重庆科创学院现代设计方法之计算机辅助设计CAD概述.ppt

第一章 计算机辅助设计（CAD）;主要内容;考试重点;考试难点;1.1.1 CAD的概念 CAD是指人们在计算机软、硬件的辅助下对产品或工程进行设计、绘图、分析计算、修改和编制技术文件以及显示、输出的一种设计方法。;概念理解 CAD把人类的决策判断、创造能力与计算机的高速运算、信息存储等功能有机结合起来，从而达到缩短工程产品设计周期、提高设计质量的目的。;CAD概念的实质在于： （1）人机各尽所长； （2）人机交互结合； （3）最佳设计效率。;现代设计方法 ;专家系统;准备和酝酿阶段（50年代） 初步图形输出能力：图形显示器；滚筒式绘图机； 平板绘图仪；电子管水平 成长和发展阶段（60年代） 晶体管取代电子管：阴极射线显示器，直接存储器 等；FORTRAN语言的发展与完善；数据处理能力 的提高：文件系统的出现。;成熟和推广阶段（70年代） 光栅扫描显示器、光笔、数字化仪等图形输入、输出设备 不断涌现；完整的CAD系统出现人机交互图形技术日臻 善，各种现代设计计算和分析方法，以及现代设计方法得 到发展和完善。CAD/CAM系统逐步进入中小企业。 广泛应用阶段（80年代至今） CAD系统由小型计算机向微型计算机转化；在发达国家， CAD技术在制造业得到广泛应用。; CAD技术曾被美国国家工程科学院评为当代十项最杰出的工程技术成就之一。 无论是军事工业还是民用工业，无论是建筑行业还是制造加工行业，无论是机械、电子、轻纺行业还是文体、影视广告行业等都离不开CAD技术。;;什么是CAD系统？ 以计算机硬件为基础，系统软件和支撑软件为主体，应用软件为核心组成的面向工程设计问题的信息处理系统。 CAD系统与一般计算机系统的差别： 一般计算机系统：计算机+外围设备。 CAD系统：人与计算机及外围设备协调运行的系统。其基本功能是交互性（对话功能）。; 按照CAD系统中采用的计算机类型、外围设备以及它们之间的联系方式，CAD系统可分为主机型CAD系统、工程工作站CAD系统、微机CAD系统和基于网络环境的CAD系统。;（1）工程工作站系统 具有高速的科学计算、丰富的图形处理、灵活的窗口及网络管理功能的交互式计算机系统。 特点：一个用户用一台计算机，并且具有联网功能。这也是它与具有分时系统的超级小型机的不同之处。;（2）微机CAD系统 是以一台微机为主的单用户系统。;（3）网络分布CAD系统 应用计算机技术和通信技术，将分布于各地的各类计算机以网络形式连接起来进行产品的设计工作.;重庆科创职业学院;（1）计算机主机 目前CAD所使用的计算机系统主要有工作站和高档微机两种，它们的主要特征是，都具备很强的图形处理能力，速度较高，使用较大的内外存以适应CAD应用软件的需求。 ; 计算机的技术指标主要有3个方面：一是运算速度，以CPU（中央处理单元）的每秒执行指令数目（MIPS，百万次/秒）来衡量，时钟频率（主频）是影响速度的主要方面；二是字长，即CPU每执行一条指令可以内存提取和处理的数据位数，例如386、486为32位，pentium是64位并采用了较新的RISC（精简指令集）技术；三是内存容量，内存越大，可容纳和处理的程序和数据量就愈大。; 选用何种计算机系统，应取决于选用何种CAD应用软件及应用开发方面的要求。一般来说，高档微机于中小型CAD系统，如二维绘图、CAD/CAM、产品信息管理等，具有价廉物美、共享资源丰富的特点。而工作站适用于集成化CAD/CAM/CAE系统，包括三维建模、分析，数控加工和数据库等，但无论在硬件还是在软件方面均需要较大的投资额度。 ;（2）图形输入设备 CAD作业中，常需要交互输入和修改产品设计方案的图形，对图形作多种变换操作。仅用键盘输入不能满足快速作业的要求，因而出现了各种各样的输入设备，如光笔、鼠标器、扫描仪等。 ;（3）图形显示设备 图形适配器是图形显示设备与CPU的接口，并控制图形显示的电子器件。 图形显示器的主要器件是阴极射线管(CRT)，目前交互图形系统广泛使用的是光栅扫描式显示器，它的显示原理与电视机相似。分逐行扫描（水平扫描频率高，应用较多）和隔行扫描（质量不太好）。;（4）图形绘制设备 CAD设计结果通常以数据表的形式或工程图的形式输出到打印纸或图纸上，以形成后续生产的指导性文件。用于输出报表和图纸的硬拷贝设备有打印机和绘图机等。滚筒式、平板式、静电式等;（5）数据存储设备; 软件是实现CAD各项功能技术的核心。CAD系统的软件分为三类：系统软件，支撑软件和应用软件。系统软件与硬件和操作系统环境相关，支撑软件主要