广 义cad 技 术发 展 历 程

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1、广义CAD技术发展历程

2、第1内容加载中...lunulus实体造型系统。80年代，国际上实体造型系统有十几种，但迄今仍有影响的是：Pro/Engineer、CATIA、IDEAS、Parasolid和ACIS，其中Parasolid和ACIS作为实体造型的内核已支持许多最终用户在其上开发出适合不同应用目的的商业版实体造型系统，如SolidEdge、Solid，CSP），即给定功能、结构、材料及制造等方面的约束描述，求得设计对象的细节。----参数化设计的关键是几何约束关系的提取和表达、几何约束的求解以及参数化几何模型的构造。70年代末及80年代初，英国剑桥大学的R.C.Hillyard和美国

3、MIT大学的D.C.Gossard等率先将参数化设计用于CAD中；1985年，美国PTC公司首先推出参数化CAD系统Pro/Engineer。目前，二维参数化设计技术已发展得较为成熟，在参数化绘图方面已得到了广泛应用。而三维参数化造型能处理的问题还比较简单，能处理的面类型主要是轴线、平面和轴对称面，能处理的约束类型还很有限。----在参数化设计中，几何约束关系的表示形式主要有：由算术运算符、逻辑比较运算符和标准数学函数组成的等式或不等式关系；曲线关系；关系文件；面向人工智能的知识表达方式。----6．图形显示----为了真实表示用CAD技术生成的产品和工程的数字模型，真实感图形显示技术也是C

4、AD中的重要内容，其主要包括光照明模型、绘制算法、加速算法等内容。----图形显示早期采用的是简单局部光照明模型。Lambert余弦定律总结了一个理想漫反射物在点光照射下的漫反射光照明模型，并根据这一模型提出了用多边形各顶点光亮度作双线性插值的明暗处理模型（1971年）、镜面反射的经验模型和单一光源下的Phong光照明模型（1973年）、局部光照明模型和整体光照模型（1981年），提高了计算机生成图形的真实性。----真实感图形绘制方法最早是1974年由Catmull提出的Z缓存器隐藏面消除算法，随后，提出了基于扫描线的双参数多项式绘制算法、递归的光线跟踪算法和相应的整体光照模型。70年代中

5、期，Catmull首先采用纹理映射技术生成景物表面的纹理细节，根据纹理定义域的不同，可分为二维纹理和三维纹理；基于纹理的表现形式，又可分为颜色纹理、几何纹理和过程纹理。1984年，美国Cornell大学的学者将热辐射工程中的辐射度方法引入CAD中，产生了真实图形生成的辐射度算法。80年代中期，为了适应显示多维数据场的需要，科学计算可视化的研究和应用在医学、有限元分析等领域发展迅速。随着三维真实感图形实时显示和多媒体技术的发展，模拟用户身临其境的虚拟现实或临境环境也在90年代有了显著的进步和发展，并促进了虚拟设计、虚拟制造和虚拟企业工作的开展。计算机辅助工艺规划（CAPP）----工艺规划是连

6、接产品设计和产品制造的桥梁，对产品质量和制造成本有着重要的影响。----世界上最早研究CAPP的国家是挪威，始于1966年，并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AutoPros，后于1973年正式推出商品化AutoPros系统。美国是60年代末开始研究CAPP的，并于1976年由CAM-I公司推出颇具影响力的CAP-I’sAutomatedProcessPlanning系统。----从60年代末至今的30年间，先后出现了在设计方式上不同的两类系统，即：----派生式（Variant）系统已从单纯的检索式发展成为今天具有不同程度的修改、编辑和自动筛选功能的系统，融合了部分创成式的原则

7、和方法。----创成式（Generative）系统其研究与开发始于70年代中期，而且很快得到普遍重视，被认为是有前途的方法，但实践结果并不理想。----近年来，这两类系统都在发展中不断改进、提高和互相渗透，从80年代开始，人们探索将人工智能（AI）、专家系统技术等应用于CAPP系统的研究和开发，研制成功了基于知识的（Kno）----CAM中最核心的技术是数控技术。通常零件结构采用空间直角坐标系中的点、线、面的数字量表示，CAM就是用数控机床按数字量控制刀具运动，完成零件加工。数控加工主要分程序编制和加工过程两个步骤。程序编制是根据图纸或CAD信息，按照数控机床控制系统的要求，确定加工指令，完

8、成零件数控程序编制；加工过程是将得到的数控程序传输给数控机床，控制机床各坐标的伺服系统，驱动机床，使刀具和工件严格按执行程序的规定相对运动，加工出符合要求的零件。40年代末，美国开始研究数控加工技术，并于1952年生产出第一台数控机床，1957年，第一批数控机床投入使用。我国1958年研制成功第一台配有电子管数控系统的数控机床，1965年开始成批生产晶体管数控系统的三坐标数控铣床。90年代时，国内外已有数万种