CAD的基础知识及AutoCAD的发展历史和基本功能
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cad基础知识CAD基础知识CAD(计算机辅助设计)是一种应用于工程和设计领域的技术,它利用计算机和软件来创建、编辑和管理图形数据。
CAD基础知识是使用CAD软件进行设计和绘图的必备知识,它涵盖了一系列的基础概念和技能。
在本文中,我们将介绍CAD的基本原理、常见的CAD软件和工具,以及CAD的应用领域。
1. CAD的基本原理CAD技术的发展源于计算机技术的进步。
它利用计算机的计算和图形处理能力,将传统的手工绘图过程转化为数字化的操作。
CAD可以实现快速绘图、精确度高、易于修改和管理等优势。
它通过建立几何模型和应用各种设计规则和约束来生成图形数据,从而实现设计目标。
2. 常见的CAD软件和工具目前市场上有许多CAD软件可供选择,每个软件都有其独特的特点和适用范围。
以下是一些常见的CAD软件和工具:- AutoCAD:AutoCAD是最常用的2D和3D CAD软件之一,它具有强大的图形处理功能和丰富的绘图工具。
AutoCAD适用于各个行业,如建筑、机械、土木工程等。
- SolidWorks:SolidWorks是一款主要用于机械设计的CAD软件。
它提供了丰富的3D建模工具和分析功能,可应用于产品设计、模具设计等领域。
- SketchUp:SketchUp是一款简单易用的3D CAD软件,它主要用于建筑设计、室内设计等领域。
SketchUp具有直观的界面和丰富的库存模型,使用户能够快速创建和可视化设计。
- CATIA:CATIA是一款适用于航空航天、汽车等高端工业设计的CAD软件。
它提供了全面的设计和分析工具,支持复杂模型和装配体的设计。
除了以上软件,还有许多其他CAD软件和工具,如Pro/E、Solid Edge、Fusion 360等,用户可以根据自己的需求选择适合的软件。
3. CAD的应用领域CAD广泛应用于各个行业,以下为一些主要的应用领域:- 建筑设计:CAD在建筑设计中起到了关键的作用。
它能够帮助建筑师快速绘制平面图、立面图和剖面图,并进行建筑模型的可视化展示。
教学方案系教研室计算机教研室课程名称 AutoCAD 专业班级教师姓名教师职称教学过程一、AutoCAD 2004的安装1 软硬件系统要求软件系统要求:操作系统、网络协议、Web浏览器。
硬件系统要求:处理器、内存、显示器、硬盘。
AutoC讲授与上机相结合CAD 2008的安装2 安装AutoCAD 2008启动安装向导→安装→选择国家、接受软件许可协议→输入序列号和密码→输入用户信息→选择安装类型→选择目标文件夹→选择文本编辑器→安装完毕后。
3 AutoCAD 2008用户界面启动AutoCAD 2008工作界面包括:标题栏、菜单、标准工具栏、对象特性栏、绘图工具栏、修改工具栏、状态栏、绘图窗口、命令窗口、十字光标、选项板等教学过程一、绘制点1、设置点的样式及大小菜单:格式→点样式命令:DDPTYPE改变点样式和大小后,对所有已经存在的点,要执行重生成(REGEN)命令后才会更改为设置的值2 绘制一个点(单点)菜单:绘图→点→单点命令:POINT教学过程一、正多边形:POLYGON多边形( POLYGON):用于画正多边形,最少边数是3,最大边数是1024从“绘制”工具条中选择“多边形”;从“绘图”下拉菜单中选择“多边形”;命令:POLYGON↙1)“内接于圆方式”:指定从多边形中心点到顶点的距离,这就定义了一个圆的半径,所画多边形内接于此圆。
2)“外切于圆”:指定中心到一边中点距离,定义一圆半径,所画多边形外切于此圆。
3)“边方式” :指定多边形一边的边长。
二、矩形:RECTANGLE1、从“绘制”工具条中选择“矩形”;2、从“绘图”下拉菜单中选择“矩形“;3、命令:RECTANGLE↙矩形命令可画以下三种图形,且可控制线宽。
三、圆弧:ARC圆弧命令既多且复杂,一般不推荐使用。
四、圆:CIRCLE方法很多,用菜单往往比较方便。
根据圆心、半径或圆心与直径绘制。
根据圆上的三点绘圆。
根据直径上两点绘圆。
CAD说课稿一、说课目标本次CAD说课的目标是通过介绍CAD(Computer-Aided Design,计算机辅助设计)的基本概念、应用领域以及相关技术,让学生了解CAD在工程设计中的重要性和作用,培养学生对CAD的兴趣和使用能力。
二、教学内容1. CAD的定义和发展历程CAD是一种利用计算机技术辅助进行设计的方法,它可以帮助工程师和设计师更高效地进行设计、分析和优化。
CAD的发展历程可以追溯到上世纪50年代,随着计算机技术的发展,CAD逐渐成为工程设计的重要工具。
2. CAD的应用领域CAD广泛应用于各个领域,包括机械设计、建筑设计、电子设计、航空航天等。
通过CAD软件,设计师可以快速绘制出精确的设计图纸,并进行模拟和分析,提高设计效率和质量。
3. CAD的基本功能和特点CAD软件具有多种功能,包括绘图、编辑、三维建模、装配、渲染等。
它能够帮助设计师实现从二维到三维的转换,提供丰富的设计工具和库,支持多种文件格式的导入和导出。
4. CAD的学习方法和技巧学习CAD需要一定的方法和技巧,包括掌握基本的CAD操作命令、熟悉常用的绘图工具、了解CAD的快捷键等。
同时,通过实际的练习和项目案例,培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
三、教学过程1. 导入课堂通过引入CAD在现实生活中的应用案例,激发学生对CAD的兴趣和好奇心。
可以介绍一些著名的建筑、机械产品等是如何通过CAD设计而成的。
2. 概念讲解详细介绍CAD的定义、发展历程和应用领域,让学生对CAD有一个全面的了解。
可以通过图表、图片等多媒体资料进行辅助讲解,使学生能够形象地理解CAD的概念和作用。
3. 功能演示通过在计算机上进行CAD软件的演示,展示CAD的基本功能和特点。
可以选择一些常用的CAD软件,如AutoCAD、SolidWorks等,演示其绘图、编辑、三维建模等功能,让学生能够直观地感受到CAD的操作过程和效果。
4. 操作练习组织学生进行CAD的操作练习,可以设计一些简单的绘图任务,让学生熟悉CAD的操作界面、命令和工具栏的使用。
第1章绪论本章主要介绍CAD的基础知识及AutoCAD的发展历史和基本功能。
通过本章的学习,使学生了解CAD技术的内涵、发展过程及系统组成,熟悉AutoCAD 软件的特点及主要功能。
本章学习目标•CAD基本概念、CAD技术发展历程及CAD系统组成。
•AutoCAD的发展历史及软件特点。
•AutoCAD的主要功能。
1.1 CAD技术简介计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)是电子计算机技术应用于工程领域产品设计的新兴交叉技术。
其定义为:CAD是计算机系统在工程和产品设计的整个过程中,为设计人员提供各种有效工具和手段,加速设计过程,优化设计结果,从而达到最佳设计效果的一种技术。
计算机辅助设计包含的内容很多,例如:概念设计、工程绘图、三维设计、优化设计、有限元分析、数控加工、计算机仿真、产品数据管理等。
在工程设计中,许多繁重的工作,如复杂的数学和力学计算、多种方案的综合分析与比较、绘制工程图、整理生产信息等,均可借助计算机来完成。
设计人员则可对处理的中间结果作出判断和修改,以便更有效地完成设计工作。
一个好的计算机辅助设计系统要既能很好地利用计算机高速分析计算的能力,又能充分发挥人的创造性作用,即要找到人和计算机的最佳结合点。
一、CAD技术发展历程CAD技术起始于20世纪50年代后期,进入60年代,随着绘图在计算机屏幕上变为可行而开始迅猛发展。
早期的CAD技术主要体现为二维计算机辅助绘图,人们借助此项技术来摆脱繁琐、费时的手工绘图。
这种情况一直持续到70年代末,此后计算机辅助绘图作为CAD 技术的一个分支而相对独立、平稳地发展。
进入80年代以来,32位微机工作站和微型计算机的发展和普及,再加上功能强大的外围设备,如大型图形显示器、绘图仪、激光打印机的问世,极大地推动了CAD技术的发展。
与此同时,CAD技术理论也经历了几次重大的创新,形成了曲面造型、实体造型、参数化设计及变量化设计等系统。
CAD软件已做到设计与制造过程的集成,不仅可进行产品的设计计算和绘图,而且能实现自由曲面设计、工程造型、有限元分析、机构仿真、模具设计制造等各种工程应用。
现在,CAD技术已全面进入实用化阶段,广泛服务于机械、建筑、电子、宇航、纺织等领域的产品总体设计、造型设计、结构设计、工艺过程设计等各环节。
二、CAD系统组成CAD系统由硬件和软件组成,要充分发挥CAD的作用,就要有高性能的硬件和功能强大第1章 绪论2的软件。
硬件是CAD 系统的基础,由计算机及其外围设备组成。
计算机分为大型机、工程工作站及高档微机。
目前应用较多的是CAD 工作站及微机系统。
外围设备包括鼠标、键盘、数字化仪、扫描仪等输入设备和显示器、打印机、绘图仪等输出设备。
软件是CAD 系统的核心,分为系统软件和应用软件。
系统软件包括操作系统、计算机语言、网络通信软件、数据库管理软件等。
应用软件包括CAD 支撑软件和用户开发的CAD 专用软件,如常用数学方法库、常规设计计算方法库、优化设计方法库、产品设计软件包、机械零件设计计算库等。
三、 典型CAD 软件目前,CAD 软件主要运行在工作站及微机平台上。
工作站虽然性能优越,图形处理速度快,但价格却十分昂贵,这在一定程度上限制了CAD 技术的推广。
随着Pentium 芯片和Windows 系统的流行,以前只能运行在工作站上的著名CAD 软件(如UG 、CATIA 、Pro/E 等)现在也可以运行在微机上了。
20世纪80年代以来,国际上推出了一大批通用CAD 集成软件,表1-1中给出了几个比较优秀、比较流行的商品化软件的情况。
表1-1著名CAD 软件情况介绍 软件名称 厂家主要功能 Unigraphics(UG) UG 软件起源于美国麦道飞机公司,于1991年加入世界上最大的软件公司──EDS 公司,随后以UnigraphicsSolutions 公司(简称UGS)运作。
UGS是全球著名的CAD/CAE/CAM 供应商,主要为汽车、航空航天、通用机械等领域CAD/CAE/CAM 提供完整的解决方案。
其主要的CAD 产品是UG 。
美国通用汽车公司是UG 软件的最大用户 基于UNIX 和Windows 操作系统 参数化和变量化建模技术相结合 全套工程分析、装配设计等强大功能 三维模型自动生成二维图档 曲面造型、数控加工等方面有一定的特色 在航空及汽车工业应用广泛Pro/Engineer 美国PTC 公司,1985年成立于波士顿,是全球CAD/CAE/CAM 领域最具代表性的著名软件公司,同时也是世界第一大CAD/CAE/CAM 软件公司 基于UNIX 和Windows 操作系统基于特征的参数化建模强大的装配设计 三维模型自动生成二维图档 曲面造型、数控加工编程真正的全相关性,任何地方的修改都会自动反映到所有相关地方有限元分析SolidWorks 美国SolidWorks 公司,成立于1993年,是全世界最早将三维参数化造型功能发展到微型计算机上的公司。
该公司主要从事三维机械设计、工程分析及产品数据管理等软件的开发和营销基于Windows 平台 参数化造型 包含装配设计、零件设计、工程图和钣金等模块 图形界面友好,操作简便 AutoCADAutodesk 公司是世界第四大PC 软件公司,成立于1982年。
在CAD 领域内,该公司拥有全球最多的用户量,它也是全球规模最大的基于PC 平台基于Windows 平台,是当今最流行的二维绘图软件 强大的二维绘图和编辑功能AutoCAD 的发展及特点3 的CAD 、动画及可视化软件企业 三维实体造型具有很强的定制和二次开发功能 1.2 AutoCAD 的发展及特点AutoCAD 是美国Autodesk 公司开发研制的一种通用计算机辅助设计软件包,它在设计、绘图和相互协作方面展示了强大的技术实力。
由于其具有易于学习、使用方便、体系结构开放等优点,因而深受广大工程技术人员的喜爱。
Autodesk 公司在1982年推出了AutoCAD 的第一个版本V1.0,随后经由V2.6、R9、R10、R12、R13、R14、R2000等典型版本,发展到目前最常用的AutoCAD 2002版。
在这20多年的时间里,AutoCAD 产品在不断适应计算机软硬件发展的同时,自身功能也日益增强且趋于完善。
早期的版本只是绘制二维图的简单工具,画图过程也非常慢,但现在它已经集平面作图、三维造型、数据库管理、渲染着色、互联网等功能于一体,并提供了丰富的工具集。
所有这些使用户能够轻松快捷地进行设计工作,还能方便地复用各种已有的数据,从而极大地提高了设计效率。
如今,AutoCAD 在机械、建筑、电子、纺织、地理、航空等领域得到了广泛的使用。
AutoCAD 在全世界150多个国家和地区广为流行,占据了近75%的国际CAD 市场。
此外,全球现有近千家AutoCAD 授权培训中心,有近3000家独立的增值开发商,以及4000多种基于AutoCAD 的各类专业应用软件。
可以这样说,AutoCAD 已经成为微机CAD 系统的标准,而DWG 格式文件已是工程设计人员交流思想的公共语言。
AutoCAD 与其他CAD 产品相比,具有如下特点:• 直观的用户界面、下拉菜单、图标、易于使用的对话框等。
• 丰富的二维绘图、编辑命令以及建模方式新颖的三维造型功能。
• 多样的绘图方式,可以通过交互方式绘图,也可通过编程自动绘图。
• 能够对光栅图像和矢量图形进行混合编辑。
• 产生具有照片真实感(Phone 或Gourand 光照模型)的着色,且渲染速度快、质量高。
• 多行文字编辑器与标准的Windows 系统下的文字处理软件工作方式相同,并支持Windows 系统的TrueType 字体。
• 数据库操作方便且功能完善。
• 强大的文件兼容性,可以通过标准的或专用的数据格式与其他CAD 、CAM 系统第1章绪论4交换数据。
•提供了许多Internet工具,使用户可通过AutoCAD在Web上打开、插入或保存图形。
•开放的体系结构,为其他开发商提供了多元化的开发工具。
1.2.1 AutoCAD的基本功能AutoCAD是当今最流行的二维绘图软件,以下介绍其基本功能。
•平面绘图。
能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象。
•绘图辅助工具。
AutoCAD提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。
正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线,对象捕捉可帮助拾取几何对象上的特殊点,而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。
•编辑图形。
AutoCAD具有强大的编辑功能,可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。
•标注尺寸。
可以创建多种类型尺寸,标注外观可以自行设定。
•书写文字。
能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字,可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。
•图层管理功能。
图形对象都位于某一图层上,可设定图层颜色、线型、线宽等特性。
•三维绘图。
可创建3D实体及表面模型,能对实体本身进行编辑。
学习AutoCAD的方法•网络功能。
可将图形在网络上发布,或是通过网络访问AutoCAD资源。
•数据交换。
AutoCAD提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。
•二次开发。
AutoCAD允许用户定制菜单和工具栏,并能利用内嵌语言Autolisp、Visual Lisp、VBA、ADS、ARX等进行二次开发。
1.2.2 系统配置要求CAD系统配置包括硬件和软件配置。
要充分发挥AutoCAD 2002的功能,系统必须满足以下基本配置。
•Intel Pentium 233 或更高版本,也可是功能相当的其他兼容产品。
若处理器性能过低,AutoCAD将运行得十分缓慢。
•操作系统为Windows NT 4.0、Windows 2000、Windows 98、Windows Me等。
•至少64 MB 内存,内存容量加大将提高AutoCAD的运行速度。
•至少需要160 MB磁盘空间。
•800×600 VGA或更高分辨率的显示器,建议采用1024×768 VGA显示器。
•CD-ROM 驱动器。
1.3 学习AutoCAD的方法许多读者在学习AutoCAD时,往往有这样的经历:当掌握了软件的一些基本命令后,就开始上机绘图,但此时却发现绘图效率很低,有时甚至不知如何下手。
出现这种情况的原因主要有两个:第一是对AutoCAD基本功能及操作了解得不透彻;第二是没有掌握用AutoCAD 进行工程设计的一般方法和技巧。
下面就如何学习及深入掌握AutoCAD谈几点建议。
一、熟悉AutoCAD操作环境,切实掌握AutoCAD基本命令AutoCAD的操作环境包括程序界面、多文档操作环境等,要顺利地和AutoCAD交流,首先必须熟悉其操作环境,其次是要掌握常用的一些基本操作。