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浅谈CAD技术的应用与发展.doc

上传人:薄荷牛奶 2022/4/22 文件大小:35 KB

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浅谈CAD技术的应用及发展趋势
学 号: XXXXXXX
姓 名: XXXX
完成时间: XXXXX
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CAD技术除了在制造业和工程设计领域中的应用外,在轻工、纺织、家电、服装、制鞋、医疗和医药乃至文化娱乐和体育方面都会用到CAD技术。轻工中,轻工机械的设计、化装、洗涤用品、盛器、三维造型、模具设计及包装平面设计。各种小商品的造型设计;纺织行业中印花提花设计、服装CAD及排料、裁剪:制鞋业中造型以及配合人体足部骨骼肌腱的人体工学设计:医药中的分子键结构分析、医疗器械以及辅助医疗手术、家电产品的造型和模具技术,在文化娱乐上已大量利用电脑造型仿真的原始动物和外星人,并将动物画和实际背景以及演员的表演天衣无缝地合在一起,在电影制作技术上大放异彩,拍制出一部部激动人心的巨片。

电脑图形处理技术足CAD的最要组成部分。机械、建筑等工程设计的任务最终要绘出零件图或施工图。绘图任务必须由图形软件来完成。近期不少研究机构在AUTOCAD基础上进行了二次开发。结合国内机械和工程设计领域的应用,以我国国家标准为依据,增加了国标零部件库、设计标准、工程制图标准。相继推出了INTECAD和XTMCAD等机械CAD软件以及ABP、HOUSE等建筑和结构CAD软件,并已形成了相当的规模。一个图形软件应包括基本图素的生成,如点、线、曲线、多边形、圆、圆柱体、球、曲面等;图形编辑功能,如图块的生成、图形平移、旋转、放大、缩小、修改、增删等;符号及标注功能,如各种常用符号、文字巾心线、剖面线;尺寸如半径、直径、直线距离、倒角等标注:文件管理功能,包括文件的产生、存储、删除、建库等。对于三维图形还必须有消隐、着色、阴影以及更高级的反走样、真实感图形、外表纹理生成等功能。
二、发展趋势
在上世纪末,美国曾将CAD,CAM技术评为当时最具影响的十大科技成就之一。目前CAD技术的发展趋势主要围绕在标准化、开放式、集成化、智能化四方面。CAD技术具有广阔的应用前景。

〔一〕标准化除了CAD支撑软件逐步实现IS0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。传统形式的手画工程图已经有了成熟的国际标准,相互都能理解。而存储在磁盘、光盘上的形形色色的CAD二进制数字记录,要想实现标准化就复杂、困难得多。由于STEP标准涉及的面非常宽,众口难调,标准的制定过程十分缓慢,存在问题很多。CAD软件一般应集成在一个异构的工作平台之上,为了支持异构跨平台的环境,就要求它应是一个开放的系统,这里主要是靠标准化技术来解决这个问题。
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谓的标准战。因此提出应对传统的标准化工作进行革新。有专家建议标准革新的目标是公用标准应变成工业标准,也就是说革新后仍应以公用标准为基础,不过要从工业标准中吸收其注重经济利益和效率的优点。
〔二〕开放性CAD系统目前广泛建立在开放式操作系统窗口95/98/NT和UNIX平台上,在Java LINUX平台上也有CAD产品,此外CAD系统都为最终用户提供二次开发环境,甚至这类环境可开发其内核源码,使用户可定制自已的CAD系统。
〔三〕集成化CAD技术的集成化表达在三个层次上:其一是广义CAD功能CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP经过多种集成形式成为企业一体化解决方案,推动企业信息化进程。其二,是将CAD技术能采用的算法,甚至功能模块或系统,做成专用芯片,以提高CAD系统的效率;其三是CAD基于网络计算环境实现异地、异构系统在企业间的集成。
国际CAD商品系统开发的另一个趋势是在全球范围内优选最成功的功能构件,进行集成。至今最成熟的几何造型平台有两家:Parasolid和ACIS;几何约束求解构件有一家,它的主要产品是2D和3D DCM。
〔四〕智能化设计是一个含有高度智能的人类创造性活动领域,智能CAD是CAD发展的必然方向。从人类认识和思维的模型来看,现有的人工智能技术对模拟人类的思维活动(包括形象思维、抽象思维和创造性思维等多种形式)往往是束手无策的。因此,智能CAD不仅仅是简单地将现有的智能技术与CAD技术相结合,更要深入研究人类设计的思维模型,并用信息技术来表达和模