cad设计[编辑]

技术介绍

主要包括交互技术、图形变换技术、曲面造型和实体造型技术等。

在计算机辅助设计中，交互技术是必不可少的。交互式cad系统， 指用户在使用计算机系统进行设计时，人和机器可以及时地交换信息。采用交互式系统，人们可以边构思 、边打样、边修改，随时可从图形终端屏幕上看到每一步操作的显示结果，非常直观。

图形变换的主要功能是把用户坐标系和图形输出设备的坐标系联系起来；对图形作平移、旋转、缩放、透视变换 ；通过矩阵运算来实现图形变换。

计算机设计自动化计算机自身的cad，旨在实现计算机自身设计和研制过程的自动化或半自动化。研究内容包括功能设计自动化和组装设计自动化，涉及计算机硬件描述语言、系统级模拟、自动逻辑综合、逻辑模拟、微程序设计自动化、自动逻辑划分、自动布局布线，以及相应的交互图形系统和工程数据库系统。集成电路cad有时也列入计算机设计自动化的范围。

系统组成

通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础，主要设备有：计算机主机，图形显示终端，图形输入板，绘图仪，扫描仪，打印机，磁带机，以及各类软件。

工程工作站

一般指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的一种单用户交互式计算机系统。它有较强的计算能力，用规范的图形软件，有高分辨率的显示终端，可以联在资源共享的局域网上工作，已形成最流行的cad系统。

个人计算机

c系统价格低廉，操作方便，使用灵活。80年代以后，pc机性能不断翻新，硬件和软件发展迅猛，加之图形卡、高分辨率图形显示器的应用，以及pc机网络技术的发展，由pc机构成的cad 系统已大量涌现，而且呈上升趋势。

图形输入输出设备

除了计算机主机和一般的外围设备外，计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备。交互图形系统对cad 尤为重要。图形输入设备的一般作用是把平面上点的坐标送入计算机。常见的输入设备有键盘、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球、鼠标器、图形输入板和数字化仪。

图形输出设备分为软拷贝和硬拷贝两大类。软拷贝设备指各种图形显示设备，是人机交互必不可少的；硬拷贝设备常用作图形显示的附属设备，它把屏幕上的图像复印出来，以便保存。常用的图形显示有三种：有向束显示、存储管显示和光栅扫描显示。有向束显示应用最早，为了使图像清晰，电子束必须不断重画图形，故又称刷新显示，它易于擦除和修改图形，适于作交互图形的手段。存储管显示保存图像而不必刷新，故能显示大量数据，且价格较低。光栅扫描系统能提供彩色图像，图像信息可存放在所谓帧缓冲存储器里，图像的分辨率较高。

cad软件

除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外，cad主要使用交互式图形显示软件、cad应用软件和数据管理软件3类软件。

交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看，图形的变换、修改，以及相应的人机交互。cad 应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能 ， 以完成面向机械、广告、建筑、电气各专业领域的各种专门设计。构造应用软件的四个要素是：算法 、数据结构、用户界面和数据管理。数据管理软件用于存储 、检索和处理大量数据，包括文字和图形信息。为此，需要建立工程数据库系统。它同一般的数据库系统相比有如下特点：数据类型更加多样，设计过程中实体关系复杂，库中数值和数据结构经常发生变动，设计者的操作主要是一种实时性的交互处理。

辅助模型

常用的CAD软件会提供一些模型，但更多的模型需要从网上获取，帮助我们提升设计效率。

对于专业企业，因为绘制内容不同，还常存在有多种CAD系统并行的局面，那么就需要配置统一的、具备跨平台能力的零部件数据资源库，将标准件库和外购件库内的模型数据以CAD原始数据格式导出到三维构型系统当中去，如主流的Autodesk Inventor，SolidWorks,CATIA,SolidEdge,Pro/E,AutoCAD,UG NX,Onespace等，更快的帮助设计人员完成设计工作，提升效率。在国外，这种网络服务被称为“零部件图书馆”或“数据资源仓库”。在欧美和日本的PLM用户中，基于互联网的PLM零部件数据资源平台LinkAble PARTcommunity（简称PCOM）的知名度一点都不亚于今天我们所熟知的BLOG和SNS这样的网络平台。

主要功能

系统功能

(1）设计组件重用（Reuse of design components)

(2）简易的设计修改和版本控制功能（Ease of design modification and versioning)

(3）设计的标准组件的自动产生（Automatic generation of standard components of the design)

(4）设计是否满足要求和实际规则的检验（Validation/verification of designs against specifications and design rules)

(5）无需建立物理原型的设计模拟（Simulation of designs without building a physical prototype)

(6）装配件（一堆零件或者其它装配件）的自动设计

(7）工程文档的输出，例如制造图纸，材料明细表（Bill of Materials)

(8）设计到生产设备的直接输出

(9）到快速原型或快速制造工业原型的机器的直接输出

基本功能

二维CAD目前比较流行的是AutoCAD ,MASTERCAM PQOE众多国外软件，但浩辰、中望、CAXA比较符合中国人的思维等国产CAD也在逐渐崛起，占据了一定的市场份额，浩辰、中望更是走向了国际市场。

下面以AutoCAD为例简单介绍一下二维CAD的基本功能。

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：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：CAD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。

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 ：提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。

主要用途

工程制图：建筑工程、装饰设计、环境艺术设计、水电工程、土木施工等等。

工业制图：精密零件、模具、设备等。

服装加工：服装制版。

电子工业：印刷电路板设计。

广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。

分类︰

在不同的行业中。欧特克〔是Autodesk公司的汉语名称〕以及国内一些公司开发了一些基于CAD 通用版本的插件，比如浩辰系列、天正系列。大大增强了CAD的易用性。

在机械设计与制造行业中有AutoCAD Mechanical版本和浩辰机械软件。

在建筑设计行业中有浩辰建筑和天正建筑。

在电子电路设计行业中有AutoCAD Electrical 版本和浩辰电气软件。

在勘测、土方工程与道路设计发行了 Autodesk Civil 3D版本。

而学校里教学、培训中所用的一般都是AutoCAD或浩辰CAD教育版。

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