*第一章 CAD 概论*
1.1 CAD 的概念 1.1.1 CAD 的定义
计算机辅助设计（Computer aided Design)是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识，对产品进行总体设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称。 1.1.2 ＣＡＤ系统的功能 几何建模 计算分析 仿真试验
绘图及技术文档生成 工程数据库的管理与共享 1.1.3 CAD 的作业过程 CAD 工作的主要内容为：
①建立产品设计数据库： 产品设计数据库用来存储设计某类产品时所需的各种信息、如有关标准、线图、表格、计算公式等。数据库可供CAD 作业时检索和调用，也便于数据的管理及数据资源的共享。
②建立多功能交互式图形程序库： 这个图形程序库可以进行二维、三维图形的信息处理，能在此基础上绘制二程设计图样、多种函数曲线、可进行图形变换和投影变换、可作三维几何造型和形体的真实感处理。
③建立应用程序库： 编制及汇集解决某一类工程(或产品)设计问题的通用及专用设计程序。如通用数学程序、常规机械设计程序、优化设计程序、有限元计算程序等。 1.1.3 CAD 的作业过程
1.1.4 CAD 的特点
缩短产品开发周期 提高产品设计质量 降低生产成本
设计模型定义 工程分析计算
满意？
结 果 输 出
N
Y
数据库 程序库 图形库
便于产品标准化、系列化、通用化
CAD是CAM和CAPP的前提和基础
1.1.5 CAD的发展过程
CAD数据模型的发展
我国CAD技术的应用情况
CAD的集成化程度较低，很多企业的应用仍停在绘图、分析计算等单项技术的应用上；
CAD系统的软、硬件均依靠进口，自主版权的软件较少；
缺少人才和技术力量，致使有些企业尽管引进了CAD软件系统，但其功能没能充分的发挥。
CAD的发展趋势
集成化
集成化包括软件硬件的集成、不同系统之间的集成、以及通过网络多媒体数据库实现异地系统协同共享信息资源等。
标准化
标准化指研究开发符合国际标准化组织颁布的产品数据转换标准、制定网络多媒体环境下数据信息的表示和传输标准、制定统一的国家CAD技术标准体系。
网络化
网络化指充分发挥网络系统的优势，共享昂贵的设备；借助现有的网络，用高性能的PC机代替昂贵的工作站；在网络上方便地交换设计数据。
智能化
智能化指将领域专家的知识和经验归纳成必要的规则形成知识库，再利用知识的推理机制进行推理和判断，以获得设计专家水平的设计结果。
1.1.6 CAD系统的类型
检索型CAD系统
适用基本结构已经定型，有标准零部件和结构可以借鉴的产品，即标准化、系列化产品的设计。如电机、泵、减速器等。
建立系统时，首先把选定产品的有关设计资料如标准图形信息、加工工艺信息等存入计算机中，需要时输入设计要求，系统自动从所存储的信息中把符合要求的信息检索出来，以图形或文件的形式输出。
缺点是当不能完全满足初始参数要求时，系统将无法输出正确结果。
计算型CAD系统
也称作自动设计型CAD系统
设计人员按设计要求输入基本参数以后，无需或只需很少的人工干预，由计算机按照预先编制好的程序自动地完成全部设计任务。
适用于那些设计理论成熟、计算公式确定、设计步骤及判别标准清楚的产品。
例如齿轮减速箱设计系统等。
交互型CAD系统
交互型CAD系统是指在设计时由设计人员与计算机进行人机对话，人工干预方案决策、作出判断及修改设计等，由设计人员与计算机系统一起互相配合工作、以得到一个最优设计。这种交互型CAD系统最适合目前工程实际中产品设计与开发的任务，是目前应用最普遍的一种CAD系统。
例如AutoCAD、Prp/Engineer、SolidWorkS。
1.2 CAD系统的组成
硬件 软件 人
1.2.1 CAD 的硬件系统 CAD 系统对硬件的要求
1．强大的图形处理和人机交互功能 2．需要有相当大的外存容量 3．良好的通信联网功能
按配置的不同，CAD 的硬件系统可分为大型机系统、小型机系统、工程工作站系统、微机CAD 系统和网络分布式CAD 系统。 微机CAD 硬件系统 1.2.2 CAD 系统的软件
系统软件
系统软件是CAD 系统软件中最低层次的软件，它为开发各类支撑软件和面向用户的应用软件提供
了必要的基础和环境。
系统软件主要负责管理硬件资源以及各种软件资源，是应用和开发CAD 系统的软件平台。
主要包括：
用户
硬件及 外围设备
系统软件 其它应用软件
支撑软件
应用软件
操作系统
编译系统和图形接口标准
网络通信及管理软件
CAD支撑软件
是在系统软件基础上开发的满足CAD用户一些共同需要的通用性软件。通常包括：
几何建模和图形输出软件
辅助用户完成零、部件或产品的结构设计和详细设计，输出产品的零件图、装配图或三维立体图。
计算分析软件
辅助用户完成零、部件或产品的结构设计和详细设计，输出产品的零件图、装配图或三维立体图。
产品数据管理软件
对CAD过程的图纸、文档、数据文件的电子化管理。
CAD应用软件
应用软件是在系统软件的基础上，用高级语言编程，或基于某种支撑软件，针对特定领域、特定工程设计问题、特定产品等开发专用的软件，即面向用户的应用软件。
应用软件通常由用户结合当前设计工作需要自行或委托开发，既可为一个用户使用，也可为多个用户使用的软件。
如模具设计软件，机械零件设计软件，清华THCAD，等均属于应用软件。后者以AutoCAD为平台，有国标零件、特征设计、参数化设计等功能，为二次开发软件。
1.3 CAD系统的配置
软件优先硬件
选择软件应考虑的因素
选择硬件应考虑的因素
选择软件应考虑的因素
?软件的功能应满足产品设计的需要。
?软件的文件转换接口要好。
?软件应具有一定的通用性，应与各外接设备有很好的接口。
?软件还要有充分的技术力量支持，
?人机交互界面好。
?要求软件能提供很好的二次开发工具，可方便地进行应用开发，并集成到CAD软件中。
?软件销售商的技术能力。
选择硬件应考虑的因素
CAD软件对硬件的功能要求
系统的开放性且符合工业标准
系统的升级扩展能力
系统的可靠性、可维护性与服务质量
良好的性能价格比
工程数据库与传统数据库的差别
管理对象不同一般数据库管理系统所管理的对象通常是静态的，而程数据库管理系统除了管理静态的数据外、另一类需管理的数据则是高度动态的。
支持复杂数据类型一般数据库的数据，绝大部分可表示为字符串和数值类型。而
工程上的数据，除了字符串和数值这样的简单数据类型外，还有大量的复杂数据类型的数据
复杂数据结构一般数据库的数据，用关系型这种数据结构通常就能清晰地被表达。
但在工程上，在设计过程中实体间的关系复杂多样，有的呈网状结构．这些都是一般数据库难以表达的
信息种类
1)产品的图形信息
2)产品的文字数据信息
3)设计所需参数和分析计算数据
4)工艺数据
系统的分层结构工程设计过程是一个创造性的、多人协作的过程，涉及的数据结构繁多、复杂，并需要多次的反复和修改，一般的数据库系统难以支持这类应用，所以需要设计分层结构的数据库系统，来解决工程中的处理问题。
第二章图形生成的基本原理
2.1基本概念
2.1.1 用户坐标系和设备坐标系
图形的输入和输出都是在一定的坐标系中进行的。为了提高图形处理的效率和便于用户理解，在输入输出的不同阶段需要采用不同的坐标系。
世界坐标系(WC)
规格化设备坐标系(NDC
设备坐标系(DC
用户坐标系
在实际应用中，用户针对不同的实际问题而定义的原始坐标系称为用户坐标系（如图）。
直角坐标系
极坐标系
柱坐标系
世界坐标系的特点
世界坐标系有右手坐标系(图a)和左手坐标系(图b)之分。
世界坐标系可以是二维的，也可以是三维的。
世界坐标系各坐标轴的取值范围为整个实数域。
世界坐标系是与设备无关的坐标系，它不受输入输出有效幅面的限制。
设备坐标系
设备坐标系是指图形系统对图形进行输出的坐标系。（如图）
?设备坐标系都是二维的。（如图）
?设备坐标系的数据类型只能是整型。
?设备坐标系坐标轴的取值范围受输出设备有效幅面的限制。
?设备坐标系的坐标原点因设备而异。
规格化设备坐标系
规格化设备坐标系是介于世界坐标系与设备坐标系之间的一种坐标系，它也是与设备无关的
坐标系，约定坐标轴的取值范围是从0.0到1.0。用户坐标系的取值范围因实际问题而异，而设备坐标系的取值范围又因设备而异，所以，引入规格化设备坐标系可提高图形应用程序的可移植性。
2.1.2 窗口和视口
窗口
在用户坐标系中预先选定的将产生图形显示的区域
视口
是在图形设备上定义的区域，用于输出所要的图形和文字。
视口的大小可以小于或等于屏幕输出域。
窗口的定义
设定窗口的位置和大小来选取图形的方法称为开窗。
一般地把窗口定义成矩形。
该矩形区域的左下角点和右上角点的坐标用来确定矩形窗口的大小和位置
视口的定义
通常把视区定义成与窗口同样纵横比的矩形
以视区域的左下角点和右上角点的坐标来确定矩形窗口的大小和位置。
2.1.3 裁剪和变换
为了将窗口中的图形输出到视区中去，一般需要经过如下两个步骤。
图形裁剪
在用户坐标系下，用窗口的边框将窗口之外的图形裁剪掉。
坐标变换
使窗口内图形上的各点坐标成为设备坐标系下视区内的坐标，并完成裁减后的图形输出。
一、图形的裁剪
为了保证只将窗口内的图形显示到屏幕上，需要用窗口的边框对图形进行修剪，去掉窗口外的部分，这个过程称为裁剪。
裁剪的主要任务是进行求交运算，即线段与矩形窗口的各边相交，求出交点，然后进行判别。
二维线段的裁剪
对于任一条线段，它相对于窗口的位置关系不外乎以下几种情况：
(1)线段两个端点均在窗口内，则整个线段必定可见，如线段a。
(2)线段的一个端点在窗口内，另一个端点在窗口外，则线段的一部分可见，如线段b。
(3)线段的两个端点均不在
窗口内，则可能线段的一部分
可见，也可能线段的全部均不
可见，如线段c和d。
?当视区大小不变时，窗口缩小或放大时，则显示的图形会放大或缩小；
?当窗口大小不变时，视区缩小或放大时，则显示的图形会缩小或放大；
?当窗口与视区大小相同时，则显示的图形大小比例不变。
?若视区纵横比不等于窗口的纵横比时，则显示的图形会有失真现象。
2.2 图形生成的过程
(1)定义图形。根据用户点取的菜单调用相应的绘制几何图形的命令，提示并等待用户输人数据。
(2)用当前视口所对应的窗口裁剪图形。如图
(3)将裁剪后的图形变换到屏幕坐标系的视口。如图
(4)写入视口所对应的帧缓冲区。视口含有m×n个像素，这些像素的状态记录在帧缓冲区内。
(5)显示帧缓冲区的内容。由图像显示系统将帧缓冲区的内容显示到屏幕上，于是就看到了图形。如图
2.3 图形编辑的原理
2.3.1 图形元素的数据结构
图形元素是构成图形的基本单元，如点、直线、圆、圆弧等。一个图形元素应含有以下四种信息：
图形元素的种类。
图形元素的几何信息。
图形元素的非几何信息。
图形元素的指针信息，指针即存放图形元素的地址。
生成新的图形元素步骤
(1)根据图形元素的种类，动态地为新结点申请存储空间。
(2)根据用户输入的数据，画出新的图形元素。
(3)将新图形元素的数据存入新结点的相应数据域，再将新结点的直接后继域赋以空值。
(4)将图形链表尾结点的直接后继域存入该新结点的地址，将新结点的直接前趋域存放当前尾结点的地址，于是新结点成为图形链表的尾结点。
2.3.2 编辑图形选择
单点选择，用光标拾取图形对象。
通过一个矩形窗口，选择窗口内或与窗口区域相交的图形对象。
通过一个圆或多边形，选择圆或多边形内或与圆或多边形相交的图形对象。
通过一条折线，选择与该折线相交的图形对象。
选择最后生成的图形对象。
图形系统的选择过程
选择单个对象
用光标在屏幕上指定一个位置，系统按照从后向前的顺序检索图形链表，找出第一个与该光标(通常以一定大小的圆形或矩形区域作为光标)相交的图形元素后，选择结束。
选择多个对象
选择操作的三种模式是：
Add 添加模式。将随后每次选到的图形对象加入到当前的选择集。
Remove 移去模式。随后选择的图形对象中如果有已被选择的图形对象，就从选择集里移出、同时恢复它们原有的亮度、颜色或线型。
undo 取消最近一次的选择结果。
2.3.3 图形编辑的过程
删除图形元素过程
根据选择集提供的图形元素的地址，得到这个图形元素的所有信息。
根据这个图形元素的种类、线型、几何数据，用背景色画出这个图形元素。
将该图形元素的直接后继指针域中的值，存人该图形元素前趋的后继指针域；将该图形元素前趋指针域的值，存人该图形元素的后继的前趋指针域，释放该图形元素所占存储空间；
修改图形元素过程
根据选择集提供的图形元素地址，得到这个图形元素的所有信息。
用背景色和该图形元素的原有数据重画该图形元素，该图形元素在屏幕上消失。
根据用户新输入的数据和未修改的数据画出这个图形元素。
将新数据存人该图形元素的各相应数据域。
增加图形元素过程
根据选择集提供的图形元素地址，得到这个图形元素的所有信息。
根据用户输入的数据和选择到图形元素的其余数据，画出新的图形元素。
根据被选择图形元素的种类，动态地为新结点申请存储空间。
将新的图形几素的数据存人新结点的相应数据域，将新结点的直接后继域赋以空值。
将图形链表尾结点的直接后继域存人该新结点的地址，将当前尾结点的地址存入新结点的直接前趋域，于是新结点成为图形链表的尾结点。
第四章AutoCAD应用
AutoCAD的特点
完善的图形绘制功能。
强大的图形编辑功能。
允许用户对其进行二次开发。
提供多种接口文件，具有较强的数据交换能力。
支持多种交互设备，具有良好的用户界面和高级辅助功能。
支持多种操作平台。
软件易于掌握，适用于各种层次的用户。
4.1 基本概念与操作
4.1.1 启动与退出AutoCAD
启动
☆双击桌面上AutoCAD图标；
☆开始/程序/AutoCAD；
☆开始/运行，在对话框中录入acad.exe路径；
☆资源管理器中双击acad.exe；
退出
☆文件/退出(X)；
☆命令:Quit；
☆右上角关闭按钮；
☆双击左上角图标或单击该图标再选择关闭；
配置的AutoCAD工作界面
选择菜单“工具/选项”，选择弹出的选项对话框的“显示”选项卡，可配置AutoCAD工作界面。
1）图形窗口中显示滚动条
2）显示屏幕菜单
3）设置绘图区、提示行的背景颜色
4）设置命令行字体
5）设置圆弧和圆的平滑度：控制圆、圆弧和椭圆的平滑度。值越高，对象越平滑，
但是AutoCAD 也因此需要更多的时间来执行重生成。
6）设置每条多段线曲线的线段数。
7）设置十字光标大小
4.1.3 图形文件管理
建立新文件
☆菜单：File / New
☆工具条：New
☆命令：New
☆快捷键：Ctrl+N】
打开已有的绘图文件
☆菜单：File/Open
☆工具条：Open
☆命令：Open
☆快捷键：Ctrl+O】
换名存盘
☆菜单：File/Save as
☆命令：Save as
关闭图形文件
☆菜单：File/Close
☆命令：Close
4.1.4 命令的调用
下拉菜单
图标菜单（工具条）
键入命令
重复命令
取消上一个命令
恢复最后取消的命令
取消命令
在命令执行的任何时刻都可直接按[ESC]键取消命令的执行
透明命令
可以在其它命令的执行过程中插入执行，该命令结束后系统继续执行原命令。
如：“ZOOM”命令
输入透明命令时要加前缀“’”。也可以从菜单或工具条中选取。
命令选项
输入命令后，命令提示行中会出现命令选项
如：_circle 指定圆的圆心或[三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:
指定圆的半径或[直径(D)] <100.0000>:
4.1.5 坐标输入方式
1、用定位设备（如鼠标）在屏幕上拾取点。
2、通过键盘输入点的坐标。
绝对坐标：a.直角坐标：“提示”：x坐标，y坐标
b.极坐标：“提示”：距离<角度
相对坐标：@+绝对坐标
3、在指定的方向上通过给定距离确定点。
4、用对象捕捉方式捕捉一些特殊点。
4.1.6 设置绘图环境
方法一
利用“启动”对话框设置绘图环境
1）缺省设置
在缺省设置中有公制、英制两种形式
2）使用样板
3）使用向导
方法二
利用命令设置绘图环境
UNITS、LIMITS
创建样板文件步骤
1）执行“存盘或换名存盘”命令，将保存类型设置为“AutoCAD图形样板文件”。
2）单击“保存”按钮，屏幕上弹出“样板说明”对话框。
3）在“测量单位”中选择“公制”。
4）单击“确定”则将样板文件保存到磁盘上，扩展名为“dwt”。
4.2 创建图形对象
直线（LINE）命令
功能:绘直线、折线或封闭多边形。
格式:_line 指定第一点:
指定下一点或[放弃(U)]:
指定下一点或[放弃(U)]:
指定下一点或[闭合(C)/放弃(U)]:
说明：
1.所绘的折线中每段线都是独立对象,可单独编辑；
2.当输入U回应“指定下一点”,将取消最后一笔；
3.当输入C回应“指定下一点”将把折线的最后一点和起点连接成封闭多边形,并退出操作；
4.以回车或空格应“指定第一点”,将以上次最后绘出的直线或圆弧的终点为起点。
圆( CIRCLE)命令
功能：该命令提供六种绘圆方法。
格式:_circle 指定圆的圆心或[三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]:
指定圆的半径或[直径(D)]:
说明:（注意）；当所选的两个相切的物体都是圆或圆弧时，选取物体时的选取点将影响生成圆的位置。因为在AutoCAD中，如果用户输入的数据引起两义时，AutoCAD往往采用距离最近原则。
圆弧( ARC)命令
功能：可用不同的方式绘制圆弧（方法有１１种）
格式：_arc 指定圆弧的起点或[圆心(C)]:
指定圆弧的第二个点或[圆心(C)/端点(E)]:
指定圆弧的端点:
说明
①半径为正值时，从起点向端点逆时针绘出劣弧（小于180度）；为负值时绘出优弧（大于180度）。
②角度为正值时，逆时针绘出圆弧；为负值时，顺时针绘出圆弧。
③弦长为正值时，逆时针绘出劣弧；为负值时，逆时针绘出优弧。
PLINE（多义线）命令
功能：绘制由多个直线段和圆弧段组成的复杂实体，其中每一段可有各自的起点宽和终点宽。PLINE（多义线）命令
格式：_pline 指定起点:
当前线宽为0.0000
指定下一个点或[圆弧(A)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]:
指定下一点或[圆弧(A)/闭合(C)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]:指定下一个点或[圆弧(A)/半宽(H)/长度(L)/放弃(U)/宽度(W)]:
说明：指定下一点：输入直线端点可绘折线；
长度：给出直线长度，而直线的方向不变;
宽度：设置接下来所画线的宽度;
半宽：设置接下来所画线的半宽;
圆弧：由直线方式进入圆弧方式，并给出提示。
指定圆弧的端点或
[角度(A)/圆心(CE)/闭合(CL)/方向(D)/半宽(H)/直线(L)/半径(R)/第二个点(S)/放弃(U)/
宽度(W)]:
说明：
指定圆弧的端点：输入圆弧端点可绘制圆弧；
角度：确定圆弧中心角；
圆心：给定圆弧的中心；
方向：确定圆弧的起、止点的切线方向画弧；
直线：由圆弧方式进入直线方式，并给出原来提示；
半径：指定圆弧半径；
第二个点：指定三点画弧中的第二点；
１）可用系统变量FILLMODE控制是否填充。
当FILLMODE＝０时，图样不填充；
当FILLMODE＝１时，图样填充。
２）利用FILL命令也可控制圆环等填充与否。
样条曲线命令（Spline ）
功能：在指定的允许偏差范围内，使用一系列离散的拟合点建立的光滑曲线，适用于创建形状不规则的曲线。如图
格式：_spline
指定第一个点或[对象(O)]:
指定下一点:
指定下一点或[闭合(C)/拟合公差(F)] <起点切向>:
指定起点切向:
指定端点切向
说明
1）Fit tolerance（拟合公差）：控制样条曲线相对于指定通过点的接近程度。
2）
3）Specify end tangent:（端点切向）：光标跳到终点，可以输入一个起点角度或拾取一点，定义终点的切线方向。
矩形命令（ＲECTANG）
功能：通过指定两个角点的方式绘制矩形，或带有倒角和倒圆的矩形，常用于画图框、标题栏，执行该命令时，可改变线的宽度。
格式：_rectang 指定第一个角点或[倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]:
指定另一个角点或[尺寸(D)]:
说明：
倒角：设定矩形倒角距离。
圆角：设定矩形的圆角。
宽度：确定矩形的线宽。
标高、厚度：设定矩形的基面高度和厚度。
正多边形命令（POLYGON ）
功能：用来绘制各种正多边形。
格式：_polygon 输入边的数目<4>:
指定正多边形的中心点或[边(E)]:
输入选项[内接于圆(I)/外切于圆(C)] :
指定圆的半径:
说明：
内接于圆：给定内接圆绘制多边形。
外切于圆：给定外切圆绘制多边形。
边：给定多边形的边绘制多边形。
椭圆命令（ELLIPSE
功能：根据椭圆的长短轴及中心等条件绘制椭圆或椭圆弧。
格式：_ellipse
指定椭圆的轴端点或[圆弧(A)/中心点(C)]:
指定轴的另一个端点:
指定另一条半轴长度或[旋转角(R)]:
说明：
旋转角：以给定两点的连线为直径的圆绕该直径旋转一定角度，该圆在XY的投影即为所得椭圆。
圆弧：绘制椭圆弧。
格式：……
指定起始角度或[参数(P)]:
指定终止角度或[参数(P)/包含角度(I)]:
圆环命令（DONUT）
功能：在指定的位置绘制指定内外直径的圆环或填充圆，圆环本身就是一种宽多义线。
格式：_donut
指定圆环的内径<10.0000>:
指定圆环的外径<20.0000>:
指定圆环的中心点或<退出>:
说明：
可用系统变量FILLMODE或FILL命令控制是否填充。
点命令（Point）
功能：绘制辅助标记点，特征点和标注点等。点的形式和大小由命令或系统变量来改变。点的样式:
①命令:Ddptype
②菜单:格式Format/点样式Point/Style
说明：
相对于屏幕：表示的是该点标注与屏幕尺寸的百分比，此时点的大小不随图形的缩放而改变；用绝对单位：确定的是该点的绝对尺寸。当显示控制缩放到一个区域中时，点的大小将随着变化。
点的画法
①单个点
②多个点
③定数等分:用来将目标实体按指定的数目做长度相等的划分，并在实体的等分点处放置标记。
④定距等分：按指定的长度间隔设置分点标记。
说明：
(1)直线、圆、圆弧和多义线才能被等分，并且只能用光标指点方式进行选取。
(2)当用块做等分点标记时，该块只能是当前图形文件中自己定义的块。
(3)被等分的实体并不真的被分割成若干个小实体，而只是在等分点处用点或块做了一些标记；
4.3 编辑图形对象
4.3.1 构造选择集
在进行图形编辑和其它命令操作时，必须首先选择图形对象，出现“Ｓelect Objects“，鼠标光标变为小方框。可以通过不同的选择状态，各种选择方式、多次选择，直至用空回车响应该提示，完成整个选择操作。得到一个选择集。
查看反馈信息，及时掌握选择集情况。
选择状态
AutoCAD提供两种选择状态：
添加（Add）状态：将选择到得图形对象添加进选择集，为初始选择状态。键入“R”转为移去状态。
移去（Remove）状态：将选择到得图形对象从选择集移出。键入“A”转为添加状态。
{按下Shift键并再次选择对象，也可以从当前选择集中移去对象}
选择方式
直接拾取方式——用拾取框逐个选择对象。
窗口(Window)方式——通过两个角点指定一个矩形区域选择对象。从左向右定义窗口的两个角点。只有全部位于窗口中的对象才被选中。
交叉窗口(Crossing)方式——从右向左定义窗口的两个角点。不仅全部位于窗口中的对象被选中，与窗口边框相交的对象也被选中。
最后(Last)方式——选择当前图形中最后生成的一个对象, 只能选择一个对象。
全部(All)方式——选择除冻结层以外的所有对象。
前一(Previous)方式——将前一个选择集作为当前选择集。
设置对象选取模式
“先选择后执行”选项
允许先选择对象，再选择进行什么操作。否则只能先选取进行什么操作，然后选择对象。
“用Shift键添加到选择集”选项
该选项用于控制项选择集中添加对象的方式。当选中这项时，若用户想要向选择集中添加对象，必须先按住“Shift ”键然后再选择对象，若不按“Shift ”则将取消以前的选择，只选取正在选取的对象。
设置对象选取模式
“按住并拖动”选项该选项控制用鼠标选择窗口的方式。当选中该项时，若用户想用鼠标选择窗口，必须在选择窗口的一角点按下左键并且不松手然后拖向另一角点，在另一角点处松手即可生成一个选择窗口；若用户不选此项时，只要点取选择窗口的两个角点，而不用拖动即可生成一个选择窗口。
“隐含窗口”选项
该选项控制是否能够使用窗口选择方式进行对象选择。当选中该项时，用户能够使用窗口方式进行对象选择，即前面提到的“Windows”和“Crossing”方式。反之则不能使用。
4.3.2 编辑命令
删除（Erase）——将不需要的图形删除。
恢复（Oops）——恢复最近一次用Erase删除的对象。
移动（Move）——将选定的图形移动到新位置
复制（Copy）——将图形复制一个或多个。
镜像（Mirror）——设定两点的连线为对称轴，将所选图形对称复制或翻转。
比例缩放（Scale）——将图形按比例放大或缩小。
旋转（Rotate）——将图形旋转一个角度。
阵列（Array）——将选定目标按一定规律复制多个。
倒角（Chamfer）——用一条斜线连接两个非平行的对象。
圆角（Fillet）——用一段指定半径的圆弧光滑地连接两个对象。
修剪（Trim）——用一条线或几条线作剪刀，将与其相交的一条线或几条线剪去一部分。
延长至边界（Extend）——用一条线或几条线作边界，将一条线或几条线延长至该边界。
断开（Break）——在两点之间打断选定对象。
拉伸（Stretch）——将图形拉伸变形。
偏移（Offset）——将所选图形按设定的点或距离在等距的位置复制一个。
拉长（Lengthen）——将一段线的长度加长或减少。
分解（Explode）——用来将AutoCAD作为一个图元（实体）的复合图形分割开来。移动（Move）命令
命令: _move
选择对象:
选择对象:
……
指定基点或位移:
指定位移的第二点或<用第一点作位移>:
注意：
1、基点尽量选图形的特征点。
2、若给出另一点,则使图形以两点间的偏移量移动；
3、若回车, 则以参考点的坐标值为偏移量使图形移动。
复制（Copy）命令
说明：
1、默认进行一次复制，操作与移动类似。
2、若选择多重复制(M)的方式，则可以通过选取多个位移来完成多次复制，用回车响应位移第二点提示结束命令。
3、若是有规则的多次复制可用阵列命令；无规则的多次复制可用复制命令中的（Ｍ）。
镜像（Mirror）命令
说明：
1、对称线是一条辅助线，命令执行完毕，将看不到该线。
2、若用“Y”响应是否删除原来的图形对象，则删除被镜像的图形。
3、若有文本、属性等不要进行镜像处理时，可设置系统变量MIRRTEXT=0；若MIRRTEXT=１则字符串被镜像。
旋转（Rotate）命令
命令: _rotate
UCS 当前的正角方向: ANGDIR=逆时针NGBASE=0
选择对象:
选择对象:
指定基点:
指定旋转角度或[参照(R)]:
指定参照角<0>:
指定新角度:
说明：参照—按参考方式输入旋转角。若参照角为A1新角度为A2，对象实际旋转角为A2－A1。
比例缩放（Scale）命令
(1)
(2)Reference——按输入的参考长度缩放图形。
Reference length: (输入参考长度L1)
New length: (输入新的长度L2)
说明
矩形阵列说明：
①行数和列数包括原图形本身, 两者均是整数, 不能同时为1。
②如果列距、行距取正值, 则向右上方增加列数和行数；否则, 向左下方增加列数和行
数。
环形阵列说明：
①圆形阵列对象的个数包括原图形。
②在提示“Rotate objects as they are copied?
倒角（Chamfer）命令
命令：_chamfer
(“修剪”模式) 当前倒角距离1 = 2.00，距离2 = 2.00
选择第一条直线或[多段线(P)/距离(D)/角度(A)/修剪(T)/方式(M)/多个(U)]:
说明：
多段线：对二维的多段线倒角。AutoCAD将在多段线相交的直线的顶端倒出倒角，产生的倒角将成为多段线的一部分。
距离：设置倒角距离。
角度：通过设置第一个倒角距离和倒角与第二条直线之间的夹角来确定倒角的位置。
修剪：设置在倒角时是否修剪掉选定的边到倒角之间的部分。
方式：控制使用两个倒角距离来创建倒角还是使用一个倒角距离和夹角来。
修剪（Trim）命令
命令: _trim
当前设置:投影=UCS，边=无
选择剪切边...
选择对象:
选择对象:
……
选择要修剪的对象，或按住Shift 键选择要延伸的对象，或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]:
……
修剪（Trim）命令
说明：
1、投影— 3D编辑中进行实体剪切的不同投影方法选择：
2、边—确定修剪边界与待修剪对象是延伸相交(Extend)，还是直接相交(No extend) ，缺省为No extend。
3、放弃—取消最近的一次修剪。
4、按住Shift 键选择要延伸的对象可实现延长至边界（Extend）命令的功能。
延长至边界（Extend）命令
命令: _extend
当前设置:投影=UCS，边=无
选择边界的边...
选择对象:
……
选择要延伸的对象，或按住Shift 键选择要修剪的对象，或[投影(P)/边(E)/放弃(U)]:
断开（Break）命令
说明：
1、如果第二个点不在对象上，则AutoCAD 将选择对象上与之最接近的点；因此，要删除直线、圆弧或多段线的一端，请在要删除的一端以外指定第二个点。
2、要将对象一分为二并且不删除某个部分，输入的第一个点和第二个点应相同。通过输入@ 指定第二个点即可实现此过程。
3、AutoCAD 按逆时针方向删除圆上第一个点到第二个点之间的部分，从而将圆转换成圆弧。
4、可以被切断的图形对象有直线、多义线、圆和圆弧等。
拉伸（Stretch）命令
注意：
1、必须用交叉窗口或交叉多边形窗口选择对象。
2、完全在窗口内的物体将发生移动；与窗口相交的物体将被拉伸；完全在窗口外的物体保持原位不变。
3、对于圆弧段，在拉伸变形过程中保持弦高不变；
4、对于圆或文本，圆心或文本的基点在窗口内，则圆或文本移动；若在窗口外，圆或文本保持原位不变。
偏移（Offset）命令
命令：_offset
指定偏移距离或[通过(T)] <1.0000>:
选择要偏移的对象或<退出>:
指定点以确定偏移所在一侧:
选择要偏移的对象或<退出>: ……
说明：
1)命令中的偏移量可以输入确定的数值，也可以通过给定两点来确定偏移量。
2)在输入偏移量的选项中的“通过”选项是通过给定新生成的对象通过的点来确定偏移量。
3)所产生的等距线与原图形的线型、颜色和图层一样。
拉长（Lengthen）命令
命令：_lengthen
选择对象或[增量(DE)/百分数(P)/全部(T)/动态(DY)]:
说明：
增量:设置变化值的大小。正值加长，负值缩短。
百分数:设置对象总长的百分比。当值大于100，长度/角度将增加，小于100时将缩短。
全部:设置对象的总长。当所选择的物体小于此数值时，对象将延长，延长与设置大小值匹配；相反，则缩短，缩短与设置大小值匹配。
动态:动态改变对象的大小。通过拖动端点，从而达到改变对象大小的效果。
注意：选线的位置就是要改变长度的一端。
分解（Explode）命令
分解功能对于不同的对象，分解的结果也不近相同；而且，分解后会使对象失去某些属性。二维多义线——分解为直线段和圆弧段，但会失去线宽和切线方向信息。
块——对带属性的图块，分解后将失去属性值，显示相应的属性标志。
多线——分解为组成的一条条直线，若为带填充的多线，填充属性将丢失。
多行文字——分解为单行文字。
标注尺寸——分解为文本、尺寸线、尺寸界限和箭头。
填充图案——分解为组成的一条条直线。
4.3.3 夹点编辑
、夹点的激活与取消
在没有点击任何命令下，用光标拾取对象，该对象就进入选择集状态，并显示该对象的夹点。夹点在AutoCAD中用小方框表示。此状态的点称为温点。
在对象上拾取一个温点，则此点变为热点（基点），即当前选择集进入夹点编辑状态。要生成多个热点，则在拾取温点时要同时按住Shift键。
选中的热点，在默认状态下，系统认为是拉伸点，移动的基准点，旋转的中心点，比例的中心点，镜象线的第一点，可以在拖动中快速完成编辑操作。
按ESC键，第一次取消所有热夹点的选择，第二次取消所有温夹点的选择。
夹点编辑模式
当选择好热夹点后，进入夹点编辑，它可以完成Stretch(拉伸)、Move (移动)、Rotate(旋转)、Scale(比例)，Mirror(镜像)、五种编辑模式操作。
五种模式的切换方法有以下三种：
第一种，按回车键或空格键。
第二种，在命令行中键入模式的前两个字母。
第三种，单击鼠标右键，弹出菜单选择。
4.4 图形对象的特性
4.4.1 图层的概念与操作
图层可想象成一叠没有厚度的透明纸，将具有不同特性的实体分别置于不同的图层，各层之间完全对齐，各层按同一基准点对齐，就可得到一幅完整的图形。
图层的特点
(1)用户可以在一幅图中指定任意数量的图层。系统对图层数没有限制，对每一层上的对象数也没有任何限制。
(2)每个图层有一个名字。当开始绘一幅新图时，AutoCAD自动创建层名为0的图层，这是AutoCAD的缺省图层，其余图层需由用户定义。
(3)一般情况下，一个图层上的对象应该是一种线型，一种颜色。用户可以改变各图层的线型、颜色和状态。
(4)虽然AutoCAD允许用户建立多个图层，但只能在当前图层上绘图。
(5)各图层具有相同的坐标系、绘图界限、显示时的缩放倍数。用户可以对位于不同图层上的对象同时进行编辑操作。
(6)用户可以对各图层进行打开(0N)、关闭(OFF)、冻结(FREEZE)、解冻(THAW)、锁定(LOCK)与解锁(UNLOCK)等操作，以决定各图层的可见性与可操作性，如下表。
图层的操作
打开图层特性管理器方法：
?菜单：格式、图层
?对象特性工具栏：图层
?命令：LAYER
执行命令后，屏幕上显示“图层特性管理器”对话框。可以创建新图层、删除无用图层及设置当前图层。还可以修改图层特性、修改图层状态等。
新建图层
1、图层名最长可达255个字符，可以是数字(0—9)、字母(大小写均可)或其他未被Windows 或AutoCAD使用的任何字符。但图层名中不允许含有大于号(＞)、小于号(＜)、斜杠(／)、反斜杠(＼)、引号(“”)、冒号(：)、分号(；)、问号(?)、逗号(，)、竖杠(|)、等于号(=)等符号。用户输入的小写英文字母，AutoCAD将自动替换成相应的大写字母，因此图层中没有大小写字母之分。
2、在当前图形文件中，图层名称必须是唯一的，不能和其他任何图层重名。
3、AutoCAD 支持中文图层名称，以方便中国用户使用。
4、新建图层时，如果在图层名称列表框中有一图层被选择，那么所新建的图层将自动地继承该图层的属性。
删除图层
利用CtrL键和鼠标单击可选择多个图层；利用Shift键和鼠标单击可选择连续的多个图层。
不能被删除的图层：
1、0层和Defpoints层。
2、当前层和含有实体的图层。
3、外部引用依赖层。
设置当前层
设置当前层的方法：
在图层特性管理器中，选择用户所需的图层名称，使其呈高亮度显示，然后单击Current按钮。
单击对象特性工具栏上的“将对象的图层置为当前”工具按钮，然后选择某个图形实体，即可将该实体所在的图层设置为当前层。
在对象特性工具栏的“图层控制”下拉列表框中，将高亮度光条移至所需图层名上，单击鼠标左键。
在命令行输入CLayer并回车，在提示下输入新选的图层名回车。
设置图层特性
设置图层颜色
①在图层列表框中选择图层；
②单击该图层的“颜色”图标，打开“选
择颜色”对话框；
③单击需要的颜色框；
④单击“确定”按钮，关闭对话框。
设置图层线型
①在图层列表框中选择图层；
②单击该图层的“线型”图标，打开“选
择线型”对话框；
③在对话框中选择要使用的线形。如
果没有需要的线形，单击“加载”按钮，
从线形库中加载需要的线形。
④单击“确定”按钮，关闭对话框。
设置图层线宽
①在图层列表框中选择图层；
②单击该图层的“线宽”图标，打开“线
宽”对话框；
③在对话框中选择使用的线宽；
④单击“确定”按钮，关闭对话框。
按下状态栏中的“LWT”按钮或打开
“显示线宽”开关来显示线宽。
图层、对象特性工具条
(1) 利用图层对话框对图层进行操作。
(2) 设置图层状态。
(3)将指定对象所在图层转化为当前层。
(4)上一个图层
(5)颜色控制
(6)线型控制
(7)线宽控制
4.4.2 设置新图形对象的特性
键入命令：COLOR
下拉菜单：格式/颜色
弹出选择颜色对话框。其中：
“Bylayer 随层”表示所希望的颜色是按图层本身的颜色来定。
“Byblock 随块”表示所希望的颜色是按图块本身的颜色来定。
如果选取以上二者之外的颜色，随后所绘制的实体的颜色将是独立的，不会随图层的变化而变更
4.4.3 设置全局线型比例
线型比例是关系到绘图效果的重要因素，线型比例不合适，就会造成虚线、点划线长短、间
隔过大或过小。
1）用LTSCALE命令设定整体线型比例
Command: LTSCALE
Enter new linetype scale factor <1.0000>:
2）用对话框设定整体线型比例
[Format格式］>[Linetype线型］
输入命令后，ＡutoCAD将弹出“Linetype Manger”(线型管理器）对话框。
4.4.4 设置当前图形对象的线型比例
要使同一线型具有不同的线型比例，可以设置当前图形对象的线型比例。当前图形对象的线型比例等于全局线型比例乘以当前局部线型比例。
Command: CELTSCALE↙
New scale factor <当前值>：(输入新的线型比例值)
4.4.5 特性匹配
将选定对象的特性应用到其他对象。
_matchprop
选择源对象:
当前活动设置: 颜色图层线型线型比例线宽厚度打印样式文字标注填充图案多段线视口
选择目标对象或[设置(S)]:
……
设置
显示“特性设置”对话框，可在其中控制要将哪些对象特性复制到目标对象。默认情况下，AutoCAD 选择“特性设置”对话框中的所有对象特性进行复制。
4.4.6 对象特性管理器
一、激活对象特性管理器：
(1)标准工具条：“特性”
(2)下拉菜单：工具/对象特性管理器、修改/特性
(3)键入命令：Properties
(4)快捷方式：选择对象后按鼠标右键，弹出快捷菜单，选择“特性”选项。
特性表的内容因编辑对象的不同而变化。在没有对象被选中时，窗口显示整个图纸的特性及它们的当前设置；选择单一对象，窗口内列出该对象的全部特性及其当前设置；选择同一类型的多个对象，窗口内列出这些对象的共有特性及当前设置；选择不同类型的多个对象。在“特性”窗口内则列出这些对象的基本特性以及它们的当前设置，用户可根据需要修改这些持性。
对象特性管理器
二、修改象象特性的方式：
?输入新值。
?单击右侧的箭头并从列表中选择一个值。
?单击[...] 按钮并在对话框中更改特性值。
?单击“拾取点”按钮，使用定点设备更改坐标值。
更改将立即生效。
要放弃更改，请在选项板中的空白区域中单击鼠标右键，然后在快捷菜单上单击“放弃”。
计算机辅助设计（CAD） 唯一的国家级CAD应用水平认证为您提升岗位竞争力 受认可的计算机辅助设计（CAD）专业技能将让您在竞争激烈的就业中脱颖而出。 高新考试计算机辅助设计（CAD）认证是对您知识和技能的可靠证明；代表着在专业设计领域的专业技术与实操技能。 拥有计算机辅助设计（CAD）认证将让您就业受益，助您在设计生涯中获取成功。 计算机辅助设计（CAD）认证能为您提供诸多的优势与好处，增加您的技术认可度。 认证性质 计算机辅助设计（CAD）认证考试是为提高大中专、职业技术院校在校学生以及企事业单位的工程技术人员的数字化设计能力而设计的应用、专业技术水平考试。 认证平台分类 计算机辅助设计-建筑-CAD、计算机辅助设计-机械-CAD、计算机辅助设计-服装-CAD 认证对象 任何希望证明所具备AutoCAD软件知识的人都可以参加认证。计算机辅助设计（CAD）认证强调持证者的技能和知识，任何在工作中使用AutoCAD软件的人都可以从认证项目中获益。通过计算机辅助设计（CAD）认证考试，即证明其具备完成指定工作任务的知识和技能。可应用职务 CAD程师、建筑设计／绘图人员、水电及其他工程绘图人员、机械设计／绘图人员、室内设计／装潢人员、计算机绘图人员、平面设计／美编人员、商业设计、工业设计等等。证书等级及发证机构 证书分为初级、中级、高级，由人力资源与社会保障部职业技能鉴定中心核发。 证书价值 该证书用于从事相关工作岗位的水平等级证明和职业资格证明，是职场岗位晋级、职称晋级和工资福利晋级的必要证书。高级技工（即国家三级）资格证书是日后申评国家二级（即
技师）和国家一级（即高级技师）的必要条件，也是学生从事相关工作的岗位能力证书。认证基本要求 要求考生比较系统地理解AutoCAD的基本概念和基本理论，掌握其使用的基本命令、基本方法，同时要求考生具有一定空间想象能力、抽象思维能力，要求考生在掌握基本操作的基础上能综合运用所学的知识、方法进行复杂产品的设计和开发。 认证方式与考试时间 计算机辅助设计（CAD）认证采用上机考试的形式，使用全国统一题库，按照操作或编程要求，完成指定的考试题目。操作技能考试全部在计算机的相应操作系统和应用程序中完成，实际测试操作能力与操作技能，中级考试时间为120分钟，高级考试时间为180分钟。认证内容 计算机辅助设计（CAD）认证主要是考核AutoCAD中的各种功能，包括人机交互、图档管理、对象生成与修改的高级功能、三维建模的方法、注释与剖面线填充、打印和发布图形，以及数据共享等方面。其中又以生成与修改对象、图档管理、人机交互、三维建模和注释与打印为主要内容。 为什么选择计算机辅助设计（CAD）认证 国家权威认证 由人力资源与社会保障部职业技能鉴定中心推出，至2012年6月全国已经有超过1000万人次参加高新技术考试。 为个人档案添光 无论读书,还是职场晋升,都要面对激烈的竞争,如果拥有计算机辅助设计（CAD）认证,你一定会从激烈的竞争中脱颖而出！ 满足职场技能 计算机辅助设计（CAD）认证给企业员工提供一种提升工作效率、证明自己具备专业技能的方式，这样更助于个人完善自己的职业生涯、增加自身价值！ 学分抵免 计算机辅助设计（CAD）认证项目获得了众多职业院校的认同，将其纳入教学计划，并对于获得计算机辅助设计（CAD）认证的学生给予学分抵免政策。
计算机辅助设计的发展与应用 【摘要】计算机辅助设计(CAD)技术作为关键的共性技术.其广泛应用将促使人们思想观念、工作模式、生产方式的转变，由此对世界经济产生的影响，完全可以与十八世纪的工业革命相比拟。我国CAD软件的开发和应用与国外相比，还有较大的距离，但我们相信，随着知识产权意识的不断增强，随着我国改革开放的不断深入，具有自主版权的CAD软件将不断发展，并更加成熟和完善。与此同时，它也必将拥有更大的市场。本文研究了计算机辅助设计的发展与应用 【关键词】计算机；辅助设计；应用 计算机辅助设计CAD是指利用计算机系统辅助完成工程设计的设计绘图、修改、分析、优化和检验的过程。这一概念产生于七十年代，最初是在机械、电子等领域内的实现。随着32位高档微型机的问世，及高分辨率大屏幕显示器等硬件设备的出现，CAD技术进人普及及应用阶段，并且相继出现了CAM(计算机辅助制造)、CAI(计算机辅助教学)等项计算机应用技术。这些技术已引起人们普遍重视，并且开发出了很多实用系统，在生产实践中起到了减轻人类劳动强度和提高工作效率的作用。CAD引人土木工程领域·现在已经应用与规划设计、施工管理等工作中，收到了显著的经济效益。CAD技术已成为缩短生产周期、降低成本、提高工程和产品质量的重要手段。目前国内土建应用软件不断成熟，已广泛应用与工程设计实践中，随着计算机应用技术的发展，CAD正向标准化、集成化、智能化的方向发展，必将更好地为设计服务。 一、CAD技术在工业中的应用 我国早在二十世纪七十年代就已经开展了CAD技术的研究。在八十年代，我国进行了大规模的CAD技术研究和开发。在“九五”计划期间，国家科委将CAD应用作为四大工程之一（先进制造技术、先进信息工程、CIMS工程、CAD应用工程）。 随着科学技术的发展，CAD技术日益成熟，已经广泛应用于工程技术、机械制造等领域，成为一个技术含量密集的产业，特别是在机械、农业、化工、航天、航空、军事、汽车、电力、船舶、建筑等行业中的应用已经较为普遍。CAD系统的应用解决了产品设计数字化问题，影响和改变着工业的各个方面，使传统的产品设计技术及方式发生了深刻的变革，大大提高了设计的质量和效率。CAM系统的应用解决了实际产品的加工制造问题，提高了零部件的加工精度和产品的制造质量。CAD技术的应用，充分发挥了计算机及外围设备的能力，把计算机的高速度、准确性和大存储量与技术人员的思维能力、综合分析能力结合起来，从而大幅提高了生产效率，缩短了产品的研发周期，提高了设计和制造的质量，节约了原材料和能源，加速了产品更新换代，提高了企业的竞争能力。近年来，一批反映时代潮流的商品化CAD软件在我国广泛使用，如Pro/E、CATIA、UG、Cimatron等。另外，国内一些公司开发出了一批具有自主知识产权的CAD/CAM系统，如广州红地技术公司推出的金银花CAD系统、北航海尔公司开发的CAXA系列软件、武汉开目系列软件等。这些系统已具有很强的实用性和先进性，价格大大低于国外软件，进一步促进了CAD技术在我国的应用和发展。 二、计算机辅助设计的发展 1、智能化 要使自己的产品、工程和系统的质量好、成本低、市场竞争力强，就需要用最好的设计、最好的加工和最好的管理，迫切需要总结国内外相关产品、工程和系统设计制造的经验教训，把成功的设计制造经验做成智能设计、智能制造系统去指导新产品、新工艺和新系统的设计制造，才能使自己的产品、工程和系统具有创造性。目前在智能CAD方面主要开展了以下几方面的工作。 2、多学科多功能综合产品设计技术
光学设计软件介绍 ZEMAX是美国焦点软件公司所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算Sequential及Non-Sequential的软件。版本等级有SE：标准版，XE：完整版，EE：专业版（可运算Non-Sequential），是将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表集成在一起的一套综合性的光学设计仿真软件。ZEMAX的主要特色：分析：提供多功能的分析图形，对话窗式的参数选择，方便分析，且可将分析图形存成图文件，例如：*.BMP, *.JPG．．．等，也可存成文字文件*.txt；优化：表栏式merit function参数输入，对话窗式预设merit function参数，方便使用者定义，且多种优化方式供使用者使用；公差分析：表栏式Tolerance参数输入和对话窗式预设Tolerance参数，方便使用者定义；报表输出：多种图形报表输出，可将结果存成图文件及文字文件。 CODE V是Optical Research Associates推出的大型光学设计软件，功能非常强大，价格相当昂贵CODE V提供了用户可能用到的各种像质分析手段。除了常用的三级像差、垂轴像差、波像差、点列图、点扩展函数、光学传递函数外，软件中还包括了五级像差系数、高斯光束追迹、衍射光束传播、能量分布曲线、部分相干照明、偏振影响分析、透过率计算、一维物体成像模拟等多种独有的分析计算功能。是世界上应用的最广泛的光学设计和分析软件，近三十多年来，Code V进行了一系列的改进和创新，包括：变焦结构优化和分析；环境热量分析；MTF和RMS波阵面基础公差分析；用户自定义优化；干涉和光学校正、准直；非连续建模；矢量衍射计算包括了偏振；全球综合优化光学设计方法。 CODE V是美国著名的Optical Research Associates（ORA?）公司研制的具有国际领先水平的大型光学工程软件。自1963年起，该公司属下数十名工程技术人员已在CODE V程序的研制中投入了40余年的心血，使其成为世界上分析功能最全、优化功能最强的光学软件，为各国政府及军方研究部门、著名大学和各大光学公司广泛采用1994年，ORA公司聘请北京理工大学光电工程系为其中国服务中心。与国际上其它商业性光学软件相比，CODE V的优越性突出地表现在以下几个方面： 1．CODE V可以分析优化各种非对称非常规复杂光学系统。这类系统可带有三维偏心或倾斜的元件；各类特殊光学面如衍射光栅、全息或二元光学面、复杂非球面、以及用户自己定义的面型；梯度折射率材料和阵列透镜等等。程序的非顺序面光线追迹功能可以方便地
精心整理 计算机辅助设计与制造 闭卷考试； 考试题型：名词解释 单选 填空 综合 判断 第1章 1.4 广义 狭义 设计；NC自动编程；计算机辅助测试技术；动态仿真；工程数据管理； 4.CAD/CAM系统大致分为两类：通用集成化（CADAM,UG-II,Pro/ENGINEER, I-DEAS,CV）；单功能系统（GDS,GNC,PLOYSURE,GEMS）; 5.CAD技术与CAM技术结合起来，实现设计、制造一体化具有的明显优越性： （1）有利于发挥设计人员的创造性，将他们从大量繁琐的重复劳动中解放出来。 （2）减少设计、计算、制图、制表所需时间，缩短设计周期。
（3）由于采用了计算机辅助分析技术，可以从多方案中进行分析、比较，选出最佳方案，有利于实现设计方案的优化。 （4）有利于实现产品的标准化、通用化和系列化。 （5）减少零件早车间的流通时间和在机床上装卸、调整、测量、等待切削的时间，提高了加工效率。 （6）先进的生产设备既有较高的生产过程自动化水平，又能在较大范围内适应加工对象的变化，有利于企业提高应变能力和市场竞争力。 （7 （8） 第2章 1. 2.根据以大型 3.根据 立的） 4.根据 5. （1 （2 磁带类、光盘类（光盘存储器）； （3）显示器、键盘、鼠标。 6.输入设备（填空、选择、判断）：键盘；鼠标和操纵杆；数字化仪；图形版（图形输入板）；光笔；触摸屏；扫描输入设备；语音输入设备；数据手套；位置传感器； 7.输出设备（填空、选择、判断）：显示器；打印机；绘图机；立体显示器；3D听觉环境系统；生产系统设备[加工设备（各类数控机床、加工中心）；物流搬运设备（有轨小车、无轨小车、机器
第1章计算机辅助设计概述 1.1 计算机辅助设计的概念 计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD），它是计算机科学技术发展和应用中的一门重要技术。所谓CAD技术，就是利用计算机快速的数值计算和强大的图文处理功能来辅助工程师、设计师、建筑师等工程技术人员进行产品设计、工程绘图和数据管理的一门计算机应用技术，如制作模型、计算、绘图等。 计算机辅助设计对提高设计质量，加快设计速度，节省人力与时间，提高设计工作的自动化程度具有十分重要的意义。现在，它已成为工厂、企业和科研部门提高技术创新能力，加快产品开发速度，促进自身快速发展的一项必不可少的关键技术。 与计算机辅助设计（CAD）相关的概念有： CAE（Computer Aided Engineering ）：计算机辅助分析。就是把CAD设计或组织好的模型，用计算机辅助分析软件对原设计进行仿真设计成品分析，通过反馈的数据，对原CAD设计或模型进行反复修正，以达到最佳效果。 CAM（Computer Aided Manufacture ）：计算机辅助制造。就是把计算机应用到生产制造过程中，以代替人进行生产设备与操作的控制，如计算机数控机床、加工中心等都是计算机辅助制造的例子。CAM不仅能提高产品加工精度、产品质量，还能逐步实现生产自动化，对降低人力成本、缩短生产周期有很大的作用。 把CAD、CAE、CAM结合起来，使得一项产品由概念、设计、生产到成品形成，节省了相当多的时间和投资成本，而且保证了产品质量（如图1-1所示）。 是 图1-1 计算机辅助设计过程 计算机辅助设计（CAD）技术是集计算、设计绘图、工程信息管理、网络通讯等计算机及其他领域知识于一体的高新技术，是先进制造技术的重要组成部分。其显著特点是：提高设计的自动化程序和质量，缩短产品开发周期，降低生产成本费用，促进科技成果转化，提高劳动生产效率，提
光学设计辅助报告 姓名：张雨辰 学号：1011100139
光学计算机辅助设计报告 内容一：已知参数双胶合望远物镜的像质评价 1）像质评价的意义： 任何一个光学系统不管用于何处，其作用都是把目标发出的光按仪器工作原理的要求改变它们的传播方向和位置，送入仪器的接收器，从而获得目标的各种信息，包括目标的几何形状、能量强弱等。因此，对光学系统成像性能的要求主要有两个方面：第一方面是光学特性，包括焦距、物距、像距、放大率、入瞳位置、入瞳距离等；第二方面是成像质量，光学系统所成的像应该足够清晰，并且物像相似，变形要小。第一方面的内容即满足光学特性方面的要求属于应用光学的讨论范畴，第二方面的内容即满足成像质量方面的要求，则属于光学设计的研究内容。 从物理光学或波动光学的角度出发，光是波长在400~760nm的电磁波，光的传播是一个波动问题。一个理想的光学系统应能使一个点物发出的球面波通过光学系统后仍然是一个球面波，从而理想地聚交于一点。但是实际上任何一个实际光学系统都不可能理想成像。所谓像差就是光学系统所成的实际像与理想像之间的差异。由于一个光学系统不可能理想成像，因此就存在一个光学系统成像质量优劣的评价问题，从不同的角度出发会得出不同的像质评价指标。从物理光学出发，推导出几何像差等像质评价指标。有了像质评价的方法和指标，设计人员在设计阶段，即在制造出实际的光学系统之前就能预先确定其成像质量的优劣，光学设计的任务就是根据对光学系统的光学特性和成像质量两方面的要求来确定系统的结构参数。 2）像质评价的方法与Zemax实现： 对于像质评价有两个阶段：1 设计完成后，加工前，对成像情况进行模拟仿真；2 加工装配后，批量生产前，要严格检测实际成像效果。当前我们所作的工作就是对第一阶段进行实际讨论。对于像质评价的方法有两种：1 不考虑衍射：光路追迹法（点列图，像差曲线）； 2 考虑衍射：绘制成像波面，光学传递函数等；有： 瑞利判断：几何像差曲线进行图形积分得到波像差； 中心点亮度（斯托列尔准则）：成像衍射斑的中心亮度和不存在像差时衍射斑的中心亮度之比S.D来表示成像质量； 分辨率：反映光学系统分辨物体细节的能力，可以评价成像质量； 点列图：由一点发出的许多光线经光学系统后，因像差使其与像面的交点不再集中于同
Shanghai Second Polytechnic University 智能制造与控制工程学院（工学部）计算机辅助设计（Pro Engineer 4.0） 课程设计报告 一．课题名称 CB-B 25型齿轮泵 班级：12机工A1 小组成员：李书越陈悦豪 组长：李书越 二．所绘制产品的功能和工作原理描述 CB-B25低压齿轮油泵是将机械能转换为液压能的转换装置。 图1为齿轮泵的工作原理图。装在壳体内的一对齿轮的齿顶园柱及侧面均与壳体内壁接触，因此各个齿间槽间均形成密封的工作空间。齿轮泵的内腔被相互啮合的轮齿分为左、右两个互不相通的空腔a和b，分别与吸油口m和排油口n相通。当齿轮按图示方向旋转时，左侧吸油腔a的轮齿逐渐分离，工作空间的容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在大气压力的作用下，经吸油管进入吸油口m。吸入到齿问的油液在密封的工作空间中随齿轮旋转带到右侧的排油腔b，因右侧的齿轮逐渐啮合，工作空间的容
Shanghai Second Polytechnic University 智能制造与控制工程学院（工学部）积逐渐减小，所以齿间的油液被挤出，从排油口n经油管输出。当齿轮不停旋转时，左、右两腔不断完成吸油和排油过程，将压力油输送到液压系统中。 CB-B25齿轮泵应用范围：用于机床、工程机械的液压系统，作为液压系统的动力源，也可作润滑泵，输油泵使用。 齿轮泵工作原理是通过齿轮啮合产生的空间将油从油箱挤压到润滑部位 在术语上讲，齿轮泵也叫正排量装置，即像一个缸筒内的活塞，当一个齿进入另一个齿的流体空间时，液体就被机械性地挤排出来。因为液体是不可压缩的，所以液体和齿就不能在同一时间占据同一空间，这样，液体就被排除了。由于齿的不断啮合，这一现象就连续在发生，因而也就在泵的出口提供了一个连续排除量，泵每转一转，排出的量是一样的。随着驱动轴的不间断地旋转，泵也就不间断地排出流体。泵的流量直接与泵的转速有关。实际上，在泵内有很少量的流体损失，这使泵的运行效率不能达到100%，因为这些流体被用来润滑轴承及齿轮两侧，而泵体也绝不可能无间隙配合，故不能使流体100%地从出口排出，所以少量的流体损失是必然的。然而泵还是可以良好地运行，对大多数挤出物料来说，仍可以达到93%～98%的效率。对于粘度或密度在工艺中有变化的流体，这种泵不会受到太多影响。如果有一个阻尼器，比如在排出口侧放一个滤网或一个限制器，泵则会推动流体通过它们。如果这个阻尼器在工作中变化，亦即如果滤网变脏、堵塞了，或限制器的背压升高了，则泵仍将保持恒定的流量，直至达到装置中最弱的部件的机械极限(通常装有一个扭矩限制器)。 三．所绘制产品的主要结构分析 文后为CB-B 25型齿轮泵的全部零件图。图3的右上方为该齿轮泵的轴测装配图，左上方为轴和齿轮的局部轴测装配图，下面为部分零件的分离式轴测图，以便详细看清楚各零件的结构。轴测图上各零件的编号与图文后零件图上的序号相一致，为叙述方便，泵体及左端盖上各空腔均用小写拉丁字母标注在其轴测图上。 一对相互啮合的齿轮6装在泵体2中，由主动轴4带动回转。主动轴4和从动轴5与两个齿轮6问用平键连接，主动轴的外伸端也装有一平键，三个平键的尺寸均为5×16。轴4、5上各有两个R0.9的凹槽(见文后件4、5的零件图)，分别装4个轴用钢丝
目录 一、建立初始结构 (2) 二、插入多重组态 (2) 三、优化操作数 (3) 四、进行优化 (5) 五、镜头替换 (7) 六、公差分析 (8) 七、零件图 (9) 八、设计感想 (11)
一、建立初始结构 打开ZEMAX,新建一个文件，输入初始数据，设置数值孔径为0.24，波长为1.55nm后的2D图形与斑点图如下： 图1 二、插入多重组态 （一）插入Config1-3三个组态：打开Editor--Multi Configuration Editor--Insert(加两行)--Insert Config（加两列）； （二）设置厚度：将 7、9、11三个面的厚度分别设为50m、100m、150m； （三）此时，3D图如下： 图2
三、优化操作数 1.设置约束条件 （一）输入操作数； （二）用到的操作数： TTHI:设置厚度 OPLT:厚度、间隙小于多少 REAX:实际光线数据的约束 OPGT:厚度、间隙大于多少 EFLX:两器件组合焦距 EFFL:两器件系统焦距 DIFF:两个操作数相减 ABSO:取绝对值 （三）设置相应的Target与Weight值，双击刷新Value与Contrib（贡献值）如下图： 图3
图4 （四）设置完成后初始图： 图5
四、进行优化 （1）根据上述问题进行修改，优化 MXCA的贡献值过大，我将MXCA –surf1、surf2的值由1-11改为1-10，优化（opt）后贡献值接近0，修改数据优化后： 图6
（2）出现的错误图形 错误原因：6.7面相隔距离太近 图7 （3）由于初始结构图形较差，修改参数（将后3个镜面曲面半径设置成无穷）查看贡献值，修改数据优化后 图8
一、Auto CAD（计算机辅助设计）版本介绍：2002、2004、2005、2007、2008、2009等。 ※高版本可以打开同版本或低版本的图纸，但低版本的图纸不能打开高版本的图纸。 例：Auto CAD2005的图纸可以用Auto CAD2005、2007、2008、2009打开，而用Auto CAD2004、2002就打不开。如果电脑中安装的是Auto CAD2004的版本，那此版软件只能打开Auto CAD2004、2002或更低的版本，Auto CAD2004（不含2004）以上高版本的图纸就打不开了。这时应把高版本的图纸另存为低版本的图纸。（请注意：文件类型为.dwg格式） 二、打开“Auto CAD图纸” 1.打开需要的图纸如“三幼平面图”双击； 2.出现“指定字体给样式”对话框，选择国标字体“gbcbig.shx”，点确定。（请注意：一般图纸均选择国标字体，有可能需重复这个操作选择国标字体“gbcbig.shx”，点确定。直到可以打开图纸。）
3. ※，可以说是 ※（1）鼠标的滚轴前后滑动，可以将图形放大、缩小。（2）按住鼠标滚轴拖动图形，可以移动图形。（请注意：（1） （2）配合使用，放大、缩小，左右上下移动。）相当于工具栏中如果赶上没有滚轴的鼠标，就用这 个吧。 ※绘图工具如下： （当不知道这些图形代表什么，把鼠标箭头放在上，等一会儿，会出现中文。） 第一个是直线，点左键，开始画图，终止画图按“确认”即可终止。 第三个是多段线“确认”即可终止。（请注意：多段线可用于电气图纸中电气管线的长度计量，也可用于快速粗略的计算面积。） 例：计算亲子活动室的面积，用左键点多段线，粉色线从 起点围一圈画回起点即可，按Li后，按空格出现“文本窗口”。
ZEMAX ZEMAX是美国焦点软件公司所发展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套可以运算Sequential及Non-Sequential的软件。版本等级有SE：标准版，XE：完整版，EE：专业版（可运算Non-Sequential）。 ZEMAX的主要特色：分析：提供多功能的分析图形，对话窗式的参数选择，方便分析，且可将分析图形存成图文件，例如：*.BMP, *.JPG．．．等，也可存成文字文件*.txt；优化：表栏式merit function参数输入，对话窗式预设merit function参数，方便使用者定义，且多种优化方式供使用者使用；公差分析：表栏式Tolerance参数输入和对话窗式预设Tolerance 参数，方便使用者定义；报表输出：多种图形报表输出，可将结果存成图文件及文字文件。 CODE V CODE V是世界上应用的最广泛的光学设计和分析软件，近三十多年来，Code V进行了一系列的改进和创新，包括：变焦结构优化和分析；环境热量分析；MTF和RMS波阵面基础公差分析；用户自定义优化；干涉和光学校正、准直；非连续建模；矢量衍射计算包括了偏振；全球综合优化光学设计方法。 OSLO oslo是一套标准建构系统及最佳化的光学软件。最主要地，他是用来决定光学系统中最佳组件的大小和外型，如照相机、客户产品、通讯系统、军事/外层空间应用以及科学仪器等。除此之外、他也常用于仿真光学系统性能以及发展出一套对光学设计、测试和制造的专门软件工具。 LENSVIEW LensVIEW为搜集在美国以及日本专利局申请有案的光学设计的数据库，囊括超过18,000个多样化的光学设计实例，并且每一实例都显示它的空间位置。它搜集从1800年起至目前的光学设计数据，这个广博的LensVIEW数据库不仅囊括光学描述数据，而且拥有设计者完整的信息，摘要，专利权状样本，参考文件，美国和国际分类数据，和许多其它的功能。LensVIEW 并能产生各式各样像差图，做透镜的快速诊断，和绘出这个设计的剖面图。 ASAP ASAP是功能强大的光学分析软件，是专为仿真成像或光照明的应用而设计，让您的光学工程工作更加正确且迅速。ASAP让您在制作原型系统或大量生产前可以预先做光学系统的仿真以便加快产品上市的时间。 传统描光程序的速度是非常烦琐秏时的。ASAP对于整个非序列性描光工具都经过速度的优化处理，让您可以在短时间内就可做数百万条几何描光的计算。光线可不计顺序及次数的经过表面，还可向前，向后追踪。此外ASAP具有强大的指令集可以让您进行特性光线以及物体的
CAD概述 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(ComputerAidedD raw—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。 CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design) 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。
计算机辅助设计 一、名词解释 CAM-----计算机辅助制造。 消隐-----是指在三维图形显示中,选用合适的投影方法,消除实际上看不见的线或面给人以对图形的立体感。 1. 曲面造型——是用有向棱边围成的部分来定义形体表面，由面的集合来定义形体。 2. CIMS——计算机集成制造系统，CIMS是在柔性制造技术、计算机技术、信息技术以及系统科学的基础上，将制造工厂的生产、经营活动所需的各种分布的自动系统通过简化、要素与标准化有机地集成起来，以获得适用与多品种，中小批量生产的高效益，高柔性的智能生产统。 3.虚拟现实——采用计算机技术生成的一个逼真的、具有视、听、触、嗅、味等多种感知的虚拟环境，置身于该环境中的人可以通过各种传感交互设备与这一虚拟的现实进行相互作用，达到彼此交替更迭，融为一体的程度。 4. 几何造型——是一种技术，它能将物体的形状和属性存储在计算机内，形成该物体的三维几何模型。 5. CAPP——计算机辅助工艺设计简称CAPP,是应用计算机快速处理信息功能和具有各种决策功能的软件来自动生产工艺文件的过程。 6. 逼近——求出在几何形状上与给定型值点列的连接线相近似的曲线或曲面，称之为曲线或曲面的逼近。 7. 图形扫描仪——是将图形（如工程图等）和图像（如照片、广告画等），经过光电扫描转换装置的作用，扫描输入到计算机中，以象素信息进行存储表示的一种输入设备。 8. 光顺——光顺通俗的含义是指曲线的拐点不能太多,若太多,曲线看上去拐来拐去，很不顺眼。 9. AC系统——是自动控制系统。它是根据加工中测得的加工变量去控制切削速度和进给量的一个控制系统。 10. CAID——计算机辅助工业设计，即在计算机及其相应的计算机辅助工业设计系统的支持下，进行工业设计领域的各类创造性活动。 二、填空 1.对参数方程处理的几种常用方法为插值、逼近、光顺、光滑、拟合。 2.C A D／C A M技术的贡献具体表现在并行工程、虚拟新产品开发、实现CIMS的基础几个方面。 3. CAPP的几项关键技术为CAPP零件信息的输入、特征识别技
光电器件 照明用LED光学系统的计算机辅助设计 严 萍,李剑清 (浙江工业大学信息工程学院,浙江杭州310032) 摘 要: 介绍了LED在照明领域的应用前景,提出了利用计算机辅助非序列光线追迹设计照明用LED的光学系统的分析方法,以达到计算机虚拟试制LED的目的。 关键词: LED;色还原性;非序列光线追迹;虚拟试制 中图分类号:TN312.8 文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2004)03-0181-02 Computer Aid Design of Optical System of LED for Illumination YAN Ping,LI Jian qing (C ollege of Information Engineering,Zhejiang University of Technology,Hangzhou310032,CHN) Abstract: The application prospects of LED in the illumination field are review ed.An analysis method w ith w hich optical system of LED for illumination is designed by computer aid non sequential ray trace is introduced to achieve virtual prototype of optical design. Key words: LED;color rendition;color rendering index(CRI);non sequential ray trace; v irtual prototy pe 1 引言 半导体发光二极管(LED)是一种直接将电能转换成光能的固态半导体器件。发光二极管的结构主要由芯片、电极和光学系统组成。通常由塑料密封材料组成的光学系统和电极机构构成LED的绝大部分体积。LED可发射红、黄、绿、蓝或白光。发光波长或颜色由芯片的组成材料所决定。高亮度LED被认为是新一代的照明光源。 发光二极管用于照明有许多的优点:工作电压低,耗电量少;性能稳定,寿命长(可达10万小时);抗冲击,耐振动性强;重量轻,体积小,成本低。高亮度单色光的LED已得到了广泛的应用。LED可直接发射所需颜色的波长,无需用滤光片,尽管它们比传统的灯泡昂贵,但它具有更高的性能价格比。例如,功耗10W的红色LED交通信号灯就可替代传统的150W白炽信号灯,而且LED信号灯的寿命至少5年,但白炽灯的寿命通常只有半年。单色LED在广告显示、路牌显示、航班警告灯、跑道灯、汽车尾灯和建筑装璜等领域目前已有广泛的应用。 对于普通照明来说,用越多的颜色混合来获得的白光,色还原性就越高。它的难点是如何使从不同光源发出的不同颜色的分裂光均匀地混合成白光。此外,由于不同颜色的LED芯片有着不同的驱动电压要求,不同的衰竭性能以及不同的温度性能,这就需要开发一种复杂的控制系统。 2 LED光学系统的计算机辅助设计 LED光学系统设计包括LED器件内的光学设计和LED器件外的二次光学设计。LED内光学器件通常由芯片、反射镜和由塑料密封材料制成的光学透镜所组成。芯片、反射镜和透镜的几何形状决定了LED的光提取效率和光能量分布。LED器件的外光学设计主要是根据不同的实际应用使光能量重新分布,从而达到更有效、更合理地使用有限光能量的目的。 和其他光源的应用一样,光学工程师运用光学原理来设计LED的实际光学系统。计算机辅助设计在光学工程领域是一非常有用的工具。目前市场 半导体光电!2004年第25卷第3期严 萍等: 照明用LED光学系统的计算机辅助设计 收稿日期:2004-02-26.
第一章服装CAD概况 一、服装CAD概述： CAD是计算机辅助设计Computer Aided Design的英文缩写，应用于服装领域的CAD，我们称为“服装CAD”，也就是计算机辅助服装设计。 二、国内外服装CAD发展状况、趋势及前景 服装CAD是于20世纪60年代初在美国发展起来的，目前美国、日本等发达国家的服装CAD普及率已达到90%以上。我国的服装CAD技术起步较晚，但发展的速度很快，虽然技术上有一定差距，但普及率已经越来越高，并且技术上也在逐渐完善。 三、服装CAD的应用环境： 服装CAD产品由计算机硬件及应用软件组成。 1、硬件配置 硬件系统由计算机、输入设备、输出设备组成。 1)输入设备包括数字化仪（也叫读图板）、扫描仪、数码相机等 2)输出设备包括绘图仪、打印机、切割机、裁床等 2、软件构成 服装CAD系统主要包括：款式设计系统（Fashion Design System）、结构设计系统（Pattern Design System）、推板设计系统（Grading System）、排料设计系统（Marking System）、试衣设计系统（Fitting Design System）、服装管理系统（Management System）等。 四、目前比较常用的服装CAD软件： 浙江爱科、台湾富怡、北京航天、日升天辰、丝绸之路、美国的格柏（GGT）、美国的匹吉姆（ＰＧＭ）、法国的力克（Lectra）、香港博克等。 其他服装CAD软件： 比力、日本旭化成、优卡、服装樵夫CAD系统、金顶针服装设计大师、佑手、德卡、Pay back CAD韩国派贝克打板、DoCad（度卡）、宝仙路、东丽、TOP3000(拓普打版)、丽格等。 我们将要学习的是爱科服装CAD，爱科公司地处浙江杭州成立于1994年，到目
控制系统计算机辅助 设计实验 一、实验教学目标与基本要求 上机实验是本课程重要的实践教学环节。实验的目的不仅仅是验证理论知 识，更重要的是通过上机加强学生的实验手段与实践技能，掌握应用MATLAB/Simulink 求解控制问题的方法，培养学生分析问题、解决问题、应用知识的能力和创新精神，全面提高学生的综合素质。 通过对MATLAB/Simulink进行求解，基本掌握常见控制问题的求解方法与命令调用，更深入地认识和了解MATLAB语言的强大的计算功能与其在控制领域的应用优势。
二、题目及解答 第一部分：MATLAB 必备基础知识、控制系统模型与转换、线性控制系统的计算机辅助分 析： 编写rossler.m文件： function dx=rossler(t,x) dx=[-x(2)-x(3);x(1)+0.2*x(2);0.2+(x(1)-5.7)*x(3)]; 主函数： >> x0=[0;0;0]; [t,y]=ode45('rossler',[0,100],x0); plot3(y(:,1),y(:,2),y(:,3)),grid >> plot3(y(:,1),y(:,2),y(:,3)),grid >> plot(y(:,1),y(:,2)),grid 所的图像：三维相轨迹（下图） xoy平面投影 2. 编写c2exmobj.m文件：
function y=c2exmobj(x) y=x(1)^2-2*x(1)+x(2); 编写c2exmcon.m文件： function [c,ce]=c2exmcon(x) ce=[]; c=[4*x(1)^2+x(2)^2-4]; 主函数为： A=[];B=[];Aeq=[];Beq=[];xm=[0;0];xM=[];x0=[0;0]; ff=optimset;ff.Tolx=1e-10;ff.TolFun=1e-20; x=fmincon('c2exmobj',x0,A,B,Aeq,Beq,xm,xM,'c2exmcon',ff) 运行结果： Warning: Trust-region-reflective method does not currently solve this type of problem, using active-set (line search) instead. > In fmincon at 422 Optimization terminated: first-order optimality measure less than options.TolFun
计算机辅助设计的最近发展趋势
计算机辅助设计的最近发展趋势 当前世界各国都把提高制造业的自动化程度作为发展制造技术的主要方向，在微电子技术飞速发展的今天，计算机辅助设计与制造、数控技术、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统等已成为提高劳动生产率的强大手段，成为工业现代化的标志。计算机辅助设计就是工业自动化向智能化发展中的一项关键性技术。 CAD是计算机辅助设计的缩写，也就是使用计算机和信息技术来辅助工程师和设计师进行产品或工程的设计。CAD技术是一项综合性的、正在迅速发展和应用的高新技术。综观CAD技术的发展历史，它起源于计算机图形学技术的发展。20世纪70年代是CAD技术的充实提高时期，20世纪80年代是CAD技术取得大发展的时期，20世纪90年代是CAD技术广泛普及、继续完善和向更高水平发展的时期。出现了成熟的高度标准化、集成化的CAD系统，由于PC平台的性能越来越好，基于Windows和WindowsNT平台的价廉物美的系统相继出现，使CAD技术的普及应用更具广阔诱人的前景。 CAD技术综合了信息技术和制造业、工程设计等各个行业、各个领域的技术，日趋成熟。它应用广泛，几乎覆盖了机械、汽车、航空航天、电子、建筑工程、轻工、纺织、服装、家电乃至体育、文艺影视等各个领域。它是促进科技成果转化，提高产品和工程设计水平、
缩短新产品开发周期、降低成本、大幅度提高劳动生产率的重要技术手段，是提高企业自主开发能力、技术创新能力和市场应变能力，参与国际竞争的重要条件。其作用和地位日益为广大科技界和产业界人士所认识。也有人认为CAD技术是自电力技术发展以来对工业界影响最大，能牵动整个产业界向前发展的技术。目前各个国家都非常重视CAD技术的发展和应用。如美国的AMT计划、日本的IMS发展计划、欧洲共同体的ESPRIT计划、韩国的G7计划等都是围绕着以CAD 技术为基础的先进制造技术展开的。我国在经过了“六五”、“七五”等科技发展计划的准备，在“八五”期间明确提出了在全国范围内实施“CAD应用工程”，大力推广这一技术，并在“863”高科技发展计划中确立了以先进制造技术为内容的主题工程。这一切都反映出我国对该技术极端重视，并进其全力推广普及。 建立在开放式、分布式工作站网络上的CAD/CAM集成化系统将成为CAD技术发展的主要趋势。 建立在网络局域网乃至广域网上的CAD/CAM集成化系统能管理起一个企业的整个生产周期的所有环节，它把企业计划、方案制定、产品设计、工艺设计、生产组织、数控编程、组装模拟、运动仿真、测试试验和文档编写，以及销售管理等内容集成到一个统一的文件中，通过软件实现资源共享和信息集成。这是未来若干年内对传统工业进行改造的重点。
1.APSS.v 2.1.Winall.Cracked 光子学设计软件，可用于光材料、器件、波导和光路等的设计 2.ASAP.v7.14/7.5/8.0.Winall.cracked/Full 世界各地的光学工程师都公认ASAPTM（Advanced Systems Analysis Program，高级系统分析程序）为光学系统定量分析的业界标准。 注：另附9张光源库 3.Pics3d.v200 4.1.28.winall.cracked 电子.光学激光2D/3D有限元分析及模形化装置软件 https://www.doczj.com/doc/1e13680153.html,stip.v2004.1.28.winall.cracked 半导体激光装置2D模拟软件 5.Apsys.2D/3D.v2004.1.28.winall.cracked 激光二极管3D模拟器 6.PROCOM.v2004.1.2.winall.cracked 化合物半导体模拟软件 7.Zemax.v2003.winall.cracked/EE ZEMAX 是一套综合性的光学设计仿真软件，它将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表集成在一起。 8.ZEBASE Zemax镜头数据库 9.OSLO.v6.24.winall.licensed/Premium OSLO 是一套处理光学系统的布局和优化的代表性光学设计软件。最主要的，它是用来决定光学系统中最佳的组件大小和外型，例如照相机、客户产品、通讯系统、军事 /外太空应用以及科学仪器等。除此之外，它也常用于仿真光学系统性能以及发展出一套对光学设计、测试和制造的专门软件工具。 10.TracePro.v324.winall.licensed/Expert TracePro 是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、分析辐射度和亮度的软件。它是第一套以符合工业标准的ACIS(固体模型绘图软件)为核心所发展出来的光学软件，是一个结合真实固体模型、强大光学分析功能、信息转换能力强及易上手的使用界面的仿真软件，它可将真实立体模型及光学分析紧紧结合起来，其绘图界面非常地简单易学。 11.Lensview.UPS.winall.cracked LensVIEW 为搜集在美国以及日本专利局申请有案的光学设计的数据库，囊括超过 18,000个多样化的光学设计实例，支持Zemax，OSLO，Code V等光学设计软件。 12.Code V.v940.winall.licensed CODE V是美国著名的Optical Research Associates公司研制的具有国际领先水平的大型光学工程软件。 13.LightTools.v4.0/sr1.winall.cracked LightTools是一个全新的具有光学精度的交互式三维实体建模软件体系，提供最现代化的手段直接描述光学系统中