计算机辅助设计概述.ppt

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1、问题（讨论）问题（讨论）1、计算机辅助设计的含义？2、计算机绘图是否等同于计算机辅助设计？考核方式考核方式考试成绩考试成绩=平时成绩平时成绩10%+10%+期末成绩期末成绩70%+70%+上机成绩上机成绩20%20%平时成绩（作业、课堂测验及出勤情况）平时成绩（作业、课堂测验及出勤情况）教学内容教学内容第一章.计算机辅助设计概述第二章.CAD系统第三章.工程数据的处理技术第四章.机械CAD中常用的数据结构第五章.图形变换第六章.二三维几何建模第七章.三维产品建模技术教学要求教学要求1 1 1 1、了解计算机辅助设计的发展概况及计算机辅助设计、了解计算机辅助设计的发展概况及计算机辅助设计、了解计

2、算机辅助设计的发展概况及计算机辅助设计、了解计算机辅助设计的发展概况及计算机辅助设计系统的构成；系统的构成；系统的构成；系统的构成；2 2 2 2、掌握在计算机辅助设计过程中所需设计资料的处理、掌握在计算机辅助设计过程中所需设计资料的处理、掌握在计算机辅助设计过程中所需设计资料的处理、掌握在计算机辅助设计过程中所需设计资料的处理方法；方法；方法；方法；3 3 3 3、掌握数据结构知识及数据库在计算机辅助设计中的、掌握数据结构知识及数据库在计算机辅助设计中的、掌握数据结构知识及数据库在计算机辅助设计中的、掌握数据结构知识及数据库在计算机辅助设计中的应用；应用；应用；应用；4 4 4 4、掌握图形

3、显示及图形变换方法；、掌握图形显示及图形变换方法；、掌握图形显示及图形变换方法；、掌握图形显示及图形变换方法；5 5 5 5、掌握应用绘图软件编制自动绘图程序的方法；、掌握应用绘图软件编制自动绘图程序的方法；、掌握应用绘图软件编制自动绘图程序的方法；、掌握应用绘图软件编制自动绘图程序的方法；6 6 6 6、掌握交互式图形处理软件、掌握交互式图形处理软件、掌握交互式图形处理软件、掌握交互式图形处理软件AutoCADAutoCADAutoCADAutoCAD的使用及利用的使用及利用的使用及利用的使用及利用AutoCADAutoCADAutoCADAutoCAD进行二次开发的方法。进行二次开发的方法

4、进行二次开发的方法。进行二次开发的方法。第一章计算机辅助设计概述1.1 CAD的发展历程1.2 CAD基本概念和特点1.3 现代CAD系统提供的辅助功能1.4 CAD的推广和应用1.5 CAD未来的发展方向1.1 CAD的发展历程CAD技术产生至今大致经历了5个发展时期：1）准备和酝酿时期（20世纪50年代）2）学科建立和进入应用时期（20世纪60年代）3）广泛使用时期（20世纪70年代）4）飞速发展时期（20世纪80年代）5）标准化、集成化、智能化和网络化发展时期（20世纪90年代）1）准备和酝酿时期（20世纪50年代）主要标志：主要标志：主要标志：主要标志：（1 1 1 1）195019

5、5019501950年，麻省理工学院（年，麻省理工学院（年，麻省理工学院（年，麻省理工学院（MITMITMITMIT）研制出）研制出）研制出）研制出“旋风旋风旋风旋风号号号号”（WhirlWindWhirlWindWhirlWindWhirlWind)图形显示设备图形显示设备图形显示设备图形显示设备（2 2 2 2）1952195219521952年，年，年，年，MITMITMITMIT的伺服实验室研制成功世界上第一的伺服实验室研制成功世界上第一的伺服实验室研制成功世界上第一的伺服实验室研制成功世界上第一台三坐标数控铣床台三坐标数控铣床台三坐标数控铣床台三坐标数控铣床（3 3 3 3）1958

6、 1958 1958 1958年，年，年，年，CalcompCalcompCalcompCalcomp公司研制出了滚筒式绘图机；公司研制出了滚筒式绘图机；公司研制出了滚筒式绘图机；公司研制出了滚筒式绘图机；GerberGerberGerberGerber公司研制出了平板绘图仪公司研制出了平板绘图仪公司研制出了平板绘图仪公司研制出了平板绘图仪（4 4 4 4）1959195919591959年年年年（MITMITMITMIT）将将将将CADCADCADCAD正正正正式式式式列列列列为为为为研研研研究究究究项项项项目目目目进进进进行行行行研研研研究究究究等等。等等。等等。等等。这这这这时时时时期期

7、期期硬硬硬硬件件件件的的的的特特特特点点点点是是是是开开开开始始始始具具具具有有有有一一一一定定定定的的的的图图图图形形形形输输输输出出出出能能能能力力力力。从从从从整整整整体体体体上上上上说说说说，计计计计算算算算机机机机硬硬硬硬件件件件水水水水平平平平较较较较低低低低，处处处处在在在在电电电电子子子子管管管管水水水水平平平平；计计计计算算算算机机机机主主主主要要要要用用用用于于于于科科科科学学学学计计计计算算算算，开开开开发发发发人人人人员员员员主主主主要要要要用用用用机机机机器器器器语语语语言言言言编程，图形的处理只能输出不能输入。编程，图形的处理只能输出不能输入。编程，图形的处理只能输

8、出不能输入。编程，图形的处理只能输出不能输入。2）学科建立和进入应用时期（20世纪60年代）（1 1 1 1）在）在）在）在20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代，晶体管取代了真空电子管。年代，晶体管取代了真空电子管。年代，晶体管取代了真空电子管。年代，晶体管取代了真空电子管。20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代后期，出现了直接存取存储器，研制成功了阴极射线年代后期，出现了直接存取存储器，研制成功了阴极射线年代后期，出现了直接存取存储器，研制成功了阴极射线年代后期，出现了直接存取存储器，研制成功了阴极射线管显示器等等。管显示器等等。管显示器等等。管显示器等等。（2

9、 2 2 2）1963196319631963年春，在美国计算机联合会的年会上，年春，在美国计算机联合会的年会上，年春，在美国计算机联合会的年会上，年春，在美国计算机联合会的年会上，MITMITMITMIT的研究的研究的研究的研究小组发表了有关小组发表了有关小组发表了有关小组发表了有关CADCADCADCAD项目的五篇论文，给工程界以很大的震项目的五篇论文，给工程界以很大的震项目的五篇论文，给工程界以很大的震项目的五篇论文，给工程界以很大的震动。动。动。动。（3 3 3 3）当时，）当时，）当时，）当时，MITMITMITMIT研究小组的报告对研究小组的报告对研究小组的报告对研究小组的报告对C

10、ADCADCADCAD作了这样的设想：设作了这样的设想：设作了这样的设想：设作了这样的设想：设计者坐在计者坐在计者坐在计者坐在CRTCRTCRTCRT控制台前，通过光笔操作，进行人机对话，实控制台前，通过光笔操作，进行人机对话，实控制台前，通过光笔操作，进行人机对话，实控制台前，通过光笔操作，进行人机对话，实现从概念设计到生产设计以至制造的全过程。它还提出了用现从概念设计到生产设计以至制造的全过程。它还提出了用现从概念设计到生产设计以至制造的全过程。它还提出了用现从概念设计到生产设计以至制造的全过程。它还提出了用不同的层来表示某一工程图的轮廓、剖面线和尺寸。这个系不同的层来表示某一工程图的轮廓

11、剖面线和尺寸。这个系不同的层来表示某一工程图的轮廓、剖面线和尺寸。这个系不同的层来表示某一工程图的轮廓、剖面线和尺寸。这个系统为交互式图形学和计算机辅助绘图技术打下了理论基础。统为交互式图形学和计算机辅助绘图技术打下了理论基础。统为交互式图形学和计算机辅助绘图技术打下了理论基础。统为交互式图形学和计算机辅助绘图技术打下了理论基础。这在当时看来，带有一些神奇色彩，但它大大地震动了追求这在当时看来，带有一些神奇色彩，但它大大地震动了追求这在当时看来，带有一些神奇色彩，但它大大地震动了追求这在当时看来，带有一些神奇色彩，但它大大地震动了追求实效的工程界。实效的工程界。实效的工程界。实效的工程界。（

12、4 4 4 4）美美美美国国国国通通通通用用用用汽汽汽汽车车车车公公公公司司司司和和和和IBMIBMIBMIBM公公公公司司司司率率率率先先先先开开开开发发发发了了了了DAC-DAC-DAC-DAC-1(Design 1(Design 1(Design 1(Design Augmented Augmented Augmented Augmented by by by by Computer)Computer)Computer)Computer)系系系系统统统统，用用用用来来来来设设设设计计计计汽汽汽汽车车车车外形与结构。外形与结构。外形与结构。外形与结构。（5 5 5 5）美美美美国国国国洛洛

13、洛洛克克克克希希希希德德德德（LockheedLockheedLockheedLockheed）公公公公司司司司和和和和IBMIBMIBMIBM公公公公司司司司联联联联合合合合开开开开发发发发了了了了基基基基于于于于大大大大型型型型计计计计算算算算机机机机的的的的图图图图形形形形增增增增强强强强设设设设计计计计与与与与制制制制造造造造软软软软件件件件包包包包CADAMCADAMCADAMCADAM用于设计与绘图，并具有三维结构设计能力。用于设计与绘图，并具有三维结构设计能力。用于设计与绘图，并具有三维结构设计能力。用于设计与绘图，并具有三维结构设计能力。随随随随后后后后计计计计算算算算机机机机

14、辅辅辅辅助助助助绘绘绘绘图图图图、设设设设计计计计、制制制制造造造造、分分分分析析析析技技技技术术术术在在在在英英英英、日日日日、意意意意等等等等国国国国的的的的汽汽汽汽车车车车公公公公司司司司也也也也都都都都获获获获得得得得了了了了广广广广泛泛泛泛的的的的应应应应用用用用，并并并并逐逐逐逐渐渐渐渐扩扩扩扩展展展展到其它部门。到其它部门。到其它部门。到其它部门。3）广泛使用时期（20世纪70年代）（1 1 1 1）计计计计算算算算机机机机硬硬硬硬件件件件从从从从集集集集成成成成电电电电路路路路发发发发展展展展到到到到大大大大规规规规模模模模集集集集成成成成电电电电路路路路，相相相相继出现了继出

15、现了继出现了继出现了32323232位小型计算机和微型计算机。位小型计算机和微型计算机。位小型计算机和微型计算机。位小型计算机和微型计算机。（2 2 2 2）基基基基于于于于小小小小型型型型机机机机的的的的CADCADCADCAD成成成成套套套套系系系系统统统统（Turnkey Turnkey Turnkey Turnkey SystemSystemSystemSystem）研研研研制制制制成成成成功功功功，它它它它包包包包括括括括图图图图形形形形输输输输入入入入及及及及输输输输出出出出设设设设备备备备和和和和相相相相应应应应的的的的应应应应用用用用软软软软件件件件，软软软软硬硬硬硬件件件件配

16、配配配套套套套使使使使用用用用。在在在在此此此此期期期期间间间间，为为为为CADCADCADCAD开开开开发发发发了了了了大大大大量量量量的的的的图图图图形形形形软软软软件件件件包包包包和和和和以以以以有有有有限限限限元元元元为为为为基基基基础础础础的的的的各各各各种种种种强强强强度度度度的的的的运运运运算算算算软软软软件件件件包包包包。专专专专业业业业的的的的CADCADCADCAD系系系系统统统统公公公公司司司司和和和和专专专专门门门门开开开开发发发发CADCADCADCAD软软软软件件件件的的的的软软软软件件件件公公公公司司司司相相相相继继继继出出出出现现现现，并有一系列的并有一系列的并

17、有一系列的并有一系列的CADCADCADCAD产品投入市场产品投入市场产品投入市场产品投入市场 。4）飞速发展时期（20世纪80年代）5）标准化、集成化、智能化和网络化发展时期（20世纪90年代）1.2 CAD1.2 CAD的基本概念及特点的基本概念及特点开始市场需求分析可行性研究与分析概念设计初步设计详细设计结构分析计算机仿真模拟Y工艺设计、加工制造性能试验满意吗设计定型满意吗NYN1.1.产品开发过程产品开发过程产品开发过程产品开发过程 设计一般经历以下阶段：设计一般经历以下阶段：设计一般经历以下阶段：设计一般经历以下阶段：（1 1 1 1）概念设计概念设计概念设计概念设计：需求分析、确定

18、功：需求分析、确定功：需求分析、确定功：需求分析、确定功 能、构思方案，获得一组原理方案能、构思方案，获得一组原理方案能、构思方案，获得一组原理方案能、构思方案，获得一组原理方案（2 2 2 2）初步设计初步设计初步设计初步设计：从可行方案中优选出一个功：从可行方案中优选出一个功：从可行方案中优选出一个功：从可行方案中优选出一个功能满足要求、工作原理可靠、结构设计可能满足要求、工作原理可靠、结构设计可能满足要求、工作原理可靠、结构设计可能满足要求、工作原理可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。行、成本低廉的方案。行、成本低廉的方案。行、成本低廉的方案。（3 3 3 3）详细设计详细设计详细设计详

19、细设计：确定详细结构，完：确定详细结构，完：确定详细结构，完：确定详细结构，完 成总布置图、零部件图，编写技术文件成总布置图、零部件图，编写技术文件成总布置图、零部件图，编写技术文件成总布置图、零部件图，编写技术文件（4 4 4 4）制造加工及试验制造加工及试验制造加工及试验制造加工及试验设计是设计是设计是设计是“设计设计设计设计-评价评价评价评价-再设计再设计再设计再设计”过程过程过程过程图1-1 产品开发过程2 2、CADCAD的基本概念的基本概念（1 1 1 1）定义：）定义：）定义：）定义：计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计（computer aided desi

20、gn,CADcomputer aided design,CADcomputer aided design,CADcomputer aided design,CAD）指应用计算）指应用计算）指应用计算）指应用计算机系统，协助工程技术人员对产品或工程进行设计的方法与技术，机系统，协助工程技术人员对产品或工程进行设计的方法与技术，机系统，协助工程技术人员对产品或工程进行设计的方法与技术，机系统，协助工程技术人员对产品或工程进行设计的方法与技术，包括设计、绘图、工程分析、文档制作等设计活动，是一种新的设包括设计、绘图、工程分析、文档制作等设计活动，是一种新的设包括设计、绘图、工程分析、文档制作等设计活

21、动，是一种新的设包括设计、绘图、工程分析、文档制作等设计活动，是一种新的设计方法，也是多学科综合的一门新技术。计方法，也是多学科综合的一门新技术。计方法，也是多学科综合的一门新技术。计方法，也是多学科综合的一门新技术。CADCADCADCAD采用计算机工具完成设计的全过程，能将产品的物理模型转化采用计算机工具完成设计的全过程，能将产品的物理模型转化采用计算机工具完成设计的全过程，能将产品的物理模型转化采用计算机工具完成设计的全过程，能将产品的物理模型转化为数字化模型。为数字化模型。为数字化模型。为数字化模型。CADCADCADCAD技术所涉及到的技术：技术所涉及到的技术：技术所涉及到的技术：技

22、术所涉及到的技术：图形处理、工程分析、数据管理与数据交换、文档处理、界面开发、图形处理、工程分析、数据管理与数据交换、文档处理、界面开发、图形处理、工程分析、数据管理与数据交换、文档处理、界面开发、图形处理、工程分析、数据管理与数据交换、文档处理、界面开发、基于基于基于基于WEBWEBWEBWEB的网络应用与开发技术。的网络应用与开发技术。的网络应用与开发技术。的网络应用与开发技术。（2 2 2 2）CADCADCADCAD与计算机绘图、计算机图形学的区别与计算机绘图、计算机图形学的区别与计算机绘图、计算机图形学的区别与计算机绘图、计算机图形学的区别计算机绘图计算机绘图计算机绘图计算机绘图：摆

23、脱繁重的手工绘图：摆脱繁重的手工绘图：摆脱繁重的手工绘图：摆脱繁重的手工绘图计算机图形学计算机图形学计算机图形学计算机图形学（Computer GraphicsComputer GraphicsComputer GraphicsComputer Graphics，简称，简称，简称，简称CGCGCGCG）：通过计算机将数）：通过计算机将数）：通过计算机将数）：通过计算机将数据转换为图形，并在专用设备上显示的原理、方法和技术的科学。据转换为图形，并在专用设备上显示的原理、方法和技术的科学。据转换为图形，并在专用设备上显示的原理、方法和技术的科学。据转换为图形，并在专用设备上显示的原理、方法和技术的

24、科学。1 1 1 1）计算机绘图是）计算机绘图是）计算机绘图是）计算机绘图是CGCGCGCG的一个分支的一个分支的一个分支的一个分支2 2 2 2）计算机绘图不是）计算机绘图不是）计算机绘图不是）计算机绘图不是CADCADCADCAD的全部内涵，但是它是的全部内涵，但是它是的全部内涵，但是它是的全部内涵，但是它是CADCADCADCAD技术基础之一技术基础之一技术基础之一技术基础之一3 3 3 3）CGCGCGCG是一门独立的学科，与是一门独立的学科，与是一门独立的学科，与是一门独立的学科，与CADCADCADCAD有明显区别有明显区别有明显区别有明显区别（3 3）CADCAD过程与设计过程过

25、程与设计过程过程与设计过程过程与设计过程3.CAD3.CAD的特点的特点下下下下表表表表是是是是日日日日本本本本一一一一个个个个金金金金属属属属模模模模具具具具制制制制造造造造厂厂厂厂在在在在进进进进行行行行某某某某项项项项产产产产品品品品生生生生产产产产时时时时，引引引引入入入入CADCADCADCAD前前前前后后后后所花时间对比。所花时间对比。所花时间对比。所花时间对比。项目项目引入引入CADCAD前（小时）前（小时）引入引入CADCAD后（小时）后（小时）两者之比两者之比资料调查资料调查34172:1设计设计299.73:1绘图绘图1075.320:1制作加工数控纸带制作加工数控纸带42

26、314:1合计合计212356:1CADCAD有以下优点有以下优点提高设计效率，缩短设计周期。提高设计效率，缩短设计周期。提高设计效率，缩短设计周期。提高设计效率，缩短设计周期。提高设计质量。提高设计质量。提高设计质量。提高设计质量。降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。降低生产成本。各部门信息交流迅速、可靠。各部门信息交流迅速、可靠。各部门信息交流迅速、可靠。各部门信息交流迅速、可靠。提高企业管理水平。提高企业管理水平。提高企业管理水平。提高企业管理水平。1.3 1.3 现代现代CADCAD系统提供的辅助功能系统提供的辅助功能1 1 1 1、参数化和变量设计、参数化和变量设计、参数化和变

27、量设计、参数化和变量设计在设计过程中，许多零部件的形状往往是相同的，只是尺寸大在设计过程中，许多零部件的形状往往是相同的，只是尺寸大在设计过程中，许多零部件的形状往往是相同的，只是尺寸大在设计过程中，许多零部件的形状往往是相同的，只是尺寸大小发生改变，即零部件的拓扑关系不变，而大小发生改变。小发生改变，即零部件的拓扑关系不变，而大小发生改变。小发生改变，即零部件的拓扑关系不变，而大小发生改变。小发生改变，即零部件的拓扑关系不变，而大小发生改变。2.2.2.2.零件造型零件造型零件造型零件造型零件造型是指在计算机中建立零件的三维实体模型。设计人员零件造型是指在计算机中建立零件的三维实体模型。设计

28、人员可以根据自己的设想将零件从计算机中逐步可以根据自己的设想将零件从计算机中逐步“制作制作”出来。出来。3.3.3.3.曲面造型曲面造型曲面造型曲面造型曲面造型提供了在计算机中生成、编辑自由曲线和曲面方法。曲面造型提供了在计算机中生成、编辑自由曲线和曲面方法。曲面造型提供了在计算机中生成、编辑自由曲线和曲面方法。曲面造型提供了在计算机中生成、编辑自由曲线和曲面方法。比采用石膏造型更快速、更精确、效果更好。比采用石膏造型更快速、更精确、效果更好。比采用石膏造型更快速、更精确、效果更好。比采用石膏造型更快速、更精确、效果更好。4.4.4.4.虚拟装配虚拟装配虚拟装配虚拟装配 虚拟装配能够模仿实际的

29、装配过程，生成产品的装配。通过虚虚拟装配能够模仿实际的装配过程，生成产品的装配。通过虚虚拟装配能够模仿实际的装配过程，生成产品的装配。通过虚虚拟装配能够模仿实际的装配过程，生成产品的装配。通过虚拟装配可以发现由于设计不当在实际装配中可能出现的如间隙拟装配可以发现由于设计不当在实际装配中可能出现的如间隙拟装配可以发现由于设计不当在实际装配中可能出现的如间隙拟装配可以发现由于设计不当在实际装配中可能出现的如间隙过小或过大、零件之间的干涉等问题。过小或过大、零件之间的干涉等问题。过小或过大、零件之间的干涉等问题。过小或过大、零件之间的干涉等问题。5.5.5.5.工程绘图功能工程绘图功能工程绘图功能工

30、程绘图功能 大大大大型型型型CADCADCADCAD系系系系统统统统均均均均提提提提供供供供了了了了很很很很强强强强的的的的生生生生成成成成工工工工程程程程图图图图的的的的能能能能力力力力，其其其其目目目目的的的的是是是是生生生生成成成成符符符符合合合合标标标标准准准准的的的的工工工工程程程程图图图图纸纸纸纸。同同同同样样样样是是是是生生生生成成成成工工工工程程程程图图图图纸纸纸纸，计计计计算算算算机机机机辅辅辅辅助助助助设设设设计计计计的工程图生成方法与计算机辅助绘图有很大的差异。的工程图生成方法与计算机辅助绘图有很大的差异。的工程图生成方法与计算机辅助绘图有很大的差异。的工程图生成方法与计

31、算机辅助绘图有很大的差异。虚拟装配的模型及装配过程虚拟装配的模型及装配过程6.6.6.6.数据交换功能数据交换功能数据交换功能数据交换功能数据交换功能提供与其他设计自动化系统之间的各种标准数据数据交换功能提供与其他设计自动化系统之间的各种标准数据数据交换功能提供与其他设计自动化系统之间的各种标准数据数据交换功能提供与其他设计自动化系统之间的各种标准数据交换。其主要交换标准有交换。其主要交换标准有交换。其主要交换标准有交换。其主要交换标准有IGES,SET,STEP,DXFIGES,SET,STEP,DXFIGES,SET,STEP,DXFIGES,SET,STEP,DXF等。交换内容包括等。交

32、换内容包括等。交换内容包括等。交换内容包括二维图形、三维模型、三维线框模型、三维曲面模型、任意形二维图形、三维模型、三维线框模型、三维曲面模型、任意形二维图形、三维模型、三维线框模型、三维曲面模型、任意形二维图形、三维模型、三维线框模型、三维曲面模型、任意形状曲面、光栅图像、特征、表面和公差信息等。数据交换使得状曲面、光栅图像、特征、表面和公差信息等。数据交换使得状曲面、光栅图像、特征、表面和公差信息等。数据交换使得状曲面、光栅图像、特征、表面和公差信息等。数据交换使得利用不同利用不同利用不同利用不同CADCADCADCAD系统的优势共同协作完成同一产品的开发成为可能。系统的优势共同协作完成同

33、一产品的开发成为可能。系统的优势共同协作完成同一产品的开发成为可能。系统的优势共同协作完成同一产品的开发成为可能。7.7.7.7.二次开发二次开发二次开发二次开发 二二二二次次次次开开开开发发发发是是是是CADCADCADCAD系系系系统统统统向向向向用用用用户户户户提提提提供供供供的的的的开开开开发发发发工工工工具具具具。由由由由于于于于机机机机械械械械产产产产品品品品的的的的用用用用途途途途多多多多种种种种多多多多样样样样，任任任任何何何何强强强强大大大大的的的的CADCADCADCAD系系系系统统统统都都都都不不不不可可可可能能能能向向向向用用用用户户户户提提提提供供供供各各各各种种种种

34、具具具具体体体体产产产产品品品品的的的的完完完完善善善善的的的的解解解解决决决决方方方方案案案案。提提提提供供供供二二二二次次次次开开开开发发发发工工工工具具具具的的的的目目目目的的的的是是是是让让让让用户将自己或者第三方编写的程序集成到用户将自己或者第三方编写的程序集成到用户将自己或者第三方编写的程序集成到用户将自己或者第三方编写的程序集成到CADCADCADCAD系统中。系统中。系统中。系统中。8.8.8.8.有限元分析有限元分析有限元分析有限元分析有限元法是对复杂工程进行结构分析的一种重要分析手段。正有限元法是对复杂工程进行结构分析的一种重要分析手段。正有限元法是对复杂工程进行结构分析的

35、一种重要分析手段。正有限元法是对复杂工程进行结构分析的一种重要分析手段。正是有了计算机高速的数值计算能力，有限元分析的计算方法才是有了计算机高速的数值计算能力，有限元分析的计算方法才是有了计算机高速的数值计算能力，有限元分析的计算方法才是有了计算机高速的数值计算能力，有限元分析的计算方法才得以实现。最终通过计算可视化技术可以将零件上的应力、应得以实现。最终通过计算可视化技术可以将零件上的应力、应得以实现。最终通过计算可视化技术可以将零件上的应力、应得以实现。最终通过计算可视化技术可以将零件上的应力、应变、位移等参数的分布情况用不同色彩的云图、箭头、等值线变、位移等参数的分布情况用不同色彩的云图

36、箭头、等值线变、位移等参数的分布情况用不同色彩的云图、箭头、等值线变、位移等参数的分布情况用不同色彩的云图、箭头、等值线以静态或动态的方式在实体模型上直观、清楚地表达出来。以静态或动态的方式在实体模型上直观、清楚地表达出来。以静态或动态的方式在实体模型上直观、清楚地表达出来。以静态或动态的方式在实体模型上直观、清楚地表达出来。9.9.9.9.数控加工及仿真数控加工及仿真数控加工及仿真数控加工及仿真 数控加工用于产生零件加工工序规划、刀路轨迹等，并能数控加工用于产生零件加工工序规划、刀路轨迹等，并能数控加工用于产生零件加工工序规划、刀路轨迹等，并能数控加工用于产生零件加工工序规划、刀路轨迹等，

37、并能根据加工工序做出时间及成本估计。数控加工能将设计模型与根据加工工序做出时间及成本估计。数控加工能将设计模型与根据加工工序做出时间及成本估计。数控加工能将设计模型与根据加工工序做出时间及成本估计。数控加工能将设计模型与加工工序规划连接起来，当设计模型发生修改时系统会将已做加工工序规划连接起来，当设计模型发生修改时系统会将已做加工工序规划连接起来，当设计模型发生修改时系统会将已做加工工序规划连接起来，当设计模型发生修改时系统会将已做过的生产上的程序和加工过程自动更新。过的生产上的程序和加工过程自动更新。过的生产上的程序和加工过程自动更新。过的生产上的程序和加工过程自动更新。1.1.4 CAD4

38、 CAD的推广和应用的推广和应用 CADCADCADCAD技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展和和和和应应应应用用用用水水水水平平平平已已已已成成成成为为为为衡衡衡衡量量量量一一一一个个个个国国国国家家家家工工工工业业业业现现现现代代代代化化化化的的的的重重重重要要要要标标标标志志志志，在在在在一一一一定定定定程程程程度度度度上上上上反反反反映映映映出出出出一一一一个个个个国国国国家家家家的的的的综综综综合合合合实实实实力力力力。企企企企业业业业中中中中引引引引入入入入CADCADCADCAD技技技技术术术术是是是是提提提提高高高高产产产产品品品品和和和和工工工工程程程程设设设设计计计计技

39、技技技术术术术水水水水平平平平的的的的一一一一项项项项重重重重大大大大措措措措施施施施，而而而而CADCADCADCAD技技技技术术术术的的的的应应应应用用用用可可可可以以以以满满满满足足足足企企企企业业业业降降降降低低低低生生生生产产产产成成成成本本本本，缩缩缩缩短短短短设设设设计计计计周周周周期期期期的的的的要要要要求求求求，可可可可以以以以推动企业快速发展。推动企业快速发展。推动企业快速发展。推动企业快速发展。我我我我国国国国CADCADCADCAD技技技技术术术术的的的的引引引引入入入入大大大大约约约约是是是是在在在在60606060年年年年代代代代，起起起起步步步步较较较较晚晚晚晚，

40、但但但但最最最最近近近近几几几几年年年年的的的的发发发发展展展展较较较较为为为为迅迅迅迅速速速速，在在在在机机机机械械械械、电电电电子子子子、建建建建筑筑筑筑、汽汽汽汽车车车车、服服服服装装装装等等等等行行行行业业业业逐逐逐逐步步步步进进进进入了使用阶段，在许多其他领域也进入了试用时期。入了使用阶段，在许多其他领域也进入了试用时期。入了使用阶段，在许多其他领域也进入了试用时期。入了使用阶段，在许多其他领域也进入了试用时期。在在在在我我我我国国国国，通通通通过过过过“七七七七五五五五”和和和和“八八八八五五五五”期期期期间间间间坚坚坚坚持持持持不不不不懈懈懈懈地地地地科科科科技技技技攻攻攻攻关关

41、关关，特特特特别别别别是是是是机机机机械械械械行行行行业业业业从从从从1995199519951995年年年年以以以以来来来来，相相相相继继继继开开开开展展展展的的的的“CADCADCADCAD应应应应用用用用1215121512151215工工工工程程程程”和和和和“CADCADCADCAD应应应应用用用用1550155015501550工工工工程程程程”，使使使使我我我我国国国国CADCADCADCAD技技技技术术术术在在在在理理理理论论论论与与与与算算算算法法法法研研研研究究究究、硬硬硬硬件件件件设设设设备备备备生生生生产产产产、支支支支撑撑撑撑软软软软件件件件的的的的开开开开发发发发与

42、与与与商商商商品品品品化化化化，专专专专业业业业应应应应用用用用软软软软件件件件系系系系统统统统的的的的研研研研制制制制与与与与应应应应用用用用，以以以以及及及及在在在在人人人人才才才才培培培培养养养养与与与与技技技技术术术术普普普普及及及及等等等等方方方方面面面面均均均均取取取取得了丰硕的成果。得了丰硕的成果。得了丰硕的成果。得了丰硕的成果。我我我我国国国国各各各各企企企企业业业业CADCADCADCAD技技技技术术术术应应应应用用用用水水水水平平平平参参参参差差差差不不不不齐齐齐齐，对对对对于于于于中中中中、小小小小企企企企业业业业CADCADCADCAD技技技技术术术术应应应应用用用用水

43、水水水平平平平是是是是建建建建立立立立以以以以“甩甩甩甩掉掉掉掉图图图图板板板板”为为为为目目目目标标标标的的的的计计计计算算算算机机机机辅辅辅辅助助助助绘绘绘绘图图图图与与与与设设设设计计计计系系系系统统统统，应应应应用用用用国国国国外外外外或或或或国国国国内内内内开开开开发发发发的的的的一一一一些些些些计计计计算算算算机机机机绘绘绘绘图图图图软软软软件件件件，用用用用计计计计算算算算机机机机绘绘绘绘图图图图来来来来代代代代替替替替传传传传统统统统手手手手工工工工绘绘绘绘图图图图，这这这这是是是是低低低低层层层层次次次次的的的的CADCADCADCAD技技技技术术术术应应应应用用用用。一一一

44、一些些些些大大大大型型型型企企企企业业业业具具具具有有有有相相相相当当当当实实实实力力力力，CADCADCADCAD技技技技术术术术应应应应用用用用水水水水平平平平一一一一般般般般较较较较高高高高，引引引引进进进进了了了了先先先先进进进进的的的的计计计计算算算算机机机机辅辅辅辅助助助助设设设设计计计计、分分分分析析析析、模模模模拟拟拟拟仿仿仿仿真真真真、加加加加工工工工集集集集成成成成系系系系统统统统。建立全局产品模型，实现无纸化设计、加工。建立全局产品模型，实现无纸化设计、加工。建立全局产品模型，实现无纸化设计、加工。建立全局产品模型，实现无纸化设计、加工。1.1.5 CAD5 CAD未来的

45、发展方向未来的发展方向 从从从从总总总总体体体体上上上上讲讲讲讲，CADCADCADCAD技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展趋趋趋趋势势势势是是是是参参参参数数数数化化化化、智智智智能能能能化化化化、三维化、集成化、网络化和标准化。三维化、集成化、网络化和标准化。三维化、集成化、网络化和标准化。三维化、集成化、网络化和标准化。1 1、参数化、参数化参参参参数数数数化化化化能能能能够够够够极极极极大大大大地地地地提提提提高高高高机机机机械械械械设设设设计计计计效效效效率率率率。通通通通过过过过尺尺尺尺寸寸寸寸驱驱驱驱动动动动既既既既能能能能为为为为用用用用户户户户提提提提供供供供设设设设计

46、计计计对对对对象象象象的的的的直直直直观观观观、准准准准确确确确的的的的反反反反馈馈馈馈，又又又又能能能能随随随随时时时时对对对对设设设设计计计计对对对对象象象象加加加加以以以以更更更更改改改改，同同同同时时时时减减减减少少少少设设设设计计计计中中中中的的的的疏疏疏疏忽忽忽忽。在在在在先先先先进进进进的的的的CADCADCADCAD软软软软件件件件中中中中，设设设设计计计计过过过过程程程程中中中中所所所所涉涉涉涉及及及及到到到到的的的的所所所所有有有有参参参参数数数数都都都都可可可可以以以以当当当当作作作作变变变变量量量量，可可可可以以以以建建建建立立立立相相相相互互互互间间间间的的的的约约约

47、约束束束束和和和和关关关关系系系系式式式式，增增增增加加加加程程程程序序序序逻逻逻逻辑辑辑辑。这这这这些些些些变变变变量量量量间间间间的的的的关关关关系系系系可可可可以以以以跨跨跨跨越越越越CADCADCADCAD软软软软件件件件的的的的不不不不同同同同模模模模块块块块，从从从从而而而而实实实实现现现现设设设设计计计计数数数数据据据据的的的的全全全全相相相相关关关关。参参参参数数数数化化化化是是是是实实实实现现现现机机机机械械械械设设设设计计计计自自自自动动动动化化化化的的的的前前前前提提提提和基础，参数化设计的前途不可限量。和基础，参数化设计的前途不可限量。和基础，参数化设计的前途不可限量。

48、和基础，参数化设计的前途不可限量。2 2 2 2、智能化、智能化、智能化、智能化 现现现现有有有有的的的的计计计计算算算算机机机机辅辅辅辅助助助助设设设设计计计计系系系系统统统统智智智智能能能能化化化化程程程程度度度度越越越越来来来来越越越越高高高高，原原原原来来来来繁繁繁繁琐琐琐琐的的的的操操操操作作作作逐逐逐逐渐渐渐渐由由由由计计计计算算算算机机机机智智智智能能能能化化化化地地地地进进进进行行行行处处处处理理理理。在在在在图图图图形形形形的的的的绘绘绘绘制制制制方方方方面面面面，很很很很多多多多系系系系统统统统增增增增加加加加了了了了智智智智能能能能导导导导引引引引的的的的机机机机制制制制

49、系系系系统统统统始始始始终终终终猜猜猜猜测测测测用用用用户户户户的的的的设设设设计计计计意意意意图图图图，并并并并根根根根据据据据当时的设计环境提供不同的人机交互工具，使用户感觉非常顺手。当时的设计环境提供不同的人机交互工具，使用户感觉非常顺手。当时的设计环境提供不同的人机交互工具，使用户感觉非常顺手。当时的设计环境提供不同的人机交互工具，使用户感觉非常顺手。人人人人工工工工智智智智能能能能是是是是计计计计算算算算机机机机几几几几大大大大功功功功能能能能之之之之一一一一，将将将将人人人人工工工工智智智智能能能能引引引引入入入入CADCADCADCAD系系系系统统统统，使使使使其其其其具具具具

50、有有有有专专专专家家家家的的的的经经经经验验验验和和和和知知知知识识识识，具具具具有有有有学学学学习习习习、推推推推理理理理、联联联联想想想想和和和和判判判判断断断断的的的的能能能能力力力力，以以以以及及及及智智智智能能能能化化化化的的的的视视视视觉觉觉觉、听听听听觉觉觉觉、语语语语言言言言的的的的处处处处理理理理能能能能力力力力，从从从从而而而而达达达达到到到到设设设设计计计计自自自自动动动动化化化化的目的。的目的。的目的。的目的。3 3、三维化、三维化 从从从从设设设设计计计计的的的的观观观观点点点点来来来来看看看看，人人人人们们们们头头头头脑脑脑脑中中中中所所所所构构构构思思思思的的的的