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CAD/CAM讲义 《CAD/CAM》讲义第二章 计算机辅助设计系统 机械工程学院 汪永明 第二章 计算机辅助设计系统 1．目的及要求：了解CAD系统构成与分类、硬件组成、软件组成，并能够设计与选择CAD系统。 2．重点：CAD系统硬、软件组成。 3．难点：正确选择CAD系统。 CAD系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统是计算机辅助设计技术的物质基础；软件系统是计算机辅助设计技术的核心，它决定了系统所具有的功能。硬件和软件的组合形成了CAD系统。因此，要了解和掌握CAD技术，甚至开发CAD系统，必须具备一定的软硬件知识。本章将讨论CAD系统的构成与分类、系统的硬件与软件组成。 第二章 计算机辅助设计系统 §２.０ 系统的基本功能 §２.１ CAD系统的构成与分类 §２.２ CAD系统的硬件 §２.３ CAD系统的软件 §２.４ CAD系统的设计与选择 §２.０系统的基本功能 CAD系统的功能，是由硬件和软件的合理组织及功能的匹配来体现的。 一、ＣＡＤ系统中硬件应具有的功能 1)计算功能：要求CAD系统中计算机有较强的计算能力,来实现要求的高速数值计算和图形处理能力。 ＣＡＤ系统中硬件应具有的功能(续) 2)存储功能：CAD系统要有较大存储量,以满足图形信息存储和有限元分析信息的存储空间要求。 3) 输入输出功能：要强。 4) 交互功能：通过人机对话(交互)作用进行各种操作，以实现修改、定值及拾取等活动，来达到理想的设计要求。 二、CAD系统中软件应具有的基本功能 1)几何造型功能：线框造型、曲面造型、实体造型、特征造型等。 2)有限元分析功能：如机械零件的强度、振动计算；热传导和热变形的分析计算；流体动力学分析计算等。 3) 优化设计功能：产品设计实际上是一个寻优的过程。 4) 工程绘图功能 ? CAD系统中软件应具有的基本功能（续） 5) 数据管理功能：工程数据库 6) 处理数控加工信息的功能：CAD/CAM集成,由APT编程到交互图象编程技术 §２.１ CAD系统的构成与配置形式 1、系统基本构成 ◆计算机主机：ＣＰＵ和内存储器； ◆外存储器：硬盘类、软盘类、光盘类和磁带类存储器； ◆图形输入设备：键盘、鼠标、数字化仪、图形输入板、图形扫描仪等； ◆图形输出设备：图形显示器、绘图机和打印机等； ◆网络设备：网卡、传输介质、调制解调器等。 2、计算机类型 根据主机性能，计算机可分为大中型机、小型机、工程工作站和微机四种类型。 20世纪80年代占据了主要CAD市场，如前DEC公司的VAX-11/780和785机，CV公司的CDS-400等。 80年代后期逐渐被工程工作站所代替。 其投资规模适中，能满足一般工程和产品设计的需要，在大中型企业的设计部门使用较多。 使用流行的操作系统，使用性能取决于软件水平，系统具有专用性。缺点：系统比较封闭，即开放性较差。 3)工程工作站： 它不完全指计算机本身，是指具有较强科学计算、图形处理、网络通信功能的交互式计算机系统。 工作站本身具有强大的分布式计算能力，能够支持复杂的CAD作业，能支持多任务进程。 工程工作站标准：32位机，具有UNIX操作系统，并采用以太网。 4)微机： 随着硬件的发展，微机在速度、精度、内外存容量等方面已满足CAD应用的要求，且价格便宜； 其次微机上的各种应用软件已基本满足了用户的要求； 再有现代网络技术能将许多微机及公共外设连接在一起，做到了网内资源共享。因此微型机系统在中小型企业中得到广泛应用。 3、CAD系统的配置形式 CAD系统的配置形式有以下几类： ◆主机终端形式 ◆分布式台式计算机形式 ◆客户/服务器形式 ◆浏览器/服务器形式 1）20世纪70年代的主机终端形式 这种系统一般以大型机或小型机为主机，集中配备某些公用的外部设备，如绘图机、打印机和磁带机等。同时接出许多用户工作站及字符终端，如图2-2所示： 优缺点： 该系统的优点：主机功能强，能进行大信息量的作业，如大型分析计算、复杂模拟和管理等。 该系统的缺点：当终端用户过多时，会使系统过载，响应速度变慢，而且一旦主机出故障，整个系统就不能工作，此外价格昂贵。这种系统在70年代较为流行，目前一般不再采用。 2）80年代的分布式台式计算机形式 图2-3为一个台式计算机形式，一般每台计算机只配一个图形终端，以保证对操作命令的快速响应。随着硬件的发展，工作站和微机在速度、精度、内外存容量等方面已满足CAD应用 的要求，且价格便宜； 其次工作站和微机上的各种应用软件已基本满足了用户的要求； 再有现代网络技术能将许多工作站和微机及公共外设连接在一起，做到了网内资源共享。因此微型机系统在中小型企业中得到广泛应用。 环型网（见