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cad论文3000字

时间:2016-11-10 12:55:10 来源:免费论文网

篇一:CAD毕业论文

燕山大学职业技术学院

题 目

专 业

班 级

姓 名 实习报告 AutoCAD绘图软件的优劣性及运用技巧数控技术 数控一班 蔡联茂

目录

第一章 引言

第二章 CAD在制图中的优劣

2.1 AutoCAD在制图中的优越性

2.2 AutoCAD在制图中的劣势

第三章 制图

3.1 绘图

3.2 实用绘图技巧

3.3 常用制图指令

3.4 总结

参考文献

AutoCAD绘图软件的优劣性及运用技巧

摘要

CAD(计算机辅助设计)在实际应用中是促进科研成果开发和转换,实现设计自动化的关键技术。它的优越性主要体现在其准确、快捷、方便、三维造型能力强大且便于存储。近年来,其优越性越来越得到了广大专业人士的认可,为工种设计人员提供了强有力的二维和三维设计与绘图功能。

制图是用图样确切表示图样的结构形状、尺寸大小、工作原理和技术要求以及交流经验的技术文件,被称作工程界的语言。CAD制图功能强大,出图效率是工程绘图的重要指标。因此,在绘图之前,我们可以做一些功能指令设置,再采用左手键盘、右手鼠标的制图方式可以大大的提高绘图速度。在AutoCAD中有很多的指令和技巧,需要通过我们的不断总结,方可逐步提高绘图速度。

关键词:CAD优越性制图技巧指令

第一章 引言

CAD是计算机辅助设计(computer aided design)的简称,就是利用计算机技术完成设计过程中的信息检索、分析、计算、综合、修改以及文件的编制工作。

AutoCAD广泛应用于建筑、机械、电子、航天等领域。它不仅能精确绘制二维图形,也能创建较复杂的三维实体。

AutoCAD软件具有如下特点:

(1) 具有完善的图形绘制功能。

(2) 具有强大的图形编辑功能。

(3) 可以采用多种图形格式转换,有较强的图形交换能力。

(4) 支持多种硬件设备,支持多种操作平台。

(5) 可以采用多种方式进行开发或用户定制。

(6) 具有通用性、易用性,适用于各类用户。此外,从CAD2000

开始,CAD系统有增加了许多强大的功能,如: AutoCAD设计中心、INTERNER驱动、多文档设计环境、新的对象捕捉功能、局部打开和局部加载功能及增强标注功能。AutoCAD丰富的绘图命令,强大的编辑功能,强大的三维造型功能和良好的用户界面深受广大工程技术人员的普遍欢迎。

第二章 CAD在制图中的优劣

2.1 AutoCAD在制图中的优越性

AutoCAD有统一的线型库、字体库,图面整洁统一。AutoCAD软件所提供的‘撤销键入’功能让你不必担心画错,它可以使你返回到你画错之前的那一步,让绘图真正做到方便、整洁、清洁、轻松。AutoCAD的优越性主要体现在一下几个方面。

a. 精确性 AutoCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具,使用户可以更准确方便的绘制水平、竖直直线,帮助拾取几何对象上的特殊点。在绘制图纸的过程中,可以通过图形单位设定各种精度值和标注样式中的标注精度让绘制出来的图纸精度实现“0”误差。如图1所示。如对象捕捉功能可准确捕捉到端点、中点、原点等不能直接找出的特殊点,实现在对象上的准确定位。如图2所示。

图1 图形单位精度设置 图2 捕捉中点示意图 b. 快捷性 CAD可以通过多种方式绘制图形,特别是为绘图工作者提供了大量的指令来完成各种图形绘制从而提高效率。对于圆、

篇二:CAD技术论文

《CAD》课程综述作业

浅析CAD技术特别是三维CAD技术的作用与发展趋势

摘要:计算机技术的发展,带来第三次技术革命浪潮,而计算机辅助设计(CAD)技术则是计算机在工业领域应用中最为活跃的一支。随着计算机及其外围设备特别是计算机图形处理技术的发展,CAD

【1】技术也经历了从传统CAD技术到现代CAD技术的转变。本文浅析CAD技术特别是三维CAD技术在

现代机械产品设计中的作用与发展趋势,并以Pro/Engineer操作软件为例,简述其功能组成、特点、当前应用情况和运行环境要求。

关键词:CAD技术;三维;发展趋势;智能化

1.概述:

计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。大量实践证明,CAD与传统设计相比,具有明显的优越性:CAD应用显著提高设计效率,缩短设计周期,提高设计质量,使部门间信息交流更迅速、可靠,便于设计与分析工作模式的统一,且有利于产品的标准化、系统化和通用化。同时,先进制造技术的快速发展也带动了先进设计技术的同步发展,使传统的CAD技术有了很大的拓展,CAD技术正经历着从传统CAD技术到现代CAD技术的转变。而三维CAD技术比如Pro/Engineer操作软件等凭借其更人性化的设计环境也变得越来越重要。

2. CAD技术在现代机械产品设计中的作用

CAD技术包含了从产品的方案决策、结构设计、性能分析、功能仿真一直到工艺设计的全部过程。它集数值计算、仿真模拟、几何模型处理、图形学、数据库管理系统等方面的技术为一体,把抽象的、平面的、分离的设计对象具体化、形象化,它能够通过“虚拟现实”技术把产品的形状、材质、色彩,甚至加工过程淋漓尽致地表现出来,并能把产品的设计过程,通过数据管理,实现系统化和规范化【2】。

在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。

大量实践证明,CAD与传统设计相比,具有明显的优越性。CAD应用显著提高设计效率,缩短设计周期,提高设计质量,使部门间信息交流更迅速、可靠,便于设计与分析工作模式的统一,且有利于产品的标准化、系统化和通用化【3】。

3.CAD技术发展趋势与前沿技术

3.1 CAD技术发展趋势

1) 标准化

标准化的趋势应体现在几个方面:数据模型的规范化(标准化) 、数据交换格式的标准化和CAD资源的规范化等。 数据模型应采用STEP标准体系。随着STEP标准体系的逐步完善,它对于几何数

据、工程数据模型的思想将作为新一代CAD系统的开发指南。 靠以前的一些标准接口已经无法完全满足CAD数据交换的要求。目前,参数化特征模型的传输还是一个世界难题,在STEP标准基础上,相信这一点能有所突破。 这里所说的CAD资源主要是指各种标准符号库等。它是各国标准和国家标准规定的,是工程设计中的重要依据。

2) 智能化

软件不仅仅是提供一些绘制的工具由人们去使用,也不再将占线面数据存储在一起,而忽略其内在联系。CAD软件应该成为真正的“傻瓜型”软件。应该更大限度地将工程数据概念集成到数据模型中,例如目前,CAD软件的特征模型主要是解决零件几何造型的问题,而对于后续分析、CAPP和加工的需要还考虑得不够。 智能化的结果也使得计算机更有人情味。

3) 集成化

集成化是当今CAD技术发展的又一大趋势。CAD技术不是孤立的。首先,它集成了计算机软硬件、数据库、外围设备、图形学、网络及各个应用领域的技术。同时,它又不断和CAM(计算机辅助制造)、CAPP(计算机辅助工艺流程规划) 以及MIS(管理信息系统)、PDM(产品数据管理) 、MRP( 制造资源管理)等系统相集成。 由于Internet 的发展,使得这些设想得以实现。如何构造在Internet体系上的CAD/CAM集成化系统将会是人们追踪的热点。特别是在全球经济一体化的背景下,并行工程、异地设计制造等概念的发展和应用,基于网络、基于WEB的协同设计制造系统大受青睐。现在已有一些标准,如解决异构系统平台的XML和XML-3D,以及解决三维图形、图像在互联网上传输共享的VRML标准相继出台,已经为我们在互联网的构架下,建立协同设计和协同工作的环境打下了基础。

4) 网络化【1】

网络技术的飞速发展,改变了产品设计的模式。基于网络的CAD技术,要求能够提供基于网络的完善的协同设计环境,提供网上多种CAD应用服务。

3.2 CAD前沿技术【4】

1) 图形交互技术

CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,解放大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化图标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草图识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。

2) 智能CAD技术

CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提供产品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意图、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试图把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。 3) 虚拟现实技术

在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实

产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.

4) 其他

随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。

4.三维CAD技术的优势

随着CAD基础理论和应用技术的不断发展,对CAD系统的功能要求也越来越高。设计人员不再仅仅满足于借助CAD系统来达到“甩图版”的目的。而是希望它能从本质上减轻大量简单烦琐的工作量,使他们能集中精力于那些富有创造性的高层次思维活动中。由于三维CAD系统具有可视化好、形象直观、设计效率高、以及能为CIMS工程中各应用环节提供完整的设计、工艺、制造信息等优势,使其取代传统的纯二维CAD系统已成为历史发展的必然。通过实际应用三维CAD 系统软件,体会到

【5】三 维CAD 系统软件比二维CAD 在机械设计过程中的优势具体表现在以下几点:

1) 零件设计更加方便

使用三维CAD 系统,可以装配环境中设计新 零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计 新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致 装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把 零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。

2) 装配零件更加直观

在装配过程中,资源查找器中的装配路径查 找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确 即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外 部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。 整个机器装配模型后完成还能进行运动演示,对 于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到 要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才 发现需要修改甚至报废。

3) 缩短了机械设计周期

采用三维CAD 技术,机械设计时间缩短了近 1 /3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维 CAD 系统进行新机械的开发设计时,只需对其中 部分零件进行重新设计和制造,而大部分零部件 的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率 提高了3 ~ 5 倍。同时,三维CAD 系统具有高度 变形设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新 的机械产品。

4) 提高机械产品的技术含量和质量

由于机械产品与信息技术相融合,同时采用 CAD CIMS 组织生产,机械产品设计有了新发展。 三维CAD 技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化 设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业 数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP /CAM 进 行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。

【6】5.三维CAD技术的优秀代表——Pro/Engineer操作软件

Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司(PTC)旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数化著称,是参数化技术的最早应用者,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广。是现今主流的CAD/CAM/CAE软件之一,特别是在国内产品设计领域占据重要位置。

5.1 Pro/Engineer操作软件特点

1) 特点参数化设计和特征功能

ProE是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统,工程设计人员采用具有智能特性的基

于特征的功能去生成模型,如腔、壳、倒角及圆角,您可以随意勾画草图,轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。

2) 单一数据库

ProE是建立在统一基层上的数据库上,不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个库,使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作,不管他是哪一个部门的。换言之,在整个设计过程的任何 一处发生改动,亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。

3) 全相关性

ProE的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改,能够扩展到整个设计中,同时自动更新所有的工程文档,包括装配体、设计图纸,以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改,却没有任何损失,并使并行工程成为可能,所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。

4) 基于特征的参数化造型

ProE使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象,并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如:设计特征有弧、圆角、倒角等等,它们对工程人员来说是很熟悉的,因而易于使用。

5) 数据管理与装配管理

加速投放市场,需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率,必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制,正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作,由于使用了ProE独特的全相关性功能,因而使之成为可能。另外 ProE的基本结构能够使您利用一些直观的命令,例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来,同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理,这些装配体中零件的数量不受限制。

6) 易于使用

菜单以直观的方式联级出现,提供了逻辑选项和预先选取的最普通选项,同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助,这种形式使得容易学习和使用。

5.2 Pro/Engineer操作软件的运行环境要求与功能组成

5.2.1ProE对运行环境的要求

Pro/ENGINEER对系统软件和硬件都有一定的要求。 Pro/ENGINEER Wildfire 4.0可以运行在Windows、Linux等操作系统上,其对电脑的硬件要求比较高,一般配置为:CPU主频2.0GB以上、内存容量1GB以上、硬盘容量10GB以上、显示器LED宽屏、显卡256MB显存、10/100Mb/s以太网卡、三键滚轮鼠标、CD-ROM或DVD光盘驱动器等。硬件的配置对Pro/ENGINEER的运行速度影响较大,应将硬件的配置尽量提高,这样才能充分发挥它的优势。 硬件配置中尤其是内存的容量要求不能太小,如果电脑的物理内存比较低,可以通过设置“虚拟内存”来弥补物理内存的不足,设置虚拟内存的大小要根据电脑的实际物理内存容量和剩余磁盘空间来确定,一般最小值应为物理内存的2倍,最大值应为物理内存的4倍。虚拟内存的大小也受系统的寻址范围限制,不能超过系统的最大寻址范围。

5.2.2 proe的功能

1) 特征驱动(例如:凸台、槽、倒角、腔、壳等);

2)

3)

4)

5) 参数化(参数=尺寸、图样中的特征、载荷、边界条件等); 通过零件的特征值之间,载荷/边界条件与特征参数之间(如表面积等)的关系来进行设计。 支持大型、复杂组合件的设计(规则排列的系列组件,交替排列,Pro/PROGRAM的各种能用零件设计的程序化方法等)。 贯穿所有应用的完全相关性(任何一个地方的变动都将引起与之有关的每个地方变动)。

5.3当前应用情况

该软件被广泛应用于航空、航天、机械、电子、家电、模具、汽车、船舶、玩具制造等工业设计和生产的各个领域,它涵盖了产品从概念设计、工业造型、结构设计、分析计算、动态模拟仿真,到输出工程图、生产加工成产品的全过程。可以完成零件设计、产品装配、运动仿真、应力分析、NC仿真加工、逆向工程、模具开发、钣金设计、铸件设计、模流分析、数据库管理等多项任务,是一款功能非常强大的集成软件。

6.结语

以前由于多方面的原因和行业的特殊性,一些从事机械产品设计和制造的人员并没有意识到CAD 技术的重要性,这在很大程度上限制了机械产品设计质量和设计效率的提高,从而使机械制造这个CAD 技术最先涉足的最古老的传统工业发展缓慢,因此制造业企业要提高竞争力,就要进行全面信息化建设,而CAD 技术便是企业全面信息化的基础,也是制造业技术创新的基础,因此,我们有必要深

【7】入学习有关CAD技术特别是三维CAD技术的有关操作软件及其二次开发技术。

7. 参考文献:

[1]催洪斌,方忆湘. 计算机辅助设计基础及应用. 北京:清华大学出版社,2004.7

[2] 康兰. 计算机辅助设计现状及发展趋势[J]. 青海大学学报(自然科学版) , 1998,(06)

[3] 王孝培,何大钧. 模具CAD在板料冲压中的应用及发展[J]锻压机械 , 1995,(06)

[4]李振兴. 试论机械CAD的应用现状及发展趋势[J]. 科技情报开发与经济 , 2001,(05)

[5] 孙林夫. 三维CAD关键技术及其发展[J]. 中国制造业信息化. 2003(04)

[6] 黄诚驹, CAD/CAM实用技术. 华中科技大学出版社. 2001.9

[7]江宁.VC平台中的PRO/E二次开发研究[J].中国水运,2009,09(10):120-121.

8. 作业独立完成声明

本作业的完成人做如下郑重声明:本课程作业是完成人在参阅了相关文献资料后,由完成人提出作业的题目并独立组织和完成了作业的相关内容,对各种参考文献的引用已在文中注明,没有将他人的论文内容直接复制到本论文中。

完成人:

年 月 日

篇三:cad论文

CAD的设计原理及其功能

摘要:研究目的:是了解cad的设计原理、功能、还有其特性。研究方法:主要通过查阅书籍,以及其他参考文献,还有日常对cad的使用及自己的认识。研究结果:对cad的原理、功能和特性都有了初步的了解。研究结论:cad的开发,使得在很多方面的作图过程中,得到了巨大的提升,提高了效率还有准确度。

关键词:cad功能,基本特性,系统组成,特性。

Abstract: Purpose: The design principle is to understand the cad, function, and its characteristics. Methods: mainly through access to books, and other references, there are daily on the cad's use and understanding of their own. Results: The principle of cad, function and properties have a preliminary understanding. Conclusions: cad development, so in many ways, the mapping process, got a huge upgrade and improve the efficiency of there accuracy. Keywords: cad function, basic characteristics, system components, characteristics

1、CAD功能

计算机辅助设计指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。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形显示出来,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD 能够减轻设计人员的劳动,缩短设计周期和提高设计质量。

系统功能:

(1)设计组件重用(Reuse of design components)

(2)简易的设计修改和版本控制功能(Ease of design modification and version

ing)

(3)设计的标准组件的自动产生(Automatic generation of standard component

s of the design)

(4)设计是否满足要求和实际规则的检验(Validation/verification of designs aga

inst specifications and design rules)

(5)无需建立物理原型的设计模拟(Simulation of designs without building a p

hysical prototype)

(6)装配件(一堆零件或者其它装配件)的自动设计

(7)工程文档的输出,例如制造图纸,材料明细表(Bill of Materials)

(8)设计到生产设备的直接输出

(9)到快速原型或快速制造工业原型的机器的直接输出

基本功能:· 平面绘图。能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象。

· 绘图辅助工具。AutoCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线,对象捕捉可 帮助拾取几何对象上的特殊点,而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。· 编辑图形。AutoCAD具有强大的编辑功能,可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。

· 标注尺寸。可以创建多种类型尺寸,标注外观可以自行设定。

· 书写文字。能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字,可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。

· 图层管理功能。图形对象都位于某一图层上,可设定图层颜色、线型、线宽等特性。

· 三维绘图。可创建3D实体及表面模型,能对实体本身进行编辑。

· 网络功能。可将图形在网络上发布,或是通过网络访问AutoCAD资源。· 数据交换。AutoCAD提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。

二次开发。AutoCAD允许用户定制菜单和工具栏,并能利用内嵌语言Autolisp、Visual Lisp、VBA、ADS、ARX等进行二次开发

2、基本特征

人类在表达思想、传递信息时,最初采用图形,后来逐渐演化发展为具有抽象意义的文字。这是人类在信息交流上的一次伟大革命。在信息交流中,图形表达方式比文字表达方式具有更多的优点。一幅图纸能容纳下许多信息,表达内容直观,一目了然,在不同的民族与地区具有表达思想的相通性,而往往可以反映用语言、文字也难以表达的信息。工程图是工程师的语言。绘图是工程设计乃至整个工程建设中的一个重要环节。然而,图纸的绘制是一项极其繁琐的工作,不但要求正确、精确,而且随着环境、需求等外部条件的变化,设计方案也会随之变化。一项工程图的绘制通常是在历经数遍修改完善后才完成的。

在早期,工程师采用手工绘图。他们用草图表达设计思想,手法不一。后来逐渐规范化,形成了一整套规则,具有一定的制图标准,从而使工程制图标准化。但由于项目的多样性、多变性,使得手工绘图周期长、效率低、重复劳动多,从而阻碍了建设的发展。于是,人们想方设法地提高劳动效率,将工程技术人员从繁琐重复的体力劳动中解放出来,集中精力从事开创性的工作。例如,工程师们为了减少工程制图中的许多繁琐重复的劳动,编制了大量的标准图集,提供给不同的工程以备套用。工程师们梦想着何时能甩开图板,实现自动化画图,将自己的设计思想用一种简洁、美观标准的方式表达出来,便于修改,易于重复利用,提高劳动效率。

随着计算机的迅猛发展,工程界的迫切需要,计算机辅助绘图(ComputerAidedDraw—ing)应运而生。早期的计算机辅助设计系统是在大型机、超级小型机上开发的,一般需要几十万甚至上百万美元,往往只有在规模很大的汽车、航空、化工、石油,电力、轮船等行业部门中应用,工程建设设计领域各单位则难以望其项背。进入80年代,微型计算机的迅速发展,使计算机辅助工程设计逐渐成为现实。计算机绘图是通过编制计算机辅助绘图软件,将图形显示在屏幕上,用户可以用光标对图形直接进行编辑和修改。由微机配上图形输入和输出设备(如键盘、鼠标、绘图仪)以及计算机绘图软件,就组成一套计算机辅助绘图系统。

由于高性能的微型计算机和各种外部设备的支持,计算机辅助绘图软件的开发也得到长足的发展。

在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形显示出来,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。cad 能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动,专注于设计本身,缩短设计周期和提高设计质量。

3、系统组成

通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础,主要设备有:计算机主机,图形显示终端,图形输入板,绘图仪,扫描仪,打印机,磁带机,以及各类软件。 工程工作站一般指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的一种单用户交互式计算机系统。它有较强的计算能力,用规范的图形软件,有高分辨率的显示终端,可以联在资源共享的局域网上工作,已形成最流行的cad系统。

个人计算机(pc)系统价格低廉,操作方便,使用灵活。80年代以后,pc机性能不断翻新,硬件和软件发展迅猛,加之图形卡、高分辨率图形显示器的应用,以及pc机网络技术的发展,由pc机构成的cad 系统已大量涌现,而且呈上升趋势。图形输入输出设备 除了计算机主机和一般的外围设备外,计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备。交互图形系统对cad 尤为重要。图形输入设备的一般作用是把平面上点的坐标送入计算机。常见的输入设备有键盘、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球、鼠标器、图形输入板和数字化仪。图形输出设备分为软拷贝和硬拷贝两大类。软拷贝设备指各种图形显示设备,是人机交互必不可少的;硬拷贝设备常用作图形显示的附属设备,它把屏幕上的图像复印出来,以便保存。常用的图形显示有三种:有向束显示、存储管显示和光栅扫描显示。有向束显示应用最早,为了使图像清晰,电子束必须不断重画图形,故又称刷新显示,它易于擦除和修改图形,适于作交互图形的手段。存储管显示保存图像而不必刷新,故能显示大量数据,且价格较低。光栅扫描系统能提供彩色图像,图像信息可存放在所谓帧缓冲存储器里,图像的分辨率较高。 cad软件 除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外,cad主要使用交互式图

形显示软件、cad应用软件和数据管理软件3类软件。

交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看,图形的变换、修改,以及相应的人机交互。cad 应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能 , 以完成面向各专业领域的各种专门设计。构造应用软件的四个要素是:算法 、数据结构、用户界面和数据管理。数据管理软件用于存储 、检索和处理大量数据,包括文字和图形信息。为此,需要建立工程数据库系统。它同一般的数据库系统相比有如下特点:数据类型更加多样,设计过程中实体关系复杂,库中数值和数据结构经常发生变动,设计者的操作主要是一种实时性的交互处理。 基本技术 主要包括交互技术、图形变换技术、曲面造型和实体造型技术等。 在计算机辅助设计中,交互技术是必不可少的。交互式cad系统, 指用户在使用计算机系统进行设计时,人和机器可以及时地交换信息。采用交互式系统,人们可以边构思 、边打样、边修改,随时可从图形终端屏幕上看到每一步操作的显示结果,非常直观。

图形变换的主要功能是把用户坐标系和图形输出设备的坐标系联系起来;对图形作平移、旋转、缩放、透视变换 ;通过矩阵运算来实现图形变换。

计算机设计自动化 计算机自身的cad,旨在实现计算机自身设计和研制过程的自动化或半自动化。研究内容包括功能设计自动化和组装设计自动化,涉及计算机硬件描述语言、系统级模拟、自动逻辑综合、逻辑模拟、微程序设计自动化、自动逻辑划分、自动布局布线,以及相应的交互图形系统和工程数据库系统。集成电路 cad有时也列入计算机设计自动化的范围。

4、特性

AutoCAD之所以成为一个功能齐全、应用广泛的通用图形软件包。首先它是一个可视化的绘图软件,许多命令和操作可以通过菜单选项和工具按钮等多种方式实现。而且Auto—CAD具有丰富的绘图和绘图辅助功能,如实体绘制、关键点编辑、对象捕捉、标注、鸟瞰显示控制等,它的工具栏、菜单设计、对话框、图形打开预览、信息交换、文本编辑、图像处理和图形的输出预览为用户的绘图带来很大方便。其次它不仅在二维绘图处理更加成熟,三维功能也更加完善,可方便地进行建模和渲染。

参考文献

[1]张启明.CAD技术.人民交通出版社,2005.09

[2]王定标,郭茶秀,向飒.CAD/CAE/CAM技术与应用.化学工业出版社,2005.06

[3]余世浩,黄尚宇.数控CAD基础.武汉理工大学出版社,2009.05

[4]韩旻.CAD软件应用技术.高等教育出版社,2007.03

[5] 李大双,汪文虎.涡轮叶片精铸模具零件CAD造型过程的知识表达与求解

[J].航空制造技术,

2005,(3):72-74

[6] 范彦斌,沈自林,冯心海.基于参数化的冲裁模计算机辅助设计[J].模具工业,1997,(6):3-5.


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