第一章CAD技术概论.ppt

第1章 CAD技术概论1.1 CAD技术简介 1.1.1 CAD的基本概念 计算机辅助设计即CAD(Computer Aided Design)，是近 年来在产品设计、工程设计中广泛应用的一种全新的设计方法，这种方法集计算机强大的计算功能和高效的图形处理能不从心力及最先进的产品设计理论与方法为一体，最大限度地实施着设计工作中的“自动化”，它是综合了计算机科学与工程设计方法的必威体育精装版发展而形成的一门新兴学科。计算机辅助设计术与计算机软硬件技术、工程设计技术是密不可分，相辅相成的。计算机辅助设计技术工程设计部门中广泛应用，已使传统的设计方法与工作模式发生了根本性变化，而且直影响到工程实施、产品制造等全过程。由于CAD技术代表了现代最先进的设计技术，它发展水平实际上已成为衡量一个国家工业技术水平的重要标志。 1.1.2 CAD的发展简史 人们将CAD的发展历程大致划分了五个阶段： 1.准备、酝酿、诞生阶段(1950 － 1960年) 2. 蓬勃发展和初级应用阶段(1960 － 1970年) 3. 广泛应用阶段(1970 － 1980年) 4. 突飞猛进阶段(1980 － 1990年) 5. 日趋成熟阶段(1990－至今) 1.1.3 未来CAD在几个方面的发展趋势 未来的CAD系统将向专家系统与智能CAD系统方向发展。将人工智能技术和专家系统技术应用于CAD系统中，提高了CAD系统的智能化水平和专业化水平，更加准确高效地协助设计人员进行产品设计，这种CAD系统必将产生丰硕的成果，所以这是未来CAD系统的一个发展方向。 1.1.4 CAD技术的应用 目前，CAD技术已广泛应用于国民经济的许多方面，成效显著，应用普及的领域主要集中在工业制造、建筑工程、电子电路、仿真模拟、广告设计、轻工棉纺、服装设计、平面设计等等，特别在科研部门，从人体工学直至分子键构型均采用CAD技术化的分析。 1.2 CAD系统的硬件组成 1.2.1 对计算机的性能要求 由于CAD系统要处理大量复杂的数值计算和图形变换以及输入输出的任务，因此对计算机的性能要求是较高的。首先，计算机必须具有高速度和高精度的数值的能力，其次，必须有快速处理图形的能力。 1.2.2 图形输入设备 图形输入设备主要用来将图形信息数字化。键盘和鼠标是计算机系统的标准输入设备，虽然也常用来输入图形，但比专用的图形输入设备在输入图纸的效率和效果上相形见绌。常用的图形输入设备有如下几种； 1. 数字化仪 2. 扫描仪 3. 数码相机 1.2.3 图形输出设备 1. 显示器 显示器分为模拟与数字两大类。 2. 绘图机 绘图机分为平板式与滚筒式 1.2.4 其他设备 除了图形显示器，绘图机作为专业图形输出设备外，常用于图形输出的设备还有: 点阵式打印机 激光打印机 喷墨打印机 热升华打印机 静电绘图仪 摄像机 扫描打印机 1.3 CAD系统的软件组成 CAD软件系统最显著的特征有两个，一是专业化，二是集成化。所谓专业化是指任何一个CAD软件系统都对某一行业有强烈的针对性，即通用的CAD软件是不好用的。所谓集成化是指任何一个CAD软件系统都是多个功能软件的组合体。图形处理是CAD软件系统的基本功能之一。 1.3.1 软件构成及特点 CAD系统在软件构成上与其他系统不尽相同，由于CAD系统的应用领域技术密集，其对软件技术的要求也是较高的。 CAD系统的软件特点主要集中在计算分析、数据管理及图形处理三个方面。 高速高精度的数值计算，才能适应大量工程计算、有限元分析、结构设计、结构位移及运动、模拟仿真的需要。 系统化的综合数据管理才能适应工程设计中大量标准、非标准工程数据、图形图表、语音图像等各类数据的存储、传递、交换及输出。 高效快速的图形处理才能适应设计过程中工程图的变换、编辑、修改、渲染、光照等处理。 1.3.2 软件技术应用 首先，数值计算