第1章 CAD技術概況

1、第第1 1章章 CADCAD技術概況技術概況1.1 CAD技術的發(fā)展歷程技術的發(fā)展歷程 1.2 機械機械CAD技術應用技術應用1.3 工程數(shù)據(jù)處理工程數(shù)據(jù)處理 1.4 CAD系統(tǒng)的結構與分類系統(tǒng)的結構與分類 1.5 CAD系統(tǒng)的硬件組成系統(tǒng)的硬件組成 1.6 CAD系統(tǒng)的軟件組成系統(tǒng)的軟件組成 1.7 CAD的發(fā)展趨勢的發(fā)展趨勢 計算機輔助設計計算機輔助設計（Computer-Aided Design，簡，簡稱稱CAD）：是利用計算機強有力的計算功能和高效）：是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力，輔助設計人員進行工程和產品率的圖形處理能力，輔助設計人員進行工程和產品的設計與分析，

2、以達到理想的目的或取得新成果的的設計與分析，以達到理想的目的或取得新成果的一種技術。一種技術。本章主要內容：本章主要內容：介紹介紹CAD的硬件及軟件的發(fā)展歷程、的硬件及軟件的發(fā)展歷程、機械機械CAD技術應用、工程數(shù)據(jù)處理、技術應用、工程數(shù)據(jù)處理、CAD系統(tǒng)的構系統(tǒng)的構成及分類，成及分類，CAD系統(tǒng)硬件及軟件組成、系統(tǒng)硬件及軟件組成、CAD技術發(fā)技術發(fā)展趨勢。展趨勢。 1.1 CAD技術的發(fā)展歷程技術的發(fā)展歷程 CADCAD硬件技術發(fā)展歷程硬件技術發(fā)展歷程CAD硬件發(fā)展主要經歷以下五個時期：硬件發(fā)展主要經歷以下五個時期：1.誕生時期（誕生時期（20世紀世紀5060年代）年代）圖形顯示器出現(xiàn)；交互

3、式圖形生成技術誕生（光筆）。圖形顯示器出現(xiàn)；交互式圖形生成技術誕生（光筆）。2.2.發(fā)展及應用時期（發(fā)展及應用時期（2020世紀世紀60607070年代）年代）屏幕取點、功能鍵操作、圖形動態(tài)修改等交互圖形技術先屏幕取點、功能鍵操作、圖形動態(tài)修改等交互圖形技術先后出現(xiàn)。后出現(xiàn)。 3.廣泛應用時期（廣泛應用時期（20世紀世紀70年代）年代） 圖形輸入輸出設備、存儲設備等的出現(xiàn)，同時圖形軟件及圖形輸入輸出設備、存儲設備等的出現(xiàn)，同時圖形軟件及CAD支撐軟件不斷改善，涌現(xiàn)出一批面向中小企業(yè)的支撐軟件不斷改善，涌現(xiàn)出一批面向中小企業(yè)的CAD商品軟件，商品軟件，使使CAD技術得到廣泛應用。技術得到廣泛應用

4、。當時當時CADCAD技術以二維圖形及三維線框技術以二維圖形及三維線框模型為主。模型為主。4.快速發(fā)展時期（快速發(fā)展時期（20世紀世紀80年代）年代） 精簡指令集計算機（精簡指令集計算機（RISCRISC）技術在）技術在CADCAD系統(tǒng)中開始應用，使系統(tǒng)中開始應用，使CADCAD系系統(tǒng)的性能大大提高。同時，圖形軟件更趨成熟，二維及三維圖統(tǒng)的性能大大提高。同時，圖形軟件更趨成熟，二維及三維圖形處理技術、有限元分析、動態(tài)仿真等進入實用時期。形處理技術、有限元分析、動態(tài)仿真等進入實用時期。5.5.成熟時期（成熟時期（2020世紀世紀9090年代至今）年代至今） 2020世紀世紀9090年代至今是年代

5、至今是CADCAD技術廣泛普及、不斷完善、向更高水技術廣泛普及、不斷完善、向更高水平發(fā)展的時期。隨著計算機硬件軟件更加完善及普及，平發(fā)展的時期。隨著計算機硬件軟件更加完善及普及，CADCAD系統(tǒng)系統(tǒng)向智能化、集成化、網(wǎng)絡化等方向發(fā)展。向智能化、集成化、網(wǎng)絡化等方向發(fā)展。 CAD軟件發(fā)展歷程軟件發(fā)展歷程 面向先進制造面向先進制造CAD技術技術 50年代年代 60年代年代 70年代年代 80年代年代 90年代年代 至今至今CAD二維繪圖系統(tǒng)二維繪圖系統(tǒng)三視圖算法三視圖算法CAD/CAM軟件軟件AutoCAD第一次第一次CAD技術創(chuàng)新技術創(chuàng)新貝塞爾算法應用貝塞爾算法應用3D曲面造型系統(tǒng)曲面造型系統(tǒng)第

6、二次第二次CAD技術創(chuàng)新技術創(chuàng)新實體造型系統(tǒng)實體造型系統(tǒng)CAD/CAM軟件軟件UG、-I-DEASUG開發(fā)開發(fā)第三次第三次CAD技術創(chuàng)新技術創(chuàng)新參數(shù)化系統(tǒng)參數(shù)化系統(tǒng)UG、Pro/e第四次第四次CAD技術創(chuàng)新技術創(chuàng)新變量化系統(tǒng)變量化系統(tǒng)I-DEAS集成化技術集成化技術智能化技術智能化技術CAD交互化技術交互化技術網(wǎng)絡化技術網(wǎng)絡化技術1.2 機械機械CAD技術應用技術應用 產品開發(fā)過程產品開發(fā)過程大致分為概念設計、初步設計、詳細設計（包括結構分析、動態(tài)仿大致分為概念設計、初步設計、詳細設計（包括結構分析、動態(tài)仿真模擬）、文檔設計、工藝過程設計、加工制造等幾個階段。真模擬）、文檔設計、工藝過程設計、

7、加工制造等幾個階段。1.概念設計概念設計：根據(jù)客戶和市場需求，確定新產品的功能和市場定位，給出產品的根據(jù)客戶和市場需求，確定新產品的功能和市場定位，給出產品的概念造型或草圖。概念造型或草圖。2.初步設計初步設計：對概念設計中的內容進行方案分析比較，修正概念模型，使之更符對概念設計中的內容進行方案分析比較，修正概念模型，使之更符合客戶要求。合客戶要求。3.詳細設計詳細設計：這是產品的真正設計階段，要確定產品的所有結構和尺寸。在這一這是產品的真正設計階段，要確定產品的所有結構和尺寸。在這一階段，進行有限元分析、仿真及模擬。目前的階段，進行有限元分析、仿真及模擬。目前的CAD系統(tǒng)都提供詳細設計的手段

8、，系統(tǒng)都提供詳細設計的手段，完成產品的詳細設計。完成產品的詳細設計。4.文檔設計：文檔設計：從概念設計到加工制造，根據(jù)不同的需求產生相應的文檔，以便管從概念設計到加工制造，根據(jù)不同的需求產生相應的文檔，以便管理，使產品開發(fā)整個過程有機的連在一起，成為一個統(tǒng)一的整體。理，使產品開發(fā)整個過程有機的連在一起，成為一個統(tǒng)一的整體。5.工藝過程設計工藝過程設計 6.加工制造加工制造NY開始開始市場需求分析市場需求分析確定產品性能確定產品性能概念設計概念設計初步設計初步設計詳細設計詳細設計工程文檔工程文檔設計設計設計結果評設計結果評估估工藝過程設計工藝過程設計加工制造加工制造裝裝 配配產產 品品市市 場場

9、結構分析結構分析模模 擬擬計算機繪圖計算機繪圖CAPPCADCAM圖圖1.2 產品開發(fā)流程產品開發(fā)流程 1.3工程數(shù)據(jù)處理工程數(shù)據(jù)處理 在產品設計過程中，設計人員經常從各種國家標準、工程設計規(guī)范等在產品設計過程中，設計人員經常從各種國家標準、工程設計規(guī)范等資料中資料中查取查取相關的設計數(shù)據(jù)。例如鍵的公稱尺寸、齒輪齒形系數(shù)等等。相關的設計數(shù)據(jù)。例如鍵的公稱尺寸、齒輪齒形系數(shù)等等。采用計算機輔助設計時，通常對采用計算機輔助設計時，通常對設計資料處理的方法設計資料處理的方法有以下兩種：有以下兩種：（1）將設計資料轉變?yōu)槌绦?，即）將設計資料轉變?yōu)槌绦?，即程序化程序化。采用編程的方法對?shù)表及線。采用編程

10、的方法對數(shù)表及線圖進行處理，通常不外乎兩種方法：第一，采用圖進行處理，通常不外乎兩種方法：第一，采用數(shù)組存儲數(shù)組存儲在程序中，用在程序中，用查表、插值的方法檢索所需數(shù)據(jù)；第二，查表、插值的方法檢索所需數(shù)據(jù)；第二，擬合成公式擬合成公式編入程序，由計算編入程序，由計算獲得所需數(shù)據(jù)。獲得所需數(shù)據(jù)。（2）利用）利用數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫管理設計資料。將數(shù)表中的數(shù)據(jù)或線圖經離散化后的設計資料。將數(shù)表中的數(shù)據(jù)或線圖經離散化后的數(shù)據(jù)按規(guī)定的格式存放在數(shù)據(jù)庫中，由數(shù)據(jù)庫自身進行管理，獨立于應數(shù)據(jù)按規(guī)定的格式存放在數(shù)據(jù)庫中，由數(shù)據(jù)庫自身進行管理，獨立于應用程序，因此，可以被應用程序所共享用程序，因此，可以被應用程序所

11、共享。 表格數(shù)據(jù)的程序化表格數(shù)據(jù)的程序化 根據(jù)數(shù)據(jù)表的來源的不同可分以下為根據(jù)數(shù)據(jù)表的來源的不同可分以下為兩類兩類：1.數(shù)據(jù)本身就有精確的數(shù)據(jù)本身就有精確的理論計算公式或經驗公式理論計算公式或經驗公式的，對于這類的，對于這類數(shù)據(jù)表，可以直接采用理論計算公式或經驗公式編制檢取有關數(shù)據(jù)表，可以直接采用理論計算公式或經驗公式編制檢取有關數(shù)據(jù)的程序。例如齒輪的齒形系數(shù)等數(shù)表，只是為了手工計算數(shù)據(jù)的程序。例如齒輪的齒形系數(shù)等數(shù)表，只是為了手工計算方便，才把這些公式以數(shù)據(jù)表的形式給出。方便，才把這些公式以數(shù)據(jù)表的形式給出。2.數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)，彼此之間數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)，彼此之間不存在一定的函數(shù)關系或是由試不存

12、在一定的函數(shù)關系或是由試驗獲得驗獲得的。對于這類數(shù)據(jù)表可采用數(shù)組形式，結合插值進行查的。對于這類數(shù)據(jù)表可采用數(shù)組形式，結合插值進行查取，也可以求其經驗公式，然后編入程序。例如，各種材料的取，也可以求其經驗公式，然后編入程序。例如，各種材料的機械性能等機械性能等。型號型號頂寬頂寬a斷面高斷面高h節(jié)寬節(jié)寬a0節(jié)高節(jié)高y0O1068.52.1A138112.3B1710.5144.1C2213.5194.8D3219276.9E3823.5328.3F50304211.0表表1.1 標準三角膠帶型號及斷面尺寸（標準三角膠帶型號及斷面尺寸（GB1171-74）單位：）單位：mm C語言的程序片段：語言

13、的程序片段：Int i;float a7=10.0,13.0,17.0,22.0,32.0,38.0,50.0;float h7=6.0,8.0,10.5,13.5,19.0,23.5,30.0;float a07=8.5,11.0,14.0,19.0,27.0,32.0,42.0float y07=2.1,2.3,4.1,4.8,6.9,8.3,11.0給定給定i=2（即（即B型），程序可立即查出型），程序可立即查出a2=17.0，h2=10.5，a02=14.0，y0=2=4.1。線圖的程序化線圖的程序化 在產品設計資料中，有些參數(shù)之間函數(shù)關系是用線圖來表示的，如在產品設計資料中，有些參數(shù)

14、之間函數(shù)關系是用線圖來表示的，如齒形系數(shù)、三角膠帶傳動的選型圖等。根據(jù)來源不同，齒形系數(shù)、三角膠帶傳動的選型圖等。根據(jù)來源不同，線圖線圖可分為以可分為以下三類。下三類。1.線圖所表示的各參數(shù)之間本身線圖所表示的各參數(shù)之間本身有計算公式有計算公式，由于計算公式復雜，為，由于計算公式復雜，為便于手工計算將公式繪成線圖，以供設計時查用。因此在程序化時，便于手工計算將公式繪成線圖，以供設計時查用。因此在程序化時，應直接應用原來的公式。應直接應用原來的公式。2.線圖所表示的各參數(shù)之間線圖所表示的各參數(shù)之間沒有或找不到計算公式沒有或找不到計算公式，這時可從曲線上，這時可從曲線上讀取自變量及相應的變量的數(shù)值

15、，制成數(shù)據(jù)表，然后按處理數(shù)據(jù)表的讀取自變量及相應的變量的數(shù)值，制成數(shù)據(jù)表，然后按處理數(shù)據(jù)表的方法處理。方法處理。3. 用曲線擬合的方法求得線圖的用曲線擬合的方法求得線圖的經驗公式經驗公式，將公式編入程序。，將公式編入程序。 工程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理工程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括包括數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫和和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)兩部分。兩部分。 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫 是存儲關聯(lián)數(shù)據(jù)的集合。是存儲關聯(lián)數(shù)據(jù)的集合。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 提供對數(shù)據(jù)的定義、建立、檢提供對數(shù)據(jù)的定義、建立、檢索、修改等操作，以及對數(shù)據(jù)的安全性、完整性、索、修改等操作，以及對數(shù)據(jù)的安全性、完整性、保密性的統(tǒng)一控

16、制，它起著應用程序與數(shù)據(jù)庫之間保密性的統(tǒng)一控制，它起著應用程序與數(shù)據(jù)庫之間的接口作用。的接口作用。 1.4 CAD1.4 CAD系統(tǒng)的結構與分類系統(tǒng)的結構與分類 CAD系統(tǒng)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)外 儲外 儲存 設存 設備備輸入輸入輸出輸出設備設備顯 示顯 示設備設備系統(tǒng)系統(tǒng)軟件軟件支撐支撐軟件軟件應用應用軟件軟件圖圖1.3 CAD1.3 CAD系統(tǒng)構成系統(tǒng)構成 CADCAD分類分類 CAD系統(tǒng)根據(jù)硬件配置形式分成三大類：主機系統(tǒng)根據(jù)硬件配置形式分成三大類：主機終終端端CAD系統(tǒng)、工作站系統(tǒng)、工作站CAD系統(tǒng)、個人微機系統(tǒng)、個人微機CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)。1.1.主機主機終端終端CADC

17、AD系統(tǒng)系統(tǒng) 主主 機機圖形設備圖形設備圖形設備圖形設備圖形設備圖形設備圖形設備圖形設備交互式輸交互式輸入設備入設備交互式輸交互式輸入設備入設備交互式輸交互式輸入設備入設備2.工作站工作站CAD系統(tǒng)系統(tǒng) 服務器服務器工作站工作站工作站工作站繪圖儀繪圖儀.交 互 式 輸交 互 式 輸入設備入設備交 互 式 輸交 互 式 輸入設備入設備3.個人微機個人微機CAD系統(tǒng)系統(tǒng) 網(wǎng)絡結構網(wǎng)絡結構 1.1.個人微機及局域網(wǎng)個人微機及局域網(wǎng) 2.2.客戶機客戶機/ /服務器（服務器（C/SC/S，Client/ServerClient/Server） 集線器集線器服務器服務器打印機打印機繪圖儀繪圖儀客戶機客戶

18、機客戶機客戶機客戶機客戶機客戶機客戶機客戶機客戶機3.3.Internet/IntranetInternet/Intranet Internet局域網(wǎng)局域網(wǎng)CAD系統(tǒng)系統(tǒng)NC機床機床局域網(wǎng)局域網(wǎng)NC機床機床CAD系統(tǒng)系統(tǒng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)CAD系統(tǒng)系統(tǒng)NC機床機床1.5 CAD1.5 CAD系統(tǒng)的硬件組成系統(tǒng)的硬件組成 硬件硬件通常指構成計算機的設備實體，是一切可以觸摸通常指構成計算機的設備實體，是一切可以觸摸到的物理設備的總稱。通常到的物理設備的總稱。通常CADCAD系統(tǒng)由計算機、外圍設系統(tǒng)由計算機、外圍設備（包括輸入輸出設備、圖形顯示設備、外存儲設備備（包括輸入輸出設備、圖形顯示設備、外存儲設備

19、等）構成。對于選擇等）構成。對于選擇CADCAD系統(tǒng)的硬件，主要考慮以下幾系統(tǒng)的硬件，主要考慮以下幾個方面?zhèn)€方面因素因素： 1.1.硬件的系統(tǒng)性能硬件的系統(tǒng)性能 2.2.硬件系統(tǒng)的開發(fā)性與可移植性硬件系統(tǒng)的開發(fā)性與可移植性 3.3.硬件系統(tǒng)的可靠性、可維護性和服務質量硬件系統(tǒng)的可靠性、可維護性和服務質量 4.4.硬件系統(tǒng)的升級擴展能力硬件系統(tǒng)的升級擴展能力 主機主機 主機是主機是CADCAD系統(tǒng)的核心。系統(tǒng)的核心。CADCAD系統(tǒng)對主機的要系統(tǒng)對主機的要求是具有高速運算能力、處理數(shù)據(jù)能力、圖求是具有高速運算能力、處理數(shù)據(jù)能力、圖形處理能力。主機的類型及性能很大程度決形處理能力。主機的類型及性能

20、很大程度決定著定著CADCAD系統(tǒng)的性能。主機系統(tǒng)的性能。主機性能指標性能指標有有CPUCPU主主頻和內存存儲容量。頻和內存存儲容量。 外存儲設備外存儲設備 1.磁盤磁盤: 包括軟磁盤和硬磁盤兩種。包括軟磁盤和硬磁盤兩種。2.移動硬盤移動硬盤: 是近幾年開發(fā)出來的新型移動存儲設備，具有存儲速度快、是近幾年開發(fā)出來的新型移動存儲設備，具有存儲速度快、容量大、攜帶方便、價格低、可靠性高等特點，廣泛用于存儲容量大、攜帶方便、價格低、可靠性高等特點，廣泛用于存儲 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。 3.U盤盤: 是一種新型的移動存儲設備，取代軟盤，即插即用。特點是攜帶是一種新型的移動存儲設備，取代軟盤，即插即用。特點是攜帶

21、使用方便、容量大、抗震防潮等使用方便、容量大、抗震防潮等。4.光盤光盤: 光盤技術具有以下優(yōu)點：存儲密度高、速度快、壽命長、可靠性光盤技術具有以下優(yōu)點：存儲密度高、速度快、壽命長、可靠性好、價格低等。好、價格低等。圖形輸入設備圖形輸入設備 1.鍵盤鍵盤: 鍵盤用于輸入字符或字符串，字母數(shù)字鍵盤是最典型的設備。鍵盤用于輸入字符或字符串，字母數(shù)字鍵盤是最典型的設備。2.鼠標和跟蹤球鼠標和跟蹤球: 鼠標有旋轉球的機械式和利用光反射的光電式兩種。鼠標有旋轉球的機械式和利用光反射的光電式兩種。按照按鍵的數(shù)量，又分為兩鍵和三鍵鼠標。按照按鍵的數(shù)量，又分為兩鍵和三鍵鼠標。CAD系統(tǒng)通常采用三鍵鼠系統(tǒng)通常采用

22、三鍵鼠標。標。3. 掃描儀掃描儀: : 用于輸入圖形、圖像。用于輸入圖形、圖像。4.其它設備其它設備: 如語音識別器，可以用于輸入語音命令及數(shù)值。如語音識別器，可以用于輸入語音命令及數(shù)值。圖形輸出設備圖形輸出設備 1.繪圖儀繪圖儀 : 按照工作原理分為筆式繪圖儀和非筆式繪圖儀兩種按照工作原理分為筆式繪圖儀和非筆式繪圖儀兩種 （1）筆式繪圖儀筆式繪圖儀: 筆式繪圖儀以墨水筆作為繪圖工具。筆式繪圖儀以墨水筆作為繪圖工具。（2）噴墨式滾噴墨式滾筒繪圖機筒繪圖機: 具有較高的圖像及精確的線條質量，采具有較高的圖像及精確的線條質量，采 用高速噴墨打印機技術，進行打印高質量等圖形以及效果圖等。用高速噴墨打

23、印機技術，進行打印高質量等圖形以及效果圖等。2.打印機打印機: 目前噴墨打印機和激光打印機應用最為廣泛目前噴墨打印機和激光打印機應用最為廣泛 。圖形顯示設備圖形顯示設備 顯示設備是最終產品圖形顯示效果的部件。顯示器顯示設備是最終產品圖形顯示效果的部件。顯示器的類型有的類型有陰極射線管陰極射線管CRT（Cathode Ray Tube）顯示器顯示器、液晶顯示器液晶顯示器（LCD，Liquid Crystal Display）、）、等離子板顯示器等離子板顯示器等。等。 1.6 CAD系統(tǒng)的軟件組成系統(tǒng)的軟件組成 CAD系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件及應用軟件。對于系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)軟件、支撐軟件及應

24、用軟件。對于CAD系統(tǒng)選系統(tǒng)選擇軟件時一般考慮以下幾個因素。擇軟件時一般考慮以下幾個因素。1）軟件的性能價格比）軟件的性能價格比2）軟件）軟件/硬件的匹配硬件的匹配3）軟件的二次開發(fā)）軟件的二次開發(fā)4）軟件的開放性）軟件的開放性 5）軟件商的實力）軟件商的實力系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指使用、控制、管理計算機各個部件運行，并充分發(fā)揮是指使用、控制、管理計算機各個部件運行，并充分發(fā)揮計算機各設備功能，提高效率，為用戶提供方便服務所需程序的總計算機各設備功能，提高效率，為用戶提供方便服務所需程序的總稱。系統(tǒng)軟件具有兩個特點，一是稱。系統(tǒng)軟件具有兩個特點，一是通用性通用性，不同應用領域的用

25、戶都，不同應用領域的用戶都可以使用它；二是可以使用它；二是基礎性基礎性，系統(tǒng)軟件是支撐軟件和應用軟件的基礎。，系統(tǒng)軟件是支撐軟件和應用軟件的基礎。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和語言編譯系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和語言編譯系統(tǒng)。1 1）操作系統(tǒng)：）操作系統(tǒng)：軟件系統(tǒng)的核心，用于管理計算機軟件硬件資源。操軟件系統(tǒng)的核心，用于管理計算機軟件硬件資源。操作系統(tǒng)具有五大管理功能，即存儲管理、設備管理、文檔管理、作作系統(tǒng)具有五大管理功能，即存儲管理、設備管理、文檔管理、作業(yè)管理及處理機管理。業(yè)管理及處理機管理。2 2）語言編譯系統(tǒng)）語言編譯系統(tǒng)：用于將高級語言編寫的程序翻譯成計算機能夠接用于將高級語言編寫的程序翻

26、譯成計算機能夠接受的機器指令。根據(jù)功能將高級語言劃分為程序設計語言、數(shù)據(jù)庫受的機器指令。根據(jù)功能將高級語言劃分為程序設計語言、數(shù)據(jù)庫語言、仿真語言、人工智能語言。語言、仿真語言、人工智能語言。 支撐軟件支撐軟件 （1）二維繪圖軟件）二維繪圖軟件（2）三維建模軟件）三維建模軟件（3）數(shù)據(jù)管理軟件）數(shù)據(jù)管理軟件（4）計算分析軟件）計算分析軟件（5）文字處理軟件）文字處理軟件（6）網(wǎng)絡軟件）網(wǎng)絡軟件應用軟件應用軟件 應用軟件是由應用者為解決實際問題，在系統(tǒng)軟件和支撐軟件基礎上，用高級語言編寫的，針對某一應用領域專門設計的為一個或多個用戶服務的軟件。 1.7 CAD的發(fā)展趨勢的發(fā)展趨勢 集成化集成化

27、由于應用領域不同，集成的具體含義不同。即使在同一領域，由于應用領域不同，集成的具體含義不同。即使在同一領域，不同階段、不同的層面，集成的含義也有差異。被廣泛認同的不同階段、不同的層面，集成的含義也有差異。被廣泛認同的說法是，說法是，集成集成是指實現(xiàn)系統(tǒng)（或模塊）之間信息的交換、傳遞是指實現(xiàn)系統(tǒng)（或模塊）之間信息的交換、傳遞和共享。對于和共享。對于CAD系統(tǒng)的集成是將不同功能、不同模塊集成到系統(tǒng)的集成是將不同功能、不同模塊集成到一起，形成一個完整系統(tǒng)，即一起，形成一個完整系統(tǒng)，即CAD/CAPP/CAM/CAE系統(tǒng)，系統(tǒng)，使該系統(tǒng)能夠在使該系統(tǒng)能夠在CAPP、CAM、CAE模塊之間進行數(shù)據(jù)傳遞和

28、模塊之間進行數(shù)據(jù)傳遞和共享。共享。傳統(tǒng)傳統(tǒng)CAD技術實質上是技術實質上是“數(shù)值數(shù)值+計算計算”程序，有以下缺點：程序，有以下缺點： （1）決策環(huán)節(jié)需要用戶完成，需要用戶有較好的專業(yè)知識和豐富經驗；）決策環(huán)節(jié)需要用戶完成，需要用戶有較好的專業(yè)知識和豐富經驗；（2）有關課題知識和利用這些知識的方法攪和在一起，修改不便，）有關課題知識和利用這些知識的方法攪和在一起，修改不便，難以移植難以移植；（3）對大型、復雜問題，單純用）對大型、復雜問題，單純用CAD會導致會導致知識組織爆炸知識組織爆炸；（4）在建立數(shù)學模型時，應用了許多假設與簡化，導致簡化后的數(shù)學模型與實）在建立數(shù)學模型時，應用了許多假設與簡化

29、，導致簡化后的數(shù)學模型與實際情況不符，際情況不符，很難得到理想的模型很難得到理想的模型。為克服上述問題，人們提出了智能的為克服上述問題，人們提出了智能的CAD系統(tǒng)，即把系統(tǒng)，即把人工智能人工智能（AI，Artificial Intelligence）的方法和技術引入到傳統(tǒng)的）的方法和技術引入到傳統(tǒng)的CAD系統(tǒng)，模擬人腦的推理過程，分系統(tǒng)，模擬人腦的推理過程，分析歸納設計析歸納設計/工藝知識，提出設計工藝知識，提出設計/工藝方案，從而提高設計工藝方案，從而提高設計/工藝水平，縮短產工藝水平，縮短產品開發(fā)周期，降低成本，提高效率。人工智能的一個重要的分支是專家系統(tǒng)品開發(fā)周期，降低成本，提高效率。人工智能的一個重要的分支是專家系統(tǒng)（ES，Expert System），它為），它為C