浅谈计算机辅助设计.doc

浅谈计算机辅助设计——CAD 摘要： 现代设计方法是先进制造技术领域不可分割的重要组成部分，是进行产品创新设计、提升产品综合性能和市场竞争力的重要工具。世界发达国家历来十分重视现代设计方法的研究和应用，而计算机辅助设计是将计算机作为主要的技术手段来生成和运用各种数字信息与图像信息，由此进行工程或产品设计的设计方法。近年来CAD技术获得了突飞猛进的发展，CAD技术不仅在机械、航空、航天、汽车、造船、电子等大型企业中获得广泛应用，而且还被推广到轻工、纺织、建筑等行业的中小企业中应用，如今，CAD技术的应用水平已经成为衡量一个国家工业生产技术现代化水平的重要标志，也是衡量一个企业技术水平的重要标志。 关键字：CAD 硬件 软件 CAD基本概念 1973年当CAD处于发展初期的时候，国际信息联合会就给CAD一个广义的定义：“CAD是将人和计算机混编在解题专业组中的一种技术，从而将人和计算机的最佳特性结合起来。”人具有图形识别的能力，具有学习、联想、思维、决断和创造能力，而计算机具有巨大的信息存储和记忆能力，有丰富灵活的图形和文字处理能力和高速精确地运算能力，上述人和计算机最佳特性的结合是CAD的目的。 CAD有广义和狭义之分，广义CAD即指国际信息联合会给CAD定义的一切设计活动，而狭义CAD是指工程CAD，是在产品及工程设计领域应用计算机系统，辅助工程技术人员完成产品及工程设计的整体过程。 2．CAD技术的发展经历的几次大的技术革新 在CAD技术的发展过程中经历了几次大的技术革新：曲面造型技术。实体造型技术。参数化技术。变量化技术。特征造型。 3．CAD系统 一个完整的CAD系统由计算机硬件和软件组成。CAD系统功能的实现，是由硬件和软件协调作用的结果，其中，硬件是实现CAD系统功能的物质急促，然而如果没有软件的支持，硬件也是无法发挥其作用的。打个不恰当的比喻，硬件好比人的躯体，软件好比人的大脑，空有躯体没有大脑如同白痴，空有大脑没有躯体如同装在容器中的豆腐。 3.1 CAD系统的硬件 CAD系统的硬件是指计算机系统中的全部可以感触到的物理装置，包括各种规模和结构的计算机存储设备以及输入输出设备等几部分。而CAD系统所用的输入设备包括键盘、光笔、图形输入板、鼠标器、扫描仪以及声音输入装置等，能够实现输出操作的装置称为输出设备，CAD系统所使用的输出设备包括字符显示器、图像显示器、打印机、绘图仪等。CAD系统硬件配置如下图所示： 3.2 CAD系统的软件 CAD系统的软件分系统软件和应用软件两大类。系统软件一般是由系统软件开发公司的软件专业人员负责研制开发，而一般用户需要关注的是应用软件的选用和开发，系统软件是计算机硬件直接联系且供用户使用的软件，它有两个重要的特点：公用性。基础性。在系统软件中，最重要的有两类：操作系统，负责组织计算机系统的活动以完成人交给的任务，指挥计算机系统有条理应对千变万化的局面。各种程序设计语言、语言编译系统、数据库管理系统和数据通信软件等，负责人与机器间的通信。下图是CAD系统的软件配置： 系统软件的目标在于扩大系统的功能方便用户使用，为应用软件的开发和运行创造良好的环境，合理调度计算机的各种资源以提高计算机的使用率。CAD的应用软件非常广泛，为清楚起见，将应用软件分为支撑软件和用户自己开发的应用软件，下图是这些软件间的层次关系： 支撑软件是支持CAD应用软件的通用程序库和软件开发的工具，近二三十年来，由于计算机应用领域的迅速扩大，支撑软件的研究也随之有了很大的发展，出现了种类繁多的商品化支撑软件，其中比较常用的有以下几类：基本图形资源软件，二、三维图形处理软件，几何造型软件，设计计算及工程分析软件，文档制作软件。 4． CAD系统进行产品设计时采用的标准 CAD系统进行产品设计时应采用的标准有：（1）计算机图形系列标准，（2）CAD制图标准，（3） 产品数据技术标准，（4）CAD文件管理和光盘存档标准，（5）其它标准。（术语标准、CAD系统汉字标准、软件质量标准、信息分类编码标准） 5.CAD技术的优点 随着CAD技术的发展，其应用越来越广泛，CAD技术的优点有：提高设计工作效率，缩短设计周期，设计工作效率可提高3-10倍。 提高设计质量，在数据库、程序库和图形库的支持下，应用人机交互方法可以在短时间内得到优化的设计结果，同时在产品结构、能耗、材料等方面取得最佳效果，在产品设计的一次成功率高达80%以上。使设计人员从繁琐重复的设计工作中解放出来，将聪明才智及精力投入到新技术开发研究和现代设计理论与方法的研究之中，进行计算机所不能代替的创造性的设计工作。 有利于产品标准化、系列化、通用化。 有利于计算机辅助制造CAM的发展。 6．推广CAD技术的意义与CA