计算机辅助设计技术基础学习心得

第一篇：计算机辅助设计技术基础学习心得

《计算机辅助设计技术基础》感想

时间过得真快，一转眼，一学期的时间就这么过去了。现在回想起来，还真是记忆深刻，难以忘怀。我们都知道，cad技术都已经发展到各行各业，涉及到各个领域了，可是作为机自专业的学生，在此之前，我还是两眼一抹黑，什么都不懂，对于此，我深感汗颜。还清楚地记得在上第一节《计算机辅助设计技术基础》课时，那种震撼，我深深的爱上了这一门课程，或者这一门技术……

计算机辅助技术，作为一种现代化计算机辅助手段，相对于传统的徒手绘制而言，计算机以其快捷、便利的优越性，为设计师提供了充分的技术手段，它将人们从过去诸多繁杂劳动中释放出来，人们可以更迅速、更准确、更有效地处理各种文字、图形、图像等信息，实现各种创意。它不仅方便快捷，简单实用，而且具备很多人工设计所不具备的优点，细微精确，还可以自动校验模拟，深受设计者们的亲睐。

从20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术开始，这一领域技术不断更新，发展迅速。

60年代初期出现了CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。70年代，完整的CAD系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了CAD技术的发展。

年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世，cad技术在中小型企业逐步普及。

特别是80 年代中期以来，CAD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为CAD 技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用；系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统；固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用，极大地提高了cad系统的性能；人工智能和专家系统技术引入cad，出现了智能CAD技术，使CAD系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。

现在，cad已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。随着计算机知识的应用普及和不断拓展，社会各领域的科技水平得到了大幅度提升。

课程已经结束了，下面说说通过一学期的学习，我对计算机辅助设计的认识和理解。

计算机辅助设计技术也称为CAD技术，是英文Computer Aided Design的缩写，它是指在设计过程中，利用计算机作为工具，帮助工程师进行设计的一切实用技术的总和。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD基本技术

主要有基本技术 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系统组成。CAD的系统组成

CAD系统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

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

个人计算机（pc）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。

常见设备

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。

设备分类：

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。

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。CAD系统的功能

现代CAD系统的功能多种多样，主要包括:

(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 CAD软件介绍

AutoCad是国际上著名的二维和三维CAD设计软件，是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。.dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。

Autocad有着良好的用户界面，它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能非常快的学会使用。AutoCd拥有广泛的适应性和良好的兼容性，可以在各种PC系统和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。

此外，还有许多著名的国产CAD软件，如其中取得了很大成功的中望CAD。

除了这些，在课堂上老师还给我们介绍和演示了很多的CAD、CAM制图软件，如Autodesk Inventor，SolidWorks, CATIA, SolidEdge, Pro/E, AutoCAD, UG NX, Mastercam，Cimatron,ANSYS,CAPP,CAXA,ADAMS,Foxpro等等，让我们实实在在体会到了计算机辅助技术的实用和方便。

当然，这学期的学习，让我记忆最深的还是实践操作环节——学习使用Solidworks2007。这让我深深的体会到了一个道理：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

这个课程的学习本来就是为了让我们熟练掌握和使用设计软件，这是一个不断熟练的过程。在这个过程中我体会最深的就是四个字：熟能生巧。台上一分钟，台下十年功。只有不断的练习，思考，才能把这一技术当成臂助，从、让它成为我们良好的帮手。

从开始的照猫画虎，一步一步按照教程上的去做，到慢慢的自己熟练，脱开教程，让我从中学到了很多，也发现了很多自己的问题很不足。比如耐心不够，不喜欢思考等，都让我在操作中吃足了苦头。

为了吸取教训，我也总结出了很多实的方法：

1、不懂就要问

要善于思考多思考是对的，但有时候也要勤于发问，很多东西不懂得就要发问，弄清楚，不能事事而非，敷衍了事，再用自己的思维记住，变成自己的知识，这一点特别重要。

2、要善于比较学习

容易混淆的命令，在使用过程中要善于比较，弄清它们之间的区别。如ZOOM和SCAIE，PAN和MOVE，DIVIDE和MEASURE等等。

3、层次要分明

图层就像是透明的覆盖图，运用它可以很好地组织不同类型的图形信息。学习过程中，有的人图省事，直接从对象特性工具栏的下拉列表框中选取颜色，线型和线宽等实体信息，这很不好，使得处理图形中的信息不那么容易，要特别注意纠

正自己的这一不好习惯。严格做到层次分明，规范作图。我的体会是：养成良好习惯，受益匪浅。

4、图面要清楚

能够显示实体的线宽是AutoCAD2007新工程。使用线宽，可是用粗线和细线清楚地展现出部件的截面，标高的深度，尺寸线以及不同的对象厚度。作为初学者，一定要通过图层指定线宽，显示线宽。提高自己的图纸质量和表达水平。

5、内外有别

利用AutoCAD2002的“块”以及属性功能，可以大大提高绘图效率。“块”有内部块与外部图块之分。内部图块是在一个文件内定义的图块，可以在该文件内部自由作用，内部图块一旦被定义，它就和文件同时被存储和打开。外部图块将“块”以文件的形式写入磁盘，其他图形文件也可以使用它，要注意这时候外部图块和内部图块的一个重要区别。

6、养成检查的好习惯

图案填充要特别注意的地方是构成阴影区域边界的实体必须在它们的端点处相交，也就是说要封闭，要做到“滴水不漏”；否则会产生错误的填充。初学者一定要学会如何查找“漏洞”，修复错误。

7、写文字要规范

文字是工程图中不可缺少的一部分，比如：尺寸标注文字、图纸说明，注释、标题等，文字和图形一起表达完整的设计思想。尽管AutoCAD 2000提供了很强的文字处理功能，但符合工程制图规范的文字，并没有直接提供。因此要学会设置“长仿宋体”这一规范文字。具体操作的简要步骤是，打开“文字样式”对话框，新建一个样式，可取名为“长仿宋体”，对话框中字体名改为选用“仿宋体GB-2312”，宽度比例也要改为0.67。尺寸标注的文字可改为“italic.shx”代替“仿宋体GB-2312”。

8、特殊字符，特殊处理

实际绘图中，常需要输入一些特殊字符，如角度标志，直径符号等。这些中利用AutoCAD提供的控制码来输入，较易掌握。

另一些特殊字符，如“τ”、“α”、“δ”等等希腊字母的输入，掌握起来就不那么容易了。它要用到MTEXT命令的“其他…”选项，拷贝特殊字体的希腊字母，再粘贴到书写区等操作。尤其要注意字体的转换等编辑。

还有一些特殊文本，如“φ”在机械制图中应用较多，叫做带上、下偏差的尺寸公差标注，也可用MTEXT命令的“堆叠”功能来实现。这样做远比在尺寸标注对话框中调节相应功能数值方便得多。我个人的体会是：特别方便！

9、不依规矩，不成方圆

每一种软件都有其特殊之处，学习使用过程中，要认真严格按照其说明来用，这样才能有条不紊，清晰明确。

我相信，只要认真做好上面的几条，就一定可以很好的利用计算机辅助设计，真正的学以致用。

第二篇：计算机辅助设计技术基础学习心得—200910301408欧阳嵩

《计算机辅助设计技术基础》学习心得

欧阳嵩200910301408机械工程及自动化094班

摘要：随着科学技术的迅猛发展，计算机辅助设计技术在现代设计和制造的过中得到了广泛的应用。对一个零部件CAD建模发展到面向产品的ＣＡＤ建模，充分满足用户对产品多样化的要求，系列化的设计，从而达到人力、物力、时间的最优配置。本文我主要讲述的是对计算机辅助设计技术的认识，和通过对“计算机辅助设计技术基础”这么课的学习和SOLIDWORKS软件学习的感想体会。

关键字：CAD；SOLIDWORKS；团队精神

0前言

随着计算机技术的高速发展，计算机越来越深入大家的生活工作，是人们生活工作的主要工具之一，也是推进社会发展的重要工具之一。机械制造业作为国家工业的支柱产业，对提高国家综合国力，提高人民生活水平有至关重要的作用。计算机辅助设计的产生，更是大大提高了机械设计制造过程的效率，降低了生产成本，优化了人力资源的配置，成为了制造行业进步发展的一个重大推力。

1对计算机辅助设计的认识

1.1计算机辅助设计的定义

计算机辅助设计指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD 能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。

1.2计算机辅助设计的发展概况

20世纪50年代在美国诞生第一台计算机绘图系统，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。60年代初期出现了CAD的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。70年代，完整的CAD系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了CAD技术的发展。80年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世，CAD技术在中小型企业逐步普及。80 年代中期以来，CAD技术向标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为CAD技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用；系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统；固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在CAD中的应用，极大地提高了CAD系统的性能；人工智能和专家系统技术引入CAD，出现了智能CAD技术，使CAD系统的问题求解能力大为增

强，设计过程更趋自动化。现在，CAD已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木建筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。

1.3对CAD软件中的SOLIDWORKS的学习及运用的体会

其实大多数人在学计算机辅助设计技术基础这么课之前，好多人都不知道CAD是个什么东西，以为什么神奇的东西，更别说哪些软件是属于CAD。其实我们所熟悉的AutoCAD这个软件就属于CAD软件，还有常用的SOLIDEDGE、SOLIDWORKS，PRO-E，UG等软件都属于CAD软件，还有3Dmax、CATIA、CAXA等等。

那么在这么多的软件中，我们是不是每个都去学习呢？当然不是，我们也没用这么多的时间去研究，也没用必要。因为这些软件大部分都是三维的（AutoCAD是平面的，这个需要单独的学习研究），这些界面都是相似的，只是各软件的工具不同。只要我们把一个软件学好了，那么其他的软件上手就很快了，稍微熟悉就能够运用自如了。所以我们学习这些软件不求在于广，而在于精。

其实在学习这么课之前我就接触CAD软件，记得那时是在大二下学期上机械原理这门课程的时候，那是老师在课上用SOLIDWORKS这个软件给我们演示画了个零件，当时我就觉得这个比以前学过的SOLIDEDGE好用，所以下去后我就下载了SOLIDWORKS，并且开始了对其的学习。当时的学习是按照教程来，对一些简单的零件进行建模，所以也是比较的浅，并没有对这个软件有多大的认识。后来由于没有运用，也没有深入的研究下去。

那么到了这个学期，老师在上这门课的时候正好也要求我们使用这个软件，并且要求我们使用这个软件来完成一个大作业，这使得我有机会将这个软件研究得更深。那么在课下，我也带着这个大作业——机器人的建模，对软件进行深入的研究。我感觉在这次作业的进行过程中出现的困难和解决方法有：首先，对一个模型的设计，最主要的就是如何对模型进行分解，分成几个小的模块。比如我们的机器人模型，我们如何把它分解出来，利于我们的建模。经过我们的研究，它就可以分成手、脚、身体、头等四个部分，把这四个部分分别建模出来，再把四个部分装配起来就可以了，问题就得到了解决。其次是团队合作，由于我们这个模型的设计是由三个人组成的一个团队来完成的，涉及到一个团队合作问题。首先是如何去分配我们的工作，分配的这些工作能够使我们都学到想要的知识。还有是当我们在设计时，成员之间意见不合的时候我们如何统一意见，选出最佳方案来。这些都是我们面临的，对这些问题，我觉得一开始的时候我们应该要制定一个计划进度表，其中包括任务表，进度表，定期讨论表等，这些对我们设计这个机器人强者至关重要的作用。我们也是这样实行的，我们相互帮助，相互学习，相互改进，起到了比较好的效果。

所以通过这个对机器人的建模，我大幅度地提高了对SOLIDWORKS这个软件的认识，也学到了如何有效地进行团队合作。还让我认识到，我们学习一个软件，我们可以通过用这个完成一个项目，这样我觉得能够更好的学习并掌握一个软件，而且通过在这个过程中还能够发现软件的优点和缺点。

3结束语

在这个计算机快速发展的时代，计算机已经成为我们工作、生活和社会发展必不可少的工具。那么我们更需要这些模拟软件来模拟我们的设计与制造过程，充分满足用户对产品多样化的要求，系列化的设计，从而达到人力、物力、时间的最优配置。那么一个国家的计算机辅助设计技术的成熟与否，也能部分代表也个国家的制造水平。

参考文献

[1]江平宇,张映锋.计算机辅助设计与制造技术[M]西安交通大学出版社.2010.02

[2]王隆太.先进制造技术[M]北京:机械工业出版社.2003.01

第三篇：《计算机辅助设计技术基础》学习报告

《计算机辅助设计技术基础》学习报告

卫其超200810301105机械工程及自动化081班

摘要：随着科学技术的迅猛发展，先进的电脑图形技术在设计当中得到了广泛的应用，相对于传统的徒手绘制而言，计算机以其快捷、便利的优越性，为设计师提供了充分的技术手段，它将人们从过去诸多繁杂劳动中释放出来，人们可以更迅速、更准确、更有效地处理各种文字、图形、图像等信息，实现各种创意。在学校，《计算机辅助设计》作为一门机械基础专业课，也应运而生。本文主要阐述经过一个学期的学习，我对该课程的看法及个人意见，简略谈谈计算机辅助设计对现代制造业的影响和未来的发展建议。

关键词：建议 精良生产 虚拟制造 发展

0 前言

随着计算机知识的应用普及和不断拓展，社会各领域的科技水平得到了大幅度提升。机械制造作为工业的支柱产业，对于国民生活水平的提高起到了至关重要的作用。而产品设计对于机械产品的推广和应用起重大作用。计算机辅助设计的产生，大大提高了机械设计制造过程的效率，降低了生产成本和人力资源的浪费，对推动机械行业的发展起到了越来越重要的作用。

经过长久的学习，我发现这门课程以及该行业的发展存在几个问题，所以在此简略陈述。

1对于更好学习计算机辅助设计的建议

认清形势，明确学习目的计算机进行设计，使我们减少了手工制作所花费的大量时间，设计师掌握和操作计算机时，熟练运用各种软件和工具特效，可以产生许多平时难以想到和看到的现象，进而得到启发，获得更多的灵感；对于素材的恣意剪裁融合，乃至无数次的“后悔”，均使我们感受到了计算机这一非凡工具的伟大贡献。但我们又必须清楚地认识到，计算机终究是机器、是工具，它可以帮助我们完成一些有规律的、繁杂的、机械的操作,它不可能也永远代替不了人的形象思维，在设计过程当中，人是第一要素。因为在运用计算机进行设计时，需要设计者有诸如创意、审美、构图、色彩等必要的设计基础及美学功底，计算机只能根据人们发出的有针对性的指令而做出反馈，而不是学会两三个软件将收集到的资料能简单、生硬地罗列拼凑，就是搞创作、搞设计，乃至于滥用各种电脑特效，一味地玩弄制作技巧，画面单调、雷同而缺乏个性，这不是我们的学习目的。

我认为，学习并使用计算机进行辅助设计，其根本目的在于掌握计算机软件学习规律和操作技巧，以便更好、更充分地传达信息和体现设计的创意。作为学生必须掌握的一项专业技能，计算机辅助设计往往被列为专业基础课，通过学习，应该让学生了解计算机在本学科所起到的“设计工具”的作用，重视并学好它，将有利于今后更好地从事专业设计。

摸索规律，掌握学习方法

计算机发展至今日，硬件速度越来越快，软件功能越来越强大。对于学习，最大的困难莫过于软件

发展太快，版本更新周期短。往往一个软件还没掌握，更高版本或者更优越的软件又出现了，让人无所适从。

针对这一情况，了解软件发展规律，迅速摸索并掌握一套适合自己的学习方法显得尤为重要。其实，计算机软硬件尽管发展很快，但有其规律性。对于硬件，不外乎CPU频率、主板芯片、硬盘大小、内存大小、显卡速度等；而软件不是名称变了，就是版本升级，或者是相同功能的另一类软件的出现。对此，应保持冷静，不能盲目追随。学生精力、时间有限，应针对不同的专业方向及喜好选择不同的软件，一般来说，学校可提供社会目前流行的行业专用软件及版本，当然，我们还得考虑学校计算机硬件的容量及性能。

另外，对于同一类软件，掌握其中一个也就可以了，因为这些软件的菜单、基本命令、功能都差不多，均具备文件、编辑、文字、窗口等菜单；均具画线、基本形间的运算及字的曲线排列功能等等，即使版本升级了,也只是界面进行了整合，软件原有的功能又增加了一些，但核心功能均没变。

2.计算机辅助设计在制造中的应用

2.1在精良生产中的应用

计算机辅助设计能够促进产品的精良生产。精良生产是一种新的生产模式，这种生产方式在日本企业中得到了推广应用，并且取得了成功，促进了日本经济的快速发展。在精良生产方式中，从生产操作、组织管理、经营方式等各方面，找出一切不能为产品增值的活动和人员，加以改革，进而杜绝浪费，提高经济效益。精良生产方式实现了精良管理、精良设计、协同配套、用户至上、高素质人员的集成。在此基础上，美国的制造业界提出了敏捷制造的先进制造模式，为了实现企业生产制造的敏捷性，采取现代通讯手段，通过快速配置各种资源，以有效和协调的方式响应用户需求的一种新的企业发展战略。这种生产模式正在发展之中，其基本思想是将灵活的动态联盟组织、先进的柔性生产技术和高素质的人员全面集成，使企业能够应付迅速变化和不可预测的市场需求，以求得长期稳定的经济效益。

2.2在虚拟制造技术中的应用

虚拟现实（VR）技术目标是建立一个与客观世界相似、逼真的虚拟环境（VE）。科学计算可视化（VISC）是将科学计算过程中产生的数据与计算结果转换为图形或图像并进行交互处理的理论和技术。可视化技术和多媒体技术是实现虚拟环境的基础，利用可视化技术实现的三维真实感场景是虚拟环境的最基本体现。

（1）虚拟产品加工流程。

设计产品的三维表达需要CAD技术的支持，在产品的设计阶段就应该考虑产品零件的可造性，对于大型复杂零件的制造可先在计算机上进行虚拟加工，进而获得合理的加工流程，为合理的设计提供工艺保障。实际上数控仿真就是在计算机上执行数控程序，并将工具图形、刀具轨迹在计算机显示器（CRT）上显示出来。

（2）虚拟产品样机。

机械产品从概念设计到成品面市过程，需要经历“设计→样机制造→测试评价→修改→产品”这一耗时的反复循环。如何加速新产品的开发周期，并在新产品投产之前有一个有效的手段来检验新产品的效能和适用性，避免投产后的失败，这是工程技术人员追求的目标。

通过CAD技术表现样机的直观形象和功能动画。结束语

随着计算机科学技术的发展，计算机辅助设计在制造领域会得到了越来越广泛的应用。计算机辅助设计正经历着从传统单元技术向复杂大系统环境下的设计自动化技术的重要转变。21世纪，经济竞争是世界各国竞争的焦点和世界发展的重要推动力。对制造业而言，每个企业都面临找持续多变和不可完全预测的全球化市场竞争，竞争的核心是以知识为基础的新产品的竞争。为了提高竞争力企业必须解决好产品的上市速度、最好的质量、最低的成本、最优的服务和最清洁的环境来满足顾客的不同需求和社会可持续发展的要求。先进制造技术必然十分重视产品设计问题。没有适销对路的创新产品会在激烈的市场竞争中败下阵来，所以采用先进制造技术的企业必然将产品设计这个环节视为企业的生命线，先进的设计技术必然成为先进制造技术的核心之一，会大大促进计算机扶着设计的发展。

参考文献

【1】 陈小雕 胡维华《启发式教学及其在<计算机辅助设计>课堂教学中的实践》2009.08.01

【2】 费丽兰《概念设计过程及其计算机辅助实现技术的研究》 2003.1.15

【3】 刘乐清《虚拟制造技术在机载武器系统研制中的应用》 2007.10.30

第四篇：CAD(计算机辅助设计技术

CAD（计算机辅助设计技术)

1、CAD 技术简史

CAD技术起步于50 年代。60年代，随着计算软硬件技术的发展，CAD开始迅速发展。在这个时期，CAD技术的出发点是用传统的三视图来表达零件，以图纸为媒介进行技术交流，这就是二维计算机绘图技术。这种以二维绘图为目标的CAD技术一直持续到70年代末期。以后作为CAD技术的一个分支而相对独立稳定地发展。早期应用较为广泛的是CADAM软件，近十年来占据绘图市场主导地位的是Autodesk公司的AutoCAD软件。目前，中国的CAD用户特别是早期用户中，二维绘图仍占相当大的比重。

2、CAD技术史上的几场革命

自从50年代CAD技术发展以来，到今天的广泛应用，此间经历了几次大的技术性革命，历述如下：

2.1 第一次CAD技术革命--曲面造型系统

60年代出现的三维CAD系统只是简单的线框式系统，它只能表达基本的几何信息，不能有效地表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息，CAE及CAM均无法实现。

进入70年代，正值飞机和汽车工业蓬勃发展的时期。，此间飞机及汽车制造中遇到的大量的自由曲面问题，在当时只能用多截面视图和特征纬线的方式来进行表达。由于三视图方法表达的不完整性以及工业上的应用的需求的推动，此时法国人提出了贝赛尔算法使得用计算机处理曲线及曲面问题变的可行。同时，法国达索飞机制造公司也基于此算法，在二维绘图系统CADAM的基础上，开发出以表面模型为特点的三维造型系统CATIA。CATIA的出现，标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式中解放出来，首次实现以计算机完整描述产品零件的主要信息，同时也使得CAM技术的开发有了实现的基础。曲面造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命，改变了以往只能借助油泥模型来近似表达曲面的工作方式。在这个时期，CAD技术价格极其昂贵，软件商品化程度也很低。只有少数几家受到国家财政支持的军火商，在70年代冷战时期才有条件独立开发或依托某厂商发展CAD技术。例如：

* CADAM由美国洛克希德(Lochheed)公司支持

* CALMA--由美国通用电气(GE)公司支持

* CV--由美国波音(Boeing)公司支持

* IDEAS--由美国国家航空及宇航局(NASA)支持

* UG--由美国麦道(MD)公司开发

* CATIA--由法国达索(Dassault)公司支持

这时的CAD技术主要应用于军用工业。同时一些民用主干工业，如汽车巨人也开始开

发一些曲面系统为自己服务，如：

* SURP--大众汽车公司

* PDGS--福特汽车公司

* EUCLID--雷诺汽车公司

另外丰田和通用等汽车公司也开发了自己的CAD系统但由于无军方支持，开发经费及

经验不足，其开发出来的软件商品化程度较军方支持的系统要低，功能覆盖面和软件水平

亦相差较大。

2.2 第二次CAD技术革命--曲面造型技术

80年代初，CAD系统的价格依然令一般企业望而却步。这使得CAD技术无法拥有更广阔的市场。为使自己的产品更有特色，以CV、SDRC、UG为代表的系统开始朝各自的发展方向前进。70年代末到80年代初，由于计算机技术的大跨步前进，CAD、CAM技术也开始有了较大发展。SDRC公司在当时星球大战的背景下，由美国宇航局支持及合作，开发出了许多分析模块，用以降低巨大的太空实验费用，同时在CAD技术方面也进行了许多开拓；UG则着在曲面技术的基础上发展CAM技术，用以满足麦道飞机零部件的加工需求；CV 和CALMV则将主要精力都方在CAD 市场份额的争夺上。

尽管有了表面模型，CAM的问题可以基本解决。但由于表面模型只能表达形体的表面信息，难以准确表达零件的其它特性，如质量、重心、惯性矩等，对CAE十分不利，最大的问题在于分析的前处理特别困难。基于对于CAD/CAE一体化技术发展的探索，SDRC公司于1979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件--I-DEAS。由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性，在理论上有助于统一CAD、CAE、CAM的模型表达，给设计带来了惊人的方便性。它代表着未来CAD技术的发展方向。基于这样的共识，一时间实体造型技术呼声满天下。可以说，实体造型技术的扑几应普及应用标志着CAD发展史上的第二次技术革命。

实体造型技术带来了算发改进和未来发展的希望的同时，也带来了数据计算量的极度膨胀。因此，在当时的硬件条件下，实体造形的计算及显示速度很慢，在实际应用中作设计显的很勉强。由于以实体模型为基础的CAE本身就属于高层次技术，普及面窄；另外，在算法和系统效率的矛盾面前,许多赞成实体造型技术的公司并没有下大力气去开发它，而是转去开发相对容易的表面造型技术，各公司的技术因此再度分道扬镳，实体造型技术因此没能在整个行业迅速推广。推动此次技术革命的SDRC公司也与幸运之神擦肩而过，失去了一次大发展的机会。在此后的十年里，随着硬件性能的提高，实体造型技术又逐渐为众多CAD系统所采用。在这段技术跌宕起伏的时期，CV公司最先在曲面算发上取得突破，计算速度提高很大。由于CV提出集成各种软件，为企业提供全方解决的思路，并采取了将软件的运行平台向价格较低的小型机转移等有利措施，一举成为CAD领域的领导者，市场份额上升到第一位，兼并了CALMA公司，实力迅速膨胀。

2.3 第三次CAD技术革命--参数化技术

正当CV公司业绩蒸蒸日上以及实体造型技术逐渐普及之时，CAD技术的研究又重大发展。如果说在此之前的造型技术都属于无约束自由造型的话，进入80年代中期，CV公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种比无约束自由造型更新颖、更好的算法--参数化实体造型方法，这种算法主要有以下特点：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。

当时的参数化技术还有很多技术难点有待攻克，CV公司内部也就是否投资参数化技术展开激烈争论。由于参数化技术核心算法与以往系统有本质差别，若采用参数化技术，势必要将全部软件重写，投资及工作量将非常惊人。另一点就是，当时技术主要用于航空和汽车工业，参数化技术还不能为这些工业中所需的大量自由曲面提供有效的工具，更何况当时CV软件在市场、上呈供不应求之势。因此，CV公司内部否决了参数化方案。

策划参数化技术的这些人在新是想无法实现的情况下集体离开了CV公司，令成立了一家参数化技术公司（Parametric Technology Corp.PTC）,开始研制名为Pro/ENGINEER的参数化软件。早期的Pro/ENGINEER软

件性能很低，只能完成简单的工作，但由于第一次实现了尺寸驱动零件设计修改，使人们看到了它给设计者带来的方便性。

80年代末，计算机技术迅猛发展，硬件成本大幅度下降，CAD技术硬件凭台成本从二十几万元降到几万美元，很多中小企业也开始有能力使用CAD技术。由于它们的设计工作量并不大，零件形状也不复杂，更重要的是他们无钱投资大型高档软件，因此他们把目光投向了中低档的Pro/ENGINEER软件。PTC也正是因为瞄准了这一中档市场，才迎合了众多中小企业在CAD上的需求，一举取得成功。进入90年代，参数化技术变得比较成熟起来，充分体现出其在许多通用件、零部件设计上存在的、简便易行的优势。踌躇满志的PTC也因此先行挤占了低端AutoCAD市场，以致于在几乎所有、CAD公司的营业额都在呈上升趋势的情况下，Autodesk公司的营业额却增长缓慢，市场排名连续下挫。继而，PTC公司又试图进入高端CAD市场，与CATIA、SDRC、CV、UG等群雄在汽车及飞机制造业市场逐鹿。目前，PTC在CAD市场份额排名已名列前茅。可以说，参数化技术的应用主导了CAD发展史上的第三次技术革命。

2.4 第四次CAD技术革命--变量化技术

参数化技术的成功应用，使它几乎成为CAD业界的标准，许多软件厂商纷纷起步赶。但是技术理论上的认可并非意味、着实践上的可行性。由于CATIA、CV、UG、EDCLID都在原来的非参数化模型的基础上开发集成了许多其它应用软件，包括CAM、PIPING和CAE接口等，在CAD方面也做了许多应用模块开发；重新开发一套完全参数化的造型系统将花费很大的人力财力。因此他们采用的参数化系统基本上是在原有模型基础上进行局部、小块的修补。考虑到这种“参数化技术”的不完整性以及需要很长的过渡时期，CV、CATIA、UG在推出自己的参数技术以后，均宣称自己是采用复合建模技术，并强调复合建模技术的优越性。

这种复合建模技术，并非完全基于实体，难以全面应用参数化技术。由于参数化技术和非参数化技术内核有本质不同用参数化技术造型后进入非参数化系统后还要进行内部卷转换，才能被系统接受，而大量的转换极易导致数据丢失或其它不利条件。这养的系统由于在参数化和非参数化两方面都不占优势，系统整体竞争力不高，只能依靠某些实用性模块上的特殊能力来增强竞争力。

SDRC公司在1990前摸索了几年参数化技术后，也面临着同样的抉择：是同样采用逐步修补的方式，继续将其I-DEAS软件参数化下去，还是全部改写。SDRC的开发人员积数年的参数化研究经验，发现参数化技术有许多不足。首先，全尺寸约束的硬性规定干扰和制约着设计者创造力和想象力的发挥；其次，如在设计中关键的拓扑关系发生改变，失去了某些约束特征也会造成系统数据混乱。

基于以上的原因，SDRC的开发人员大胆地提出了一种更为先进的实体造型技术--变量化技术，作为今后的开发方向。SDRC的决策者们同意了该方案，并决定从根本上解决这一问题。从1990年到1993年，SDRC公司投资一亿美元，于1993年推出了全新体系结构的I-DEAS Master Series软件。在早期的大型CAD软件中，这是唯一一家在90年代将软件彻底从写的厂家。

变量化技术既保持了参数化技术的原有优点，同时又克服了它的许多不足之处。它的成功应用，为CAD技术的发展提供了更大得空间和机遇。SDRC几年来业务的快速增长，证明了它走的这条充满风险的研发道路是正确的。截止到去年，SDRC的市场排名已由I-DEAS MS1发布时的第九名，上升至第三位。无疑，变量化技术成就了SDRC，也驱动了CAD发展史上的第四次技术革命。

3、结语

纵观 CAD技术将近三四十年的发展历程，可见众多厂商的成败无不与其技术发展密切相关。CAD技术基础理论的每次重大进展，无一不带动了CAD/CAE/CAM整体技术的提高以及制造手段的更新。技术的发展，永无止境。没有一种技术是常青树，CAD技术将一直处于不断的发展和探索之中。正是这种此消彼长的互动与交替，造就了今天CAD技术兴旺与繁荣，促进了工业的高速发展。

第五篇：计算机辅助设计技术基础课程期末提交作品内容

计算机辅助设计技术基础课程作业

提交内容及要求

一、打印稿：

设计说明书。

二、电子稿：

1三维建模完整原始文件（原格式文件，需保证能正常打开）2 视频文件（mp4等常用视频格式）；设计效果图（jpg等常用位图格式）；设计说明书（doc格式）；成果展示（ppt格式）；答辩演示文稿（ppt格式）。；