Кроссплатформенная система автоматизированного проектирования (САПР) двухмерных и трехмерных объектов

ВВЕДЕНИЕ 6
1 АНАЛИЗ СПЕЦИФИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 7
1.1 Анализ назначения и возможностей современных систем автоматизации проектирования 7
1.2. Исследование видов классификации и типов современных САПР 9
1.3 Анализ типов параметризации при проектировании трехмерных объектов 11
1.4 Анализ существующего программного обеспечения проектирования трехмерных объектов 14
1.4.1 Особенности и возможности САПР КОМПАС-3D 14
1.4.2 Особенности и возможности САПР SolidWorks 3D CAD 16
1.4.3 Особенности и возможности САПР AutoCAD 17
1.5 Выбор средств программной реализации системы 19
1.5.1 Язык программирования Javascript 19
1.5.2 Программная платформа Node JS 20
1.5.3 Языки разметки HTML и CSS 22
1.6 Цель и технические задачи дипломной работы 24
2 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ТРЕХМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ 25
2.1 Разработка проекта системы средствами UML 25
2.1.1 Разработка диаграммы прецедентов использования системы 26
2.1.2 Разработка диаграммы классов 28
2.1.3 Разработка диаграммы компонентов системы 32
2.2 Разработка программного состав проекта 33
2.3 Разработка программных функций работы системы 35
2.4 Разработка функционала системы 44
3 ОХРАНА ТРУДА 64
3.1 Требования к производственным помещениям для работы с ВДТ 64
3.2 Требования к освещению в компьютерных помещениях 66
3.3 Задачи и функции управления охраной труда на предприятии 68
3.4 Требования электробезопасности в ходе ремонта и технического обслуживания персональных компьютеров 72
4 ЭКОЛОГИЯ 75
5 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 87
5.1 Общая характеристика проекта 87
5.2 Расчет трудоемкости информационной системы 87
5.3 Определение цены программного продукта 93
5.4 Расчет начальных инвестиций 96
5.5 Расчет текущих затрат 97
6 ГРАЖДАНСКАЯ ЗАЩИТА 102
ВЫВОДЫ 111
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК 112
ПРИЛОЖЕНИЕ А 116

Цель дипломной работы заключается в разработке кроссплатформенной веб-системы автоматизированного проектирования параметрических трехмерных объектов для создания моделей элементов технических систем различной степени сложности и назначения.
Для выполнения цели необходимо решить следующие задачи:
1. Осуществить анализ назначения и возможностей современных систем автоматизации проектирования.
2. Исследовать существующие виды классификации и типы современных САПР.
3. Анализ типов параметризации при проектировании трехмерных объектов.
4. Анализ существующего программного обеспечения проектирования трехмерных объектов.
5. Выбор средств программной реализации системы.
6. Разработка проектной части.
7. Разработка программного состава проекта.
8. Разработка программных функций работы системы.
9. Разработка и описание функционала системы.

1.1 Аналіз призначення та можливостей сучасних систем автоматизації проектування

САПР або система автоматизованого проектування і креслення (CAD) - це програми для проектування і випуску робочої проектної документації. Завдяки САПР креслення вручну на папері замінюється автоматизованим процесом.
Архітектори, проектувальники інженерних систем і проектувальники будівельних конструкцій з великою часткою ймовірності вже користувалися системами автоматизованого проектування. Ці САПР дозволяють вивчати проектні ідеї та візуалізувати концепції за допомогою фотореалістичної візуалізації, а також моделювати поведінку виробів у реальних умовах. AutoCAD була першою програмою САПР і все ще є найбільш широко використовуваним системою автоматизованого проектування [1].
Поряд з використанням систем автоматизації інженерних розрахунків і аналізу CAE в даний час, як правило, використовуються системи автоматизованого проектування CAD (Computer-Aided Design).
...

1.2. Дослідження видів класифікації та типів сучасних САПР

САПР класифікують за такими принципами: цільовим призначенням, згідно з додатком, масштабами і характером базової підсистеми [5]. За цільовим призначенням виділяють САПР або підсистеми САПР, які надають різні аспекти проектування. Таким чином, CAE / CAD / CAM системи з'являються в складі MCAD [6]:
• САПР-Ф або CAE (Computer Aided Engineering) системи. Тут маються на увазі САПР функціонального проектування;
• САПР-К - конструкторські САПР загального машинобудування, найчастіше їх називають просто CAD-системами;
• САПР-Т - технологічні САПР загального машинобудування - АСТПП (автоматизовані системи технологічної підготовки виробництва) або системи CAМ (Computer Aided Manufacturing).
За додатками найважливішими і широко використовуваними вважаються такі групи САПР як [7]:
• машинобудівні САПР або MCAD (Mechanical CAD) системи - це САПР для застосування в галузях загального машинобудування.
...

1.3 Аналіз типів параметризації при проектуванні тривимірних об’єктів

В основі параметричного проектування лежить наступна ідея: висловити складні геометричні форми виробів за допомогою простих примітивів (entities), форма яких задається за допомогою параметрів (parameters) і відносин між ними. Параметрами можуть бути координати точок, величини кутів, довжин, радіусів кіл або еліпсів. Відносини між параметрами називають обмеженнями (constraints). Для інженера-конструктора такі обмеження виглядають як розміри або як геометричні відносини інцидентності (збігу), паралельності, перпендикулярності або дотичності найпростіших геометричних форм: точок, ліній, кіл, еліпсів і т. Д. Сукупність примітивів, які є основою для побудови геометричного уявлення деталі, називають ескізом (sketch). При такому підході процес побудови ескізу зводиться до формування грубого начерку контуру об'єктів і накладення таких обмежень, які однозначно визначають значення параметрів всіх примітивів [18].
...