浅谈计算机辅助设计_cad_

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1、第27卷第4期集宁师专学报Vol.27No.42005年12月JournalofJiningTeachersCollegeDec..2005文章编号：1009-7171(2005)04-0050-02浅谈计算机辅助设计(CAD)蔡红梅(集宁师专计算机系内蒙古集宁012000)摘要从计算机科学的角度看，计算机辅助设计过程是一个关于产品信息的产生、处理、交换和管理的过程。其特点是将人的智慧、经验，计算机科学与工程领域的专业技术和计算机的高速运算能力，巨大存储能力和逻辑判断能力有机地结合起来。计算机辅助设计系统由硬件系统和软件系统构成，一般以工程数据库、形库为支持，包括交互式图形

2、设计和几何造型、计算分析、工程绘图、结构分析、优化设计和工程数据管理等功能模块关键词CAD；图形设计；计算分析；计算机辅助绘图；参数化模块中图分类号：TP333文献标识码：A1CAD(ComputerAidedDesign)技术发展概况计算机协同工作，彼此发挥长处的技术。计算机辅助设计系统由硬件系统和软件系统从计算机科学的角度看，计算机辅助设计过构成。硬件系统，60年代以大型机系统为主，是程是一个关于产品信息的产生、处理、交换和管以大型机为主机，配之以图形终端、字符终端、绘理的过程。其特点是将人的智慧、经验，计算机图机等构成的主从式系统。70年代中期，随着计科学与工程领域的

3、专业技术和计算机的高速运算机硬件的发展，以微机为主机的CAD系统开始算能力，巨大存储能力和逻辑判断能力有机地结进入市场，针对某个特定问题的CAD成套系统也合起来。从产品的构思到投放市场的整个过程的应用而生。这些系统为以小型机为主机，配以机械、信息进行处理和分析，生成和运用各种数字信息电子或建筑业通用软件的小型成套系统。20世纪和图形信息，对产品进行设计。在工程、产品设80年代，计算机硬件成本大幅度下降，计算机外计中，那些重复性高、劳动量大、计算复杂的工围设备已成系列产品，从而推进CAD技术向高水作，例如非常复杂的数学和力学计算，多种设计平发展。同时，相应的软件如数据库技术、

4、有限元方案的提出、综合分析比较与优化，工程图样及分析、优化设计等技术也迅速发展，又促进了CAD生产管理信息的输出等，均可由计算机完成。设技术的推广。20世纪90年代，CAD技术向着标计人员则对计算、处理的中间结果作果作出判准化、集成化、智能化的方向发展。我国于20世断、修改，以便更有效地完成设计工作。缩短设纪60年代开始引进CAD技术，最早应用于航空计周期，降低产品成本。工业。近几年发展很快，已在机械、电子、宇航、3CAD系统的功能建筑、纺织等产品的总体设计、造型设计、结构设计算机辅助设计系统以计算机硬件、软件计、工艺过程设计等环节广泛使用。为支持环境，包括交互式图形设计和

5、几何造2CAD的概念型、计算分析、工程绘图、结构分析、优化设在广义上，计算机辅助设计CAD指的是计计和工程数据管理等功能模块。算机在解决设计问题中的应用，是设计人员借助3.1交互式图形设计和几何造型。人们利于计算机进行设计的方法。即在设计过程中，利用交互的方式将物体的想象模型输入计算用计算机作为工具，帮助工程师进行设计的一切机，而计算机以一定的方式将模型存储起实用技术的总和称为计算机辅助设计(CAD)。工来，这个过程称为几何建模。几何建模技术程技术人员可以借助于直观显示屏幕、键盘、绘是CAD系统的核心技术，它为产品的设计、图仪和人机接口等诸多方式与计算机通信。工程制造提供基

6、本的数据，也为其它模块提供原技术人员可以提出问题并能很快从计算机得到始的信息，是分析计算的基础，也是实现计解答。更确切的说，CAD是使工程技术人员和算机辅助制造的基本手段。几何建模主要处收稿日期:2005-10-15第4期蔡红梅:浅谈计算机辅助设计(CAD)51理零件的几何信息和拓扑信息。目前常用的化，再组合成复杂的参数化图形。这样可以提建模系统是三维几何建模系统，一般常用三高通用子体的重复使用性，并且可以有效地降种建模方式：线框建模、表面建模和实体建低图形处理的难度，加快开发速度。模。几何建模所定义的几何模型的信息可供(3)所开发的参数图形及其子体具有旋转功能。有限元分析

7、、绘图、仿真、加工等模块调用。(4)不但可以对零件图进行参数化，利用子3.2计算分析。CAD系统构造了产品的形状模体嵌套和旋转功能，还可完成装配图的参数型之后，能够根据产品的几何形状，计算出相化。并且装配图中的参数可以传递到相关的零应的体积、表面积、质量、重心位置、转动惯件图中，做到装配图与零件图参数值一致。量等几何特性；结构分析中的应力、温度、位(5)CAD系统中的参数化设计方法是一种移等物理特性；图形处理中变换矩阵的运算；全新的方法，与传统的通过编程而实现的参数体素之间的交、并、差计算等。为系统进行工化方法完全