计算机辅助设计概述培训课件

AutoCAD进行二次开发的方法。
4
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
5
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：
7
➢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。
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， 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。 CAD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。
CAD技术所涉及到的技术：
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、 基于WEB的网络应用与开发技术。
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？
1ห้องสมุดไป่ตู้
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）
2
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
➢ （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。
15
➢ （2）CAD与计算机绘图、计算机图形学的区别
➢ 计算机绘图：摆脱繁重的手工绘图 ➢ 计算机图形学（Computer Graphics，简称CG）：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。 ➢ 1）计算机绘图是CG的一个分支 ➢ 2）计算机绘图不是CAD的全部内涵，但是它是CAD技术基础之一 ➢ 3）CG是一门独立的学科，与CAD有明显区别
设计是“设计-评价-再设计”过程
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 N 满意吗
Y 工艺设计、加工制造
性能试验 N
满意吗 Y
设计定型
图1-1 产品开发过程 14
➢2、CAD的基本概念
➢ （1）定义： ➢ 计算机辅助设计（computer aided design, CAD）指应用计
3
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
➢ 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的应用，并逐渐扩展 到其它部门。
10
➢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（Turnkey System） 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 。
➢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）
6
➢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”（WhirlWind Ⅰ)图形显示设备
11
➢4）飞速发展时期（20世纪80年代）
12
➢5）标准化、集成化、智能化和网络化发展时期 （20世纪90年代）
13
1.2 CAD的基本概念及特点
1. 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
➢ （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。
16
（3）CAD过程与设计过程
17
18
19
3. CAD的特点
9
➢ （4）美国通用汽车公司和IBM公司率先开发了DAC1(Design Augmented by Computer)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。