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矿井维修电工技师培训班 大家好！ 第九章 计算机辅助设计基础 第一节 概论 第二节 CAD系统 第一节 概论 1、CAD的含义 CAD（Computer Aided Design）的含义是计算机辅助设计。CAD是由人和计算机合作，完成各种设计（如机械设备设计、集成电路设计、建筑土木工程设计、服装设计、动画设计等）的一种技术。 2、CAD的优点CAD能充分发挥人和计算机各自的优势，去完成各自最合适的工作。例如，设计的思路和框架由人来构造，而存储和组织数以及繁重的计算、绘图则由计算机来完成，达到高效率、高质量的目的。 3、CAD的发展 20世纪60年代初，CAD技术只在少数几个大公司中应用，如美国通用汽车公司及IBM公司。当时首先被应用于机械制造行业，如飞机制造、汽车制造、船舶制造等。20世纪70年代后期微型计算机、大容量存储技术及计算机图形学的飞速发展，使CAD在工程上的应用从单独的分析计算变成大量信息存储、检索、绘图、计算融为一体的独立系统。 计算机硬件与软件技术的发展，经历了下面几个阶段。 （1）CAD/CAM软件商品化阶段，这个阶段的主要特征是计算机图形软件的商品化，采用计算机进行绘图和曲面造型，并把计算机图形显示用于数控加工零件编程；成组技术开始用于计算机辅助设计和工艺规程编制。 （2）CAD/CAM/CAE集成系统阶段 这个阶段的主要特征是计算机辅助设计、辅助工艺规程编制、辅助制造以及辅助计划管理各大模块之间的信息流实现一本化；采用仿真技术，在计算机屏幕上可以预没产品的性能。 （3）FMS/CIMS（计算机集成制造）阶段 由多个数控单元有机结合的制造系统及计算机控制的集管理、制造等功能的一体化制造系统。这个阶段的主要特征是信息流实现高度集中及数据的共享。 CAD技术贯穿到设计、制造、生产工艺集成于工程库的集成化系统开始形成，设计从工艺流程计划、加工数据及数控程序，再到控制机器人的活动路径，实现设计、制造、生产一体自动化的目标已不遥远。目前CAD技术已广泛用于工业的各个领域。 据报道，世界上发达国家的制造业，CAD/CAM技术的比重戛来越大，如病因的大型汽车行业界100%、电子行业绩60%、建筑行业余我国CAD/CAM技术运用也在逐步发展之中，已开展了分析计算、数据编程、计算机辅助工艺编程（CAPP）和计算机辅助管理等方面的应用。 第二节 CAD系统 一、CAD系统的硬件 典型的CAD硬件系统组成如图9-1所示。 1、微型计算机简介 计算机由是中央处理器（CPU）、内在储器（简称内存）和输入/输出（I/O）接口组成。CPU一般由控制单元和算述逻辑单元（ALU）两部分组成，控制单元使系统内各部分相互协调工作，进行人机、机机之间数据传输和资源调度，算术逻辑单元主要根据程序指令招待数据的算术和逻辑操作；输入/输出接口实现计算机与外界之间的通信联系。计算机的档次主要根据计算机速度、字长和内存容量三个指标而定。 2、输入设备 常见的输入装置有键盘、鼠标（mouse）、光笔、操纵杆、跟踪坏、触摸屏、坐标数字化仪、图形输入板（TABLET）等。其作用是将程序命令或数据送入计算机用于人机对话。 3、输出设备 常见的输出装置有显示器、打印机、绘图仪、硬拷贝要等。 二、CAD系统软件 1、概述 一般来说，CAD的支撑环境应包括硬件（如CAD工作站、图形输入/输出设备等）、系统软件（如操作系统、主语言等）、支撑软件及其有关算法。CAD的应用软件是在支撑环境下开发的。 CAD的支撑软件主要包括以下几个方面： 1）图形设备驱动程序。国际上普遍采用的是CGI（Computer Graphics Interface）的程序包。 2）窗口管理系统。 3）图形文件管理规范CGM（Computer Metafile）。 4）面向应用的图形程序包：两维的图形核心系统主要有GKSID、DKS3D和PHIGS（Programmer Hierarchical Interactive Graphics System）程序包。 5）工程数据库及其管理系统。对CAD工程或产品的数据进行管理。 6）不同CAD系统之间的接口。国际上普遍采用IGES（Initial Graphics Exchange Specification）和STEP（Standard for the Exchange of Product Model Dada）,作为不同CAD系统之间数据转换的接口。 7）汉字管理系统。在我国输出工程图样需要有中文说明，因此必须有汉字处理功能。 2、系统软件 系统软件是用来管理、控制和维护计算机各种资源，并使其充分发挥作用、提高功效、方便用户的各种程序集合。系统软件又分为操作系统、语言处理程序和工具软件三类。 （1）操作系统 操作系统