Метод структуризації геометричних елементів креслення для CAD/CAM-систем
Анотація
Досліджено метод структуризації геометричних елементів креслення для CAD/CAM-систем, що передбачає їх розпізнавання, індексацію та трансформацію у стандартизовані геометричні структури для подальшого їх автоматизованого оброблення. Цей підхід є невід'ємним етапом розвитку цифрових технологій проєктування у машинобудуванні, будівництві, дизайні, меблевій галузі та суміжних галузях, де точність геометрії й ефективність передачі технічної інформації визначають якість безпосереднього виробу. Показано, що використання структурованих геометричних елементів дає змогу забезпечити уніфікацію технічної документації, мінімізувати кількість виконання ручних операцій, цим самим підвищити точність і знизити вплив людського фактора у процесі проєктування та виготовлення остаточних деталей. Розглянуто основні алгоритми удосконалення геометричних елементів креслення: впорядкування геометричних фігур за сумісністю граничних точок, коригування координат із використанням опорної точки, формування замкнутих та незамкнутих контурів, а також зменшення відстаней між елементами для підвищення ефективності роботи обладнання на підставі числового програмного керування. Особливу увагу приділено визначенню віртуального початку координат креслення, нормалізації розміщення геометричних об'єктів у структурованому геометричному поданні та виявленню повторюваних структур, що дає змогу створити індексовані геометричні структури. Обґрунтовано можливість використання штучного інтелекту для автоматичного генерування креслень і параметризації геометричних фігур. Розкрито переваги впровадження повторюваних структур геометричних елементів у середовища CAD/CAM, зокрема – покращення адаптації креслень до змін технологічних процесів, інтеграцію з цифровими двійниками об'єктів, а також можливість повторного використання креслень із гнучким налаштуванням. Запропоновано підхід до формалізації структур геометричних елементів із урахуванням векторних параметрів фігур (ліній, дуг, кіл), який дає змогу автоматизувати перевірку на цілісність та ефективно підготувати креслення до генерування G-Code. Отримані результати доцільно застосувати під час розроблення інтелектуальних систем підтримки інженерних рішень, а також адаптивних модулів для цифрових платформ виробничого циклу.
Завантаження
Посилання
Cayiroglu, I. (2009). A new method for machining feature extracting of objects using 2D technical drawings. Journal of Materials Processing Technology, 209(3), 1158–1164. https://doi.org/10.1016/j.cad.2009.07.004
He, C., Zhang, S., Zhang, L., & Miao, J. (2025). CAD-Coder: Text-guided CAD files code generation. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.08686
Jin, S., Zhang, Y., Yamazaki, T., & Jiang, Z. (2021). Automatic 3D CAD model and 2D drawings generation in construction engineering. Automation in Construction. Journal of Physics: Conference Series, 1827, article ID 012115. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1827/1/012115
Khomyn, M. T., & Storozhuk, O. L. (2024). Identification of template elements and anomalies using graphical data analysis. Forestry Education and Science: Current Challenges and Development Prospects International Science-Practical Conference, October 23–25, 2024, Lviv, Ukraine. https://doi.org/10.36930/conf150.5.23
Lee, J., Kim, T.-H., Jeon, S.-H., Park, S.-H., Kim, S.-H., Lee, E.-H., & Lee, J.-H. (2023). Automation of trimming die design inspection by zigzag process between AI and CAD domains. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2305.16866
Liao, J., Xu, J., Sun, Y., Tang, M., He, S., Liao, J., Yu, S., Li, Y., & Xiao, H. (2025). Automated CAD modeling sequence generation from text Descriptions via Transformer-Based Large Language Models. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.19490
Liu, J., & Zheng, L. (2023). Control of stress distribution during large radius fiber optic taper drawing process based on 2D simulation. Journal of Non-Crystalline Solids, 616, article ID 122466. https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2023.122466
Moreno, R., & Bazán, A. M. (2017). Design automation using script languages: High-level CAD templates in non-parametric programs. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 245(6), article ID 062039. https://doi.org/10.1088/1757-899X/245/6/062039
Rivet, I., Dialami, N., Cervera, M., Chiumenti, M., & Valverde, Q. (2023). Mechanical analysis and optimized performance of G-Code driven material extrusion components. Additive Manufacturing, 61, article ID 103348. https://doi.org/10.1016/j.addma.2022.103348
Wen, R., Tang, W., & Su, Z. (2017). Topology based 2D engineering drawing and 3D model matching for process plant. Graphical Models, 92, 1–15. https://doi.org/10.1016/j.gmod.2017.06.001
Wu, X., Lin, Z., Zhou, K., Wang, X., Song, K., Fu, J., & Liao, Z. (2025). Generative AI and CAD automation for diverse and novel mechanical component designs under data constraints, 7, article ID 315. https://doi.org/10.1007/s42452-025-06833-5
Yavartanoo, M., Hong, S., Neshatavar, R., & Lee, K. M. (2024). Text2CAD: Text to 3D CAD generation via technical drawings. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.06206
Zhang, C., Pinquié, R., Polette, A., Carasi, G., De Charnace, H., & Pernot, J.-P. (2023). Automatic 3D CAD models reconstruction from 2D orthographic drawings. Computers & Graphics, 114, 179–189. https://doi.org/10.1016/j.cag.2023.05.021
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
