計算機輔助設計總結

計算機輔助設計學習總結

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摘要：隨著計算機的迅猛發(fā)展，CAD技術在許多現(xiàn)代制造技術行業(yè)中得到了廣泛應用，給現(xiàn)代制造行業(yè)帶來了巨大的改革。CAD技術改良了傳統(tǒng)制造技術，大大提高了制造產品的速度與質量，文章主要談對CAD技術的理解、CAD技術的發(fā)展以及CAD技術對現(xiàn)代制造技術的影響與作用。

關鍵詞：CAD；發(fā)展；應用0前言

利用計算機及其圖型設備幫助設計人員進行設計工作，簡稱CAD。在工程和產品設計中，計算機可以幫助設計人員擔負計算、信息存儲和制圖等項工作。CAD技術的出現(xiàn)，使科學技術加速轉化為社會生產力。CAD技術幾乎在一切設計領域內掀起了一場革命，CAD技術的應用給現(xiàn)代制造業(yè)設計工作帶來了極大的方便，而CAD軟件則以簡單、快捷、存儲方便等優(yōu)點在制造設計中承擔著不可替代的重要作用。1對CAD技術的理解

CAD技術是一種將人和計算機結合起來以輔助進行產品的設計與分析的技術，是綜合了計算機與工程設計方法的最新發(fā)展而形成的一門新興學科。它是一種用計算機軟、硬件系統(tǒng)輔助人們對產品或工程進行設計的方法和技術，包括設計、繪圖、工程分析與文檔制作等設計活動。

計算機輔助設計主要研究和解決“產品設計過程中的自動化”問題，自然涉及到諸如優(yōu)化與可靠性設計、結構與動態(tài)分析，數(shù)據(jù)庫與知識庫系統(tǒng)、圖形學、美學、軟件工程等許多學科領域。其中，計算機圖形處理技術是突破CAD技術屏障的關鍵技術之一。近年來，由于計算機硬件性能的極大提高與軟件技術的飛速發(fā)展，CAD技術在各類工程設計部門迅速普及，廣泛應用，極大地加快了產品設計周期，CAD技術作為一種現(xiàn)代化設計方法和有效提高生產力的手段，已成為產品設計行業(yè)進行“技術革命”的首要途徑，也是現(xiàn)代化企業(yè)的一個重要標志。

在科學技術與生產實踐活動中，“自動化”成為人們夢寐以求的理想目標。隨著科學技術的不斷進步，計算機正不斷地把人們的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實，CAD要解決的就是產品設計和工程設計中的“自動化”問題，其含義不言而喻，整個設計的全過程，都是CAD技術的應用對象。一個新產品的設計過程，一般要經(jīng)歷概念設計、詳細設計、結構分析與優(yōu)化、仿真模擬實驗與定型等幾個主要階段，在每一個階段中，都飽含著CAD技術的應用內容。分析整個設計過程的細節(jié)與CAD技術的特點，不難發(fā)現(xiàn)CAD技術集中在結構設計，計算分析，數(shù)據(jù)查詢，工程制圖等幾個重要環(huán)節(jié)上。事實上早已有人認為，在產品設計過程中，那種曾經(jīng)被認為技術性極強的工作如繁雜的計算，大量查詢數(shù)據(jù)，費時的工程制圖等等，現(xiàn)在看來只能是設計工作中的“強體力勞動”了，它們一直是阻礙設計創(chuàng)新的“瓶頸”問題。

由此看來，CAD是一種先進的設計方法，CAD不是“計算機繪圖”，“計算機繪圖”是CAD技術的重要組成部分，CAD系統(tǒng)應包含設計過程中的各個環(huán)節(jié)。通常，一個完善實用的CAD系統(tǒng)并不是包羅萬象，什么都可以設計，而總是針對某個專業(yè)、某類設計、甚至是某種零件而研制的。這種系統(tǒng)除了以計算機圖形理論作基礎，計算機繪圖系統(tǒng)作手段外，還必需有專業(yè)設計工作所涉及的基礎數(shù)學、設計理論、設計方法甚至專家經(jīng)驗等方面的知識，幾方面的知識合作起來，才能開發(fā)出實用的計算機輔助設計系統(tǒng)。因此，可以說計算機輔助設計是一門跨學科的綜合性很強的高科技技術，它在縮短設計周期，提高設計質量，降低設計成本及發(fā)揮設計人員創(chuàng)新思維等方面發(fā)揮著重大作用，大力開展CAD技術的研究和應用，在國民經(jīng)濟發(fā)展中有著廣闊的前景。2CAD技術的發(fā)展

計算機輔助設計的工作內容不僅對計算機本身提出了較高的要求，而且對計算機外圍設備提出需求，這一方面促進了計算機及其外圍設備的發(fā)展，同時，CAD技術的發(fā)展與應用也依賴于計算機及其外圍設備以及軟件技術的發(fā)展。整個歷程大致可劃分為如下幾個階段：2.1準備、醞釀、誕生階段（1950-1960年）

1950年美國麻省理工學院（MIT）研制出用于“旋風1號”計算機上的一種圖形顯示設備，其結構類似于示波器，只能顯示簡單圖形，可認為它是當今圖形顯示器的鼻祖。

1958年美國Clomp公司研制出滾筒式繪圖機，進一步為圖形輸出奠定了基礎。這一階段計算機由電子管組成，軟件開發(fā)局限于機器語言，沒有圖形輸入設備，因此CAD技術的探討主要是科學計算的深入，圖形處理還不現(xiàn)實。2.2蓬勃發(fā)展和初級應用階段（1960-1970）

1962年美國麻省理工學院（MIT）研制出世界上第一臺利用光速進行交互式繪圖的系統(tǒng)SKETCHPAD，并首次提出了計算機圖形學，交互技術等新思想，為計算機輔助設計技術的發(fā)展應用打下了理論基礎。

20世紀60年代中期，商品化的CAD設備出現(xiàn)了，美國IBM公司的計算機繪圖設備，通用汽車公司的多路分時圖形控制臺，實際運用于汽車產品的設計。至60年代末，美國已安裝了幾百臺CAD工作站。

在這一階段，計算機圖形學也有很大進展�？姿梗⊿taveCoons）提出了孔斯曲面與貝塞爾（PierreBezier）提出的貝塞爾曲面為CAD技術的三維應用打開了局面，孔斯和貝塞爾被稱為CAD技術的奠基人。2.3廣泛應用階段（1970-1980）

1970年前后，集成電路由小規(guī)模發(fā)展為中規(guī)模，廣泛應用于計算機系統(tǒng)，使計算機系統(tǒng)的性能有了很大的提高，與此相關的計算機外圍設備也有了很快的發(fā)展，圖形輸入設備新品層出不窮，如圖形顯示器、圖形數(shù)字化儀，筆式及擊打式繪圖儀相繼推出，性能越來越好。與此同時，繪圖軟件及其它CAD支撐軟件也日趨完善，市場上出現(xiàn)了面向中小型企業(yè)的商品化的CAD系統(tǒng)，主要運行在CAD工作站和小型計算機上。此時，美國的工作站數(shù)量已達數(shù)千套，使用人數(shù)超過2萬人。我國也在部分科研院所引進了一些圖形工作站。2.4突飛猛進階段（1980-1990）

這一階段大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路使計算機硬件平臺性能飛速提高，計算機向著“巨”和“微”兩個方向迅速發(fā)展，微型計算機產品的面市，標志著計算機普及時代的到來。1980年美國阿波羅公司生產出第一臺以超級微型計算機為平臺的圖形工作站，接著Sun、DEC、HP、IBM......等眾多的計算機廠商都推出了自己的工作站產品，所有這些產品均以性能優(yōu)良、價格低廉、便于開發(fā)和應用CAD系統(tǒng)受到科技界和工業(yè)界的認可，獲以豐厚的市場回報。此時的軟件技術也更加成熟，二維、三維圖形處理技術，真實感圖形處理技術，結構分析與計算技術、模擬仿真、動態(tài)景觀、科學計算可視化等各方面2.5日趨成熟階段（1990－今）

這一階段微型計算機系統(tǒng)性能已相當矚目，基于微機的CAD系統(tǒng)越來越多，由于它們價格低廉，得到迅速普及，這使得CAD技術有了更為廣泛的應用，同時也使人們更加關注CAD技術的標準化及完善化。3CAD技術對現(xiàn)代制造技術的影響

目前，CAD技術已廣泛應用于國民經(jīng)濟的許多方面，成效顯著，應用普及的領域主要集中在工業(yè)制造、工程建設、電子電路、仿真模擬、廣告設計、輕工棉紡、服裝設計、平面設計等等，特別在科研部門，從人體工學直至分子鍵構型均采用CAD技術實現(xiàn)智能化，可視化的分析。

在機器制造業(yè)中，飛機、汽車、輪船、航天器，機床、模具等產品及零部件的設計全過程采用了CAD技術。當前常用的CAD系統(tǒng)集設計、繪圖、分析計算、仿真等為一體，設計人員只需坐在電腦前，充分發(fā)揮自己對產品的構思，隨心所欲的利用CAD系統(tǒng)構建產品模型。

在建筑工程設計中，房屋、結構、橋梁、管線、水渠、大壩等等，甚至小區(qū)規(guī)劃，室內裝璜等都應用了CAD技術，近年來隨著計算機硬件性能的增強，工程界復雜的圖形處理工作交由CAD軟件進行，使工程建筑設計采用虛擬現(xiàn)實技術，對建筑物進行抗震、抗風、抗實、防火、防水等分析研究成為實用的現(xiàn)代化設計方法。

在電子電路方面，CAD技術開始運用于原理圖的繪制及布線工作，后來發(fā)展為從原理布線多層板設計全套功能，尤其在集成電路的設計制造中，沒有CAD技術的應用，設計和制造大規(guī)模集成電路是不可能的。在這一領域，CAD技術協(xié)助設計人員完成原理圖構思電路性能分析，可靠性試驗及故障模擬等工作。

其它行業(yè)如輕工、化妝、盛器、模具、醫(yī)藥等行業(yè)中都有CAD技術的現(xiàn)實運用。4結束語

通過學習，我了解到CAD技術對現(xiàn)代制造業(yè)的深遠影響。為掌握以及熟練的運用CAD技術，充分的了解CAD技術的發(fā)展是十分必要的。在未來，由于計算機軟硬件技術的飛速進展，CAD技術也必將得到突飛猛進的發(fā)展。CAD技術作為一種現(xiàn)代化設計方法和提高設計生產力的有效手段，在設計領域掀起的翻天覆地的革新浪潮將一直持續(xù)，CAD技術已是現(xiàn)代工程設計中的必由之路。

參考文獻

[1]《汽車CAD技術》張啟明人民交通出版社出版時間：201*.09

[2]《機械優(yōu)化設計基礎》高健北京科學出版社201*.

擴展閱讀：計算機輔助設計課程小結

計算機輔助設計1課程小結

兩個周的軟件課程轉眼即逝，學習了CorelDRAW和Photoshop兩款作圖軟件，并做了相應的練習，如標志設計、名片設計、廣告單頁設計等，對我們從認識了解到接觸深入有一個很好的學習過程。

Coreldraw是矢量圖形制作工具軟件，這個圖形工具給設計師提供了矢量動畫、頁面設計、網(wǎng)站制作、位圖編輯和網(wǎng)頁動畫等多種功能。它包含兩個繪圖應用程序：一個用于矢量圖及頁面設計，一個用于圖像編輯。這套繪圖軟件組合帶來了強大的交互式工具，可以使我們創(chuàng)作出多種富于動感的特殊效果及點陣圖像即時效果在簡單的操作中就可得到實現(xiàn)而不會丟失當前的工作。通過Coreldraw的全方位的設計及網(wǎng)頁功能可以融合到我們現(xiàn)有的設計方案中，靈活性十足。

Photoshop是集圖像掃描、編輯修改、圖像制作、廣告創(chuàng)意，圖像輸入與輸出于一體的圖形圖像處理軟件，它的應用領域很廣泛的，在圖像、圖形、文字、視頻、出版各方面都有涉及。其中，平面設計是Photoshop應用最為廣泛的領域，無論是我們正在閱讀的圖書封面，還是大街上看到的招貼、海報，這些具有豐富圖像的平面印刷品，基本上都需要Photoshop軟件對圖像進行處理。Photoshop還具有強大的圖像修飾功能。利用這些功能，可以加快修復一張破損的老照片，也可以修復人臉上的斑點等缺陷。

第一周,我們通過兩個軟件的界面認識了解了它們的相同與不同之處，如大體布局是相同的，菜單欄、工具欄、作圖區(qū)。不同之處如需更改，Photoshop有一個圖層面板可以看到圖層，需要點擊要修改的圖層才能進行更改，Coreldraw可以點擊對象直接更改，最后做好可以群組，不必擔心移動整體變成移動單個對象。之后用Coreldraw做了一些簡單的標志設計和名片設計，我做的標志設計是對稱的色條，先用貝塞爾工具畫曲線，然

后轉化對象成面，在用交互式輪廓圖工具，名片設計主要改變了它的質感，然后運用了底紋填充。第二周，主要運用Photoshop做一個廣告單頁設計，先要搜尋素材，然后做框架，拼貼，運用仿制圖章工具進行修圖填充等等，其實不是太難。

通過兩周的學習，讓我學習了CorelDRAW和Photoshop兩款軟件的使用，雖然不能變成軟件高手，但也是個入門人員。雖然遇到了一些困難，但是在詢問知道了怎么做后，真的是受益匪淺。課程雖然結束，但學習的盡頭不會停止，我會繼續(xù)努力的。

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