机械基础CAD--河北化工医药职业技术学院要点.ppt

计算机辅助设计CAD演演讲讲者者1.计计算机算机辅辅助助设计设计技技术术也称也称为为CAD技技术术，是英文，是英文ComputerAidedDesign的的缩缩写，它是指在写，它是指在设计过设计过程中，程中，利用利用计计算机作算机作为为工具，帮助工具，帮助工程工程师进师进行行设计设计的一切的一切实实用用技技术术的的总总和。和。CAD技技术领术领域域很广，用的最很广，用的最为为广泛的是二、广泛的是二、三三维维的几何形体建模、的几何形体建模、绘图绘图，各种机械零部件的各种机械零部件的设计设计、电电路路设计设计、建筑、建筑结结构构设计设计、力、力学分析等等。学分析等等。2.始于始于60年代初，一直到年代初，一直到70年代，由于受到年代，由于受到计计算机技算机技术术的限制，的限制，CAD技技术术的的发发展很展很缓缓慢。慢。80年代以来，年代以来，计计算机技算机技术术突突飞飞猛猛进进，特，特别别是是微机和工作站的微机和工作站的发发展和普及，再加上功能展和普及，再加上功能强强大的外大的外围设备围设备，如大型，如大型图图形形显显示器、示器、绘图仪绘图仪、激光打印机的激光打印机的问问世，极大地推世，极大地推动动了了CAD技技术术的的发发展，展，CAD技技术术已已进进入入实实用化用化阶阶段。段。如今，如今，CAD已广泛已广泛应应用于用于设计设计与制造的各个与制造的各个领领域如工程建筑、装域如工程建筑、装饰饰、机械、机械、电电子、汽子、汽车车、造船、航天、服装、玩具等行造船、航天、服装、玩具等行业业，实现实现了了100%的的计计算机算机绘图绘图。3.硬件硬件软软件件4.先先进进的的CAD系系统统的硬件由的硬件由计计算机及其外算机及其外围设备围设备和网和网络组络组成。成。计计算机分算机分为为大型机，中、小型机、工作站和微机四大型机，中、小型机、工作站和微机四大大类类。目前。目前应应用用较较多的是多的是CAD工作站，国内主要是微机工作站，国内主要是微机和工作站。在和工作站。在现现代大型企代大型企业业中，中，单单机机CAD的工作方式已的工作方式已经经逐逐渐渐不能不能满满足要求，足要求，CAD技技术术一般都在网一般都在网络环络环境下使境下使用。用。5.CAD系系统统的的软软件主要包括支撑件主要包括支撑软软件和件和应应用用软软件。支撑件。支撑软软件件除了除了Windows这样这样的操作系的操作系统统外，主要指的是外，主要指的是图图形支撑形支撑软软件平台，目前比件平台，目前比较较流行的流行的图图形支撑形支撑软软件有美国件有美国AutoDesk公司的公司的AutoCAD。本光。本光盘盘中附送的中望中附送的中望CAD软软件也是国件也是国内比内比较较流行的流行的图图形支撑形支撑软软件平台。另一件平台。另一类类是是应应用用软软件，它件，它是根据本是根据本领领域工程特点，利用支撑域工程特点，利用支撑软软件系件系统统开开发发的解决本的解决本工程工程领领域特定域特定问题问题的的应应用用软软件系件系统统。目前在二。目前在二维维CAD软软件件方面，国内已方面，国内已经经开开发发出众多的出众多的应应用用软软件，主要包括基于件，主要包括基于AutoCAD平台和自主平台（如中望平台和自主平台（如中望CAD）两）两类应类应用用软软件。件。应应用用软软件的性能件的性能对对CAD的效率有极大的影响，所以的效率有极大的影响，所以应应特特别别重重视视它的开它的开发发和和应应用。用。6.1、交互技、交互技术术2、图图形形变换变换技技术术3、实实体造型技体造型技术术4、曲面造型、曲面造型7.交互式交互式cad系系统统，指用指用户户在使用在使用计计算机系算机系统进统进行行设计时设计时，人和，人和机器可以及机器可以及时时地交地交换换信息。采用交信息。采用交互式系互式系统统，人，人们们可以可以边边构思构思、边边打打样样、边边修改，修改，随随时时可从可从图图形形终终端屏幕上看到每一步操作的端屏幕上看到每一步操作的显显示示结结果，非常直果，非常直观观。返回8.图图形形变换变换的主要功能是把用的主要功能是把用户户坐坐标标系和系和图图形形输输出出设备设备的坐的坐标标系系联联系起系起来；来；对图对图形作平移、旋形作平移、旋转转、缩缩放、放、透透视变换视变换；通；通过过矩矩阵阵运算来运算来实现图实现图形形变换变换。返回返回9.实实体造型技体造型技术术(SolidModeling)是是计计算机算机视觉视觉、计计算机算机动动画、画、计计算算机虚机虚拟现实拟现实等等领领域中建立域中建立3D实实体模型的关体模型的关键键技技术术。实实体造型技体造型技术术是是指描述几何模型的形状和属性的信息并存于指描述几何模型的形状和属性的信息并存于计计算机内，由算机内，由计计算机生算机生成具有真成具有真实实感的可感的可视视的三的三维图维图形的技形的技术术。10.1、线线框建模框建模2、曲面建模、曲面建模3、实实体建模体建模11.最原始的最原始的CAD系系统统，即，即线线框建模（框建模（WireframeModeling)。12.20世世纪纪70年代，年代，P.Bezier提出了曲提出了曲线线和曲面算法，和曲面算法，使得用使得用计计算机算机处处理曲理曲线线和曲面和曲面变为变为可行，三可行，三维维CAD系系统统从此从此进进入了曲面建模入了曲面建模时时代。代。13.实实体建模技体建模技术术能能够够精确表达零件的全部属性，代表着精确表达零件的全部属性，代表着CAD技技术术的未来的未来发发展的方向。利用先展的方向。利用先进进的三的三维实维实体建模技体建模技术术，设计设计者者对对于他所于他所设计设计的的产产品一目了然。除了可以准确地描述品一目了然。除了可以准确地描述产产品的几何形状及外品的几何形状及外观观外，外，还还可可以以计计算其他非几何信息，如重量、重心等。三算其他非几何信息，如重量、重心等。三维实维实体建模技体建模技术术除了可除了可以建模及构成装配体外，以建模及构成装配体外，还为还为工程分析提供直接且充分的数据。借助工程分析提供直接且充分的数据。借助软软件件组组装功能，可以把装功能，可以把许许多不同的零部件多不同的零部件组组装在一起，形成装配体，装在一起，形成装配体，以便做以便做进进一步的分析和一步的分析和检查检查。14.(1)设计组设计组件重用件重用(Reuseofdesigncomponents)(2)简简易的易的设计设计修改和版本控制功能修改和版本控制功能(Easeofdesignmodificationandversioning)(3)设计设计的的标标准准组组件的自件的自动产动产生生(Automaticgenerationofstandardcomponentsofthedesign)(4)设计设计是否是否满满足要求和足要求和实际规则实际规则的的检验检验(Validation/verificationofdesignsagainstspecificationsanddesignrules)(5)无需建立物理原型的无需建立物理原型的设计设计模模拟拟(Simulationofdesignswithoutbuildingaphysicalprototype)(6)装配件装配件(一堆零件或者其它装配件一堆零件或者其它装配件)的自的自动设计动设计(7)工程文档的工程文档的输输出，例如制造出，例如制造图纸图纸，材料明，材料明细细表表(BillofMaterials)(8)设计设计到生到生产设备产设备的直接的直接输输出出(9)到快速原型或快速制造工到快速原型或快速制造工业业原型的机器的直接原型的机器的直接输输出出15.1.CAD的概念？的概念？2.CAD的基本技的基本技术术有哪些？有哪些？3.曲面造型技曲面造型技术术分哪几个板分哪几个板块块？16.17.