计算机辅助设计概述.pptVIP

第一章计算机辅助设计概述20世纪70年代后期以来，一个以计算机辅助设计技术为代表的新的技术改革浪潮逐渐席卷了全世界，它不仅促进了计算机本身性能的提高和更新换代，而且几乎影响到一切技术领域，冲击着传统的工作模式。以计算机辅助设计这种高技术为代表的先进技术已普通应用于机械制造、汽车、航空、造船、土建、铁道、轻纺、电子等等许多行业工程设计中。在缩短设计周期、提高设计质量、降低成本、发挥设计人员的创造性等方面，计算机辅助设计起了重要的作用。1.1计算机辅助设计的基本概念和内容1.1.1计算机辅助设计的基本概念计算机辅助设计(ComputerAidedDesign)，简称CAD)是研究综合应用计算机及其有关技术帮助人们进行工程和产品设计的技术。计算机辅助设计技术的发展是与计算机软件、硬件技术的发展和完善、与工程设计方法的革新紧密相关的。采用计算机辅助设计已是现代工程设计的迫切需要。1.1.2计算机辅助设计的基本内容计算机具有高速的计算能力、巨大的存储能力、灵活的图形显示功能和丰富的文字处理功能，充分利用计算机这种优越性能，同时将人的知识、经验、逻辑思维能力结合起来．形成一种人与计算机各尽所长，紧密配合的系统，以提高设计的质量和效率。这种人机结合的交互式设计方式，构成了计算机辅助设计的工作过程，这种作用应当而且能够贯穿于设计的全过程，这种计算机辅助设计系统如图1—1所示。利用计算机实施设计过程中，与计算机辅助设计有关的各种任务可以大致地归纳为如下几个方面。1．实体造型2．工程分析3．综合评价4．自动绘图1.2计算机辅助设计的作用和功能1.2.1计算机辅助设计的作用1．交互式的图形处理与几何模型构造2．工程计算分析和对设计的模拟、验证、优化3.计算机自动绘图和辅助文档编辑4．工程信息的有效存储及工程数据库的管理与共事5．知识库基础上的专家系统和人工智能型辅助设计与决策6．良好的人机交互界面1.3计算机辅助设计的应用现状和发展趋向计算机辅助设计主要研究用计算机及其图形输入和输出等外围设备帮助人们进行工程和产品设计的技术，它是随着计算机硬件及其软件的发展而发展的。20世纪60年代初美国麻省理工学院林肯实验室的I．E．Sutherland发表T“Sketch—Pad：一个人机通讯的图形系统”的博士论文，首先提出计算机图形学、交互技术、分层存储的数据结构等新思想，从而为计算机辅助设计技术的发展和应用打下了理论基础，打开了计算机图形处理和辅助设计发展的大门。1.3.2计算机辅助设计技术的发展1.应用的范围不断扩大，日益普及；2.系统的性能价格比不断提高，硬件成本下降．软件成本提高；3.具有强大图形功能的工作站和分布式网络计算机辅助设计系统被普遍来用；4.计算机辅助设计软件系统集成化程度提高．出现各种软件商品；5.图形和数据接口等软件标准化；6.重视对工程数据库、智能计算机辅助设计专家系统的研究；7.引入多媒体技术和虚拟现实技术，使用户界面更加友好；8.计算机辅助设计、制造和管理密切结合，形成一体化系统。1.3.3计算机辅助设计的技术特点1．高难度2．高知识密集3．高速度4.更新快5．高效率6.高渗透性因此，在研究计算机辅助设计技术的发展时．不能只看到计算机辅助设计本身，必须随时注意到相关工程技术领域的发展以及在这些领域的推广和应用，从而引起全方位的技术革命。2.1计算机辅助设计系统的硬件组成和分类2.1.1计算机辅助设计系统的硬件组成2.1.2计算机辅助设计系统的硬件分类从系统结构上看，计算机辅助设计系统大致可分为单机式系统、集中式系统和工作站网络系统三大类。2.3计算机辅助设计系统的软件组成所谓软件是指使用和发挥计算机效率、功能的各种程序。整个计算机系统的工作过程都是由软件来控制和实现的。软件的水平是决定计算机系统的性能优劣、功能强弱和方便适用等方面的关键因素。2.3.1软件系统的分类

计算机辅助设计的软件通常包括操作系统，各种程序语言和编译程序、常用服务例行程序以及应用程序等等，具体来说可分为系统软件、支撑软件和应用软件三个层次。2.3.2CAD/CAM基本概念CAD/CAM(ComputerAidedDesign/ComputerAidedManufacturing—计算机辅助设计与制造)技术是由计算机技术、机械设计和制造技术相互结合形成的一门多学科、综合应用的技术。CAD（ComputerAidedDesign—计算机辅助设计）指以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图