機(jī)械CAD-CAM技術(shù)第一講-CAD-CAM技術(shù)概述

1、機(jī)械CAD/CAM技術(shù)CAD/CAM技術(shù)的重要性隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的手隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)正逐漸被計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)所代替；工設(shè)計(jì)正逐漸被計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)所代替；而傳統(tǒng)的制造領(lǐng)域也被計(jì)算機(jī)技術(shù)所深而傳統(tǒng)的制造領(lǐng)域也被計(jì)算機(jī)技術(shù)所深刻地改造。刻地改造。企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)獲得優(yōu)勢(shì)就企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)獲得優(yōu)勢(shì)就必須不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新，發(fā)必須不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新，發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品展和應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵，因此機(jī)械創(chuàng)新的關(guān)鍵，因此機(jī)械CAD/CAM技術(shù)技術(shù)已成為工科類學(xué)生和工程技術(shù)人員必須已成為工科類學(xué)生和工程技

2、術(shù)人員必須掌握的一門重要技術(shù)。掌握的一門重要技術(shù)。CAD/CAM技術(shù)概況計(jì)算機(jī)技術(shù)在設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用已經(jīng)從計(jì)算機(jī)技術(shù)在設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用已經(jīng)從往日的計(jì)算、繪圖、往日的計(jì)算、繪圖、NC加工發(fā)展到當(dāng)今加工發(fā)展到當(dāng)今的三維建模型、優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助的三維建模型、優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助工程分析和虛擬設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助工藝工程分析和虛擬設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)CAPP、CAD/CAM一體化自動(dòng)數(shù)控一體化自動(dòng)數(shù)控編程、柔性制造系統(tǒng)編程、柔性制造系統(tǒng)FMS、計(jì)算機(jī)集成計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)制造系統(tǒng)CIMS、計(jì)算輔助生產(chǎn)管理與控計(jì)算輔助生產(chǎn)管理與控制、智能制造與虛擬制造等技術(shù)。制、智能制造與虛擬制造等技術(shù)。本課程

3、的特點(diǎn)與著重要介紹的內(nèi)容本課程的特點(diǎn)是兼顧成熟性與先進(jìn)性、本課程的特點(diǎn)是兼顧成熟性與先進(jìn)性、理論性與實(shí)踐性。著重介紹理論性與實(shí)踐性。著重介紹CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，另一方面也應(yīng)用技術(shù)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，另一方面也對(duì)當(dāng)前先進(jìn)的對(duì)當(dāng)前先進(jìn)的CAD/CAM應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了介紹。并通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)（實(shí)驗(yàn)）了介紹。并通過(guò)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)（實(shí)驗(yàn)）初步了解典型的常用實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。初步了解典型的常用實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。如何學(xué)習(xí)本課程在掌握基本理論的基礎(chǔ)上加強(qiáng)實(shí)踐（做在掌握基本理論的基礎(chǔ)上加強(qiáng)實(shí)踐（做好實(shí)驗(yàn)）。好實(shí)驗(yàn)）。分清重點(diǎn)、主次。分清重點(diǎn)、主次。樂(lè)于收集相關(guān)資料，樂(lè)于嘗試，主動(dòng)拓樂(lè)于收集相關(guān)資料

4、，樂(lè)于嘗試，主動(dòng)拓寬專業(yè)知識(shí)面。寬專業(yè)知識(shí)面。第一講 CAD/CAM技術(shù)概述本章主要介紹本章主要介紹CAD/CAM的基本概念的基本概念CAD/CAM的基本功能的基本功能CAD/CAM的發(fā)展歷史的發(fā)展歷史CAD/CAM的應(yīng)用狀況及發(fā)展方向的應(yīng)用狀況及發(fā)展方向第一節(jié) CAD/CAM的基本概念CAMComputer Aided Manufacturing System 通過(guò)計(jì)算機(jī)與生產(chǎn)設(shè)備直接或間接的聯(lián)系，進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理和控制產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過(guò)程。狹義CAM：數(shù)控編程與數(shù)控加工廣義CAM：指除數(shù)控外還包括CAPP、制造過(guò)程仿真（MPS）、自動(dòng)化裝配（FA）、車間生產(chǎn)計(jì)劃、制造過(guò)程檢測(cè)、故障檢測(cè)、

5、產(chǎn)品裝配等。將CAD、CAM、CAE、CAPP、PPC（生產(chǎn)計(jì)劃與控制）等各種功能不同的軟件有機(jī)結(jié)合起來(lái)，用統(tǒng)一的執(zhí)行機(jī)制來(lái)組織各種信息的提取、交換、共享和處理，以保證系統(tǒng)內(nèi)的信息暢通。（各模塊間進(jìn)行信息的自動(dòng)傳遞和轉(zhuǎn)換）PDM系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)PDMPDM功能功能 計(jì)算機(jī)及配件設(shè)備（數(shù)字化儀、光筆、打印機(jī)、繪圖機(jī)、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：主機(jī)系統(tǒng)、成套系統(tǒng)、工作站、微機(jī)系統(tǒng)組織方式：?jiǎn)螜C(jī)系統(tǒng)、聯(lián)機(jī)系統(tǒng)二、CAD/CAM系統(tǒng)的組成系統(tǒng)軟件：UNIX、Windows(NT、2000、XP )計(jì)算機(jī)的公共性底層管理軟件支撐軟件實(shí)現(xiàn)CAD/CAM各種功能的通用的應(yīng)用基礎(chǔ)軟件，不針對(duì)

6、具體設(shè)計(jì)對(duì)象，只提供工作或開(kāi)發(fā)環(huán)境，是各類應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)。應(yīng)用軟件用戶為了解決某個(gè)實(shí)際問(wèn)題在支撐軟件的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件，工廠根據(jù)本廠的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的專用軟件就屬于此類。二、CAD/CAM系統(tǒng)的組成一般包括以下5種類型：1）繪圖軟件：AutoCAD、凱圖、2）幾何建模軟件：Pro/Engineer、UG、CATIA、I-deas、Solid Workers、Solid Edge、Inventor、MDT 二、CAD/CAM系統(tǒng)的組成CAD/CAM支撐軟件一般包括以下5種類型：3）計(jì)算機(jī)輔助工程軟件：ANSYS、ABAQS、COSMOS、MSC NASTRAN、ADAMS（包括有限元分析與

7、運(yùn)動(dòng)學(xué)/動(dòng)力學(xué)仿真）4）優(yōu)化方法軟件：OPB5）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件：ORACLE、SQL Server三、 CAD/CAM系統(tǒng)的功能（一） CAD/CAM系統(tǒng)的主要功能幾何建模模型的工程分析處理：運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力學(xué)分析，有限元分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)等工程繪圖計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）NC自動(dòng)編程加工過(guò)程模擬仿真工程數(shù)據(jù)管理三、 CAD/CAM系統(tǒng)的功能（二）CAD/CAM系統(tǒng)的作業(yè)過(guò)程創(chuàng)意構(gòu)思-計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)快速原型制造計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程計(jì)算機(jī)輔助NC編程虛擬制造（制造） 文件管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的冗余度大、缺乏數(shù)據(jù)的獨(dú)立、沒(méi)有集中管理，數(shù)據(jù)的完整性和安全性差。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)獨(dú)立于應(yīng)用程序、由于同一數(shù)

8、據(jù)可組織在不同的文件中，因此每個(gè)數(shù)據(jù)在理論上只需要存儲(chǔ)一次，因而減少了數(shù)據(jù)的冗余。通過(guò)DBMS實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制，保證了數(shù)據(jù)的正確性和保密性。 機(jī)械CADCAM系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型1 、。2、。機(jī)械CADCAM系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型3、，。4、包括產(chǎn)品各種圖表、二維或三維的零件圖和裝配圖。這類數(shù)據(jù)也是呈動(dòng)態(tài)性的，它，例如對(duì)一個(gè)三維圖形剖切一刀后，立即產(chǎn)生剖面圖上所有交點(diǎn)、線和面的數(shù)據(jù)。工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要特點(diǎn)1、：處理工程數(shù)據(jù)的非結(jié)構(gòu)化的變長(zhǎng)數(shù)據(jù)和特殊類型數(shù)據(jù)，支持多媒體信息的集成管理。2、：不僅能對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，而且能夠動(dòng)態(tài)地進(jìn)行模型的建立，修改和擴(kuò)充，支持反復(fù)改進(jìn)的工程設(shè)計(jì)過(guò)程。工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要

9、特點(diǎn)3、由于工程設(shè)計(jì)用到的信息多種多樣，需要在各設(shè)計(jì)模塊間傳遞數(shù)據(jù)，需要多庫(kù)操作。由于工程事務(wù)的復(fù)雜性和反復(fù)試驗(yàn)的實(shí)踐性，要求工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有良好的多版本管理和存儲(chǔ)功能，以正確地反映工程設(shè)計(jì)過(guò)程和最終狀態(tài)。4、，如工程圖本身。工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 5、支持智能型的規(guī)則描述和查詢處理具有一定的語(yǔ)義識(shí)別、推理和查詢規(guī)則能力，。6、具有良好的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)環(huán)境和支持工具，二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有單個(gè)計(jì)算機(jī)所不具備的功能和特點(diǎn)；網(wǎng)內(nèi)各計(jì)算機(jī)站點(diǎn)可互為后備，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性； 三、可視化技術(shù) 特點(diǎn)特點(diǎn)：1）可使研究者一目了然獲得研究對(duì)象的變化規(guī)律和分布情況，加快數(shù)據(jù)處理速度，使龐大數(shù)據(jù)

10、得到有效利用；2）可使人們發(fā)現(xiàn)和理解科學(xué)計(jì)算過(guò)程中所出現(xiàn)的不同現(xiàn)象；3）可使人們對(duì)計(jì)算過(guò)程進(jìn)行引導(dǎo)和控制，通過(guò)交互手段改變計(jì)算所依據(jù)的條件并觀察其影響。3、可視化技術(shù)算法、可視化技術(shù)算法三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化處理算法三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化處理算法1。三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化處理算法三維數(shù)據(jù)場(chǎng)可視化處理算法2數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)精煉與處理數(shù)據(jù)精煉與處理可視化映射可視化映射生成繪制生成繪制變換顯示變換顯示 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理 第三節(jié) CAD/CAM的發(fā)展歷史1946年，第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生1952年，帕森斯公司與麻省理工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)研究所試制成功世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床：三坐標(biāo)銑床（電子

11、管元件、直線插補(bǔ)）1955年，研制出APT自動(dòng)數(shù)控編程系統(tǒng)用于加工復(fù)雜零件曲面這一階段出現(xiàn)了由計(jì)算機(jī)控制的平板繪圖機(jī)。第三節(jié) CAD/CAM的發(fā)展歷史1962年，提出了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，人機(jī)交互技術(shù)和圖形符號(hào)的分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)思想，為CAD技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。隨后出現(xiàn)了許多商品化的CAD系統(tǒng)：通用汽車公司的DAC-1系統(tǒng)；洛克希德飛機(jī)公司的CADAM等，軟硬件價(jià)格均貴1966年，挪威開(kāi)始研究工藝設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)，并于1969年正式發(fā)表AUTOPROS系統(tǒng)-利用成組技術(shù)原理開(kāi)發(fā)得最早的CAPP系統(tǒng)。第三節(jié) CAD/CAM的發(fā)展歷史1960年代末，出現(xiàn)DNC系統(tǒng)（Direct Numerical Con

12、trol）用一臺(tái)或幾臺(tái)計(jì)算機(jī)直接控制若干臺(tái)數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)控制方法-群控。解決紙帶輸入數(shù)控程序故障多的問(wèn)題。1970年代中期，小型計(jì)算機(jī)應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（CNC）-用通用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)控的大部分功能（譯碼、插補(bǔ)、刀補(bǔ)、速度處理、位置控制）。第三節(jié) CAD/CAM的發(fā)展歷史1970年代末，美國(guó)辛辛那提公司研制出世界上第一條FMS柔性制造系統(tǒng)。1970年代以后，DNC發(fā)展成為分布式數(shù)字控制系統(tǒng)，具有信息收集、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控等功能。1980年代初，CAD開(kāi)始全面打入市場(chǎng)，包括高端的三維CAD/CAM一體化系統(tǒng)，如CADDS、UG、IDEAS、CATIA等；和低端的二維系統(tǒng)AutoCAD

13、第三節(jié) CAD/CAM的發(fā)展歷史1980年代以后，CAD/CAM技術(shù)不斷完善，在CAD技術(shù)領(lǐng)域，出現(xiàn)了很多革命性技術(shù)，如：實(shí)體建模技術(shù)、參數(shù)化技術(shù)、特征造型技術(shù)、變量化技術(shù)等使CAD技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)全新時(shí)代。CAM領(lǐng)域發(fā)展出了計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)CIMS1990年代后，數(shù)控領(lǐng)域進(jìn)入了以PC機(jī)為平臺(tái)的開(kāi)放式機(jī)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)時(shí)代。制造方面將ERP（企業(yè)資源計(jì)劃）概念引入CAM領(lǐng)域，將輔助制造領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)將并行設(shè)計(jì)思想引入CAD/CAM系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率。第三節(jié) CAD/CAM的發(fā)展歷史 。在這一階段，面向產(chǎn)品全生命周期的建模技術(shù)，基于工程數(shù)據(jù)庫(kù)的企業(yè)級(jí)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM），由工

14、程工作站或高檔微機(jī)組成的客戶機(jī)/服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，支持群體小組的協(xié)同工作模式，是整個(gè)20世紀(jì)90年代CADCAM技術(shù)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。第三節(jié) CAD/CAM的發(fā)展歷史下面簡(jiǎn)要介紹一下CAD技術(shù)的4次技術(shù)革命，。一、第一次CAD技術(shù)革命：曲面造型系統(tǒng) 20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的三維CAD系統(tǒng)只是極為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。這種初期的線框造型系統(tǒng)只能表達(dá)基本的幾何信息，不能有效表達(dá)幾何數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系。由于缺乏形體的表面信息，CAE及CAM均無(wú)法實(shí)現(xiàn)。第一次CAD技術(shù)革命：曲面造型系統(tǒng) 進(jìn)入20世紀(jì)70年代，飛機(jī)和汽車工業(yè)中遇到了大量的自由曲面問(wèn)題，隨著法國(guó)人提出了，使人們用計(jì)算機(jī)處理曲線及曲面問(wèn)題變得可行，同時(shí)也

15、使得法國(guó)達(dá)索飛機(jī)制造公司的開(kāi)發(fā)者們，能在二維繪圖系統(tǒng)CADAM的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出以，推出了三維曲面造型系統(tǒng)。第一次CAD技術(shù)革命：曲面造型系統(tǒng) CATIA的出現(xiàn)，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)從單純模仿工程圖樣的三視圖模式中解放出來(lái)，同時(shí)也使得CAD技術(shù)的開(kāi)發(fā)有了現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)。曲面造型系統(tǒng)CATIA為人類帶來(lái)了第一次CAD技術(shù)革命，改變了以往只能借助油泥模型來(lái)近似表達(dá)曲面的落后的工作方式。 第一次CAD技術(shù)革命：曲面造型系統(tǒng) 此時(shí)的CAD技術(shù)價(jià)格極其昂貴，而且軟件商品化程度低，開(kāi)發(fā)者本身就是CAD用戶，彼此之間技術(shù)保密。只有少數(shù)幾家受到國(guó)家財(cái)政支持的軍火商，才有條件獨(dú)立開(kāi)發(fā)或依托某廠商發(fā)展CAD技術(shù)。第

16、一次CAD技術(shù)革命：曲面造型系統(tǒng)由美國(guó)洛克希德(Lochheed)公司開(kāi)發(fā)； 由美國(guó)通用電氣公司(GE)開(kāi)發(fā)； 由美國(guó)波音(Boeing)公司開(kāi)發(fā)； 由美國(guó)國(guó)家航空及宇航局(NASA)開(kāi)發(fā)； 由美國(guó)麥道(MD)公司開(kāi)發(fā)； 由法國(guó)達(dá)索(Dassault)公司開(kāi)發(fā)。 這時(shí)的CAD技術(shù)主要應(yīng)用在軍用工業(yè)。二、第二次CAD技術(shù)革命：實(shí)體造型技術(shù) 二、第二次CAD技術(shù)革命：實(shí)體造型技術(shù)二、第二次CAD技術(shù)革命：實(shí)體造型技術(shù)。但由于表面模型技術(shù)只能表達(dá)形體的表面信息，難以準(zhǔn)確表達(dá)零件的其他特性，如質(zhì)量、重心、慣性矩等，對(duì)CAE十分不利，最大的問(wèn)題在于分析的前處理特別困難?；趯?duì)于CADCAE一體化技術(shù)發(fā)展

17、的探索，SDRC公司于年發(fā)布了世界上第一個(gè)完全基于實(shí)體造型技術(shù)的大型CADCAE軟件。二、第二次CAD技術(shù)革命：實(shí)體造型技術(shù) 由于，給設(shè)計(jì)帶來(lái)了驚人的方便。它代表著未來(lái)CAD技術(shù)的發(fā)展方向，實(shí)體造型技術(shù)的普及應(yīng)用標(biāo)志著CAD發(fā)展史上的第二次技術(shù)革命 。二、第二次CAD技術(shù)革命：實(shí)體造型技術(shù) 在這段技術(shù)跌宕起伏的時(shí)期，CV公司最先在曲面算法上取得突破，計(jì)算速度提高很大。由于，市場(chǎng)份額上升到第一位，兼并了CALMA公司，實(shí)力迅速膨脹，其產(chǎn)品為（當(dāng)時(shí)震耳欲聾的）三、第三次CAD技術(shù)革命：參數(shù)化技術(shù) 正當(dāng)實(shí)體造型技術(shù)逐漸普及之時(shí)，CAD技術(shù)的研究又有了重大進(jìn)展。如果說(shuō)在此之前的造型技術(shù)都屬于的話，進(jìn)入

18、20世紀(jì)80年代中期，CV公司提出了一種比無(wú)約束自由造型更新穎、更好的算法方法，該算法主要具有以下特點(diǎn)：。 三、第三次CAD技術(shù)革命：參數(shù)化技術(shù) 當(dāng)時(shí)的參數(shù)化技術(shù)方案還處于一種發(fā)展的初級(jí)階段，很多技術(shù)難點(diǎn)有待于攻克。由于參數(shù)化技術(shù)核心算法與以往的系統(tǒng)有本質(zhì)差別。，投資及開(kāi)發(fā)工作量必然很大，當(dāng)時(shí)CAD技術(shù)主要應(yīng)用在航空和汽車工業(yè)，這些工業(yè)中自由曲面的需求量非常大，參數(shù)化技術(shù)還不能提供解決自由曲面的有效工具（如實(shí)體曲面問(wèn)題等），更何況當(dāng)時(shí)CV的軟件在市場(chǎng)上幾乎呈供不應(yīng)求之勢(shì)，。三、第三次CAD技術(shù)革命：參數(shù)化技術(shù)，開(kāi)始研制命名為的參數(shù)化軟件。 20世紀(jì)80年代未，計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，很多中小型企業(yè)

19、也開(kāi)始有能力使用CAD技術(shù)。由于他們?cè)O(shè)計(jì)的工作量并不大，零件形狀也不復(fù)雜，更重要的是他們無(wú)錢投資大型高檔軟件，因此他們很自然地把目光投向了。三、第三次CAD技術(shù)革命：參數(shù)化技術(shù) PTC在起家之初瞄準(zhǔn)中檔市場(chǎng)，獲得了巨大的成功。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，參數(shù)化技術(shù)變得比較成熟起來(lái)。躊躇滿志的PTC先行擠占低端的AutoCAD市場(chǎng)；繼而又試圖進(jìn)入高端CAD市場(chǎng)，與CATIA、SDRC、UG等群雄在汽車及飛機(jī)制造業(yè)市場(chǎng)逐鹿。目前，?？梢哉J(rèn)為，參數(shù)化技術(shù)的應(yīng)用主導(dǎo)了CAD發(fā)展史上的第三次技術(shù)革命。第三次CAD技術(shù)革命：參數(shù)化技術(shù)Pro/E的早期開(kāi)發(fā)人員實(shí)際上就是的早期開(kāi)發(fā)人員實(shí)際上就是CV公司的，公司的，

20、那是那是一個(gè)一個(gè)IT異?；钴S時(shí)期，異?；钴S時(shí)期，任何一個(gè)人只要有了任何一個(gè)人只要有了新思想，就可以創(chuàng)業(yè)立萬(wàn)新思想，就可以創(chuàng)業(yè)立萬(wàn)！于是從！于是從CV公司中出公司中出來(lái)了幾個(gè)恐怖的精英分子，開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)嶄新的時(shí)來(lái)了幾個(gè)恐怖的精英分子，開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)嶄新的時(shí)代代參數(shù)化參數(shù)化設(shè)計(jì)時(shí)代！設(shè)計(jì)時(shí)代！Pro/E由于獨(dú)特的由于獨(dú)特的參數(shù)參數(shù)化化特征建模方式而在市場(chǎng)上一炮走紅，讓一個(gè)原特征建模方式而在市場(chǎng)上一炮走紅，讓一個(gè)原本不知名的小公司在短短的幾年內(nèi)，成為舉世知本不知名的小公司在短短的幾年內(nèi)，成為舉世知名的名的IT企業(yè)（呵呵！企業(yè)（呵呵！CAD/CAM界），演繹了又界），演繹了又一個(gè)一個(gè)IT神話。它迅速超過(guò)市場(chǎng)

21、上除神話。它迅速超過(guò)市場(chǎng)上除CATIA外的其外的其它同類，更神奇的是它竟然在很短的時(shí)間內(nèi)將他它同類，更神奇的是它竟然在很短的時(shí)間內(nèi)將他的誕生體的誕生體CV公司完整地吃了！公司完整地吃了！可憐的可憐的CADDS系列發(fā)展到系列發(fā)展到5便終結(jié)了。便終結(jié)了。四、第四次CAD技術(shù)革命：變量化技術(shù) 參數(shù)化技術(shù)的成功應(yīng)用，使它在參數(shù)化技術(shù)的成功應(yīng)用，使它在20世紀(jì)世紀(jì)90年代前后幾乎成為年代前后幾乎成為CAD業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)，。由。由于于CATIA、CV、UG、都在原來(lái)的非參數(shù)化模都在原來(lái)的非參數(shù)化模型基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)或集成了許多其他應(yīng)用軟件，在型基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)或集成了許多其他應(yīng)用軟件，在CAD方面也做了許多應(yīng)

22、用模塊開(kāi)發(fā)；方面也做了許多應(yīng)用模塊開(kāi)發(fā)；。因此他。因此他們采用的參數(shù)化系統(tǒng)基本上都是在原有模型技們采用的參數(shù)化系統(tǒng)基本上都是在原有模型技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行局部、小塊的修補(bǔ)，在推出自術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行局部、小塊的修補(bǔ)，在推出自己的參數(shù)化技術(shù)后，均宣傳自己是采用己的參數(shù)化技術(shù)后，均宣傳自己是采用四、第四次CAD技術(shù)革命：變量化技術(shù) 由于參數(shù)化技術(shù)和非參數(shù)化技術(shù)內(nèi)由于參數(shù)化技術(shù)和非參數(shù)化技術(shù)內(nèi)核本質(zhì)不同，核本質(zhì)不同，。這樣的。這樣的系統(tǒng)由于其在參數(shù)化技術(shù)的和非參數(shù)化系統(tǒng)由于其在參數(shù)化技術(shù)的和非參數(shù)化技術(shù)上不具備優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)整體競(jìng)爭(zhēng)力自技術(shù)上不具備優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)整體競(jìng)爭(zhēng)力自然不高，只能依靠某些實(shí)用性模塊上的然不高，

23、只能依靠某些實(shí)用性模塊上的特殊能力來(lái)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力！特殊能力來(lái)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力！四、第四次CAD技術(shù)革命：變量化技術(shù) 1990年以前年以前公司已經(jīng)摸索了幾公司已經(jīng)摸索了幾年參數(shù)化技術(shù)，當(dāng)時(shí)也面臨同樣的抉擇：年參數(shù)化技術(shù)，當(dāng)時(shí)也面臨同樣的抉擇：要么它同樣采用逐步修補(bǔ)方式，繼續(xù)將要么它同樣采用逐步修補(bǔ)方式，繼續(xù)將其其IDEAS軟件軟件“參數(shù)化參數(shù)化”下去，這樣做下去，這樣做風(fēng)險(xiǎn)小但必然導(dǎo)致產(chǎn)品的綜合競(jìng)爭(zhēng)力不風(fēng)險(xiǎn)小但必然導(dǎo)致產(chǎn)品的綜合競(jìng)爭(zhēng)力不高；要么就是高；要么就是四、第四次CAD技術(shù)革命：變量化技術(shù) SDRC的開(kāi)發(fā)人員發(fā)現(xiàn)了參數(shù)化技術(shù)尚的開(kāi)發(fā)人員發(fā)現(xiàn)了參數(shù)化技術(shù)尚有許多不足之處。首先，有許多不足之處。首先，

24、一旦所設(shè)計(jì)的零件形狀過(guò)于復(fù)一旦所設(shè)計(jì)的零件形狀過(guò)于復(fù)雜，面對(duì)滿屏幕的尺寸，如何改變這些尺雜，面對(duì)滿屏幕的尺寸，如何改變這些尺寸以達(dá)到所需要的形狀就很不直觀；寸以達(dá)到所需要的形狀就很不直觀；四、第四次CAD技術(shù)革命：變量化技術(shù) 另外，另外，。 事實(shí)上，全約束是對(duì)設(shè)計(jì)者的一種硬性規(guī)定。事實(shí)上，全約束是對(duì)設(shè)計(jì)者的一種硬性規(guī)定。“一定要全約束嗎一定要全約束嗎”“”“一定要以尺寸為設(shè)計(jì)的一定要以尺寸為設(shè)計(jì)的先決條件嗎？先決條件嗎？”“”“欠約束能否將設(shè)計(jì)正確進(jìn)行欠約束能否將設(shè)計(jì)正確進(jìn)行下去？下去？”沿著這個(gè)思路，一個(gè)更新穎大膽的設(shè)沿著這個(gè)思路，一個(gè)更新穎大膽的設(shè)想產(chǎn)生了。想產(chǎn)生了。 四、第四次CAD技術(shù)

25、革命：變量化技術(shù) SDRC的決策者們權(quán)衡利弊，同意的決策者們權(quán)衡利弊，同意了這個(gè)方案，決定在公司效益正好之時(shí)，了這個(gè)方案，決定在公司效益正好之時(shí)，抓住機(jī)遇，從根本上解決問(wèn)題，免留后抓住機(jī)遇，從根本上解決問(wèn)題，免留后患，于是，患，于是，于，于1993年推出全新體系結(jié)構(gòu)的年推出全新體系結(jié)構(gòu)的IDEAS Master Series軟件，在早期出現(xiàn)軟件，在早期出現(xiàn)的大型的大型CAD軟件中，這是唯一一家在軟件中，這是唯一一家在20世紀(jì)世紀(jì)90年代將軟件徹底重寫的廠家！年代將軟件徹底重寫的廠家！四、第四次CAD技術(shù)革命：變量化技術(shù)。它的成功應(yīng)用為它的成功應(yīng)用為CAD技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)的發(fā)展提供了更大的空間和機(jī)遇。無(wú)疑，變量化技術(shù)更大的空間和機(jī)遇。無(wú)疑，變量化技術(shù)成就了成就了SDRC，也驅(qū)動(dòng)了也驅(qū)動(dòng)了CAD發(fā)展的第發(fā)展的第四次技術(shù)革命。四次技術(shù)革命。 變量化技術(shù)的進(jìn)一步說(shuō)明 VGX的全稱為的全稱為Variational Geometry Extended，它是由，它是由SDRC公公司獨(dú)家推出的一種司獨(dú)家推出的一種CAD軟件的核心技術(shù)。軟件的核心技術(shù)。VGX技術(shù)擴(kuò)展了變量化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，技術(shù)擴(kuò)展了變量化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，采用。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，采用VGX，就象拿就象拿捏一個(gè)真實(shí)的零部件面團(tuán)一樣，可以隨意塑造捏一個(gè)真實(shí)的零部件面