计算机辅助设计概述培训课件
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1概述_计算机辅助设计课件
需求分析
问题定义 综合设计
“严重的结构缺陷及设计原理、 基本参数的错误在设计阶段也往 往不能及时发现，有的到了产品 开发的后期或正式生产甚至在投 入使用一段时间后才发现”
“这样的产品开发程序效率低， 浪费了大量时间、人力和资金”
足 要 求
分析、优化
评价 表示
客户提出基本要求：航程、推力、可靠性、寿命、排放等。 根据基本要求给出基本方案，包括：发动机类型；长度、直径等基本尺寸；压气机 级数、涡轮级数、燃烧室类型以及转子支撑方式等方案；各部件详细设计；强度和 寿命考核 部件详细设计。 压气机 涡轮 燃烧室 附件
新零件的设计，主要用于产品改型或仿型设计；
已有零件的复制和仿制，再现原产品设计、复杂产 品仿制等； 损坏或磨损零件的还原，以便修复或重制； 产品的检测，例如检测分析产品的变形，检测焊接 质量等，以及对加工产品与三维数字化模型之间的误 差进行分析。
1.2 产品设计过程—— 常规设计
缺点： “传统的产品开发方法，其设计、 制造以及检测环节相互独立，严 重脱节，须反复进行产品的试制 不 ——检测——修改设计” 满
计算机辅助设计包括的内容很多，如概念设计、 优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机绘 图等。
1.1 什么是计算机辅助设计
设计的重要性
“设计工作是新产品研制的第一道工序，设计 工作的质量和水平，直接关系到产品质量、性能、 研制周期和技术经济效益”——书本P1 设计的广泛性
除了花草树木这些自然景物，从茶杯到桌子、 建筑、公路、桥梁、火车……所有跟普通人生活 息息相关的物品和工程设施，都需要设计。
前言—— 参考书目
参考书：
[1] 计算机图形学原理及算法教程:Visual C++版.第2版 和青芳编著 清华大 学出版社 2010.1 [2] Windows程序设计.第5版 (美) Charles Petzold著 清华大学出版社 2010.9 [3] UG二次开发技术基础, 吴立军编著 电子工业出版社 2005.9 [4] 机械优化设计 王科社编著 国防工业出版社 2007.4
问题定义 综合设计
“严重的结构缺陷及设计原理、 基本参数的错误在设计阶段也往 往不能及时发现，有的到了产品 开发的后期或正式生产甚至在投 入使用一段时间后才发现”
“这样的产品开发程序效率低， 浪费了大量时间、人力和资金”
足 要 求
分析、优化
评价 表示
客户提出基本要求：航程、推力、可靠性、寿命、排放等。 根据基本要求给出基本方案，包括：发动机类型；长度、直径等基本尺寸；压气机 级数、涡轮级数、燃烧室类型以及转子支撑方式等方案；各部件详细设计；强度和 寿命考核 部件详细设计。 压气机 涡轮 燃烧室 附件
新零件的设计，主要用于产品改型或仿型设计；
已有零件的复制和仿制，再现原产品设计、复杂产 品仿制等； 损坏或磨损零件的还原，以便修复或重制； 产品的检测，例如检测分析产品的变形，检测焊接 质量等，以及对加工产品与三维数字化模型之间的误 差进行分析。
1.2 产品设计过程—— 常规设计
缺点： “传统的产品开发方法，其设计、 制造以及检测环节相互独立，严 重脱节，须反复进行产品的试制 不 ——检测——修改设计” 满
计算机辅助设计包括的内容很多，如概念设计、 优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机绘 图等。
1.1 什么是计算机辅助设计
设计的重要性
“设计工作是新产品研制的第一道工序，设计 工作的质量和水平，直接关系到产品质量、性能、 研制周期和技术经济效益”——书本P1 设计的广泛性
除了花草树木这些自然景物，从茶杯到桌子、 建筑、公路、桥梁、火车……所有跟普通人生活 息息相关的物品和工程设施，都需要设计。
前言—— 参考书目
参考书：
[1] 计算机图形学原理及算法教程:Visual C++版.第2版 和青芳编著 清华大 学出版社 2010.1 [2] Windows程序设计.第5版 (美) Charles Petzold著 清华大学出版社 2010.9 [3] UG二次开发技术基础, 吴立军编著 电子工业出版社 2005.9 [4] 机械优化设计 王科社编著 国防工业出版社 2007.4
计算机辅助设计(平面)课件
可以在一个图层中拖动、编辑、粘贴或重新配置图层元素，而这却 不会影响到其它的图层。在你合并图层或压平图像之前，每个图层都是 彼此独立的。试着在一个图层中编辑图像文本，改变不透明度和重叠模 式，再或者利用图层风格命令来处理图层蒙板，从而制作出一些特殊效 果，就更明白图层之间的独立性。
第一章 菜单命令的基础知识
第一章 菜单命令的基础知识
1.2 主要菜单命令
1.2.1 File（文件）菜单 File菜单包括了New、Open、Save、Import、Export以及Print
等文件操作的基本功能，几乎是最常用的菜单之一。这些功能与其 它多数应用程序相似，应该多加留意的是诸如为Save for Web和 Automate等Photoshop提供独特功能的命令。
任何一个商业软件必备的保留菜单就是Help菜单，从中可以调出本 软件的大量信息。Help菜单中的很多命令是提供软件以及增效工具的注 册信息
第二章 PHOTOSHOP的基本操作
本章开始学习Photoshop的工具以及 基本操作。只有熟练的掌握这些工具的基 本操作，才能够创造出精美绝伦的艺术品。 许多让人惊叹的图像效果，都不过是对这 些操作创造性地组合。
1.2.8 Window（窗口）菜单 Photoshop将工作区域中正在编辑的文件以及各个面板、状态栏等
等都看作是窗口，Window菜单可以控制这些窗口的显示或者隐藏，以及 它们的排列方式。其中最前面一挡中的四个命令是主要的操作命令，其 余的命令的功能则是分别将各个面板以及状态栏置为“显示”或者“隐 藏” 1.2.9 Help（帮助）菜单
第二章 PHOTOSHOP的基本操作
2.1 工具箱简介 熟练使用工具箱中提供的各种工具是Photoshop绘画的基础，
第一章 菜单命令的基础知识
第一章 菜单命令的基础知识
1.2 主要菜单命令
1.2.1 File（文件）菜单 File菜单包括了New、Open、Save、Import、Export以及Print
等文件操作的基本功能，几乎是最常用的菜单之一。这些功能与其 它多数应用程序相似，应该多加留意的是诸如为Save for Web和 Automate等Photoshop提供独特功能的命令。
任何一个商业软件必备的保留菜单就是Help菜单，从中可以调出本 软件的大量信息。Help菜单中的很多命令是提供软件以及增效工具的注 册信息
第二章 PHOTOSHOP的基本操作
本章开始学习Photoshop的工具以及 基本操作。只有熟练的掌握这些工具的基 本操作，才能够创造出精美绝伦的艺术品。 许多让人惊叹的图像效果，都不过是对这 些操作创造性地组合。
1.2.8 Window（窗口）菜单 Photoshop将工作区域中正在编辑的文件以及各个面板、状态栏等
等都看作是窗口，Window菜单可以控制这些窗口的显示或者隐藏，以及 它们的排列方式。其中最前面一挡中的四个命令是主要的操作命令，其 余的命令的功能则是分别将各个面板以及状态栏置为“显示”或者“隐 藏” 1.2.9 Help（帮助）菜单
第二章 PHOTOSHOP的基本操作
2.1 工具箱简介 熟练使用工具箱中提供的各种工具是Photoshop绘画的基础，
[实用参考]计算机辅助设计.ppt
![[实用参考]计算机辅助设计.ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/fbf902675901020207409c7a.png)
1) 图形处理技术 2) 工程分析技术
如自动绘图、几何建模、图形仿真及其它图
形输入、输出技术。 如有限元分析、优化设计及面向各种专业的
工程分析等。
3) 数据管理范及接口技术等。
4) 文档处理技术 如文档制作、编辑及文字处理等。 5)软件设计技术 如窗口界面设计、软件工具及软件工程规范 等。
计算机辅助设计
计算机辅助设计(CAD)
本节主要介绍如下方面内容： ● CAD的基本概念、发展概况、发展趋 势 ● 计算机辅助设计应用举例 ● CAD系统的组成 ● 工程数据的处理方法及CAD程序编制 ● 专用机械CAD系统的开发及应用
1.1 CAD技术的基本概念
计算机辅助设计，即英文Computer Aided Design，简称CAD。
随着计算机技术的迅猛发展， CAD 技术已广泛应用于机械、电子、建筑、 土木工程、航天、纺织等众多领域。
1.2 CAD技术的发展简史
CAD技术诞生于 20世纪 50年代，至今已有 50 多年的发展历史， 这一技术主要经历了如下几个发展时期：
孕育形成时期（20世纪50年代） 进入实际运用时期（20世纪60年代） 成熟达到完全实用时期（20世纪70年代） 广泛运用时期（20世纪80年代）
计算机辅助设计与制图：Computer Aided Design And Drafting。简称为CADD
计算机辅助制造：Computer Aided Made。简称 为CAM。
计算机辅助设计与制造：Computer Aided Design And Made。简称为CAD/CAM。
计算机辅助设计（ CAD ）涉及以下一些基础技术：
由于解决了三维几何造型、仿真等问题，应用范围不断扩大， 大中型系统向微型化发展；
第1章-计算机辅助设计与仿真技术概述 ppt课件
ppt课件
9
二、按计算机类型分类
1、模拟仿真：采用数学模型，在模拟计算机上进 行的实验研究。50年代 描述连续物理系统的动态过程比较自然、逼真， 具有仿真速度快、失真小、结果可靠的优点，但 受元器件性能影响，仿真精度较低，对计算机控 制系统的仿真较困难，自动化程度低。 模拟计算机的核心是运算部分，它由我们熟知的 “模拟运算放大器”为主要部件所构成。 2、数字仿真：采用数学模型，在数字计算机上借 助于数值计算方法所进行的仿真实验。60年代
ppt课件 11
3、混合仿真：结合了模拟仿真与数字仿真。 4、现代计算机仿真：采用先进的微型计算机， 基于专用的仿真软件、仿真语言来实现， 其数值计算功能强大，使用方便，易学。 80年代以来
ppt课件
12
第三节 仿真技术的应用与发展
一、仿真技术在工程中的应用
1、航空与航天工业 飞行器设计中的三级仿真体系：纯数学模拟（软 件）、半实物模拟、实物模拟或模拟飞行实验。 飞行员及宇航员训练用飞行仿真模拟器。 2、电力工业 电力系统动态模型实验：电力系统负荷分配、瞬态 稳定性以及最优潮流控制等。 电站操作人员培训模拟系统。
ppt课件 机的字长可 以根据精度要求来“随意”设计，因此其仿真精 度可以是无限，但是由于受到误差积累、仿真时 间等因素影响，其精度也不易定得太高。 对计算机控制系统的仿真比较方便。仿真实验的 自动化程度较高，可方便地实现显示、打印等功 能。 计算速度比较低，在一定程度上影响到仿真结果 的可信度。但随着计算机技术的发展，“速度问 题”会在不同程度上有所改进与提高。 数字仿真没有专用的仿真软件支持，需要设计人 员用高级程序语言编写求解系统模型及结果输出 的程序。
ppt课件 5
计算机辅助设计 ppt课件
Sketchup简介
Sketchup软件特点:
2、方便的推拉功能，设计师通过一个图形就可以方便的生成3D几何体，无需 进行复杂的三维建模
第一步：画出图形
第二步：推出图形
Sketchup简介
Sketchup软件特点:
3、快速生成任何位置的剖面，使设计者清楚的了解建筑的内部结构，可以随意 生成二维剖面图并快速导入AutoCAD进行处理 。
优秀三维效果图介绍
1．3dmax效果图
优秀三维效果图介绍
1．3D室外效果图
优秀三维效果图介绍
1．3dmax效果图
优秀三维效果图介绍
1．3dmax效果图
优秀三维效果图介绍
1．Sketch up 效果图
优秀三维效果图介绍
1．Skep 效果图
优秀三维效果图介绍
1．Sketch up 效果图
优秀三维效果图介绍
1．Sketch up 效果图
优秀三维效果图介绍
1．Sketch up 效果图
优秀三维效果图介绍
1．Sketch up 效果图
3.Google Sketchup简介
Google Sketchup是一套直接面向设计方案 创作过程的设计工具，其创作过程不仅能够充 分表达设计师的思想而且完全满足与客户即时 交流的需要，它使得设计师可以直接在电脑上 进行十分直观的构思，是三维建筑设计方案创 作的优秀工具。
Sketchup简介
1． Sketchup软件：
简单来讲，它就是一个3D设计软件 。
Sketchup软件版本： Sketchup软件分为两个版本，个人使用版和一个Pro（专 业版）版本，个人试用版为免费， Pro（专业版）售价为495美元。
两个版本区别： Pro版用户可以打印或输出比屏幕分辨率高的光栅图像； Pro版用户可以随意打开DWG/DXF/3DS/OBJ/XSI/VRML/FBX 格式文件； Pro版用户可以将动画或预览输出为.MOV或.AVI格式视频；
AutoCAD计算机辅助设计完整ppt
AutCo#C程AD序计设算计机教辅程助设计
第6章 域、属性与事件
本章要点：
域的定义及使用 属性的概念 委托的概念与使用 事件
清华大学出版社
AutCo#C程AD序计设算计机教辅程助设计
6.1 域
清华大学出版社
域(Field)又称成员变量(Member Variable)，它表示类属性的存储 位置，是C#类中不可缺少的一部分。域的声明格式如下：
由于属性的set访问器中可以包含大量的语句，因此可以对赋予的 值进行检查及进行一些其他必要操作，如果值不安全或者不符合要求， 就可以进行提示。这样就可以避免因为给类的数据成员设置了错误的值 而导致的错误。
AutCo#C程AD序计设算计机教辅程助设计
6.2 属性
清华大学出版社
属性是对现实世界中实体特征的抽象，它提供了一种对类或对象的 特性的访问机制。属性所描述的是状态信息，在类的某个实例中，属性 的值表示该对象相应的状态值。
属性是C#中独具特色的新功能。通过属性来读写类中的域，这种机 制具有一定的保护功能。在其它语言中，对域的访问功能通常是通过实 现特定的getter和setter方法来实现的。
事件的声明分为两种，声明事件域的格式如下：
在默认的初始化之前，域的值是不可预测的。
在属性的访问域声明的中声，对明属性中的如读操果作用加ge上t访问了符r标e出a，d而o对nl属y性修的写饰操符作用表set访明问该符标域出。为只读域。只读域 (C1o)n声so只明le.委能托在域的定义中和它所属类的构造函数中进行修改，在其它情况下是 只读的。 参考示例代码，理解委托
C#中对域进行初始化有两种： 声明的同时进行初始化 在构造器内进行初始化。
域的默认初始化将分为两种情况。对于静态域，类在装载时对其进 行初始化；而对于非静态域，在类的实例创建时进行初始化。在默 认的初始化之前，域的值是不可预测的。
第6章 域、属性与事件
本章要点：
域的定义及使用 属性的概念 委托的概念与使用 事件
清华大学出版社
AutCo#C程AD序计设算计机教辅程助设计
6.1 域
清华大学出版社
域(Field)又称成员变量(Member Variable)，它表示类属性的存储 位置，是C#类中不可缺少的一部分。域的声明格式如下：
由于属性的set访问器中可以包含大量的语句，因此可以对赋予的 值进行检查及进行一些其他必要操作，如果值不安全或者不符合要求， 就可以进行提示。这样就可以避免因为给类的数据成员设置了错误的值 而导致的错误。
AutCo#C程AD序计设算计机教辅程助设计
6.2 属性
清华大学出版社
属性是对现实世界中实体特征的抽象，它提供了一种对类或对象的 特性的访问机制。属性所描述的是状态信息，在类的某个实例中，属性 的值表示该对象相应的状态值。
属性是C#中独具特色的新功能。通过属性来读写类中的域，这种机 制具有一定的保护功能。在其它语言中，对域的访问功能通常是通过实 现特定的getter和setter方法来实现的。
事件的声明分为两种，声明事件域的格式如下：
在默认的初始化之前，域的值是不可预测的。
在属性的访问域声明的中声，对明属性中的如读操果作用加ge上t访问了符r标e出a，d而o对nl属y性修的写饰操符作用表set访明问该符标域出。为只读域。只读域 (C1o)n声so只明le.委能托在域的定义中和它所属类的构造函数中进行修改，在其它情况下是 只读的。 参考示例代码，理解委托
C#中对域进行初始化有两种： 声明的同时进行初始化 在构造器内进行初始化。
域的默认初始化将分为两种情况。对于静态域，类在装载时对其进 行初始化；而对于非静态域，在类的实例创建时进行初始化。在默 认的初始化之前，域的值是不可预测的。
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AutoCAD进行二次开发的方法。
4
第一章计算机辅助设计概述
➢ 1.1 CAD的发展历程 ➢ 1.2 CAD基本概念和特点 ➢ 1.3 现代CAD系统提供的辅助功能 ➢ 1.4 CAD的推广和应用 ➢ 1.5 CAD未来的发展方向
5
1.1 CAD的发展历程
➢CAD技术产生至今大致经历了5个发展时期：
7
➢2）学科建立和进入应用时期（20世纪60年代）
➢ （1）在20世纪60年代，晶体管取代了真空电子管。20世纪 60年代后期，出现了直接存取存储器，研制成功了阴极射线 管显示器等等。
➢ （2）1963年春，在美国计算机联合会的年会上，MIT的研 究小组发表了有关CAD项目的五篇论文，给工程界以很大的 震动。
算机系统，协助工程技术人员对产品或工程进行设计的方法与技术， 包括设计、绘图、工程分析、文档制作等设计活动，是一种新的设 计方法，也是多学科综合的一门新技术。 CAD采用计算机工具完成设计的全过程，能将产品的物理模型转化 为数字化模型。
CAD技术所涉及到的技术：
图形处理、工程分析、数据管理与数据交换、文档处理、界面开发、 基于WEB的网络应用与开发技术。
问题（讨论）
➢1、计算机辅助设计的含义？ ➢2、计算机绘图是否等同于计算机辅助设计？
1ห้องสมุดไป่ตู้
考核方式
➢ 考试成绩=平时成绩×10%+期末成绩×70%+ 上机成绩×20%
➢ 平时成绩（作业、课堂测验及出勤情况）
2
教学内容
➢第一章.计算机辅助设计概述 ➢第二章.CAD系统 ➢第三章.工程数据的处理技术 ➢第四章.机械CAD中常用的数据结构 ➢第五章.图形变换 ➢第六章.二三维几何建模 ➢第七章.三维产品建模技术
➢ （2）1952年，MIT的伺服实验室研制成功世界上第 一台三坐标数控铣床
➢ （3） 1958年，Calcomp公司研制出了滚筒式绘图 机；Gerber公司研制出了平板绘图仪
➢ （4）1959年（MIT）将CAD正式列为研究项目进行 研究等等。
➢ 这时期硬件的特点是开始具有一定的图形输出能力。 从整体上说，计算机硬件水平较低，处在电子管水平； 计算机主要用于科学计算，开发人员主要用机器语言 编程，图形的处理只能输出不能输入。
15
➢ （2）CAD与计算机绘图、计算机图形学的区别
➢ 计算机绘图：摆脱繁重的手工绘图 ➢ 计算机图形学（Computer Graphics，简称CG）：通过计算机将
数据转换为图形，并在专用设备上显示的原理、方法和技术的科学。 ➢ 1）计算机绘图是CG的一个分支 ➢ 2）计算机绘图不是CAD的全部内涵，但是它是CAD技术基础之一 ➢ 3）CG是一门独立的学科，与CAD有明显区别
设计是“设计-评价-再设计”过程
开始
市场需求分析
可行性研究与分析
概念设计
初步设计 详细设计 结构分析计算机仿真模拟 N 满意吗
Y 工艺设计、加工制造
性能试验 N
满意吗 Y
设计定型
图1-1 产品开发过程 14
➢2、CAD的基本概念
➢ （1）定义： ➢ 计算机辅助设计（computer aided design, CAD）指应用计
3
教学要求
➢ 1、了解计算机辅助设计的发展概况及计算机辅助设 计系统的构成；
➢ 2、掌握在计算机辅助设计过程中所需设计资料的处 理方法；
➢ 3、掌握数据结构知识及数据库在计算机辅助设计中 的应用；
➢ 4、掌握图形显示及图形变换方法； ➢ 5、掌握应用绘图软件编制自动绘图程序的方法； ➢ 6、掌握交互式图形处理软件AutoCAD的使用及利用
➢ 随后计算机辅助绘图、设计、制造、分析技术在英、日、 意等国的汽车公司也都获得了广泛的应用，并逐渐扩展 到其它部门。
10
➢3）广泛使用时期（20世纪70年代）
➢ （1）计算机硬件从集成电路发展到大规模集成电路， 相继出现了32位小型计算机和微型计算机。
➢ （2）基于小型机的CAD成套系统（Turnkey System） 研制成功，它包括图形输入及输出设备和相应的应用软 件，软硬件配套使用。在此期间，为CAD开发了大量的 图形软件包和以有限元为基础的各种强度的运算软件包。 专业的CAD系统公司和专门开发CAD软件的软件公司相 继出现，并有一系列的CAD产品投入市场 。
➢1）准备和酝酿时期（20世纪50年代） ➢2）学科建立和进入应用时期（20世纪60年代） ➢3）广泛使用时期（20世纪70年代） ➢4）飞速发展时期（20世纪80年代） ➢5）标准化、集成化、智能化和网络化发展时期
（20世纪90年代）
6
➢1）准备和酝酿时期（20世纪50年代）
➢ 主要标志：
➢ （1）1950年，麻省理工学院（MIT）研制出“旋风 Ⅰ号”（WhirlWind Ⅰ)图形显示设备
11
➢4）飞速发展时期（20世纪80年代）
12
➢5）标准化、集成化、智能化和网络化发展时期 （20世纪90年代）
13
1.2 CAD的基本概念及特点
1. 产品开发过程
设计一般经历以下阶段： （1）概念设计：需求分析、确定功
能、构思方案，获得一组原理方案 （2）初步设计：从可行方案中优选出一个功
能满足要求、工作原理可靠、结构设计可 行、成本低廉的方案。 （3）详细设计：确定详细结构，完 成总布置图、零部件图，编写技术文件 （4）制造加工及试验
➢ （3）当时，MIT研究小组的报告对CAD作了这样的设想： 设计者坐在CRT控制台前，通过光笔操作，进行人机对话， 实现从概念设计到生产设计以至制造的全过程。它还提出了 用不同的层来表示某一工程图的轮廓、剖面线和尺寸。这个 系统为交互式图形学和计算机辅助绘图技术打下了理论基础。 这在当时看来，带有一些神奇色彩，但它大大地震动了追求 实效的工程界。
16
（3）CAD过程与设计过程
17
18
19
3. CAD的特点
9
➢ （4）美国通用汽车公司和IBM公司率先开发了DAC1(Design Augmented by Computer)系统，用来设 计汽车外形与结构。
➢ （5）美国洛克希德（Lockheed）公司和IBM公司联合 开发了基于大型计算机的图形增强设计与制造软件包 CADAM用于设计与绘图，并具有三维结构设计能力。
4
第一章计算机辅助设计概述
➢ 1.1 CAD的发展历程 ➢ 1.2 CAD基本概念和特点 ➢ 1.3 现代CAD系统提供的辅助功能 ➢ 1.4 CAD的推广和应用 ➢ 1.5 CAD未来的发展方向
5
1.1 CAD的发展历程
➢CAD技术产生至今大致经历了5个发展时期：
7
➢2）学科建立和进入应用时期（20世纪60年代）
➢ （1）在20世纪60年代，晶体管取代了真空电子管。20世纪 60年代后期，出现了直接存取存储器，研制成功了阴极射线 管显示器等等。
➢ （2）1963年春，在美国计算机联合会的年会上，MIT的研 究小组发表了有关CAD项目的五篇论文，给工程界以很大的 震动。
算机系统，协助工程技术人员对产品或工程进行设计的方法与技术， 包括设计、绘图、工程分析、文档制作等设计活动，是一种新的设 计方法，也是多学科综合的一门新技术。 CAD采用计算机工具完成设计的全过程，能将产品的物理模型转化 为数字化模型。
CAD技术所涉及到的技术：
图形处理、工程分析、数据管理与数据交换、文档处理、界面开发、 基于WEB的网络应用与开发技术。
问题（讨论）
➢1、计算机辅助设计的含义？ ➢2、计算机绘图是否等同于计算机辅助设计？
1ห้องสมุดไป่ตู้
考核方式
➢ 考试成绩=平时成绩×10%+期末成绩×70%+ 上机成绩×20%
➢ 平时成绩（作业、课堂测验及出勤情况）
2
教学内容
➢第一章.计算机辅助设计概述 ➢第二章.CAD系统 ➢第三章.工程数据的处理技术 ➢第四章.机械CAD中常用的数据结构 ➢第五章.图形变换 ➢第六章.二三维几何建模 ➢第七章.三维产品建模技术
➢ （2）1952年，MIT的伺服实验室研制成功世界上第 一台三坐标数控铣床
➢ （3） 1958年，Calcomp公司研制出了滚筒式绘图 机；Gerber公司研制出了平板绘图仪
➢ （4）1959年（MIT）将CAD正式列为研究项目进行 研究等等。
➢ 这时期硬件的特点是开始具有一定的图形输出能力。 从整体上说，计算机硬件水平较低，处在电子管水平； 计算机主要用于科学计算，开发人员主要用机器语言 编程，图形的处理只能输出不能输入。
15
➢ （2）CAD与计算机绘图、计算机图形学的区别
➢ 计算机绘图：摆脱繁重的手工绘图 ➢ 计算机图形学（Computer Graphics，简称CG）：通过计算机将
数据转换为图形，并在专用设备上显示的原理、方法和技术的科学。 ➢ 1）计算机绘图是CG的一个分支 ➢ 2）计算机绘图不是CAD的全部内涵，但是它是CAD技术基础之一 ➢ 3）CG是一门独立的学科，与CAD有明显区别
设计是“设计-评价-再设计”过程
开始
市场需求分析
可行性研究与分析
概念设计
初步设计 详细设计 结构分析计算机仿真模拟 N 满意吗
Y 工艺设计、加工制造
性能试验 N
满意吗 Y
设计定型
图1-1 产品开发过程 14
➢2、CAD的基本概念
➢ （1）定义： ➢ 计算机辅助设计（computer aided design, CAD）指应用计
3
教学要求
➢ 1、了解计算机辅助设计的发展概况及计算机辅助设 计系统的构成；
➢ 2、掌握在计算机辅助设计过程中所需设计资料的处 理方法；
➢ 3、掌握数据结构知识及数据库在计算机辅助设计中 的应用；
➢ 4、掌握图形显示及图形变换方法； ➢ 5、掌握应用绘图软件编制自动绘图程序的方法； ➢ 6、掌握交互式图形处理软件AutoCAD的使用及利用
➢ 随后计算机辅助绘图、设计、制造、分析技术在英、日、 意等国的汽车公司也都获得了广泛的应用，并逐渐扩展 到其它部门。
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➢3）广泛使用时期（20世纪70年代）
➢ （1）计算机硬件从集成电路发展到大规模集成电路， 相继出现了32位小型计算机和微型计算机。
➢ （2）基于小型机的CAD成套系统（Turnkey System） 研制成功，它包括图形输入及输出设备和相应的应用软 件，软硬件配套使用。在此期间，为CAD开发了大量的 图形软件包和以有限元为基础的各种强度的运算软件包。 专业的CAD系统公司和专门开发CAD软件的软件公司相 继出现，并有一系列的CAD产品投入市场 。
➢1）准备和酝酿时期（20世纪50年代） ➢2）学科建立和进入应用时期（20世纪60年代） ➢3）广泛使用时期（20世纪70年代） ➢4）飞速发展时期（20世纪80年代） ➢5）标准化、集成化、智能化和网络化发展时期
（20世纪90年代）
6
➢1）准备和酝酿时期（20世纪50年代）
➢ 主要标志：
➢ （1）1950年，麻省理工学院（MIT）研制出“旋风 Ⅰ号”（WhirlWind Ⅰ)图形显示设备
11
➢4）飞速发展时期（20世纪80年代）
12
➢5）标准化、集成化、智能化和网络化发展时期 （20世纪90年代）
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1.2 CAD的基本概念及特点
1. 产品开发过程
设计一般经历以下阶段： （1）概念设计：需求分析、确定功
能、构思方案，获得一组原理方案 （2）初步设计：从可行方案中优选出一个功
能满足要求、工作原理可靠、结构设计可 行、成本低廉的方案。 （3）详细设计：确定详细结构，完 成总布置图、零部件图，编写技术文件 （4）制造加工及试验
➢ （3）当时，MIT研究小组的报告对CAD作了这样的设想： 设计者坐在CRT控制台前，通过光笔操作，进行人机对话， 实现从概念设计到生产设计以至制造的全过程。它还提出了 用不同的层来表示某一工程图的轮廓、剖面线和尺寸。这个 系统为交互式图形学和计算机辅助绘图技术打下了理论基础。 这在当时看来，带有一些神奇色彩，但它大大地震动了追求 实效的工程界。
16
（3）CAD过程与设计过程
17
18
19
3. CAD的特点
9
➢ （4）美国通用汽车公司和IBM公司率先开发了DAC1(Design Augmented by Computer)系统，用来设 计汽车外形与结构。
➢ （5）美国洛克希德（Lockheed）公司和IBM公司联合 开发了基于大型计算机的图形增强设计与制造软件包 CADAM用于设计与绘图，并具有三维结构设计能力。