计算机辅助设计的简介

计算机辅助设计（CAD）技术是由设计技术与信息技术（包括计算机、数据库管理、网络通信等）密切结合的一门高新技术。它将设计者的知识、经验、逻辑思维能力和创造性与计算机的存储、高速运算能力巧妙结合，用于辅助设计者对产品进行计算、分析、模拟、绘图、编制技术文件，以及规划、评价、综合等项设计活动。

（1）计算机辅助设计过程及其软件系统 图8-11所示为计算机辅助设计过程及其软件系统。

1）计算机辅助设计过程。在设计人员构思、判断和决策的干预下，计算机系统不断从数据库中检索设计资料，从设计程序库调用计算程序进行计算，确定设计方案和主要参数，同时利用图形程序库处理和构造设计图形，并将设计方案和设计图形（先转化为数据信息）存储到数据库中。最后，计算机输出已经确定的设计方案信息（包括图样和技术文件）。对于CAM系统而言，计算机还可以将加工数据直接输出到数控机床的控制系统中。

图8-11 计算机辅助设计过程及其软件系统

2）CAD软件系统的构成、特点与优点

①CAD软件系统构成：CAD软件由产品设计制造的数值计算和数据处理程序包、图形信息交换和处理的交互式图形显示程序包以及存储和管理设计制造信息的数据库构成，即：

a）以工程数据库为核心。

b）以交互式图形系统为支持。

c）以通用设计方法为工具。

d）以机电工程产品的计算分析为主体的集成化的软件系统。

②CAD显著特点是：

a）在产品设计的关键环节中，应用CAD技术和采用现代设计方法。

b）将各部分子系统或模块组成一个建立在统一支撑系统（包括数据库、图形系统、设计方法库）的基础上的并按照一定管理模式的有机统一体。

c）建立各个模块与支撑模块之间、支撑模块与支撑模块之间的接口，是CAD技术的关键所在。

③CAD优点是：(www.xing528.com)

a）系统实用、高效、可靠，可以显著地提高工作效率和设计质量。

b）有利于产品的标准化、系列化和通用化。

c）有助于设计方法学和创造方法学的应用。

d）有利于实现产品设计与制造的一体化（CAD/CAM）。

（2）CAD的主要功能 可归纳为如下10项主要功能：

1）快速生成二维图形的功能。

2）三维几何图形的造型的功能。

3）二、三维图形的转换功能；

4）三维几何模型的显示与处理功能。

5）工程图绘制的功能。

6）三维运动机构的分析和仿真功能。

7）物体质量特性的计算功能。

8）有限元网格自动生成的功能。

9）优化设计的功能。

10）人机交互、信息处理以及信息管理的功能等。