《机械CAD技术基础》PPT课件

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1、机械CAD技术基础东北大学机械工程与自动化学院现代设计与分析研究所CAD技术概论1.1机械设计概述机械设计:就是根据使用要求确定产品应该具备的功能，构想出产品的工作原理、运动方式、力和能量的传递、结构形状以及所用材料等事项，并转化为具体的描述，例如图纸和设计文件等，以此作为制造的依据。1.1机械设计概述机械设计过程:(1)概念设计。通过调查研究、资料收集，仔细分析用户需求，在此基础上确定产品功能，进而构思方案，进行分析与论证，最后获得一组可行的原理性方案1.1机械设计概述(2)初步设计。从一组可行的原理方案

2、中选一优化方案，绘制总布置草图，确定各部件基本结构和形状，建立相应数学模型，进行主要设计参数的分析计算与优化.1.1机械设计概述(3)详细设计。确定设计对象的细部结构，最终完成总布置图和零、部件图，并编写技术文件。详细设计的终结并不意味着最终获得了一个好的设计。机械产品在经历了制造加工、样机测试、批量生产以及销售使用后，将返回大量信息，要依据这些信息再对产品进行不断修改.机械设计是一个“设计一评价一再设计”的反复迭代、不断优化的过程，0206080100Totalcost/%123Figure1.3char

3、acteristiccurverepresentingcostincurredandcommittedduringproductlifecycleCostincurredLost-cyclecostcommittedEaseofcharge1．2CAD技术的内涵计算机辅助设计(computeraideddesign，CAD)是一种用计算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与技术，包括设计、绘图、工程分析与文档制作等设计活动，它是一种新的设计方法，也是一门多学科综合应用的新技术。1．2CAD技术的

4、内涵从方法学角度看，CAD采用计算机工具完成设计的全过程.海量数据存储和高速数据从技术角度看，CAD技术把产品的物理模型转化为存储在计算机中的数字化模型，从而为后续的工艺、制造、管理等环节提供了共享的信息源。’1．2CAD技术的内涵(1)图形处理技术。如二维交互图形技术、三维几何造型技术及其他图形输入输出技术。(2)工程分析技术。如有限元分析、优化设计方法、物理特性计算(如面积、体积、惯性矩等计算)、模拟仿真以及各行各业中的工程分析等。(3)数据管理与数据交换技术。如产品数据管理(PDM)、数据库、异构系统

5、间的数据交换和接口等。’1．2CAD技术的内涵(4)文档处理技术。如文档制作、编辑及文字处理等。(5)界面开发技术。如图形用户界面、网络用户界面、多通道多媒体智能用户界面等。‘(6)基于Web的网络应用和开发技术。1．2CAD技术的内涵CAD与计算机绘图、计算机图形学的区别计算机绘图的内涵:计算机绘图是使用图形软件和计算机硬件进行绘图及有关标注的一种方法和技术，它以摆脱繁重的手工绘图为主要目标。计算机图形学(CG)的内涵：计算机图形学是研究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

6、学.1．2CAD技术的内涵CG的研究内容有以下四个方面：(1)硬件。指图形输入设备、图形处理设备、图形显示设备和图形绘制设备。，(2)图形软件设计。如二维绘图系统、三维造型系统、动画制作系统、真实感图形生成系统等。(3)图形处理的理论与方法。如几何元素和图形的生成方法、实体表示理论与拼合算法、图形变换、图形的消隐与裁剪、真实感图形生成等。1．2CAD技术的内涵近年来，CG向更深的方向发展，出现了分布式图形处理、声像一体化、分数维几何、虚拟现实、多媒体技术以及科学计算可视化等高新理论与技术。(4)实际应用中的

7、图形处理问题。涉及广阔的应用领域，如统计管理、测量、生物、医学、药学、模拟与动画、美术、办公自动化等CG与CAD、计算机绘图关系CG是一门独立的学科，有自己丰富的技术内涵，它的有关图形处理的理论与方法构成了CAD技术的重要基础。计算机绘图是CG中涉及工程图形绘制的一个分支.可将它看成一门工程技术，它是CAD技术的基础之一设计过程与CAD过程的关系1.3CAD技术在我国制造业中的应用情况在我国20世纪9O年代的“八五’’和“九五’’计划期间，国家大力进行CAD技术的推广应用，启动了CAD应用工程。1992年

8、，CAD应用工程以“甩掉图板’’为突破口，经过8年努力，CAD的普及和推广工作取得了巨大成就，表现在以下几个方面：CAD技术在我国制造业中的表现(1)CAD技术得到了应用和普及，并取得了显著的增值效益。(2)提高了企业的技术创新能力、产品开发能力和市场竞争能力.(3)以应用和市场为导向，推动了国产CAD软件产业化。CAD技术在我国制造业中的表现(4)建立了CAD人才培训网络，提高了企业应用CAD技术的素质。(5)