机械CAD技术基础知识
机械制图与cad基础知识点
机械制图与cad基础知识点一、机械制图基础知识点：1.画图工具与设备：机械制图常用的工具和设备有铅笔、簿子、铅笔刀、橡皮擦、直尺、三角板、曲线板等。
2.图纸的种类：机械制图常用的图纸种类有工程制图纸、零件制图纸、装配图、图集等。
3.图形投影与视图：机械制图中常用的图形投影方式有等轴测投影、投影法和剖视法等。
4.尺寸标注：机械图纸上的尺寸标注是为了表示物体的形状和尺寸，常用的尺寸标注方式有直接标注法、圆直径标注法、链式标注法等。
5.基本视图：机械制图中的基本视图包括主视图、俯视图和左视图等，它们用于表示物体的几何形状。
6.斜投影与等轴测图：斜投影是一种简单、逼真的图形投影方法，等轴测图则是以等边三角形为基础的一种图形表示方法。
7.标准件与非标准件：机械设计中，标准件是指已经存在的、可直接使用的零件，而非标准件是指根据具体要求而特殊制作的零件。
二、CAD基础知识点：1.CAD概述：CAD全称为计算机辅助设计，是指利用计算机来辅助进行设计和制造的技术和方法。
2. CAD软件：目前市面上常见的CAD软件有AutoCAD、Solidworks、Catia、Pro/ENGINEER等。
4.CAD三维建模：CAD三维建模是指将物体在计算机中以三维模型的形式进行表示和处理。
5.CAD装配与动画：CAD软件可以实现多个零件之间的装配和运动仿真，从而方便进行装配设计和运动分析。
6.CAD工程图纸：利用CAD软件可以轻松绘制工程图纸，并实现尺寸标注、注释、调整比例尺等功能。
7.CAD接口与数据交换：CAD软件可以与其他设计软件进行数据交换，比如与有限元软件进行结构分析或与数控软件进行加工。
综上所述，机械制图与CAD基础知识点是机械设计与制造领域必不可少的基础知识，掌握这些知识点对于熟练使用CAD软件和进行机械设计具有重要意义。
学习这些知识点能够帮助工程师更加高效地进行机械设计与制造，提高工作效率和产品质量。
机械制图与cad基础知识
机械制图与cad基础知识机械制图基础常识：一、图样的表达方法1 将机件向投影面投影时所得到的图形，称为视图。
视图有基本视图、局部视图、斜视图和旋转视图四种。
2 机件向基本投影面投影所得的图形，称为基本视图。
包含三个常用基本视图：1〕主视图由前向后投影所得的视图，反映物体的长度和高度；2〕俯视图由上向下投影所得的视图，反映物体的长度和宽度；3〕左视图由左向右投影所得的视图，反映物体的高度和宽度；4〕三个视图之间的投影规律为：主视、俯视长对正〔等长〕主视、左视高平齐〔等高〕俯视、左视宽相等〔等宽〕3 局部视图：将机件的某一部分向基本抽影面投影所得的视图，称为局部视图。
一般在局部视图上方标出视图的名称“*向”，在相应的视图四周用箭头指明投影方向，并注上同样的字母。
4 旋转视图：假想将机件的倾斜部分旋转到与某一选定的基本投影面平行后再向该投影面投影所得的视图。
一般在旋转视图上方标出视图的名称“*向旋转”。
5 斜视图：用来表达机件上倾斜部分的实形，所以其余部分就不必全部画出而用波浪线断开。
6 剖视图：假想用剖切面剖开机件，将外在观测者和剖切面之间的部分移去，而将其余部分向投影面投影所得的图形。
一般在剖视图上方标出“*-*”向。
按剖切范围的大小、剖视可分为全剖视图，半剖视图和局部视图。
1〕全剖视图：用剖切面完全地剖开机件所得的视图。
适用于内形比较繁复、形状比较简约的零件。
2〕半剖视图：当机件具有对称平面时，在垂直于对称平面的投影面上投影所得的图形，可以对称中心线为界，一半画也剖视，另一半画成视图的图形。
常采纳它来表达内形状状都比较繁复的对称机件。
3〕局部剖视图：用剖切面局部地剖开机件所得的剖视图。
7 剖面图：用剖切面将机件的某处切断，仅画出的图形。
剖视图与剖面图的区分在于：剖面仅画出机件上剖切处断面的投影，而剖视图要求画出剖切后机件的投影。
8 局部放大图：将机件的部份结构，用大于原图形的比例画出的图形。
二、尺寸及公差1 组合体是由假设干个基本几何体按肯定的位置和方式组合而成，它的尺寸包括以下三种：1〕定形尺寸表示各基本几何体大小〔长、宽、高〕的尺寸。
CAD与机械设计知识点
CAD与机械设计知识点CAD（计算机辅助设计）是一种利用计算机技术和图形处理软件进行各种设计任务的工具。
它已经成为现代机械设计领域中不可或缺的工具。
在本文中，我们将介绍CAD与机械设计相关的一些重要知识点。
一、CAD软件种类1. 2D CAD软件：主要用于二维图形的创建和编辑，如AutoCAD等。
2. 3D CAD软件：主要用于三维模型的建模和分析，如SolidWorks、CATIA、Pro/ENGINEER等。
3. 建筑CAD软件：专门用于建筑设计和绘图，如Revit、AutoCAD Architecture等。
4. 电子CAD软件：主要用于电路设计和布线，如Altium Designer、Cadence等。
二、CAD基础知识1. 坐标系：CAD软件中使用的坐标系通常为笛卡尔坐标系，包括X、Y和Z轴，用来标识和定位图形的位置。
2. 图层：CAD中的图层用来组织和管理图形元素，可分为不同的图层以实现图形的分层和控制显示。
3. 实体：CAD软件中的实体是指可见或有形的图形元素，包括线段、圆弧、多边形、体素等。
4. 基本绘图命令：CAD软件提供了各种基本绘图命令，如直线、圆弧、多边形等，用来创建和编辑图形元素。
三、CAD建模1. 二维绘图：CAD软件可以绘制和编辑二维图形，如平面布局图、剖面图等。
2. 三维建模：CAD软件可用于创建和编辑三维模型，如零部件、装配体等。
它们可以进行材料分配、装配关系设定、运动仿真等各种操作。
3. 曲面建模：CAD软件支持曲面建模，可用于创建复杂曲线和曲面，如汽车、飞机等外形设计。
4. 参数化设计：CAD软件支持参数化设计，通过设定参数和关系，可以对模型进行灵活的尺寸变更和参数调整。
四、CAD分析与优化1. 运动仿真：CAD软件可以进行运动仿真，模拟零部件之间的运动关系，如机械臂、发动机活塞等。
2. 有限元分析：CAD软件可以进行有限元分析，对结构强度、刚度、疲劳寿命等进行预测和分析。
机械制图和CAD基础知识讲解
1. 画法几何--投影理论
Descriptive Geometry
画法几何学利用图形和投影方法 解决空间问题。蒙日建立了投影 的原理，是技术制图的基础。
1795年出版画法几何学，1800s 被美国采纳并在大学中教授。
图学
第一讲 绪 论
33
投影法概念
投射中心S
投射线
空间点
投影
投影
空间点
投影面
图学
第一讲 绪 论
10
航空航天机械
图学
第一讲 绪 论
11
工业机器人
图学
第一讲 绪 论
12
办公及生活机械
图学
第一讲 绪 论
13
问题: 机械具有什么特征？
（1）机械是一种人为的多个实物构件 的有序组合。
（2）机械各部分之间具有确定的 相对运动和力的传递。
（3）机械可以进行能量转换，或完 成有用的机械功。
图学
第一讲 绪 论
44
GB/ T 14690-1993 GB/ T 14691-1993 GB/ T 17450-1998 GB/ T 14689-2008
技术制图 比例 技术制图 字体 技术制图 图线 技术制图 图纸幅面和格式
GB/ T 4459.1-1995 GB/ T 4459.2-2003 GB/ T 4459.3-2000 GB/ T 4459.7-1998
三维模型
（参数化特征建模）
工程图
（零件图、装配图）
图学
第一讲 绪 论
18
原理方案：当齿轮旋转时， 啮合区右边的齿轮脱开， 吸油腔容积增大，形成局 部真空，油池中的油在大 气压力作用下，被吸入泵 腔内。齿槽中的油不断地 带到齿轮啮合区左边油腔， 齿轮开始啮合，压油腔容 积减少，压力增大，将油 从出油口压出。
机械cad cam基础精华知识
一、名词解释1、CAD/CAM技术：是制造工程技术与计算机技术相互结合、相互渗透而发展起来的一项综合性应用技术2、广义CAD/CAM技术：是指利用计算机辅助技术进行产品设计与制造的整个过程以及与之直接和间接相关的活动，包括产品设计、工艺准备、生产作业计划、物料作业计划的运行控制、生产控制、质量控制及工程数据管理等。
3、狭义CAD/CAM技术：是指利用CAD/CAM系统进行产品造型、计算分析数控程序编制。
4、CAE技术：是以现代计算力学为基础、计算机仿真为手段的工程分析技术，主要包括有限元法、边界元法、运动机构分析、气动或流场分析、电路设计和磁场分析等，其中有限元法在机械CAD中运用最广泛。
5、CAPP技术：是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理来制定零件机械加工工艺过程，主要包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等功能，其中的工序设计包含有加工设备和工装选用、加工余量分配切削用量选择、机床刀具选择和工序图生产等内容。
6、CAM技术：是借助计算机进行产品制造活动的简称7、广义CAM技术：一般是指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各项活动，包括工艺准备，生产作业计划制定、物流过程的运行控制，生产控制、质量控制等方面的内容8、狭义CAM技术：通常指数控程序的编制，包括刀具路线规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真以及后处理和NC代码生成等作业过程9、软件工程：是指导软件开发和维护的工程类学科，是开发、运行、维护和修改软件的系统方法，即制定合理的工程原则，以最低的成本、最短的时间、最好的质量开发出满足用户需求的软件10、数据：是信息的载体，是对客观事物的符号表示。
通俗的讲，凡是能够被计算机识别、存取和加工处理的符号、字符、图形、图像、声音、视频信号、程序等一切信息都可以称为数据。
11、设备坐标系：是指具体设备本身的坐标系，一般是二维坐标系，个别的是三维坐标系。
CAD机械设计的基础知识
CAD机械设计的基础知识CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）是一种广受欢迎的软件工具，被广泛应用于机械设计领域。
它可以提高工作效率，减少错误，并加速设计过程。
在这篇文章中，我们将讨论CAD机械设计的基础知识和一些使用技巧。
1. 绘图单位和比例：在进行CAD机械设计时，首先需要设置绘图的单位和比例。
单位可以是英寸、毫米或其他度量单位，而比例用于控制绘图的尺寸。
例如，1:1比例表示实际尺寸，而1:10比例表示CAD绘图的尺寸是实际尺寸的十分之一。
2. 图层管理：图层是CAD设计中重要的组成部分，它可以帮助我们管理和控制绘图元素的可见性和打印设置。
通过将绘图元素分配到不同的图层，我们可以方便地选择、编辑和控制每个元素的属性。
例如，我们可以将文本、尺寸、零件图形等分别分配到不同的图层，以便更好地组织和管理设计。
3. 坐标系和参照点：在CAD设计中，使用坐标系和参照点是准确定位和构建图形的关键。
坐标系定义了绘图的原点和方向，而参照点可以帮助我们精确定位和对齐绘图元素。
了解如何使用坐标系和参照点是进行CAD机械设计的基本要素之一。
4. 工具栏和快捷键：CAD软件通常提供了丰富的工具栏和快捷键，用于执行常用操作。
熟悉这些工具栏和快捷键可以极大地提高工作效率。
例如，线条工具可以绘制直线，圆弧工具可以绘制弧线，偏移工具可以复制和平移图形等。
了解并熟练使用这些工具栏和快捷键是进行CAD机械设计的关键。
5. 尺寸和约束：在CAD机械设计中，我们通常需要为设计的图形添加尺寸和约束。
尺寸可以帮助我们精确控制设计的尺寸和比例，约束可以限制设计元素的移动和变形。
例如，我们可以为两条线段之间的距离添加尺寸，并将两个图形的端点对齐以实现约束。
了解如何使用尺寸和约束是进行CAD机械设计的关键技巧。
6. 3D建模：除了2D绘图，CAD软件还提供了强大的3D建模功能，用于创建和编辑立体图形。
通过使用线条、曲线、平面和体积等基本元素，我们可以构建复杂的3D模型。
机械基础课CAD.CAM知识整理
CAD/CAM第一章1、Computer Aided Design计算机辅助设计；Computer Aided Manufacturing计算机辅助制造；Computer Aided Management计算机辅助管理2、机械设计就是根据使用要求确定产品应该具有的功能，构想出产品的工作原理、运动方式、力和能量的传递、结构形状以及所用材料等事项，并转化为具体的描述，例如图纸和设计文件等，以此作为制造的依据。
3、机械设计的过程包括：概念设计concept design；详细设计detail design；制造设计manufacturing design；反馈过程feedback4、概念设计阶段具有以下三方面的特点: 该阶段所设计的机械都是以其特性及与其他机械之间的关系等外部特征出现;设计要求通常都是定性的而不是定量的; 3.概念设计的过程并没有一定的程式，而是随着设计问题和约束的特殊性、设计者的考虑等因素而变化的，是螺旋形的设计过程。
5、CAD/CAM的发展回顾：形成期（1946年和1952年，世界上第一台电子计算机ENIAC和世界上第一台数控铣床相继诞生）；发展期（1963年，MIT的Ivan Sutherland开发出第一个人机交互式图形系统:Sketchpad这标志着CAD技术的诞生！）；成熟期；集成期6、CAD/CAM的发展趋势：集成化（计算机集成制造系统CIMS，Computer Integrated Manufacturing System）；智能化（专家系统CAD（Intelligent CAD））；标准化（工业标准化问题）；开放性（适应各种复杂的工作平台）7、CIMS核心思想：企业的生产组织和管理中的两个观点—系统和信息。
8、CIMS的组成：四个功能分系统和两个支撑分系统：管理信息分系统、设计自动化分系统、制造自动化分系统、质量保证分系统、计算机网络分系统、数据库分系统CIMS技术的发展趋势：集成化、智能化、全球化、虚拟化、标准化和绿色化。
CAD机械设计知识点
CAD机械设计知识点CAD（Computer-Aided Design，计算机辅助设计）是一种应用计算机技术辅助进行设计的工具，已经成为机械设计领域中不可或缺的一部分。
在CAD机械设计中，掌握一些关键的知识点可以提高设计效率和设计质量。
本文将介绍一些CAD机械设计的重要知识点。
一、三维几何建模三维几何建模是CAD机械设计的基础。
在三维几何建模中，设计师可以使用不同的操作工具创建、编辑和操作3D对象。
常见的三维几何建模工具包括绘图工具、曲面建模工具和实体建模工具。
绘图工具用于创建基本的2D图形，曲面建模工具用于创建复杂的曲面，实体建模工具用于创建具有体积和质量的实体物体。
二、装配设计装配设计是把多个零部件组合在一起形成完整产品的过程。
在CAD机械设计中，设计师可以使用装配功能将各个零部件组装在一起，并进行配合分析和运动仿真。
装配设计可以帮助设计师发现零部件之间的干涉和冲突，并进行解决。
此外，通过运动仿真，设计师可以模拟产品在实际运动中的性能，如振动、受力等。
三、工程图纸工程图纸是CAD机械设计中非常重要的一部分。
它是设计师与制造工艺师、操作工、维修工之间交流的桥梁。
在CAD中，设计师可以创建不同类型的工程图，如零件图、装配图、剖视图等。
工程图纸中需要包括详细的尺寸、标注、注释、符号等信息，以便于制造和维修。
四、材料和工艺选择在CAD机械设计中，选择合适的材料和工艺对产品的性能和成本有着重要影响。
设计师需要考虑产品所需的强度、刚度、耐磨性等性能指标，选择适合的材料。
同时，设计师还需要考虑产品的制造工艺，选择能够最大程度降低成本并保证质量的工艺。
五、快速原型制作快速原型制作是CAD机械设计的重要应用之一。
借助3D打印技术，设计师可以将CAD设计文件直接转化为实体模型，以便于检查设计的准确性和可行性。
快速原型制作可以帮助设计师更快地验证和修改设计，提高产品开发的效率。
六、数据管理数据管理在CAD机械设计中尤为重要。
机械制图与cad大一知识点总结
机械制图与cad大一知识点总结一、机械制图与CAD概述机械制图是机械工程的重要基础，而计算机辅助设计（CAD）则是现代设计过程中不可或缺的工具。
本文将对机械制图与CAD 在大一阶段学习中的关键知识点进行总结。
二、机械制图基础知识1. 坐标系：在机械制图中，我们通常使用直角坐标系来描述图形的位置和尺寸。
其中，平面直角坐标系用于描述二维图形，而空间直角坐标系则用于描述三维图形。
2. 投影法：制图中常用的投影方法有正交投影和斜投影。
正交投影分为主视图（正、侧、俯视图）和剖视图（横剖、纵剖、轴测剖视图）。
斜投影则是根据图形的倾斜程度进行投影，常用的有等角斜投影和等轴斜投影。
3. 尺寸标注：尺寸标注是为了将图形的物理尺寸准确地表达出来。
常见的尺寸标注方式有尺寸线、尺寸箭头和尺寸数字，标注的内容包括线性尺寸、角度尺寸和曲线尺寸等。
4. 图样符号：在机械制图中，需要了解和掌握一些常见的图样符号，如螺纹、刃状、倒角、圆角等。
这些符号通常用于标注零件的特殊要求或特征。
三、CAD软件基本操作1. 软件界面：首先，了解CAD软件的界面布局和功能区域的作用，如绘图区、工具栏、菜单栏、命令行等。
2. 绘图基本操作：包括绘制线段、圆、弧、多段线等基本图形的方法。
还要熟悉编辑操作，如删除、复制、移动、旋转等。
3. 图层管理：学会创建、编辑和管理图层，以便将不同的图形元素分组和控制显示。
4. 尺寸标注工具：使用CAD软件提供的尺寸标注工具进行尺寸标注操作，确保标注的准确性和规范性。
四、CAD三维建模知识1. 三维坐标系：了解和掌握三维坐标系的表示方法和应用，以及不同视角下的视图切换。
2. 三维实体构建：学会使用CAD软件提供的工具创建和编辑三维实体，如立方体、圆柱体、锥体等。
还包括实体组合、修剪、拉伸等操作。
3. 三维模型编辑：掌握CAD软件中的编辑功能，如旋转、移动、缩放、镜像等操作，以及对实体的填充、阴影和渲染效果的应用。
机械CAD基础-中国石油大学(华东)2024
第一章测试1.CAD/CAE/CAM 中 CAE 的含义是计算机辅助教育。
A:错B:对答案:A2.CAD的含义是“计算机辅助设计”。
A:错B:对答案:B3.工程分析技术不是CAD体系中包含的内容。
A:对B:错答案:B4.屏幕分辨率就是在屏幕上能够分辨图像的清晰度。
A:对B:错答案:B5.点的几何变换矩阵相乘时顺序不能互换。
A:对B:错答案:A6.三维形体间的正则并、交、差是实体造型技术中构成物体的基本手段之一。
A:对B:错答案:A7.使用齐次坐标可以将n维空间的一个点向量唯一的映射到n+1维空间中。
A:对B:错答案:B8.将某二维图形整体放大2倍，其变换矩阵可写为：A:错B:对答案:A9.在CAD中多文档的设计环境允许（）？A:只能打开一个文档，但可以在多个文档上同时工作B:同时打开多个文档，在多个文档上同时工作C:同时打开多个文档，但只能在一个文档上工作D:不能在多文档之间复制、粘贴答案:C10.一个简单的CAD系统的硬件组成主要包括（）。
A:内存储器（简称内存）B:外存储器C:输入/输出(I/O)接口D:中央处理器（CPU）答案:ABCD11.AutoCAD软件是（）公司的产品。
A:美国的PTCB:法国的达索C:美国的AutodeskD:德国的西门子答案:C12.CAD技术发展的趋势是：网络化、集成化、标准化及（）等。
A:实用化B:信息化C:智能化D:一体化答案:C13.下列设备哪些属于CAD硬件设备？A:三坐标测量仪B:立体眼镜C:数码相机D:耳机E:3D打印机答案:ABCE14.A点的图形1变换到B点的图形2，以下关于图形变换矩阵的叙述正确的是。
矩阵1：矩阵2：A:图形变换矩阵是平移矩阵乘以旋转矩阵B:如果A、B点关于O点对称，则图形变换过程可以是：图形1先关于O点镜像，然后再缩放图形。
C:第一步平移矩阵是矩阵1D:其中的旋转矩阵是矩阵215.下面编码裁剪算法对线段的裁剪过程，正确的说法是（）。
机械制图与CAD基础
§11－1、零件的概述 任何机器或部件都是由零件装配而成
根据功能不同
标准件：结构、尺寸、加工要求、画法等标准化， 如螺栓、螺母等。
常用件：部分尺寸、结构、参数标准化、系列化的零 件，如齿轮、弹簧等。
一般零件：必须绘制零件图以供加工制作，如轴套类、箱 体类零件等。
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§11－2、零件图的作用与内容
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（3）综合式
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3. 尺寸标注的合理性要求
（1）主要尺寸（指直接影响零件质量的尺寸 ）应直接标注， 以保证设计的精度要求。
（2）次要尺寸（指对零件质量影响不大的尺寸 ）一般按形体 分析的方法进行标注。
（3）尺寸标注应符合工艺要求，即应尽可能符合零件的加工 顺序和检测方法。
（4）不允许注成封闭尺寸链。
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§11－4、零件的表达方案
一、视图选择
（1）主视图：一般应以零件的工作位置或加工位置作为表达方案 中主视图的方位，在此基础上选择最能表达零件结构特征的方向作 为主视图的投射方向。
（2）其它视图： a. 尽量选用基本视图，按正确、完整、清晰、简洁的原则，
优先选用左视图和俯视图，再根据需要选择其他视图（如剖视图、 断面图等）；
（5）考虑测量方便。
（6）同一加工方法的尺寸尽量集中标注。
（7）有联系的尺寸应协调一致。
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(a) 封闭尺寸链
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(b) 正确注法
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§11－6、零件图的技术要求
一、表面粗糙度
加工表面上具有较小间距的峰谷所组成的微观几何形状。
1. 评定参数：
（1）轮廓算术平均偏差Ra
（2）轮廓最大高度 Ry
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山西农业大学工程技术学院
韩小平
2011.3
§1.1 CAD技术的发展历程
1.1.1CAD硬件技术发展历程
1、 20世纪50年代（开始交互式计算图形学的 研究）
美麻省理工学院于1950年研制出“ 旋风1号”的 计算机上采用了阴极射线管（CRT）做成的图形终端， 并能被动地显示图形。50年代后期又出现了绘图仪和 光笔。
3.第三次技术创新——参数化造型
（1）参数化设计
是指参数化模型的尺寸用对应的关系描述，而不 需用确定的数值。变化一个参数值，其设计模型将自 动改变与其相关的尺寸。
（2）参数化设计的主要功能
通过改变参数化模型的约束条件，就可自动地导 出精确的几何模型，对系列零件，通过修改局部参数 就可生成新的零件。
4、 20世纪80年代（CAD突飞猛进时期）：
新理论、新算法大量涌现。AutoCAD于 1982年 出 现 ， 并 出 现 了 许 多 实 体 造 型 系 统 ， 如 GMsolid （ 通 用 汽 车 公 司 ） 、 Solidesign （ Computer vision公司）等等。随着硬件发展，80年代中期以 后出现了工作站和网络环境下的高性能的
1964 年 ， 美 通 用 汽 车 公 司 研 制 出 DAC-1 系 统 ， 1965年， 洛克希德飞机公司推出了CADAM系统，贝 尔电话公司的GRAPHIC-1系统。
3、20世纪70年代：
此时各种论文、文献、教程及学术会议大量 涌现,整个70年代是计算机图形学及计算机绘图获 得广泛应用的时代。但它们大多数还是16位机上 的三维线框系统及二维绘图系统，还只能解决一 些简单的产品设计问题。出现了以小型机为主的 CAD工作站。
CAD/CAM系统。
5、20世纪90年代。
• CAD技术正向着集成化、网络化、智能化和标准 化方向发展。
• 1.1.2CAD软件发展历程
• 1.第一次技术创新——曲面造型技术
曲面造型(Surface Modeling)是计算机辅助几何设计 (Computer Aided Geometric Design,CAGD)和计算机图 形学(Computer Graphics)的一项重要内容，主要研究在计 算机图象系统的环境下对曲面的表示、设计、显示和分析。
它起源于汽车、飞机、船舶、叶轮等的外形放样工艺，由 Coons、Bezier等大师于二十世纪六十年代奠定其理论基 础。如今经过三十多年的发展，曲面造型现在已形成了以 有理B样条曲面(Rational B-spline Surface)参数化特征设 计和隐式代数曲面(Implicit Algebraic Surface)表示这两 类方法为主体，以插值(Interpolation)、拟合(Fitting)、 逼近(Approximation)这三种手段为骨架的几何理论体系。
，牵一发而动全身，效率很低。
例:
如图一个二维的三角形，三个顶点为其特征点，取三个 边长的值为参变量。采用参数化设计时，先构造一个数学模 型，把各约束关系用一系列的方程来表示。当改变其参数变 量时，该几何模型的拓扑结构应保持不变。该几何模型的方 程组为：
（3）参数化模型
参数化模型在设计中常用到的是几何模型。 a．几何模型描述的是几何实体的几何关系和拓扑
关系，有的图形几何关系相同，而拓扑关系不同， 有些图形几何信息不同而拓扑关系相同，
b．参数化模型就是带有参数名的草图，用户修改 参数名，零部件几何模型的拓扑信息不变，而尺寸 自动改变。
c．约束就是对几何元素的大小、位置和方向的限 制。简单地可理解为图形的定形尺寸和定位尺寸。
（4）参数设计的几种方法
A、变量几何法 1）变量几何法：
将几何形状定义为一系列的特征点，将几何元素间的约 束关系转换成以特征点坐标为变量的非线性约束方程组。当 约束变化时，解出方程组，得到一系列新的特征点，从而生
成新的几何模型。 2）特点
这种方法要求用户输入充分且一致的尺寸约束才能求解 约束方程的解，当模型越复杂，约束越多，解线性方程的规 模越大，构造方程唯一解的约束也越不容易，求解方程也越 困难，故该法应用于较简单的平面模型。
• 2.第二次技术创新——实体造型技术
60年代末CAD研究界提出了用计算机表示机械零件 三维形体的构想，以便在一个完整的几何模型上实现 零件的质量计算，有限元分析，数控加工编程和消隐 立体图的生成。经过十几年的努力探索和多种技术途 径的技术验证，这一思想终于成熟起来，形成了功能 强大，使用方便的使用软件，并且代表了当代CAD技 术的发展主流。
B、尺寸驱动法 1）基本思想： 在工程图中，图元的形、位是由尺寸标注确定的，
通过变动所标注的尺寸就能自动地得到几何图形的相 应变化。
2）方法：
要修改图形，并不是直接修改图形实体特征点 （如直线段的起始点、终点）的坐标，而是修改图形 实体的尺寸（参变量）。尺寸标注线可以认为是一个 向量，如下图，上面标注的内容就是参变量的现值， 反映了图形的尺寸大小，其方向反映了几何数据的变 化趋势，终点坐标就是要修改的几何数据，其终点称 为该尺寸线的驱动点。被驱动实体所对应的点为被动 点。当要改变参数值时，就可以根据尺寸线向量计算 出新的终点坐标，以此来修改数据库中被动点的几何 数据，使它们得到新的坐标值。
如图 5-13中，尺寸线d 可看成为（0，0）到（1，0）的 向量。长度为参量a的现值， 方向为0°，表示B点将沿水平方 向变化。终点D（与B点重合）就是驱动点。线段L的端点B就是 被动点。若令a值为2，尺寸线向量可算出新的终点坐标（2， 0），并替换原数据中驱动点、被动点的坐标。线段L 伸长为 L’，尺寸线d 也变成d’ ，这就达到尺寸驱动图形变化的目 的。
图形输出设备的出现，标志着CAD发展的开始。
2、 20世纪60年代（计算机图形学发展的重要时 期）
美麻省理工学院的I.E.Sutherland 发表了博士论文
《SKETCHPAD——人机对话系统》，首次提出了计 算机图形学、交互技术、分层存储符号的数据结构等
新思想，从而为CAD技术的发展打下了理论基础。有 关计算机图形学和计算机辅助设计方面的科学组织和 著作于1966年得到了承认。