计算机辅助设计概述

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1、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？考核方式考试成绩=平时成绩×10%+期末成绩×70%+上机成绩×20%平时成绩（作业、课堂测验及出勤情况）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1、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；2、掌握在计算机辅助设计过程中所需设计资料的处理方法；3、掌握数据结构知识及数据库在计算机辅助设计中的应用；4、掌握图形显示及图形变换

2、方法；5、掌握应用绘图软件编制自动绘图程序的方法；6、掌握交互式图形处理软件AutoCAD的使用及利用AutoCAD进行二次开发的方法。第一章计算机辅助设计概述1.1CAD的发展历程1.2CAD基本概念和特点1.3现代CAD系统提供的辅助功能1.4CAD的推广和应用1.5CAD未来的发展方向1.1CAD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

3、世纪90年代）1）准备和酝酿时期（20世纪50年代）主要标志：（1）1950年，麻省理工学院（MIT）研制出“旋风Ⅰ号”（WhirlWindⅠ)图形显示设备（2）1952年，MIT的伺服实验室研制成功世界上第一台三坐标数控铣床（3）1958年，Calcomp公司研制出了滚筒式绘图机；Gerber公司研制出了平板绘图仪（4）1959年（MIT）将CAD正式列为研究项目进行研究等等。这时期硬件的特点是开始具有一定的图形输出能力。从整体上说，计算机硬件水平较低，处在电子管水平；计算机主要用于科学计算，开发人员主要用机器语言编程，图形的处理只能输出不能输入。这台

4、被命名为“旋风1号”（WhirlwindⅠ）的电脑投入运行，由5000个电子管组成全新的结构，使它成为当时速度最快的计算机。2）学科建立和进入应用时期（20世纪60年代）（1）在20世纪60年代，晶体管取代了真空电子管。20世纪60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。（2）1963年春，在美国计算机联合会的年会上，MIT的研究小组发表了有关CAD项目的五篇论文，给工程界以很大的震动。（3）当时，MIT研究小组的报告对CAD作了这样的设想：设计者坐在CRT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

5、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实效的工程界。（4）美国通用汽车公司和IBM公司率先开发了DAC-1(DesignAugmentedbyComputer)系统，用来设计汽车外形与结构。（5）美国洛克希德（Lockheed）公司和IBM公司联合开发了基于大型计算机的图形增强设计与制造软件包CADAM用于设计与绘图，并具有三维结构设计能力。随后计算机辅助绘图、设计、制造、分析技术在英、日、意等国的汽车公司也都获得了广泛

6、的应用，并逐渐扩展到其它部门。3）广泛使用时期（20世纪70年代）（1）计算机硬件从集成电路发展到大规模集成电路，相继出现了32位小型计算机和微型计算机。（2）基于小型机的CAD成套系统（TurnkeySystem）研制成功，它包括图形输入及输出设备和相应的应用软件，软硬件配套使用。在此期间，为CAD开发了大量的图形软件包和以有限元为基础的各种强度的运算软件包。专业的CAD系统公司和专门开发CAD软件的软件公司相继出现，并有一系列的CAD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

7、CAD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NYN产品开发过程设计一般经历以下阶段：（1）概念设计：需求分析、确定功能、构思方案，获得一组原理方案（2）初步设计：从可行方案中优选出一个功能满足要求、工作原理可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。（3）详细设计：确定详细结构，完成总布置图、零部件图，编写技术文件（4）制造加工及试验设计是“设计-评价-再设计”过程图1-1产品开发过程2、CAD的基本概念（1）定义：计算机辅助设计（computeraidedd

8、esign,CAD）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