Docstoc

CAE _Computer Aided Engineering_

Document Sample
CAE _Computer Aided Engineering_ Powered By Docstoc
					           วิชา 435301
  การวิเคราะห์เชิงวิศวกรรมโดยใช้
         คอมพิวเตอร์ช่วย
           CAE
(Computer Aided Engineering)
CAE

C  Computer
A  Aided
E  Engineering
 การวิเคราะห์เชิงวิศวกรรมโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย
วิศวกรรม (Engineering) การนาความรู ้ทางคณิ ตศาสตร์และ
 วิทยาศาสตร์ธรรมชาติมาประยุกต์ใช้
                        ้
วิศวกร (Engineer) ผูประกอบวิชาชีพงานวิศวกรรม
   CAE
                                    แผนการสอนรายคาบ
             วิชา 435301 การวิเคราะห์เชิงวิศวกรรมโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย
                      (Computer Aided Engineering) ภาคที่ 1/2552
สาขาวิชา : วิศวกรรมเครื่องกล
ห้องบรรยาย : ห้อง B1211 (Week1 – Week4) และ ห้องปฏิบติการ CAD/CAM III f6
                                                          ั
        วันพฤหัสบดี : เวลา 14.00 – 15.00 น.
        วันศุกร์          : เวลา 12.00 – 15.00 น.
อาจารย์ผสอน : อ.ธีทต ดลวิชย
          ู้            ั         ั
ตาราที่ใช้ : เอกสารประกอบการเรียน มีให้ Download ที่เวบไซส์สาขาวิชา
วิธีการสอน : บรรยายในห้องเรียน ใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบ ทดสอบวิเคราะห์ใน
                  ้
                ชันเรียน
   CAE
รายละเอียดรายวิชา
  การศึกษาหลักการวิเคราะห์ ทางวิศวกรรมโดยใช้ คอมพิวเตอร์ ช่วย มาใช้ ในงาน
                                                  ิ
  ด้ านวิศวกรรมการผลิต เช่ น การวิเคราะห์ โดยใช้ วธีไฟไนท์ เอลิเมนต์ สาหรับ
  วิเคราะห์ ต้นแบบในเรื่องอิทธิพลรูปทรงและประเภทวัสดุต่อค่ าทางวิศวกรรม
  โครงสร้ าง เช่ น Stress, Deformation, การถ่ ายเทความร้ อน การ
                                                       ั
  ใช้ Kinematics programs วิเคราะห์ ลกษณะการเคลือนไหวของ              ่
                           ่                   ่
  กลไกต่ างๆ ของชิ้นงานเพือให้ ได้ แบบชิ้นงานทีถูกต้ องก่อนลงมือสร้ างจริง การใช้
  Dynamics Programs วิเคราะห์ หาแรงระยะการเคลือนที่ ระบบ            ่
          ่
  กลไกทีซับซ้ อน และครอบคลุมหลักการประยุกต์ ใช้ CAE ต่ อกรรมวิธีการผลิต
CAE

                                                      ้
การวิเคราะห์โดยใช้วิธีไฟไนท์เอลิเมนต์สาหรับวิเคราะห์ตนแบบในเรื่ อง
 อิทธิพลรู ปทรงและประเภทวัสดุต่อค่าทางวิศวกรรมโครงสร้าง
การใช้ Kinematics programs วิเคราะห์ลกษณะการ      ั
 เคลื่อนไหวของกลไกต่างๆ ของชิ้นงานเพื่อให้ได้แบบชิ้นงานที่ถูกต้อง
 ก่อนลงมือสร้างจริ ง
การใช้ Dynamics Programs วิเคราะห์หาแรงระยะการ
                        ั
 เคลื่อนที่ ระบบกลไกที่ซบซ้อน และครอบคลุมหลักการประยุกต์ใช้
 CAE ต่อกรรมวิธีการผลิต
CAE

วิชาบังคับก่อน :
   103202 ระเบียบวิธีคานวณเชิงตัวเลขสาหรับคอมพิวเตอร์
   423101 การโปรแกรมคอมพิวเตอร์
CAE
CAE
CAE
 การวิเคราะห์ โดยใช้ วธีไฟไนท์ เอลิเมนต์ สาหรับวิเคราะห์ ต้นแบบในเรื่องอิทธิพลรู ปทรงและ
                       ิ
  ประเภทวัสดุต่อค่ าทางวิศวกรรมโครงสร้ าง
      CosmosWork
      Visual Nastran
      MSC MARC
 การใช้ Kinematics programs วิเคราะห์ ลกษณะการเคลือนไหวของกลไกต่ างๆ
                                                            ั    ่
               ่                    ่
  ของชิ้นงานเพือให้ ได้ แบบชิ้นงานทีถูกต้ องก่ อนลงมือสร้ างจริง
      Visual Nastran
      Working Model
 การใช้ Dynamics Programs วิเคราะห์ หาแรงระยะการเคลือนที่ ระบบกลไกที่
                                                                 ่
  ซับซ้ อน และครอบคลุมหลักการประยุกต์ ใช้ CAE ต่ อกรรมวิธีการผลิต
      CosmosWork
      Visual Nastran
      MSC MARC
      Working Model
 คาจากัดความ
  CAD Computer Aided Design การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบ
  CADD Computer Aided Design and Drafting คือการใช้คอมพิวเตอร์ช่วย
  ออกแบบและ เขียนแบบ
ตัวอย่ างรายชื่อซอฟท์ แวร์ CAD ที่มีให้ เลือกใช้ ในวงการต่าง ๆ ดังต่อไปนี้
วงการสถาปัตยกรรม AutoDesk Architectural Desktop, Microstation J , Arris ฯลฯ
วงการโยธา AutoDesk Land Survey , MX ฯลฯ
วงการก่อสร้างโรงงาน AutoPLANT Piping , Xsteel , CADWorx ฯลฯ
วงการเครื่ องจักรกล CATIA, I-Deas, Inventor, Pro/Engineer , SolidEdge ,
                    SolidWorks , Unigraphics ฯลฯ
วงการอัญมณี JewelCAD ฯลฯ
  คาจากัดความ
   CAM Computer Aided Manufacturing การใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิต ซึ่ง
   จะใช้ซอฟท์แวร์เพื่อควบคุมเครื่ องจักร ให้สามารถสร้าง ชิ้นงานได้ตามที่ได้ออกแบบไว้แล้ว
ระบบการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการผลิตนี้ มีองค์ประกอบหลัก ๆ คือ
1. เครื่ องจักรซีเอ็นซี (CNC:Computer Numerical Controlled) คือ เครื่ องจักรที่ใช้สาหรับกัด
ก้อนวัตถุดิบ(โลหะ, ไม้ ,พลาสติกสังเคราะห์) ให้ได้รูปร่ าง ตามแบบชิ้นงานที่ได้ออกแบบไว้แล้ว
                                                    ่ ้
2. ซอฟท์แวร์สาหรับงาน CAM ซึ่งมีมากมายหลายยีหอให้เลือกใช้ ซึ่งควรมีคุณสมบัติดงนี้   ั
              >รับข้อมูล 3 มิติจากซอฟท์แวร์ CAD ได้ในรู ปแบบมาตรฐาน (IGES, STEP, STL)
                                                           ้
              >เลือก Tool หรื อ หัวกัดชิ้นงาน ตามขนาดที่ตองการ กาหนด การกัดงานด้วยรู ปแบบต่าง ๆ ได้แก่
การกัดหยาบ , กัดละเอียด (CAM)
              >ทดสอบการกัดชิ้นงาน บนจอภาพเพื่อตรวจสอบก่อนการกัดงานจริ ง (ส่วนนี้ซอฟท์ แวร์ บางตัวอาจยังไม่
มีให้ใช้งาน)
              > สร้าง G code ซึ่งเป็ นรหัสเพื่อบอกให้เครื่ องจักรทางานตามขั้นตอนที่ กาหนดไว้ได้ถูกต้อง ซึ่ง
ซอฟท์แวร์ CAM นั้นจะต้องสร้าง G code ให้มีรูปแบบตรงกับ รู ปแบบที่เครื่ องจักรรุ่ นนั้น ๆ รู้จกั
                                 ตัวอย่างรายชื่อซอฟท์แวร์ CAM MasterCAM, Delcam, Esprit,
                                 EdgeCAM, Gibbscam, Solidcam ,CATIA, I-Deas,
                                 Pro/Engineer , Unigraphics
CNC Programming using CAD/CAM
 คาจากัดความ
   CAE Computer Aided Engineering ซึ่งแปลตามศัพท์ ได้ ความว่า การใช้ คอมพิวเตอร์
   ช่ วยในงานวิศวกรรม ซึ่งหมายถึง การบอกถึงความสามารถของสิ่งที่ออกแบบ ว่าสามารถทางานได้ ตามที่อยากให้
                                           ็ ื
   เป็ นหรือไม่ ซึ่งสิ่งที่เป็ นตัวบ่ งชี้กคอ
1. ผลลัพธ์ จากการทดสอบจริง ได้ แก่ การนาต้ นแบบมาทดสอบจริง เช่ น การทดสอบการชนของ
รถ หรือ การทดสอบความแข็งด้ วยการอัดแรง ฯลฯ
2. ผลลัพธ์ จากการคานวน ด้ วย สมการทางคณิตศาสตร์ ซึ่งสามารถหา ผลลัพธ์ จาก สถานการณ์ ที่
        ้                   ้
สมมติ ขึน ซึ่งการคานวนแบบนีจะใช้ เวลามาก กว่ าจะได้ ผลลัพธ์ จึงทาให้ วิศวกรคิดนาคอมพิวเตอร์
และซอฟท์ แวร์ ประเภท CAE มาช่ วยคานวนหาผลลัพธ์ ซึ่งจะทาให้ คานวนได้ เร็วกว่ ามาก และมี
ความถูกต้ องสู ง


                                                    ่
                               ซอฟท์ แวร์ CAE ทีจาหน่ ายอยู่ในปัจจุบัน มีหลายประเภท
                                 ้     ั
                               ขึนอยู่กบจุดประสงค์ ของการนาไปใช้ และตัวอย่ างชื่อ
                               ซอฟท์ แวร์ ได้ แก่
Background

ก่อนจะมาเป็ น CAE
  CAD (Computer Aided Design) คือ การใช้คอมพิวเตอร์ช่วย
   ในการออกแบบ บางครั้งจะมีคาว่า CADD (Computer Aided
   Design and Drafting) คือการใช้คอมพิวเตอร์ช่วยออกแบบและ
   เขียนแบบ
  CAM (Computer Aided Manufacturing)
ทาไมต้องมี CAD

ในเรื่ องที่เกี่ยวข้องกับงานวิศวกรรม
    พัฒนาแบบจาลองชิ้นส่ วนจากแบบที่ได้รับ
    ประเมินการแก้ไขข้อมูล CAD ของชิ้นส่ วนที่ออกแบบบนระบบ CAD
     เพื่อให้ยอมรับได้ในการผลิต
    เปลี่ยนแปลงชิ้นส่ วนที่ออกแบบเพื่อให้สามารถผลิตได้
    พัฒนาแบบจาลองของชิ้นส่ วนที่แตกต่างกันออกไป สาหรับขั้นตอนที่แตกต่างกัน
     ในกระบวนการผลิตที่ซบซ้อนั
                        ั
    ออกแบบอุปกรณ์จบยึด โพรงแบบ (Model cavity) ฐานแม่พิมพ์
     (Model base) หรื อ เครื่ องมืออื่นๆ
ทาไมต้องมี CAD
  เพิ่มผลผลิต
                   ั
  เพิมคุณภาพให้กบงาน
       ่
  ลดปั ญหาเกี่ยวกับข้อมูลผิดพลาด
  สร้างฐานข้อมูลสาหรับงานอุตสาหกรรม
การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการออกแบบ
ประโยชน์ของ CAD

ค่าใช้จ่ายลดลง
ลดเวลา
ง่ายต่อการดัดแปลง
แบบมีมาตรฐาน
ลดความผิดพลาด
ง่ายต่อการทาความเข้าใจ
CAD/CAM/CAE
CAD = Computer Aided Design
CAM = Computer Aided Manufacturing
CAE = Computer Aided Engineer
ตัวอย่างการวิเคราะห์งานออกแบบ
ข้อดีของ CAD

ความรวดเร็ วและความเที่ยงตรง
           ่
ความยืดหยุน
ลดความขัดแย้งของแบบ
การเปลี่ยนแปลงแบบ
การรวบรวมจานวน
ความสามารถในการสร้างสรรค์
การจัดการข้อมูล, การทาเป็ นมาตรฐาน และนามาใช้ใหม่
ลาดับขั้นการพัฒนา CAD

        ั
  การวิจย Graphic system  การกาเนิดของ Interactive graphic
ประยุกต์ใช้เป็ น Computer Aided Design
การแพร่ หลายของ Computer Graphic  การกาเนิดของ CAD ใช้
 ร่ วมกับ CAM
การกาเนิด CAD/CAM  การกาเนิดแนวคิด CAE,CIM, FA
ตัวอย่างการนาระบบ CAD
ไปใช้ในงานอุตสาหกรรม
 แผงวงจร
 เครื่ องจักร
    โครงสร้างเครื่ องจักร
         ิ
    แม่พมพ์
 เครื่ องบิน
 รถยนต์
 การก่อสร้างและงานโยธา
ขั้นตอนการออกแบบแผงวงจร
การออกแบบโครงสร้างเครื่ องจักร
การเก็บข้อมูลรู ปร่ าง (การทาแม่พิมพ์)
ขั้นตอนการทาแม่พิมพ์
ขั้นตอนการทาแม่พิมพ์
ขั้นตอนการทาแม่พิมพ์
การออกแบบเครื่ องบิน
การออกแบบเครื่ องบิน
การออกแบบรถยนต์
การออกแบบรถยนต์
การออกแบบรถยนต์
การออกแบบรถยนต์

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:120
posted:8/9/2011
language:Thai
pages:35