计算机辅助设计总结

计算机辅助设计总结

计算机辅助设计学习总结

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摘要：随着计算机的迅猛发展，CAD技术在许多现代制造技术行业中得到了广泛应用，给现代制造行业带来了巨大的改革。CAD技术改良了传统制造技术，大大提高了制造产品的速度与质量，文章主要谈对CAD技术的理解、CAD技术的发展以及CAD技术对现代制造技术的影响与作用。

关键词：CAD；发展；应用0前言

利用计算机及其图型设备帮助设计人员进行设计工作，简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。CAD技术的出现，使科学技术加速转化为社会生产力。CAD技术几乎在一切设计领域内掀起了一场革命，CAD技术的应用给现代制造业设计工作带来了极大的方便，而CAD软件则以简单、快捷、存储方便等优点在制造设计中承担着不可替代的重要作用。1对CAD技术的理解

CAD技术是一种将人和计算机结合起来以辅助进行产品的设计与分析的技术，是综合了计算机与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。它是一种用计算机软、硬件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法和技术，包括设计、绘图、工程分析与文档制作等设计活动。

计算机辅助设计主要研究和解决“产品设计过程中的自动化”问题，自然涉及到诸如优化与可靠性设计、结构与动态分析，数据库与知识库系统、图形学、美学、软件工程等许多学科领域。其中，计算机图形处理技术是突破CAD技术屏障的关键技术之一。近年来，由于计算机硬件性能的极大提高与软件技术的飞速发展，CAD技术在各类工程设计部门迅速普及，广泛应用，极大地加快了产品设计周期，CAD技术作为一种现代化设计方法和有效提高生产力的手段，已成为产品设计行业进行“技术革命”的首要途径，也是现代化企业的一个重要标志。

在科学技术与生产实践活动中，“自动化”成为人们梦寐以求的理想目标。随着科学技术的不断进步，计算机正不断地把人们的梦想变为现实，CAD要解决的就是产品设计和工程设计中的“自动化”问题，其含义不言而喻，整个设计的全过程，都是CAD技术的应用对象。一个新产品的设计过程，一般要经历概念设计、详细设计、结构分析与优化、仿真模拟实验与定型等几个主要阶段，在每一个阶段中，都饱含着CAD技术的应用内容。分析整个设计过程的细节与CAD技术的特点，不难发现CAD技术集中在结构设计，计算分析，数据查询，工程制图等几个重要环节上。事实上早已有人认为，在产品设计过程中，那种曾经被认为技术性极强的工作如繁杂的计算，大量查询数据，费时的工程制图等等，现在看来只能是设计工作中的“强体力劳动”了，它们一直是阻碍设计创新的“瓶颈”问题。

由此看来，CAD是一种先进的设计方法，CAD不是“计算机绘图”，“计算机绘图”是CAD技术的重要组成部分，CAD系统应包含设计过程中的各个环节。通常，一个完善实用的CAD系统并不是包罗万象，什么都可以设计，而总是针对某个专业、某类设计、甚至是某种零件而研制的。这种系统除了以计算机图形理论作基础，计算机绘图系统作手段外，还必需有专业设计工作所涉及的基础数学、设计理论、设计方法甚至专家经验等方面的知识，几方面的知识合作起来，才能开发出实用的计算机辅助设计系统。因此，可以说计算机辅助设计是一门跨学科的综合性很强的高科技技术，它在缩短设计周期，提高设计质量，降低设计成本及发挥设计人员创新思维等方面发挥着重大作用，大力开展CAD技术的研究和应用，在国民经济发展中有着广阔的前景。2CAD技术的发展

计算机辅助设计的工作内容不仅对计算机本身提出了较高的要求，而且对计算机外围设备提出需求，这一方面促进了计算机及其外围设备的发展，同时，CAD技术的发展与应用也依赖于计算机及其外围设备以及软件技术的发展。整个历程大致可划分为如下几个阶段：2.1准备、酝酿、诞生阶段（1950-1960年）

1950年美国麻省理工学院（MIT）研制出用于“旋风1号”计算机上的一种图形显示设备，其结构类似于示波器，只能显示简单图形，可认为它是当今图形显示器的鼻祖。

1958年美国Clomp公司研制出滚筒式绘图机，进一步为图形输出奠定了基础。这一阶段计算机由电子管组成，软件开发局限于机器语言，没有图形输入设备，因此CAD技术的探讨主要是科学计算的深入，图形处理还不现实。2.2蓬勃发展和初级应用阶段（1960-1970）

1962年美国麻省理工学院（MIT）研制出世界上第一台利用光速进行交互式绘图的系统SKETCHPAD，并首次提出了计算机图形学，交互技术等新思想，为计算机辅助设计技术的发展应用打下了理论基础。

20世纪60年代中期，商品化的CAD设备出现了，美国IBM公司的计算机绘图设备，通用汽车公司的多路分时图形控制台，实际运用于汽车产品的设计。至60年代末，美国已安装了几百台CAD工作站。

在这一阶段，计算机图形学也有很大进展。孔斯（StaveCoons）提出了孔斯曲面与贝塞尔（PierreBezier）提出的贝塞尔曲面为CAD技术的三维应用打开了局面，孔斯和贝塞尔被称为CAD技术的奠基人。2.3广泛应用阶段（1970-1980）

1970年前后，集成电路由小规模发展为中规模，广泛应用于计算机系统，使计算机系统的性能有了很大的提高，与此相关的计算机外围设备也有了很快的发展，图形输入设备新品层出不穷，如图形显示器、图形数字化仪，笔式及击打式绘图仪相继推出，性能越来越好。与此同时，绘图软件及其它CAD支撑软件也日趋完善，市场上出现了面向中小型企业的商品化的CAD系统，主要运行在CAD工作站和小型计算机上。此时，美国的工作站数量已达数千套，使用人数超过2万人。我国也在部分科研院所引进了一些图形工作站。2.4突飞猛进阶段（1980-1990）

这一阶段大规模和超大规模集成电路使计算机硬件平台性能飞速提高，计算机向着“巨”和“微”两个方向迅速发展，微型计算机产品的面市，标志着计算机普及时代的到来。1980年美国阿波罗公司生产出第一台以超级微型计算机为平台的图形工作站，接着Sun、DEC、HP、IBM......等众多的计算机厂商都推出了自己的工作站产品，所有这些产品均以性能优良、价格低廉、便于开发和应用CAD系统受到科技界和工业界的认可，获以丰厚的市场回报。此时的软件技术也更加成熟，二维、三维图形处理技术，真实感图形处理技术，结构分析与计算技术、模拟仿真、动态景观、科学计算可视化等各方面2.5日趋成熟阶段（1990－今）

这一阶段微型计算机系统性能已相当瞩目，基于微机的CAD系统越来越多，由于它们价格低廉，得到迅速普及，这使得CAD技术有了更为广泛的应用，同时也使人们更加关注CAD技术的标准化及完善化。3CAD技术对现代制造技术的影响

目前，CAD技术已广泛应用于国民经济的许多方面，成效显著，应用普及的领域主要集中在工业制造、工程建设、电子电路、仿真模拟、广告设计、轻工棉纺、服装设计、平面设计等等，特别在科研部门，从人体工学直至分子键构型均采用CAD技术实现智能化，可视化的分析。

在机器制造业中，飞机、汽车、轮船、航天器，机床、模具等产品及零部件的设计全过程采用了CAD技术。当前常用的CAD系统集设计、绘图、分析计算、仿真等为一体，设计人员只需坐在电脑前，充分发挥自己对产品的构思，随心所欲的利用CAD系统构建产品模型。

在建筑工程设计中，房屋、结构、桥梁、管线、水渠、大坝等等，甚至小区规划，室内装璜等都应用了CAD技术，近年来随着计算机硬件性能的增强，工程界复杂的图形处理工作交由CAD软件进行，使工程建筑设计采用虚拟现实技术，对建筑物进行抗震、抗风、抗实、防火、防水等分析研究成为实用的现代化设计方法。

在电子电路方面，CAD技术开始运用于原理图的绘制及布线工作，后来发展为从原理布线多层板设计全套功能，尤其在集成电路的设计制造中，没有CAD技术的应用，设计和制造大规模集成电路是不可能的。在这一领域，CAD技术协助设计人员完成原理图构思电路性能分析，可靠性试验及故障模拟等工作。

其它行业如轻工、化妆、盛器、模具、医药等行业中都有CAD技术的现实运用。4结束语

通过学习，我了解到CAD技术对现代制造业的深远影响。为掌握以及熟练的运用CAD技术，充分的了解CAD技术的发展是十分必要的。在未来，由于计算机软硬件技术的飞速进展，CAD技术也必将得到突飞猛进的发展。CAD技术作为一种现代化设计方法和提高设计生产力的有效手段，在设计领域掀起的翻天覆地的革新浪潮将一直持续，CAD技术已是现代工程设计中的必由之路。

参考文献

[1]《汽车CAD技术》张启明人民交通出版社出版时间：201*.09

[2]《机械优化设计基础》高健北京科学出版社201*.

扩展阅读：计算机辅助设计课程小结

计算机辅助设计1课程小结

两个周的软件课程转眼即逝，学习了CorelDRAW和Photoshop两款作图软件，并做了相应的练习，如标志设计、名片设计、广告单页设计等，对我们从认识了解到接触深入有一个很好的学习过程。

Coreldraw是矢量图形制作工具软件，这个图形工具给设计师提供了矢量动画、页面设计、网站制作、位图编辑和网页动画等多种功能。它包含两个绘图应用程序：一个用于矢量图及页面设计，一个用于图像编辑。这套绘图软件组合带来了强大的交互式工具，可以使我们创作出多种富于动感的特殊效果及点阵图像即时效果在简单的操作中就可得到实现而不会丢失当前的工作。通过Coreldraw的全方位的设计及网页功能可以融合到我们现有的设计方案中，灵活性十足。

Photoshop是集图像扫描、编辑修改、图像制作、广告创意，图像输入与输出于一体的图形图像处理软件，它的应用领域很广泛的，在图像、图形、文字、视频、出版各方面都有涉及。其中，平面设计是Photoshop应用最为广泛的领域，无论是我们正在阅读的图书封面，还是大街上看到的招贴、海报，这些具有丰富图像的平面印刷品，基本上都需要Photoshop软件对图像进行处理。Photoshop还具有强大的图像修饰功能。利用这些功能，可以加快修复一张破损的老照片，也可以修复人脸上的斑点等缺陷。

第一周,我们通过两个软件的界面认识了解了它们的相同与不同之处，如大体布局是相同的，菜单栏、工具栏、作图区。不同之处如需更改，Photoshop有一个图层面板可以看到图层，需要点击要修改的图层才能进行更改，Coreldraw可以点击对象直接更改，最后做好可以群组，不必担心移动整体变成移动单个对象。之后用Coreldraw做了一些简单的标志设计和名片设计，我做的标志设计是对称的色条，先用贝塞尔工具画曲线，然

后转化对象成面，在用交互式轮廓图工具，名片设计主要改变了它的质感，然后运用了底纹填充。第二周，主要运用Photoshop做一个广告单页设计，先要搜寻素材，然后做框架，拼贴，运用仿制图章工具进行修图填充等等，其实不是太难。

通过两周的学习，让我学习了CorelDRAW和Photoshop两款软件的使用，虽然不能变成软件高手，但也是个入门人员。虽然遇到了一些困难，但是在询问知道了怎么做后，真的是受益匪浅。课程虽然结束，但学习的尽头不会停止，我会继续努力的。

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