AutoCAD中文版实用教程01第一章 计算机辅助设计简介.ppt

高职高专 现代信息技术系列教材 人民邮电出版社 第1章 计算机辅助设计简介 本章教学要求 了解计算机辅助设计的概念、内容和发展历史 了解计算机辅助设计的发展现状 了解目前计算机辅助绘图软件的主要种类 1.1计算机辅助设计的发展概况 1.2计算机辅助设计的概念 1.3计算机辅助工程绘图 1.1 计算机辅助设计的发展概况 计算机辅助设计（Computer Aided Design），简称CAD，是将计算机应用于产品设计全过程的一门综合技术；它以计算机为主要手段产生各种数字与图形信息，并运用这些信息进行产品设计。CAD技术主要包括计算机辅助建模、计算机辅助结构分析计算、计算机辅助工程数据管理等内容。随着计算机技术的不断发展，CAD所能完成的工作复杂性将不断提高。 1.2 计算机辅助设计的概念 设计师坐在CRT的控制台前，用光笔操作，从概念设计到生产设计，以至于制造，都可以实现人—机对话。设计师可以随心所欲地进行设计或进行任何一种创造性活动，利用他们所设计的系统，人们可以在10~15min内完成通常花几个星期才能做完的工作。 把设计者与计算机结合为一个问题求解组，使较之各自单独工作时，能更有效地达到设计问题的目的。 1972年10月国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开了“关于CAD原理的工作会”，在会前提出了这样的原则：“CAD是一种技术，其中人与机器结合为一个问题求解组，紧密配合各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能”。综上所述，我们认为，对于CAD的概念，可以定义为：CAD是一种使用计算机系统（硬件、软件）来辅助设计者完成某项设计工作的建立、修改、分析和优化、输出信息全过程的综合性高新技术。在CAD技术中，人—机配合，相互取长补短是其重要特征。CAD技术主要包括计算机辅助建模、计算机辅助结构分析计算、计算机辅助工程数据管理等。 工程设计是一种“面向目标问题的求解活动”。一般包括下面几个过程：定义设计目标、资料检索、创造性构思、建立设计模型、分析与优化、模拟与评价、绘图与编制技术文件。 与传统的人工设计相比，现代设计（运用CAD技术），具有以下优越性： (1)提高设计效率、缩短设计周期。据统计，使用CAD技术设计比传统设计可提高设计效率3~10倍； (2)提高了产品的设计质量。由于设计模型的精确建立，计算精度高，可以降低安全系数、降低成本，延长产品寿命，提高产品的可靠性。进行优化设计，可以为多个设计方案的比较、优选提供了可能。使设计人员从繁重、重复的计算中解脱出来，集中力量发挥人的创造性思维成为可能； (3)设计与分析的统一。在CAD技术的现代设计中，人与计算机是一种实时的、交互式的对话关系。因此，在设计过程中，它既能发挥计算机的精确度高、运算速度快、信息存储量大、不易疲劳和出错，能即时显示数据、图形等优点。又能发挥人具有逻辑推理、创造思维、学习联想、及时调整等优点。它能够使得设计方案的最优化，设计成果的预评估，减少了设计人员的简单劳动，进一步开阔了设计人员的设计思想，提高了设计效率； (4)有利于实现产品设计的标准化、系列化、通用化； (5)它为使用计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助检测（CAT）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助工艺过程设计（CAPP），为计算机管理、集成制造系统准备了完备的信息，创造了良好的基础； CAD系统的软件包括系统软件和应用软件。系统软件是与计算机硬件联系紧密的软件，它起着扩充计算机功能、合理调度设备资源的作用，应用软件是用户为完成某些CAD任务所编制的程序，它有很强的针对性。一般CAD系统的应用软件应包括几何建模软件、工程绘图软件、结构分析软件、优化设计软件、数值模拟软件、工程数据管理软件等。 1.3 计算机辅助工程绘图 目前使用的计算机辅助工程绘图软件主要有下面三种： (1)程序绘图：程序绘图技术是针对具体图形编制程序来完成图形的绘制。它是一个比较初级的绘图技术。对操作者要求较高。编程工作必须由专业CAD人员完成。一般要经过程序员的多次调试才能避免程序中的图形绘制错误。但不要求专门的图形支持环境，一般只适合于特定的图形对象。该技术由于对操作者要求较高。因此一般只用于某专用软件开发中。目前的绘图软件很少使用。 (2)交互式绘图技术：交互式绘图是指利用人与计算机的对话工具（如键盘、光笔、鼠标、数字化仪等），进行图形的输入，编辑等、交互式绘图系统一般包括计算机硬件和计算机软件系统。计算机硬件系统包括计算机主机、输入设备、输出设备；计算机软件主要指交互式图形软件。 交互式图形软件能给用户提供图形元素绘制、图形编辑、图形输入、图形输出等功能