计算机辅助设计技术.ppt

计算机辅助设计技术 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 2 授课教师 向辉山东大学计算机学院人机交互与虚拟现实研究室hxiang 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 3 教材说明 计算机辅助设计技术基础 第二版 作者 孙家广书号 7 302 03917 8出版社 清华大学出版社出版日期 2000 1 1 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 4 参考书说明 最新计算机辅助设计作者 文福安书号 7 5635 0419 2出版社 北京邮电大学出版社出版日期 2000 5 1 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 5 课程主要内容 概述交互技术与应用接口产品造型与设计特征造型技术参数化设计装配造型工程图生成cad相关技术capp cam 有限元分析 erp pdm新技术展望 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 6 本讲内容 cad概念cad发展过程发展历史发展趋势热点讨论cad系统选型 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 7 计算机辅助设计 定义 cadcomputeraideddesigncomputeraideddrawing computeraideddrafting 手工绘图 计算机绘图 电子图板 有意义 但不是cad的全部有效的全面辅助设计 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 8 cad技术发展历史 1952 mit伺服机构实验室完成数控铣床研究d t ross 计算机辅助制造开端 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 9 cad技术发展历史 50年代中期 usairforce ssage mitlincolnlaboratory 最早使用光笔 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 10 cad技术发展历史 1962年 s a coons发表 anoutlineoftherequirementsforthecomputeraideddesign 计算机辅助设计需求纲要 设计者使用crt显示器与光笔操作 从概念设计 生产设计以及制造均采用计算机辅助 仅仅是设想了计算机辅助设计的形式 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 11 cad技术发展历史 60年代初期 ivansutherland sketchpad 光笔实现人机交互 定位图形元素 工程图轮廓 尺寸等的分层表示 交互式图形学与计算机辅助设计的基础 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 12 cad技术发展历史 sutherland在1968左右发明了hmd headmounteddisplay 即头盔显示器 vr应用 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 13 cad技术发展历史 1959 dac 1 designautomatedbycomputer 第一个commercialcad系统 由ibm为generalmotors开发 dr patrickj hanratty于1957开发了第一个commercialnumerical controlprogrammingsystem被称为 thefatherofcadd cam 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 14 cad技术发展历史 1963年 stanfordresearchinstitute的dougenglebart发明鼠标 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 15 cad技术发展历史 in1960mcdonnelldouglasautomationcompany mcauto 的cadd是最早的cad程序可以显示2d与3d的线条1967dr jasonrlemon创建了sdrcdavidevansandivansutherlandfoundedin1968evansandsutherlandin1969computervision成立 第一个商用cadsystem卖给了xerox公司 施乐 1969年 xeroxparc成立 gui诞生 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 16 cad技术发展历史 windows1995 applemacintosh1984 xeroxstar 1981 gui发展的几个主要产品 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 17 cad技术发展历史 1969年 belllabs建立第一个帧缓存framebuffer 3bits 1969年 siggraph成立 beganasspecialinterestcommitteein1967bysammatsaandandyvandam 1969年 arpanet诞生1970年 法国renault公司的pierrebezier提出一种全新的数学方法 用于构造汽车自由曲面 由他领导研制的unisurf曲面造型和uniapt曲面加工系统 从1972年起应用于汽车外形打样和模具加工 为计算机辅助几何设计cagd研究方向奠定了基础和发展方向 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 18 cad技术发展历史 美国的洛克希德公司从1974年起向市场推出了cadam系统 成为70年代中至80年代末国际上最流行的第一代ibm主机版交互绘图系统麦道公司从1976年起开发unigraphics系统 简称ug 目前属于eds公司 1975年建立 法国dassault公司1975年花一百万美元买下了cadam源程序 学习cadam的技术诀窍 同时又发展bezier曲面造型方法 自主开发了catia飞机外形设计和数控加工系统 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 19 cad技术发展历史 基于对于cad cae一体化技术发展的探索 sdrc公司于1979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型cad cae软件 i deas 由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性 在理论上有助于统一cad cae cam的模型表达 给设计带来了惊人的方便性 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 20 cad技术发展历史 通用实体造型平台parasolid与acis均出自剑桥大学ianbraid于1973年的博士论文他和导师charleslang 以及同窗alangrayer都有很强的商业意识 1974年在剑桥买下了一幢小住宅楼 创办了shapedata公司 并于1978年开发出第一代实体造型软件romulus 1981年美国e s公司买下shapedata 着手开发第二代产品parasolid 1988年并入ug 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 21 cad技术发展历史 1986年美国spatialtechnology公司再次找到ianbraid等合作 开发了acisaci是alangrayer charleslang和ianbraid的名字字首 s是solid 实体 的字首acis于1989年上市由于它的技术性能好 很多cad厂商都用它替换了自己产品中的原有模块 包括autodesk公司的mdt等 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 22 cad技术发展历史 进入80年代中期 cv公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种参数化实体造型方法主要具有以下特点 基于特征 全尺寸约束 全数据相关 尺寸驱动设计修改parametrictechnologycorp 最早推出t flex1989年 pro engineer的第一个版本80年代末 计算机技术迅猛发展 硬件成本大幅度下降 大大推动了中小企业对cad技术的应用 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 23 cad技术发展历史 sdrc的开发人员以参数化技术为蓝本 提出了一种比参数化技术更为先进的实体造型技术 变量化技术 作为今后的开发方向 经三年时间 投资一亿多美元 将软件全部重新改写 于1993年推出全新体系结构的i deasmasterseries软件在早期出现的大型cad软件中 这是唯一一家在90年代将软件彻底重写的厂家 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 24 cad技术发展历史 约束求解标准模块dcm支持参数化特征造型系统剑桥大学 johnowend cubed公司dcm2d dcm3d 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 25 cad技术发展历史 组件式开发的典型例子 solidworks利用parasolid作为实体几何建模器d cubed公司的dcm作为尺寸约束管理器lightworkdesign公司的lightworks作为带真实感的浓淡处理器microsoft的foundationclass作为其基于windows应用的接口开发工具其他如有限元分析模块 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 26 cad技术发展历史 微机平台cad系统 autodesk公司16个人于1982年合办johnwalker pc运行的 1000以内的cad软件第一版的autocad基于1981年由mikeriddle写的名为microcad的软件 interact autocad是当今最流行的二维绘图软件 它在二维绘图领域拥有广泛的用户群mdt inventor三维设计 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 27 cad技术发展历史 其它微机平台cad系统bentley microstationsolidworks dassaultsolidedge edscimatron 以色列cimatron公司的cad cam pdm产品 是较早在微机平台上实现三维cad cam全功能的系统ironcad 创新式协同设计韩道暘先生 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 28 cad技术发展历史 国产cad系统高华cad 清华caxa电子图板 北航gs cad98 浙大金银花系统 广州红地技术有限公司开目cad 华中理工大学机械学院二维较成熟 三维开始起步绘图技术较为成熟 全面整合较欠缺 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 29 cad技术发展趋势 参数化智能化三维化集成化网络化标准化 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 30 cad技术发展趋势 硬件大型主机 智能终端 小型机 turnkeysystem 工作站 微机 网络化软件线框系统 曲线曲面造型 实体造型技术 参数化特征造型 变量化 创新协同设计模块化 专业分工plm 产品生命周期管理 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 31 plm 产品全生命周期管理 plm不是一种现成的工具 而是面向产品创新的一种知识管理和流程优化的理念 同时又通过各种工具得以实现核心是协同与创新产品生命周期管理包括三个阶段产品创新和新产品的开发阶段生产组装和规划变更管理阶段维护管理阶段 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 32 cad系统选型 应用软件选择软硬件运行环境选择依据工作需求分析价格策略技术支持 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 33 cad系统应用软件 满足需要模块化易用性开放性二次开发能力文件接口丰富常用外设支持公司背景技术支持 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 34 cad系统软件运行环境 unix系列高端专用windows系列windowsnt 2000 xp为主linux具有潜力 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 35 cad系统硬件运行环境 计算机硬件性能的提高已经超过了一般cad软件对硬件的需求增长不同的模块对硬件的要求各有区别图形能力cpu计算能力存储能力网络带宽数据采集图形输出设备 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 36 cad系统选型 步骤 需求分析 筹措经费市场调研 专家咨询信息整理 确定候选方案考察背景 走访现有用户主题测试用户试用 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 37 cad系统选型 步骤 征求配置建议方案与价格预算研究制定配置 价格一揽子提案进行技术磋商与商务谈判确定方案 签定合同与技术协议履行合同 启动cad应用 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 38 cad系统选型 原则 了解发展趋势分模块规划 避免一枝独秀合理分配资金 达到最优配置专业咨询 顾问公司 信息工程监理 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 39 cad系统与管理过程 真正达到计算机辅助 设计 计算机人员工程设计人员真正带动技术创新管理数据信息化业务流程信息化 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 40 eds公司 unigraphicsnxi deasnxseriessolidedgeexperteamsolutionsopentoolsteamcentere factory 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 41 dassaultsystemes公司 solidworksspatialenoviadelmiacatiasmarteam 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 42 autodesk公司 autocad新版本autocadlt新版本autocadmechanical新版本autodeskarchitecturaldesktop新版本autodeskcivildesignautodeskenvision新版本autodeskexpressviewerautodeskgisdesignserverautodeskinventorautodesklanddesktop 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 43 autodesk公司 autodesklocationservicesproductsautodeskmap新版本autodeskmapguide新版本autodeskrasterdesign新版本autodeskrevitautodeskonsiteviewautodesksurveyautodeskvizvoloview新版本 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 44 ironcad公司 ironcadinovateinovatesuite 2020年4月8日星期三 计算机辅助设计技术 概述 45