计算机辅助设计认识

1、计算机辅助设计认识CAD 即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design) 利用计算机及其图 形设备帮助设计人员进行设计工作。简称cad。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。CAD的一般工作过程如下图所示：人K一、现代CAD的基本功能(1) 设计组件重用。(2) 简易的设计修改和版本控制功能。(3) 设计的标准组件的自动产生。设计是否满足要求和实际规则的检验。(5) 无需建立物理原型的设计模拟。(6) 装配件(一堆零件或者其它装配件)的自动设计工程文档的输出，例如制造图纸，材料明细表。(8) 设计到生产设备的直接输出。(9) 到快速

2、原型或快速制造工业原型的机器的直接输出。二、CAD的特点1. 绘图速度快。 比一般手工绘图速度快35倍。2. 修改设计快。 比一般手工绘图速度快510倍，加快设计过程，减轻了工 作强度。3. 设计计算快。可编制程序进行参数化设计，将复杂的计算过程交给计算机去 完成，既快速又准确。4. 能提高产品的质量，降低成本并预先估计产品的性能。 如采用计算机进行力学 分析，优化设计等工作，能提高产品设计精度，降低材料消耗。如采用计算机进 行仿真设计，使用数学模型作实验，能减少试制费用，有效地预见并防止产品缺 陷，提高产品质量。三、发展概况计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)

3、 20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘制系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的 计算机辅助设计技术。60年代初期出现了 CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。70年代，完整的CAD系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种 形式的图形输入设备，促进了CAD技术的发展。80年代，随着强有力的超大规模集成设计制成的微处理器和存储器件 的出现，工程工作站问世，cad技术在中小型企业逐步普及。80年代中期以来，CAD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口 软件和图形功能相继推出，为CAD技术的推广、软件的移植和数据

4、共享起了重要的促进作用；系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计 算机辅助设计与辅助制造联成一体的；固化技术、网络技术、多处理机和 并行处理技术在 CAD中的应用，极大地提高了cad系统的性能；人工智能和专家系统技术引入 cad，出现了智能CAD技术，使CAD系统的问题求解能 力大为增强，设计过程更趋自动化。现在，cad已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木 筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。三、CAD技术的发展方向1、三维实体造型。当今流行的CAD软件，可完全依照设计人员的三维概念的原始构思，基于 制造特征象搭积木一样在计算机上

5、实现产品的实体造型，简捷直观，内涵亦更丰富。并可以此为基础，进一步进行空间运动仿真、NC控制加工分析等一系列CAD活动。2、参数化程序设计。利用计算机的高速运算、海量数据存储管理和逻辑判断处理等特点，由程序 设计人员根据工程设计思路和方法编写 CAD应用程序，使用时只需输入几个原 始参数即可。而繁琐的计算分析、信息数据检索、技术文件产生和图形的绘制等 任务均可由计算机根据预先设定的程序自动完成， 大大减轻了工作量，提高了设 计效率。3、参数化、变量化造型技术。软件设计者可预先设置一些几何图形约束关系（如平行、同心等几何关系或 长度、半径等尺寸约束），供设计者在进行实体造型时使用，与一个几何相关

6、联 的所有尺寸参数可以用来产生其它几何。其主要技术特点是：基于特征、全尺寸 约束、尺寸驱动设计修改、全数据相关等。4、智能化技术。人工智能AI是当前计算机技术研究中比较活跃、富有成果的一个领域。智 能化技术把具有学习、记忆和推理功能的专家系统运用于 CAD系统，使CAD系 统的性能得到更大的改善，优化设计过程，同时设计可靠性进一步提高，灵活性 增强，能更好地适应各种的工程设计的实际需要。5、协同CAD技术。是指在在网络技术的支持下，实行并行工程处理作业。以工程项目为核心， 使不同地域的 生产虚拟群体”能及时地共享图形库、数据库、材料库及一切网上 资源。这要求协同各点对工程项目有着共同的描述，可

7、以随时进行超越障碍（包括地域间、系统间）的信息交换，便于集中人力资源进行设计、修改和评价等设 计工作的每个环节。6集成制造技术。当今工业工程技术发展的一个重要趋势就是制造产业的信息化技术，以CAD技术为基础，通过工程数据库、STEP、IGES以及有关相应接口，实现 CAD/CAM/CAPP/CAE等的有机集合，实现设计及生产的自动化。进一步发展 的趋势是产品生命周期管理技术（PLM ）与现代集成制造系统技术（CIMS），用 以现代企业生产的全过程信息化。四、软件的开发1、制定计划(1) 确定要开发软件系统的总目标。给出功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求。(3) 完成该软件任务的可行性研究。(4) 估计可利用的资源(计算机硬件，软件，人力等)、成本、效益、开发进度(5) 制定出完成开发任务的实施计划，连同可行性研究报告，提交管理部门审查2、需求分析和定义(1)对待开发软件提出的需求进行分析并给出详细的定义。(1)编写软件需求说明书或系统功能说明书及初步的系统用户手册。(1)提交管理机构评审。3、软件设计(1)