浅谈CAD技术的应用及发展趋势..doc

计算机辅助设计技术的应用及发展趋势 摘要 开始于上世纪50年代后期的计算机辅助设计技术，从最初的仅仅被简单的作为图板的替代品到70年代的二维制图过度到三维建模再到现在的集产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造、数据管理于一体的智能CAD技术，计算机辅助设计经历了一个漫长又曲折的发展历程。在今天，CAD技术越来越广泛的用于生产中。本文将对CAD技术的发展历史、应用和发展趋势做简单地论述，有助于更好地掌握和使用CAD技术。 关键词 CAD技术；发展历史；应用；发展趋势 CAD是计算机辅助设计的简称，通常指在产品和工程设计过程中借助于计算机软、硬件系统辅助人们完成诸如建模、计算、分析、仿真、绘图等设计任务。而其更广泛的涵义则是指人机结合的设计系统，通过利用计算机软、硬件来辅助完成工程设计的建立、修改、分析、优化的全过程。CAD是一项综合性的、技术复杂性很高的系统工程，它涉及到的科学领域是非常广泛的，如计算机图形学、计算数学、数据库技术、人工智能技术等。 一．CAD技术的发展历史 计算机辅助设计是计算机领域最早也是最重要的应用领域之一，同时也是计算机科学技术发展的主要驱动力之一。伴随着计算机的发明、发展和成熟，计算机辅助设计也经历了其自身的产生、发展和成熟的过程。目前它已成为一个现代化社会中各行各业不可或缺的技术基础和支撑，是人们从事生产和科学研究的得力助手。CAD技术的发展大致经历了以下几个主要阶段： 1．20世纪50年代-60年代：技术准备时期 2．20 世纪60年代：CAD的诞生及初步应用时期 3．20世纪70年代：迅速发展时期 4．20世纪80年代-90年代：广泛应用时期 5．20世纪90年代至今：微型化、标准化、集成化和智能化的发展时期 二．CAD技术的应用领域 目前CAD技术已广泛应用于电子、电气、工厂自动化、科学研究、建筑设计、地形地貌、软件开发、计算机艺术、测量自动化、图像处理、人工智能等国民经济的各个行业。从行业应用来讲，CAD系统在航空航天、机械电子和建筑行业的应用最为成熟，已取得了十分显著的经济效益和社会效益。以下是CAD/CAM技术的典型应用领域。 1.电子工业 CAD技术在电子工业中的应用最早，最近几年又有新的发展。目前已发展到把设计、制造和分析集成在一起的CAD/CAM/CAE系统，能完成设计图纸输入、设计验证分析、数控加工程序的自动生成和自动测试等一系列工作，不仅缩短了设计周期，提高了产品质量，而且提高了可观的经济性。 2.机械工业 机械工业使用CAD技术虽然比电子工业要晚一些，但发展速度很快，目前已处于领先地位。特别是进入90年代后，机械行业CAD技术取得突飞猛进的发展，不仅能够进行标准的二维设计，而且还能够完成三维设计和彩色效果图设计，同时还可以进行以有限元法为主的结构应力分析和数控自动编程。 3.建筑工业 近年CAD技术在建筑、工程和施工方面的应用发展很快，目前的建筑CAD系统已能完成建筑的外形设计、内部的结构设计和有限元分析、厂房内部布局设计、管道设计、电气线路设计、各种材料计算，施工图、施工文件的产生及施工进度的网络计划管理等工作。有的CAD系统还包括数字地形模型，为设计公路、桥梁、铁路和大型工厂选址、土建提供方便。 4.其他行业的应用 CAD技术还可以用于服装设计、家具装潢设计和工艺美术品的设计等轻工领域。随着人们生活水平的不断提高，对美的追求的追求也越来越高，人们渴望尽快设计出更美、花样更多的轻工产品，用传统的人工设计方法已不能满足这方面的要求，因此CAD技术在轻工产品领域的应用有着非常广阔的前景。 三．CAD技术的具体应用 1. 送经右墙板 （1）零件图的绘制 (2)三维模型的建立 2．滚子链 （1）各个组成部分零件图 销轴 外链板 套筒 滚子 内链板 （2）链条的装配图 （3）链条的分解图 （4）有限元模型的建立 1）外链板与销轴有限元模型 外链板与销轴几何模型 外链板与销轴网格划分 2）内链板与套筒有限元模型 内链板与套筒几何模型 内链板与套筒网格划分 四．应用CAD技术的意义 20世纪90年代以来，科学技术的迅速发展及市场竞争的日益加剧，促使机械工业发生了巨大的变化。机械产品正向着智能化、精密化及机电一体化方向发展，在这种背景下，以CAD/CAM技术为代表的现代设计制造技