdem einen sogenannten ShapeManager, den proprietären geometrischen Modellierungskern von Autodesk.