浅谈CAD技术应用及发展

浅谈CAD技术应用及发展

郑州大学现代远程教育《建筑CAD》课程论文

浅谈CAD技术应用及发展

学号: 11088281092

姓名: 仝钢

完成时间: 2012-10-18

浅谈CAD技术应用及发展趋势

摘要:海湾战争结束当年，美国评出的二十世纪最具影响的十大技术中，计算机辅助设计(Computer aided design，简称CAD)技术便榜上有名。本文就此论述了目前CAD技术应用软件，分析了CAD技术的发展方向与CAD研究开发热点。

关键词: CAD软件，CAD技术，发展趋势，研究热点

一、CAD技术的内涵

CAD技术是电子信息技术的一个重要组成部分;它是利用计算机硬、软件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法与技术，包括设计、绘图、工程分析与文档制作等设计活动。它是综合了计算机科学与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。从广义上说，CAD技术包括二维工程绘图、三维几何设计、有限元分析、数控加工、仿真模拟、产品数据管理、网络数据库以及上述技术(CAD/CAE/CAM)的集成技术等。

目前，CAD技术可以实现设计中的大多数活动，但也有一些活动还难用CAD技术来实现，如设计的需求分析、设计的可行性研究等。将设计过程中能用CAD技术实现的活动集合在一起就构成了CAD过程，图1就说明了设计过程与CAD过程的关系。

二、目前的CAD主要软件

CAD技术从最初的工业设计领域已渗透到人们日常生活的每个角落，从机械、

电子、航空、航天、邮电、兵工、纺织、建筑、船舶、地质、采矿，一直到艺术、装演、医疗、教学、旅游、管理等，可以说无数不包，以CAD技术为基础开发的各类商业专业软件已超过10万个。以下为目前市场上比较主流的CAD软件:

(1)AutoCAD及MDT

AutoCAD系统是美国Autodesk公司为微机开发的一个交互式绘图软件，它基本

上是一个二维工程绘图软件，具有较强的绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及方便用户的二次开发功能，也具有部分的三维作图造型功能。它是目前世界上应用最广的CAD软件。MDT(MechanicalDesktop)是Autodesk公司在机械行业推

出的基于参数化特征实体造型和曲面造型的微机CAD/CAM软件。 (2)Pro/Engineer Pro/Engineer系统是美国参数技术公司(ParametricTechnologyCorporation

简称PTC)的产品，它刚一面世(1988年)，就以其先进的参数化设计、基于特征设

计的实体造型而深受用户的欢迎，随后各大CAD/CAM公司也纷纷推出了基于约束的参数化造型模块。此外，Pro/Engineer一开始就建立在工作站上，使系统独立于

硬件，便于移植;该系统用户界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。Pro/Engineer整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型，能

将整个设计至生产过程集成在一起，它一共有20多个模块供用户选择。基于以上

原因，Pro/Engineer在最近几年已成为三维机械设计领域里最富有魅力的系统，

其销售额和用户群仍以最快的速度向前发展。

(3)I-DEASMasterSeries5

I-DEASMasterSeries是美国SDRC(StructuralDynamicsResearchCorporation)公司自1993年推出的新一代机械设计自动化软件，也是SDRC公司在CAD/CAE/CAM 领域的旗舰产品，并以其高度一体化、功能强大、易学易用等特点而著称。I-DEASMasterSeries5于今年6月20日在美国首次展示，其最大的突破在于VGX技术的面市，极大地改进了交互操作的直观性和可靠性。另外，该版本还增强了复杂零件设计、高级曲面造型以及有限元建模和耐用性分析等模块的功能。SDRC公司近期还集中了优势力量大力加强数控加工功能的开发。 (4)CATIA CATIA系统是法国达索(Dassault)飞机公司DassaultSystems工程部开发的产品。该系统是在CADAM系统(原由美国洛克希德公司开发，后并入美国IBM公司)基础上扩充开发的，在CAD方面购买原CADAM系统的源程序，在加工方面则购买了有名的APT系统的源程序，并经过几年的努力，形成了商品化的系

统。CATIA系统如今已经发展为集成化的CAD/CAE/CAM系统，它具有统一的用户界面、数据管理以及兼容的数据库和应用程序接口，并拥有20多个独立计价的模块。

(5)EUCLID

EUCLID软件是法国MATRA公司信息部的产品，它是由法国国家科学研究中心为英法联合研制的协和号超音速客机而开发的软件。该软件具有统一的面向对象的分布式数据库，在三维实体、复杂曲面、二维图形及有限元分析模型间不需作任何数据的转换工作。由于数据是彼此引用，而不是简单的复制，所以用户在修改某部分设计时，其他相关数据会自行更新。

(6)Unigraphics(UG)

UG起源于美国麦道(MD)公司的产品，1991年11月并入美国通用汽车公司EDS 分部。如今EDS是全世界最大的信息技术(IT)服务公司，UG由其独立子公司

UnigraphicsSolutions开发。UG是一个集CAD、CAE和CAM于一体的机械工程辅助系统，适用于航空航天器、汽车、通用机械以及模具等的设计、分析及制造工程。

(7)SolidWorks

SolidWorks是一套基于Windows的CAD/CAE/CAM/PDM桌面集成系统，是由美国SolidWorks公司于1995年11月研制开发的，其价格仅为工作站CAD系统的四分之一。该软件采用自顶向下的设计方法，可动态模拟装配过程，它采用基于特征的实体建模，自称100%的参数化设计和100%的可修改性，同时具有中英文两种界面可供选择其先进的特征树结构使操作更加简便和直观三(CAD技术的发展方向随着计算机硬件技术的发展，特别是图形处理设备的飞速发展，计算机辅助设计/制造((CAD/CAM)技术以惊人的速度快速发展，有专家评价:“如果把电子技术看作是工业的一次革命的话，那么CAD/CAM是工业的另一次革命，它是计算机对人类文明的巨大推动在工业方面的重要体现，其前景是不可限量的”。围绕企业创新设计能力的提高和网络计算环境的普及，CAD技术的发展方向主要围绕在标准化、开放式、集成化、智能化四方面。

1(标准化除了CAD支撑软件逐步实现ISO标准和工业标准外，面向应用

的标准构件(零部件库)、标准化方法也已成为CAD系统中的必备内容，且向着合理化工程设计的应用方向发展。回顾历史，CAD和计算机图形学的国际标准制定总是滞后于市场上的工业标准。CAD产品更新频繁。谁家产品的技术思想领先，性能最好，用户最多，主导了市场，谁就是事实上的工业标准。CAD技术的发展不是一种纯学术行为，它是在高技术产品所固有的激烈市场竞争中不断向前推进，永无止境。目前标准有两大类:一是公用标准，主要来自国家或国际标准制定单位;另一是市场标准，或行业标准，属私有性质。前者注重标准的开放性和所采用技术的先进性，而后者以市场为导向，注重考虑有效性和经济利益。后者容易导致垄断和无