華中科技大學(xué)大學(xué)CAD技術(shù)及應(yīng)用第一部分CAD概論

1、先先修修課課程程計(jì)算機(jī)圖形學(xué)計(jì)算機(jī)語言計(jì)算方法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)CAD技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用概論圖形學(xué)基礎(chǔ)曲線曲面基礎(chǔ)CAD關(guān)鍵技術(shù)介紹課課程程安安排排題外話 1）本科生與研究生的區(qū)別）本科生與研究生的區(qū)別本科生：傳授知識(shí)為主，培養(yǎng)自學(xué)能力、動(dòng)手能力研究生：自學(xué)知識(shí)為主，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、 解決問題能力 2）如何提高分析問題的能力）如何提高分析問題的能力（瓶頸問題1）廣閱讀：擴(kuò)大知識(shí)面（廣度）勤思考：多問為什么，刨根問底深鉆研：感興趣方向重點(diǎn)鉆研（深度）常交流：納人所長(zhǎng)、同時(shí)也提高表達(dá)能力多總結(jié)：有系統(tǒng)、有邏輯地抽象、凝練 例如：漢字輸入方法研究 3）如何提高論文寫作能力）如何提高論文寫作能力（瓶頸

2、問題2）讀范文：學(xué)習(xí)寫作手法（科技文章套路相似）勤動(dòng)手：多寫多練，精雕細(xì)啄 （切忌一稿多投）持之以恒，終有收獲；只有付出，才有回報(bào)；機(jī)遇偏愛有準(zhǔn)備的人。 4）學(xué)習(xí)）學(xué)習(xí)CAD的幾個(gè)要點(diǎn)的幾個(gè)要點(diǎn)1）熟練掌握編程語言（目前許多方面研究都需編程來實(shí)現(xiàn)自己的想法），這是獨(dú)立從事CAD相關(guān)研究的基礎(chǔ)；2）對(duì)CAD系統(tǒng)中的每一個(gè)重要功能的實(shí)現(xiàn)原理及算法多思考，提高分析問題能力；3）對(duì)CAD系統(tǒng)的整體系統(tǒng)架構(gòu)要了解，這對(duì)提高獨(dú)立開發(fā)軟件系統(tǒng)能力的提高大有幫助；4）CAD軟件開發(fā)考慮算法時(shí)，一定要優(yōu)先考慮用戶的使用需求，牢固樹立“用戶至上”的觀念。5）開發(fā)CAD軟件系統(tǒng)（其它軟件也類似）時(shí)依次考慮：功能的可

3、行性（技術(shù)、成本）、統(tǒng)一的表達(dá)模型（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）、系統(tǒng)架構(gòu)（模塊、數(shù)據(jù)流）、交互與顯示、實(shí)現(xiàn)算法、輸入輸出接口。6）CAD軟件評(píng)估：功能、成本、效率，可靠性、維護(hù)性、開放性，生命周期（軟件的壽命、企業(yè)業(yè)務(wù)的壽命）本課程目的CAD的共性基礎(chǔ)技術(shù)：的共性基礎(chǔ)技術(shù)： 1）設(shè)計(jì)對(duì)象（產(chǎn)品）的表達(dá)及顯示原理（圖形學(xué)內(nèi)容） 2）二維CAD系統(tǒng)的基本原理 3）三維CAD系統(tǒng)的基本原理 4）CAD系統(tǒng)部分關(guān)鍵技術(shù)CAD課程學(xué)習(xí)要求本科生 了解CAD基本原理 學(xué)會(huì)一種CAD軟件 為今后專業(yè)化二次開發(fā)奠定基礎(chǔ)碩士生 了解CAD原理 了解CAD部分關(guān)鍵技術(shù) 能進(jìn)行部分算法研究及二次開發(fā)博士生 掌握CAD原理 了解系統(tǒng)

4、體系架構(gòu) 核心算法研究學(xué)習(xí)方法：善于提出問題，簡(jiǎn)單辦法CAD系統(tǒng)中每項(xiàng)菜單如何實(shí)現(xiàn)的？參考書目參考書目 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)與應(yīng)用，殷國(guó)富，科學(xué)出版社 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，孫家廣，第三版 自由曲線曲面造型技術(shù) ，朱心雄 計(jì)算機(jī)輔助與非均勻有理B樣條，施發(fā)中 CAD/CAM/CAE系統(tǒng)原理，Kunwoo LeeCAXCAX論壇論壇http:/ CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)6CAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)選型原則7. 典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹8CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程9. CAD中心簡(jiǎn)介中心簡(jiǎn)介本本講講內(nèi)內(nèi)容容1、CAD技術(shù)概述 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）是指

5、產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)人員在是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)人員在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)的一項(xiàng)技術(shù)。的一項(xiàng)技術(shù)。用途不同，用途不同，CAD系統(tǒng)的配置與組織不同，這才能有系統(tǒng)的配置與組織不同，這才能有效地用于某類工程或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的全過程，即包括效地用于某類工程或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)的全過程，即包括方案設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)與零件設(shè)計(jì)以及裝配設(shè)計(jì)等。方案設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)與零件設(shè)計(jì)以及裝配設(shè)計(jì)等。CAD含義的衍生：含義的衍生：CAD技術(shù)不斷發(fā)展，不同領(lǐng)域技術(shù)不斷發(fā)展，不同領(lǐng)域?qū)?duì)CAD技術(shù)的應(yīng)用程度不同，對(duì)技術(shù)的應(yīng)用程度不同，對(duì)CAD技術(shù)的含義的技術(shù)的含義的理解也略有差異理解也略

6、有差異 drawing design develepmentCG：研究物體幾何對(duì)象的計(jì)算機(jī)圖形信息的表達(dá)、輸入、存儲(chǔ)、顯示、輸出、檢索及運(yùn)算等。以顯示效果為目標(biāo)，側(cè)重研究共性的顯示技術(shù)，工程設(shè)計(jì)背景考慮不是重點(diǎn)。如：科學(xué)數(shù)據(jù)可視化，物體（或場(chǎng)景）的渲染顯示效果 。大致有以下內(nèi)容：1）圖形的輸入方法2）圖形的內(nèi)部表達(dá)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3）產(chǎn)生圖形的算法4）圖形的變換及運(yùn)算6）圖形描述語言7）圖形軟件的標(biāo)準(zhǔn)化CG 與 CAD 的異同 CAD：研究某一設(shè)計(jì)對(duì)象的計(jì)算機(jī)表達(dá)、顯示，設(shè)計(jì)計(jì)算與分析，更側(cè)重專業(yè)對(duì)象的設(shè)計(jì)應(yīng)用工具的強(qiáng)大與使用的方便（CG是其圖形顯示基礎(chǔ)）。 如：通用二維CAD、三維CAD工具，機(jī)械

7、設(shè)計(jì)工具（飛機(jī)、汽車設(shè)計(jì)工具）等。主要研究?jī)?nèi)容： CAD圖形交互處理技術(shù)圖形交互處理技術(shù) 工程設(shè)計(jì)對(duì)象的表達(dá)技術(shù)工程設(shè)計(jì)對(duì)象的表達(dá)技術(shù) 工程計(jì)算與分析技術(shù)工程計(jì)算與分析技術(shù) 數(shù)據(jù)交換與集成共享技術(shù)數(shù)據(jù)交換與集成共享技術(shù) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理與過程管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理與過程管理CAD作用 可重用性好，效率高（對(duì)拷貝進(jìn)行簡(jiǎn)單修改） 信息、知識(shí)及資源共享（通過網(wǎng)絡(luò)） 支持協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)（通過網(wǎng)絡(luò)），多學(xué)科專家協(xié)作 3D設(shè)計(jì)更直觀，能直接進(jìn)行產(chǎn)品性能分析與優(yōu)化，有利提高產(chǎn)品質(zhì)量 提供復(fù)雜計(jì)算，計(jì)算精度高，減輕設(shè)計(jì)強(qiáng)度 有利于產(chǎn)品全生命周期的信息集成u 過去生產(chǎn)一個(gè)大規(guī)模集成電路芯片，要花兩年時(shí)間，用CAD只要兩周即

8、可完成；u 美國(guó)道格拉斯公司生產(chǎn)F15戰(zhàn)斗機(jī)，用CAD技術(shù)試制第一架飛機(jī)便解決了發(fā)動(dòng)機(jī)氣道和機(jī)艙密封等關(guān)鍵問題；u 英國(guó)的三叉戟飛機(jī)比美國(guó)的波音747飛機(jī)早開工，卻晚一年完成，其原因就是美國(guó)的747采用了CAD技術(shù)；u 美國(guó)GM公司汽車設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAD技術(shù)，使新型汽車的設(shè)計(jì)周期由5年縮短為3年，新產(chǎn)品的可信度由20提高到60；u 以前波音公司的飛機(jī)維修手冊(cè)最在一起有3米多厚，而現(xiàn)在一張光盤上可儲(chǔ)存l000多張圖樣信息。 CAD技術(shù)帶來的經(jīng)濟(jì)效益明顯 ,CAD技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一 1CAD技術(shù)概述技術(shù)概述2CAD的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程3C

9、AD系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成4CAD標(biāo)準(zhǔn)介紹標(biāo)準(zhǔn)介紹5. CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)6CAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)選型原則7. 典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹8CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程9. CAD中心簡(jiǎn)介中心簡(jiǎn)介2、CAD的發(fā)展歷程1）計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖形顯示技術(shù)是）計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和圖形顯示技術(shù)是CAD技術(shù)的重技術(shù)的重要基礎(chǔ)之一。要基礎(chǔ)之一。（任何技術(shù)發(fā)展都離不開市場(chǎng)需求，沒有需求，研究將任何技術(shù)發(fā)展都離不開市場(chǎng)需求，沒有需求，研究將缺乏土壤，缺乏應(yīng)用支撐背景，成果不能產(chǎn)業(yè)化）缺乏土壤，缺乏應(yīng)用支撐背景，成果不能產(chǎn)業(yè)化）2）40年代計(jì)算機(jī)問世，直至年代計(jì)算機(jī)問

10、世，直至50年代中期，計(jì)算機(jī)尚不普遍，年代中期，計(jì)算機(jī)尚不普遍，而且主要計(jì)算。而且主要計(jì)算。3）50年代末期，麻省理工圖形顯示器誕生。年代末期，麻省理工圖形顯示器誕生。 （被動(dòng)顯示，缺乏人機(jī)交互設(shè)計(jì)）（被動(dòng)顯示，缺乏人機(jī)交互設(shè)計(jì)）4）1963年，麻省理工年，麻省理工Sutherland光筆在圖形顯示器上實(shí)現(xiàn)光筆在圖形顯示器上實(shí)現(xiàn)選擇、定位等交互功能被公認(rèn)為對(duì)交互圖形生成和顯示技選擇、定位等交互功能被公認(rèn)為對(duì)交互圖形生成和顯示技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。（術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。（CAD技術(shù)的創(chuàng)始）技術(shù)的創(chuàng)始）5）60年代中期后，美國(guó)的一些大公司都十分重視這一技術(shù)，年代中期后，美國(guó)的一些大公司都十分重視這

11、一技術(shù)，并投入資金對(duì)并投入資金對(duì)CAD技術(shù)進(jìn)行研究和開發(fā)，研制了一些技術(shù)進(jìn)行研究和開發(fā)，研制了一些CAD系統(tǒng)。如洛克希德公司研制的主要用于二維繪圖系統(tǒng)。如洛克希德公司研制的主要用于二維繪圖CADAM系系統(tǒng)。（最早的商業(yè)系統(tǒng)，僅二維繪圖）。統(tǒng)。（最早的商業(yè)系統(tǒng)，僅二維繪圖）。6）從）從60年代末期至年代末期至70年代中期，年代中期，CAD/CAM技術(shù)的發(fā)技術(shù)的發(fā)展較快，已有商品化的硬件和軟件，以小型和超級(jí)小型展較快，已有商品化的硬件和軟件，以小型和超級(jí)小型計(jì)算機(jī)為主。計(jì)算機(jī)為主。7）70年代末以后，年代末以后，32位工作站和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)對(duì)位工作站和微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)對(duì)CAD技術(shù)的發(fā)展起了極大的

12、推動(dòng)作用，技術(shù)的發(fā)展起了極大的推動(dòng)作用，32位工作站之間位工作站之間可以聯(lián)網(wǎng)，共享系統(tǒng)內(nèi)資源。可以聯(lián)網(wǎng)，共享系統(tǒng)內(nèi)資源。8）80年代中期后，這種以工作站為基礎(chǔ)的年代中期后，這種以工作站為基礎(chǔ)的CAD系統(tǒng)發(fā)系統(tǒng)發(fā)展很快，其功能達(dá)到甚至超過小型機(jī)展很快，其功能達(dá)到甚至超過小型機(jī)CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)。9）90年代后，由于微型計(jì)算機(jī)的性能和價(jià)格比的提高，年代后，由于微型計(jì)算機(jī)的性能和價(jià)格比的提高，目前以目前以PC為主機(jī)的為主機(jī)的CAD系統(tǒng)不斷增加，由于微機(jī)及系統(tǒng)不斷增加，由于微機(jī)及WINDOWS系統(tǒng)的發(fā)展，系統(tǒng)的發(fā)展，CAD迅速普及。迅速普及。10）現(xiàn)在的）現(xiàn)在的CAD技術(shù)和系統(tǒng)，完全普及，個(gè)人化，家技術(shù)

13、和系統(tǒng)，完全普及，個(gè)人化，家庭化，具有良好的開放性。庭化，具有良好的開放性。60年代：二維、三維線框造型；年代：二維、三維線框造型；70年代：自由曲面造型；年代：自由曲面造型；80年代中期：實(shí)體造型；年代中期：實(shí)體造型；80年代后期：參數(shù)化造型；年代后期：參數(shù)化造型；90年代初期：特征造型；年代初期：特征造型；90年代后期：知識(shí)驅(qū)動(dòng)、協(xié)同年代后期：知識(shí)驅(qū)動(dòng)、協(xié)同CAD；當(dāng)今：專業(yè)化細(xì)分當(dāng)今：專業(yè)化細(xì)分CAD的發(fā)展里程碑CUSTOMERTOOLSCAETOOLSCOSTMODELINGPRODUCI-BILITYKBEDESIGNDRIVERSLIBRARYDRMB2BWEBSERVERWORK

14、FLOW3rd PartyCommercialDRMCADTOOLSDATAEXCHANGEADDITIONALCOMPONENTS.ADDITIONALEXTENSIONS.3rd PartyCommercialPDM3rd PartyCommercialDatabasesCUSTOMERTOOLSCAETOOLSCOSTMODELINGPRODUCI-BILITYKBEDESIGNDRIVERSLIBRARYDRMB2BWEBSERVERWORKFLOW3rd PartyCommercialDRMCADTOOLSDATAEXCHANGEADDITIONALCOMPONENTS.ADDITI

15、ONALEXTENSIONS.3rd PartyCommercialPDM3rd PartyCommercialDatabasesCUSTOMERTOOLSCAETOOLSCOSTMODELINGPRODUCI-BILITYKBEDESIGNDRIVERSLIBRARYDRMB2BWEBSERVERWORKFLOW3rd PartyCommercialDRMCADTOOLSDATAEXCHANGEADDITIONALCOMPONENTS.ADDITIONALEXTENSIONS.3rd PartyCommercialPDM3rd PartyCommercialDatabases70年代，以二維

16、繪圖為基礎(chǔ)的CAD設(shè)計(jì)技術(shù)80年代后期，以三維參數(shù)化特征造型為基礎(chǔ)的3D數(shù)字化產(chǎn)品建模90年代中期，以多體動(dòng)力學(xué)、多領(lǐng)域建模仿真、多學(xué)科協(xié)同優(yōu)化為理論基礎(chǔ)的數(shù)字樣機(jī)技術(shù)90年代后期，以PLM為平臺(tái)基礎(chǔ)的多學(xué)科、多團(tuán)隊(duì)、跨地域的協(xié)同設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)Realistic Simulation基于真實(shí)仿真的產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)（2010年以后）1CAD技術(shù)概述技術(shù)概述2CAD的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程3CAD系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成4CAD標(biāo)準(zhǔn)介紹標(biāo)準(zhǔn)介紹5. CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)6CAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)選型原則7. 典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹8CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程9. CA

17、D中心簡(jiǎn)介中心簡(jiǎn)介3 3CADCAD系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的組成硬件組成：硬件組成：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、常用外設(shè)、輸入設(shè)備、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、常用外設(shè)、輸入設(shè)備、 輸出設(shè)備，其中：輸出設(shè)備，其中： 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)主機(jī)；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)主機(jī)； 外圍設(shè)備：存儲(chǔ)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；外圍設(shè)備：存儲(chǔ)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備； 圖形輸入：鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、數(shù)字化儀、圖形輸入：鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、數(shù)字化儀、 掃描儀、虛擬現(xiàn)實(shí)輸入設(shè)備等；掃描儀、虛擬現(xiàn)實(shí)輸入設(shè)備等； 輸出設(shè)備：顯示器、繪圖機(jī)、打印機(jī)、輸出設(shè)備：顯示器、繪圖機(jī)、打印機(jī)、 虛擬現(xiàn)實(shí)輸出設(shè)備虛擬現(xiàn)實(shí)輸出設(shè)備主機(jī) 外存儲(chǔ)器 圖形輸入設(shè)備 繪圖輸出設(shè)備 圖形顯示設(shè)備 軟件組成：軟件組

18、成：CADCAD軟件系統(tǒng)的發(fā)展軟件系統(tǒng)的發(fā)展 lCAD系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)重要分支，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段： l集中式系統(tǒng)：一臺(tái)主機(jī)控制多臺(tái)終端（早期模式，80年代中期，微機(jī)沒普及）；l分離式系統(tǒng)：一臺(tái)主機(jī)一套系統(tǒng)，毫無關(guān)系，工作站與微機(jī)的發(fā)展；l分布式系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的產(chǎn)物，C/S或B/S結(jié)構(gòu)，支持異地、異構(gòu)（采用工作站和微機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)） CAD系統(tǒng)層次架構(gòu)思考思考 l你使用過哪些CAD系統(tǒng)？l該系統(tǒng)有哪些應(yīng)用模塊？l這些應(yīng)用模塊之間的關(guān)系如何？l這些應(yīng)用模塊的后臺(tái)支撐工具是什么？系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件支撐軟件支撐軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件CAD系統(tǒng)層次架構(gòu)系統(tǒng)軟件：系統(tǒng)軟件： 操作系統(tǒng)（操作系統(tǒng)（Wi

19、ndows、Unix）、基礎(chǔ)圖形平臺(tái)）、基礎(chǔ)圖形平臺(tái)（OpenGL、Direct X）、基礎(chǔ)類庫（）、基礎(chǔ)類庫（MathLIB、MFC）、圖形接口及接口標(biāo)準(zhǔn)等；）、圖形接口及接口標(biāo)準(zhǔn)等；支撐軟件：支撐軟件： 集成化集成化CAD/CAM/CAE軟件、數(shù)據(jù)庫管理系軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（統(tǒng)（DBMS）、產(chǎn)品全生命周期管理軟件、網(wǎng)絡(luò)服）、產(chǎn)品全生命周期管理軟件、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件；務(wù)軟件；應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 按專業(yè)、行業(yè)開發(fā)的應(yīng)用軟件按專業(yè)、行業(yè)開發(fā)的應(yīng)用軟件1CAD技術(shù)概述技術(shù)概述2CAD的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程3CAD系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成4CAD標(biāo)準(zhǔn)介紹標(biāo)準(zhǔn)介紹5. CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)6CAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)

20、選型原則7. 典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹8CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程9. CAD中心簡(jiǎn)介中心簡(jiǎn)介4 4、 CADCAD標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)思考思考 為什么需要標(biāo)準(zhǔn)？ 需要哪些標(biāo)準(zhǔn)？ 輸入輸出設(shè)備的接口 與操作系統(tǒng)的接口 CAD系統(tǒng)間的交換 系統(tǒng)集成接口？ 為什么國(guó)際上對(duì)標(biāo)準(zhǔn)非常重視（電訊行業(yè)更甚）？ 你能設(shè)想CAD（圖形）與手機(jī)、信息家電的關(guān)系嗎？拓展：拓展：圖形接口標(biāo)準(zhǔn)圖形接口標(biāo)準(zhǔn)IGESSTEP圖形接口標(biāo)準(zhǔn)圖形接口標(biāo)準(zhǔn) 向高級(jí)語言提供相應(yīng)的接口程序(函數(shù)庫)，以實(shí)現(xiàn)圖形向設(shè)備的輸出 依賴于所用的操作系統(tǒng)的圖形接口 Borland C+的DOS版提供BGI接口

21、Windows的GUI提供與設(shè)備無關(guān)的繪圖函數(shù) UNIX操作系統(tǒng)由具有統(tǒng)一接口的Xlib庫 統(tǒng)一不同硬件環(huán)境和操作系統(tǒng)平臺(tái)下的接口 GKS、PHIGS、GL/OpenGL、DirectXCAD數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn) 為了滿足不同CAx應(yīng)用系統(tǒng)之間對(duì)工程產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型的交換、共享需要，制訂了圖形(產(chǎn)品)信息交換標(biāo)準(zhǔn) DXF: Data Exchange Format（AutoCAD） IGES: Initial Graphics Exchange Specification STEP: Standard for the Exchange of Product model Data 在不同的CAD/CAM系統(tǒng)

22、之間進(jìn)行交換數(shù)據(jù) 過去常采用的方法是把一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件翻譯成另一個(gè)CAD/CAM系統(tǒng)能識(shí)別的數(shù)據(jù)文件 多個(gè)CAD/CAM系統(tǒng)就需要多個(gè)翻譯器基本圖形轉(zhuǎn)換規(guī)范IGES： 如數(shù)據(jù)要從系統(tǒng)A傳遞到系統(tǒng)B，必須由系統(tǒng)A中的IGES前處理器把這些傳送的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為IGES格式，再由系統(tǒng)B中的IGES后處理器把其從IGES格式轉(zhuǎn)換為該系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式，反之亦然 IGES 1982年成為ANSI標(biāo)準(zhǔn)，目前雖然不是ISO標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上已是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)格式相對(duì)簡(jiǎn)單 不能精確地完整轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，其原因是在不同的CAD/CAM系統(tǒng)之間許多概念不一樣，使得某些定義數(shù)據(jù)或信息會(huì)丟失 在轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過程中可能會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)

23、誤，且很難確定，常要人工去處理IGES文件 產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量太大事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO制定產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)STEP 克服IGES存在的問題，擴(kuò)大轉(zhuǎn)換CAD/CAM系統(tǒng)中幾何、拓?fù)鋽?shù)據(jù)的范圍 產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型覆蓋產(chǎn)品整個(gè)生命周期，全面定義了產(chǎn)品所以得數(shù)據(jù)單元，包括設(shè)計(jì)、分析、制造、測(cè)試、檢驗(yàn)零部件或機(jī)構(gòu)所需的幾何、拓?fù)?、公差、關(guān)系、屬性和性能等數(shù)據(jù) 針對(duì)不同的領(lǐng)域制定了相應(yīng)的應(yīng)用協(xié)議 ，覆蓋的領(lǐng)域包括二維工程圖、一般機(jī)械設(shè)計(jì)和工藝、造船、建筑、汽車制造 。STEP標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) AutoCAD、UG、CATIA1CAD技術(shù)概述技術(shù)概述2CAD的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程3CAD系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成4C

24、AD標(biāo)準(zhǔn)介紹標(biāo)準(zhǔn)介紹5. CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)6CAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)選型原則7. 典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹8CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程9. CAD中心簡(jiǎn)介中心簡(jiǎn)介 集成化 網(wǎng)絡(luò)化 智能化 標(biāo)準(zhǔn)化 專業(yè)化（工具化）5. CAD5. CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)集成化思考1、集成什么內(nèi)容？ 數(shù)據(jù)、過程、資源、知識(shí)、系統(tǒng)2、怎樣集成？ 接口轉(zhuǎn)換、集成平臺(tái)框架、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫 一個(gè)企業(yè)存在著許多不同時(shí)期、不同人員開發(fā)的互相缺乏聯(lián)系的獨(dú)立應(yīng)用軟件(或模塊)，這些獨(dú)立的軟件互相封閉、各自獨(dú)立運(yùn)行。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平的提高，用戶使用要求的不斷擴(kuò)大與深入，這些

25、不同功能的、孤立的系統(tǒng)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際工程的需要，表現(xiàn)在： 1）功能各異、孤立存在的話系統(tǒng)封閉運(yùn)行，難于取得及時(shí)、正確的綜合信息； 2）各孤立系統(tǒng)(或模塊)自成一體，數(shù)據(jù)重復(fù)和冗余浪費(fèi)計(jì)算機(jī)資源； 3）各孤立系統(tǒng)(或模塊)相互需要取用的信息，只能通過各自的輸入輸出接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換，易造成信息丟失； 4）各孤立系統(tǒng)之間不能直接通過工程數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息和資源共享； 5）各孤立系統(tǒng)自行開發(fā)，低水平重復(fù)，人力資源浪費(fèi)。集成化的意義集成化的含義：二種定義 1）多種軟件的數(shù)據(jù)共享、重用，減少數(shù)據(jù)冗余和重復(fù)勞動(dòng) 如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)（BOM），在設(shè)計(jì)、工藝、采購、制 造、銷售及維護(hù)階段的集成共享。 2）多種軟件系統(tǒng)

26、在一個(gè)統(tǒng)一框架下運(yùn)行，操作更方便 如在統(tǒng)一環(huán)境下（PDM）集成CAD、CAPP、CAE等軟件 系統(tǒng)工具，這些軟件之間通過某種機(jī)制可互訪。 不同集成系統(tǒng)有不同的集成層次，系統(tǒng)集成化可以指各種功能的CAD系統(tǒng)的集成化，也可以指CAD和CAM系統(tǒng)的集成化，進(jìn)而指CAD/CAE/CAM/PDM/ERP/MES/SCM系統(tǒng)集成化，直至計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)。 系統(tǒng)集成既包括硬件集成，也包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的集成、數(shù)據(jù)的集成、過程的集成?？梢圆捎镁W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成技術(shù)，也可以不采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。一般系統(tǒng)的集成需要滿足： 1）集成系統(tǒng)有暢通的信息流和正確的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換； 2）提供信息共享和軟件共享的機(jī)制； 3

27、）提供所有軟件信息的版本控制及管理； 4）信息項(xiàng)改動(dòng)時(shí)，自動(dòng)跟蹤相關(guān)信息項(xiàng)； 5）保證內(nèi)部有一致性的接口和外部有統(tǒng)一的、友好的人機(jī)界面； 6）用統(tǒng)一的執(zhí)行控制程序來組織各種信息的傳遞和運(yùn)行。如UGUG集成了工程繪圖、三維建模、裝配建模、運(yùn)動(dòng)仿真、數(shù)控加工、有限元分析及各種專業(yè)化應(yīng)用模塊等，基于PDM平臺(tái)（Teamcenter）進(jìn)行數(shù)據(jù)集成、過程集成、軟件集成。在汽車行業(yè)應(yīng)用較廣。CATIACatia同樣集成了工程繪圖、三維建模、裝配建模、運(yùn)動(dòng)仿真、數(shù)控加工、有限元分析及各種專業(yè)化應(yīng)用模塊等，基于PDM平臺(tái)（Smarteam）進(jìn)行數(shù)據(jù)集成、過程集成、軟件集成。在航空、汽車行業(yè)應(yīng)用較廣。Paras

28、olid ACIS等等網(wǎng)絡(luò)化CAD網(wǎng)絡(luò)化的含義是什么? 使用網(wǎng)絡(luò)（包括移動(dòng)通訊、網(wǎng)絡(luò)信息家電）進(jìn)行： 數(shù)據(jù)傳輸 即時(shí)消息 局域團(tuán)隊(duì)協(xié)作（跨部門、跨學(xué)科、異構(gòu)集成） 全球協(xié)作、動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟（跨地域、全球資源優(yōu)化）設(shè)想未來CAD網(wǎng)絡(luò)化人們的產(chǎn)品開發(fā)工作模式 在家里、旅行中.，總之，不受地域限制思考提供多學(xué)科領(lǐng)域開發(fā)團(tuán)隊(duì)的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)支持跨部門、跨行業(yè)、跨地域的企業(yè)協(xié)作使數(shù)據(jù)共享、知識(shí)共享、資源共享垂直尾翼垂直尾翼水平尾翼水平尾翼 空中客車在4國(guó)5地進(jìn)行異地專業(yè)化聯(lián)合設(shè)計(jì)，之后分別在這4個(gè)國(guó)家的多家生產(chǎn)基地進(jìn)行異地專業(yè)化制造，最后在法國(guó)的圖盧茲和德國(guó)的漢堡進(jìn)行最后的總裝配。 空中客車公司的采購網(wǎng)絡(luò)遍

29、布全球30個(gè)國(guó)家，有1500家以上的供應(yīng)商加盟，為了保證整個(gè)供應(yīng)鏈采購信息的及時(shí)溝通，空客建立了采購門戶網(wǎng)站 Supirworld 。這個(gè)網(wǎng)站使空客實(shí)現(xiàn)了采購過程的和諧化、自動(dòng)化和簡(jiǎn)化，并加強(qiáng)了與供應(yīng)商之間的合作。 空中客車公司由歐洲航空防務(wù)及航天公司和英宇航系統(tǒng)公司共同擁有，擁有最先進(jìn)的產(chǎn)品和最齊全的生產(chǎn)線?？偛课挥诜▏?guó)圖盧茲的空中客車公司?？罩锌蛙嚬镜脑O(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)和工廠屬于四個(gè)全資子公司：空中客車法國(guó)公司、德國(guó)公司、西班牙公司、英國(guó)公司。智能化CAD智能化的含義是什么? 設(shè)計(jì)過程中能捕捉工程師設(shè)計(jì)意圖： 判斷并提示設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 提供設(shè)計(jì)指導(dǎo)（如多方案的選擇） 設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化你用什么手段提高CA

30、D系統(tǒng)的智能化，甚至自動(dòng)化水平 智能推理、模板化、智能化過程驅(qū)動(dòng)思考 現(xiàn)有交互式CAD系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)在于處理數(shù)值型的工作（如計(jì)算與繪圖），但工程設(shè)計(jì)中需要經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)決策，使用過程中往往要人為干預(yù)，因而設(shè)計(jì)質(zhì)量在一定程度上依賴用戶的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平。對(duì)CAD來說，它是一個(gè)設(shè)計(jì)過程，從方案設(shè)計(jì)開始，一步步求解，整個(gè)設(shè)計(jì)過程要經(jīng)過反復(fù)修改、設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)與制造可能是多方案的，并且不是僅有唯一的解，因此要進(jìn)行多方案的優(yōu)化選擇與評(píng)價(jià)；設(shè)計(jì)是以設(shè)計(jì)師為主導(dǎo)完成的一個(gè)循環(huán)迭代過程：需求分析需求分析方案設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)建模建模分析分析改進(jìn)改進(jìn)將人工智能技術(shù)，特別是專家系統(tǒng)的技術(shù)，與傳統(tǒng)CAD技術(shù)結(jié)合起來，形成智能化CAD系統(tǒng)

31、是機(jī)械CAD發(fā)展的必然趨勢(shì)。在使用CAD設(shè)計(jì)過程中，需要符號(hào)、邏輯等多方面的知識(shí)表達(dá)與推理工具；不同的知識(shí)源有自己的推理策略，知識(shí)源一般表示為過程和規(guī)則集，以適應(yīng)邏輯推理和數(shù)值計(jì)算的需要。CAD是一個(gè)多知識(shí)源求解問題，工程設(shè)計(jì)中所用知識(shí)的表達(dá)方式多種多樣，如經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)、啟發(fā)性知識(shí)、數(shù)據(jù)圖表、標(biāo)準(zhǔn)元件等，CAD中也需要多種知識(shí)表達(dá)方式；在設(shè)計(jì)中也會(huì)用到一些計(jì)算理論，如分析計(jì)算的知識(shí)，這些知識(shí)在CAD中表現(xiàn)為某個(gè)算法的實(shí)現(xiàn)等；所有知識(shí)均可用知識(shí)庫資源管理。知識(shí)庫中任一特定子問題的知識(shí)，相對(duì)獨(dú)立，互不干擾。標(biāo)準(zhǔn)化 （前面已經(jīng)介紹過） 七十年代末八十年代初，為避免不同應(yīng)用系統(tǒng)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換對(duì)

32、多種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口開發(fā)的要求,國(guó)際上許多國(guó)家和組織機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大量的研究、制定工作，誕生了許多區(qū)域性的標(biāo)準(zhǔn)。 面向圖形設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)CGI 面向用戶的圖形標(biāo)準(zhǔn)GKS ,OPENGL面向不同CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)IGES和STEP 事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：CATIA與UG文件格式，DXF，X_T，SET等思考：思考：為什么需要標(biāo)準(zhǔn)化？CADCAPPCAMDFX系統(tǒng)間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接交換數(shù)據(jù)，要了解其它CAD所有格式通過中性的標(biāo)準(zhǔn)格式交換數(shù)據(jù)，只需了解標(biāo)準(zhǔn)格式專業(yè)化 （工具化）思考：思考：為什么需要專業(yè)化？越專業(yè)，使用越方便，效率越高專業(yè)化開發(fā)需要行業(yè)領(lǐng)域的專家知識(shí)需要經(jīng)過二次開發(fā)，今后從事CAD工作需要重視

33、（能夠獲得比較優(yōu)勢(shì)）專業(yè)化CAD設(shè)計(jì)系統(tǒng)及工具集通用CAD設(shè)計(jì)平臺(tái)及開發(fā)工具1CAD技術(shù)概述技術(shù)概述2CAD的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程3CAD系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成4CAD標(biāo)準(zhǔn)介紹標(biāo)準(zhǔn)介紹5. CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)6CAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)選型原則7. 典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹8CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程9. CAD中心簡(jiǎn)介中心簡(jiǎn)介總體原則6 6CADCAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)選型原則明確系統(tǒng)需求明確系統(tǒng)需求 設(shè)計(jì)哪類產(chǎn)品，解決問題的深度 要達(dá)到的具體目標(biāo)，存在的關(guān)鍵技術(shù) 確定近期目標(biāo)與確定近期目標(biāo)與長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo) 近期目標(biāo)：根據(jù)人力、資金、現(xiàn)有技術(shù)水平 長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)

34、：考慮到將來的發(fā)展選擇準(zhǔn)則 硬件系統(tǒng)要有良好的開放性且符硬件系統(tǒng)要有良好的開放性且符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 軟件系統(tǒng)要滿足以下三點(diǎn)要求軟件系統(tǒng)要滿足以下三點(diǎn)要求 用標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng) 良好的用戶界面 齊全的技術(shù)文檔，優(yōu)良的可讀性功能齊全功能齊全（零件、曲面、裝配、繪圖、接口、專業(yè)功能等） 良好的二次開發(fā)接口良好的二次開發(fā)接口 良好的系統(tǒng)集成良好的系統(tǒng)集成可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高可靠性高、維護(hù)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高 良好的售后良好的售后 、持續(xù)的支持持續(xù)的支持主要商用CAD、CAE系統(tǒng)AutoCAD由美國(guó)AutoDesk公司支持SolidworksPro/ECATIA由法國(guó)Dassault公司開發(fā)，IBM公

35、司統(tǒng)一銷售UG NX由美國(guó)麥道(MD)公司開發(fā)，現(xiàn)將 Ideas并購ANSYSMSC NASTRANADAMS由美國(guó)SolidWorks公司開發(fā)，現(xiàn)被Dassault并購 1CAD技術(shù)概述技術(shù)概述2CAD的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程3CAD系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成4CAD標(biāo)準(zhǔn)介紹標(biāo)準(zhǔn)介紹5. CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)6CAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)選型原則7. 典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹8CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程9. CAD中心簡(jiǎn)介中心簡(jiǎn)介各種CAx軟件工具： CAD（2D、3D） CAE、CAPP、CAM等7. 7. 典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹目前國(guó)際知名CAD軟件公司兩大陣

36、營(yíng) ：CATIA為代表（整體方案） UG 為代表（整體方案）其它：Pro/E為表（整體方案） AutoCAD為代表高檔：CATIA、UG中檔： Pro/E低檔：Solidworks、Solidedges、Inventor二維：AutoCAD常用CAD軟件簡(jiǎn)介Solidworkl 最早基于Windows原創(chuàng)的三維設(shè)計(jì)軟件產(chǎn)品l 友好的界面，易學(xué)易用、價(jià)格便宜、性價(jià)比高l 完全自動(dòng)捕捉設(shè)計(jì)意圖和引導(dǎo)設(shè)計(jì)修改l 裝配設(shè)計(jì)中可以直接參照已有的零件生成新的零件，支持“自頂而下”方法還是“自底而上”的方法進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)l 全面的零件實(shí)體建模功能，二維和三維全關(guān)聯(lián)l 標(biāo)注和細(xì)節(jié)繪制工具，能快捷地工程圖紙l 具

37、有全相關(guān)的鈑金設(shè)計(jì)能力l 提供完整的、免費(fèi)的開發(fā)工具(API)，用戶可以用微軟的Visual Basic、Visual C+或其它支持OLE的編程語言建立自己的應(yīng)用方案l 豐富的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口Pro/El Pro/Engineer是一套由設(shè)計(jì)至生產(chǎn)的機(jī)械自動(dòng)化軟件，是新一代產(chǎn)品造型系統(tǒng)，采用參數(shù)化設(shè)計(jì)的、基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型l 建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，工程中的資料全部來自一個(gè)庫，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上l Pro/E發(fā)展了三維線框設(shè)計(jì)的思想，首先建立基準(zhǔn)面，在基準(zhǔn)面上勾畫二維草圖，用

38、掃成法將二維輪廓引伸成三維形體。依次更換參考面，用顯式操作生成形體，盡量避免面面求交、裁剪的集合運(yùn)算。l 隨時(shí)記錄特征元素的生成操作過程，當(dāng)修改標(biāo)注尺寸值后，用尺寸驅(qū)動(dòng)方法修改相應(yīng)二維輪廓，重新運(yùn)行零件設(shè)計(jì)過程的全部操作命令，由此實(shí)現(xiàn)參數(shù)化特征建模，使曲面、實(shí)體、參數(shù)化特征設(shè)計(jì)融為一體，可以任意構(gòu)造復(fù)雜零件和裝配件，而且修改設(shè)計(jì)方便。CATIAl 達(dá)索飛機(jī)公司67年用Bzier曲面建立飛機(jī)外形數(shù)學(xué)模型，70年展開幻影數(shù)字化設(shè)計(jì)。74年擴(kuò)大CAD規(guī)模，從美國(guó)引進(jìn)洛克希德飛機(jī)公司CADAM系統(tǒng)，75年100萬美元引進(jìn)CADAM源程序。l 77年開發(fā)三維交互CAD軟件，78年投入使用CATIA。同時(shí)

39、建立主數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一管ADAM二維結(jié)構(gòu)圖和CATIA三維模型文件。81年IBM公司開始負(fù)責(zé)經(jīng)銷CATIA系統(tǒng)，并組建達(dá)索系統(tǒng)公司。l 90年IBM用2.7億美元收購CADAM，92年托付達(dá)索管理，97年3.1億美元收購SolidWorks，97年1.05億美元收購Deneb精益制造布局仿真軟件Delmia，98年在美成立ENOVIA公司開發(fā)PDMII，98年達(dá)索接管法國(guó)馬特拉（MATRA）的CAD/CAM業(yè)務(wù)，包括Euclid等，99年收購SmarTeam業(yè)務(wù)，2000年用2150萬并購ACIS 3D業(yè)務(wù)。l 至此，達(dá)索/CATIA完成了PLM的戰(zhàn)略布局，形成產(chǎn)品全生命期的CAD/CAM/CAE

40、/PDMII一體化管理，為數(shù)字化企業(yè)提供電子商務(wù)的完整工具，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從初步設(shè)計(jì)到售后服務(wù)的全過程仿真。l 其中CATIA和SolidWorks支持產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)和仿真；Delmia完成精益制造過程的數(shù)字定義和仿真；Enovia提供數(shù)字化產(chǎn)品、過程和資源的集成化、分布式協(xié)同管理。三者構(gòu)成產(chǎn)品全生命期流程，支持企業(yè)協(xié)同的知識(shí)重用。l CATIA V4適合IBM主機(jī)和工作站，98年推出CATIA V5 Windows NT。CATIA V4的曲面系統(tǒng)使用Bzier形式，現(xiàn)在改成NURBS形式，且采用DCM約束管理軟件。CATIA V4是93年推出的，有113種獨(dú)立的功能模塊。 UGl UG是Unig

41、raphics Solutions公司的拳頭產(chǎn)品l 首次突破傳統(tǒng)CAD/CAM模式，優(yōu)越的參數(shù)化和變量化技術(shù)與傳統(tǒng)的實(shí)體、線框和表面功能結(jié)合，被大多數(shù)CAD/CAM軟件廠商所采用l UG起源于美國(guó)麥道飛機(jī)公司，它是從二維繪圖、數(shù)控加工編程、曲面造型等功能發(fā)展起來的軟件l 90年代初，美國(guó)通用汽車公司選中UG作為全公司的CAD、CAE、CAM、IMAN作為CIM主導(dǎo)系統(tǒng)，進(jìn)一步推動(dòng)UG發(fā)展l 97年10月UnigraphicsSolutions公司與Intergraph公司簽約，合并了后者的機(jī)械CAD產(chǎn)品，將微機(jī)版的SOLIDEDGE軟件統(tǒng)一到Parasolid平臺(tái)上l 為了實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手的發(fā)展戰(zhàn)

42、略，2001年EDS并購了SDRC，預(yù)計(jì)2004年SDRC的IDEAS和EDS的UG推出第一個(gè)合并版本NX1.0。2003年11月，UGS從EDS中分離出來獨(dú)立發(fā)展l 目前UG形成了一個(gè)從低端到高端，兼有Unix工作站版和Windows NT微機(jī)版的較完善的企業(yè)級(jí)CAD、CAE、CAM、PDM集成系統(tǒng) 。CAD在我國(guó) 清華、華科大、浙大、北航等 華中科技大學(xué)：天喻InteCAD、 InteSolid，KMCAD等 清華：TiOpenCAD，TiGEMS等 北航海爾：CAXA 浙大大天： 新洲軟件：Solid 3000技術(shù)、市場(chǎng)份額與國(guó)外差距很大與國(guó)外與國(guó)外CADCAD技術(shù)的差距技術(shù)的差距 在設(shè)

43、計(jì)理念及方法學(xué)方面，差不多所有先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)理在設(shè)計(jì)理念及方法學(xué)方面，差不多所有先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)理論及方法均由國(guó)外學(xué)者提出。如論及方法均由國(guó)外學(xué)者提出。如CADCAD、CAECAE、CAMCAM、CPCCPC、PLMPLM、CIMSCIMS等。等。 在軟件工具及手段方面，我國(guó)自主開發(fā)的軟件除二維在軟件工具及手段方面，我國(guó)自主開發(fā)的軟件除二維CADCAD、CAPPCAPP、PDMPDM系統(tǒng)占有一定的市場(chǎng)外（主要是低端市場(chǎng)），高端系統(tǒng)占有一定的市場(chǎng)外（主要是低端市場(chǎng)），高端CADCAD、PLMPLM市場(chǎng)均為國(guó)外市場(chǎng)占有；市場(chǎng)均為國(guó)外市場(chǎng)占有；CAMCAM、CAECAE市場(chǎng)幾乎被國(guó)外軟件廠

44、商市場(chǎng)幾乎被國(guó)外軟件廠商所壟斷，在該領(lǐng)域目前與國(guó)外軟件的差距有拉大的趨勢(shì)。所壟斷，在該領(lǐng)域目前與國(guó)外軟件的差距有拉大的趨勢(shì)。 我國(guó)我國(guó)CAxCAx軟件商在基礎(chǔ)算法及系統(tǒng)級(jí)軟件開發(fā)方面沉淀不深、經(jīng)軟件商在基礎(chǔ)算法及系統(tǒng)級(jí)軟件開發(fā)方面沉淀不深、經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致系統(tǒng)功能、穩(wěn)定性、復(fù)雜度、開放性等方面與國(guó)外廠驗(yàn)不足，導(dǎo)致系統(tǒng)功能、穩(wěn)定性、復(fù)雜度、開放性等方面與國(guó)外廠商難以抗衡。商難以抗衡。 在數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用方面，我國(guó)中小企業(yè)多數(shù)甩掉圖版，并在數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用方面，我國(guó)中小企業(yè)多數(shù)甩掉圖版，并逐步推廣普及三維逐步推廣普及三維CADCAD應(yīng)用技術(shù)。而許多大型集團(tuán)企業(yè)在軟件和硬件應(yīng)用技術(shù)。而許多大型

45、集團(tuán)企業(yè)在軟件和硬件環(huán)境方面的建設(shè)與國(guó)外同步，甚至版本更新，但是運(yùn)用軟件工具進(jìn)行環(huán)境方面的建設(shè)與國(guó)外同步，甚至版本更新，但是運(yùn)用軟件工具進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的能力與國(guó)外差距很大。主要原因在于我國(guó)企業(yè)產(chǎn)品開產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的能力與國(guó)外差距很大。主要原因在于我國(guó)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)積累不夠，多數(shù)企業(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)單的發(fā)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)積累不夠，多數(shù)企業(yè)進(jìn)行簡(jiǎn)單的“仿制仿制”開發(fā)，未開發(fā)，未能形成自主的產(chǎn)品研發(fā)體系，缺乏綜合集成創(chuàng)新能力。能形成自主的產(chǎn)品研發(fā)體系，缺乏綜合集成創(chuàng)新能力。1CAD技術(shù)概述技術(shù)概述2CAD的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程3CAD系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成4CAD標(biāo)準(zhǔn)介紹標(biāo)準(zhǔn)介紹5. CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)

46、6CAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)選型原則7. 典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹8CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程9. CAD中心簡(jiǎn)介中心簡(jiǎn)介8 8CADCAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)工程繪圖工程繪圖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有限元分析結(jié)構(gòu)有限元分析機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析（運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)）機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析（運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)）加工仿真加工仿真生產(chǎn)過程仿真生產(chǎn)過程仿真（數(shù)字化車間）（數(shù)字化車間）1CAD技術(shù)概述技術(shù)概述2CAD的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程3CAD系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成4CAD標(biāo)準(zhǔn)介紹標(biāo)準(zhǔn)介紹5. CAD發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)6CAD系統(tǒng)選型原則系統(tǒng)選型原則7. 典型系統(tǒng)介紹典型系

47、統(tǒng)介紹8CAD設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程9. CAD中心簡(jiǎn)介中心簡(jiǎn)介l制造業(yè)信息化將信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)與制造技術(shù)相結(jié)合， 帶動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法和工具的創(chuàng)新，企業(yè)管理模式的創(chuàng)新，企業(yè)間協(xié)作關(guān)系的創(chuàng)新； 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和企業(yè)管理的信息化、生產(chǎn)過程控制的智能化、制造裝備的數(shù)字化、咨詢服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，全面提升我國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。 l中央提出以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，就是要通過信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)的改造、融合、集成，構(gòu)筑一種新型的先進(jìn)工業(yè)能力。9. 9. 我國(guó)制造業(yè)信息化工程我國(guó)制造業(yè)信息化工程管理數(shù)字化管理數(shù)字化設(shè)計(jì)數(shù)字化設(shè)計(jì)數(shù)字化生產(chǎn)過程

48、數(shù)字化生產(chǎn)過程數(shù)字化制造裝備數(shù)字化制造裝備數(shù)字化企業(yè)數(shù)字化企業(yè)數(shù)字化制造業(yè)信息化的基礎(chǔ)CAD 應(yīng)用l從20世紀(jì)80年代中期CIMS起步階段強(qiáng)調(diào)的功能集成，設(shè)計(jì)、制造和管理的集成，到90年代的基于并行工程和業(yè)務(wù)重組的業(yè)務(wù)流集成，乃至發(fā)展到21世紀(jì)的基于制造網(wǎng)絡(luò)的企業(yè)間集成，“集成”和“協(xié)同”一直是制造業(yè)信息化發(fā)展的主旋律。lCAD 是“集成”和“協(xié)同”的產(chǎn)品數(shù)據(jù)來源，是制造業(yè)信息化的基礎(chǔ)CADCAECAPPCAMPDM/PLMERPMES生產(chǎn)SCMCUSTOMERTOOLSCAETOOLSCOSTMODELINGPRODUCI-BILITYKBEDESIGNDRIVERSLIBRARYDRMB2

49、BWEBSERVERWORKFLOW3rd PartyCommercialDRMCADTOOLSDATAEXCHANGEADDITIONALCOMPONENTS.ADDITIONALEXTENSIONS.3rd PartyCommercialPDM3rd PartyCommercialDatabasesCUSTOMERTOOLSCAETOOLSCOSTMODELINGPRODUCI-BILITYKBEDESIGNDRIVERSLIBRARYDRMB2BWEBSERVERWORKFLOW3rd PartyCommercialDRMCADTOOLSDATAEXCHANGEADDITIONALCOMPONENTS.ADDITIONALEXTENSIONS.3rd PartyCommercialPDM3rd PartyCommercialDatabasesCUSTOMERTOOLSCAETOOLSCOSTMODELINGPRODUCI-BILITYKBEDESIGNDRIVERSLIBRARYDRMB2BWEBSERVERWORKFLOW3rd PartyCommercialDRMCADTOOLSDATAEXCH