計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)總結(jié)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)總結(jié)

姓名：===學(xué)號(hào)：=======專業(yè)班級(jí)：======

摘要：隨著計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展，CAD技術(shù)在許多現(xiàn)代制造技術(shù)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，給現(xiàn)代制造行業(yè)帶來了巨大的改革。CAD技術(shù)改良了傳統(tǒng)制造技術(shù)，大大提高了制造產(chǎn)品的速度與質(zhì)量，文章主要談對(duì)CAD技術(shù)的理解、CAD技術(shù)的發(fā)展以及CAD技術(shù)對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)的影響與作用。

關(guān)鍵詞：CAD；發(fā)展；應(yīng)用0前言

利用計(jì)算機(jī)及其圖型設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，簡稱CAD。在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。CAD技術(shù)的出現(xiàn)，使科學(xué)技術(shù)加速轉(zhuǎn)化為社會(huì)生產(chǎn)力。CAD技術(shù)幾乎在一切設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)掀起了一場革命，CAD技術(shù)的應(yīng)用給現(xiàn)代制造業(yè)設(shè)計(jì)工作帶來了極大的方便，而CAD軟件則以簡單、快捷、存儲(chǔ)方便等優(yōu)點(diǎn)在制造設(shè)計(jì)中承擔(dān)著不可替代的重要作用。1對(duì)CAD技術(shù)的理解

CAD技術(shù)是一種將人和計(jì)算機(jī)結(jié)合起來以輔助進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析的技術(shù)，是綜合了計(jì)算機(jī)與工程設(shè)計(jì)方法的最新發(fā)展而形成的一門新興學(xué)科。它是一種用計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)輔助人們對(duì)產(chǎn)品或工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的方法和技術(shù)，包括設(shè)計(jì)、繪圖、工程分析與文檔制作等設(shè)計(jì)活動(dòng)。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)主要研究和解決“產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的自動(dòng)化”問題，自然涉及到諸如優(yōu)化與可靠性設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)分析，數(shù)據(jù)庫與知識(shí)庫系統(tǒng)、圖形學(xué)、美學(xué)、軟件工程等許多學(xué)科領(lǐng)域。其中，計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)是突破CAD技術(shù)屏障的關(guān)鍵技術(shù)之一。近年來，由于計(jì)算機(jī)硬件性能的極大提高與軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD技術(shù)在各類工程設(shè)計(jì)部門迅速普及，廣泛應(yīng)用，極大地加快了產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，CAD技術(shù)作為一種現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法和有效提高生產(chǎn)力的手段，已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)行“技術(shù)革命”的首要途徑，也是現(xiàn)代化企業(yè)的一個(gè)重要標(biāo)志。

在科學(xué)技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中，“自動(dòng)化”成為人們夢寐以求的理想目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)正不斷地把人們的夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，CAD要解決的就是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)中的“自動(dòng)化”問題，其含義不言而喻，整個(gè)設(shè)計(jì)的全過程，都是CAD技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象。一個(gè)新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程，一般要經(jīng)歷概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化、仿真模擬實(shí)驗(yàn)與定型等幾個(gè)主要階段，在每一個(gè)階段中，都飽含著CAD技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容。分析整個(gè)設(shè)計(jì)過程的細(xì)節(jié)與CAD技術(shù)的特點(diǎn)，不難發(fā)現(xiàn)CAD技術(shù)集中在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算分析，數(shù)據(jù)查詢，工程制圖等幾個(gè)重要環(huán)節(jié)上。事實(shí)上早已有人認(rèn)為，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中，那種曾經(jīng)被認(rèn)為技術(shù)性極強(qiáng)的工作如繁雜的計(jì)算，大量查詢數(shù)據(jù)，費(fèi)時(shí)的工程制圖等等，現(xiàn)在看來只能是設(shè)計(jì)工作中的“強(qiáng)體力勞動(dòng)”了，它們一直是阻礙設(shè)計(jì)創(chuàng)新的“瓶頸”問題。

由此看來，CAD是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，CAD不是“計(jì)算機(jī)繪圖”，“計(jì)算機(jī)繪圖”是CAD技術(shù)的重要組成部分，CAD系統(tǒng)應(yīng)包含設(shè)計(jì)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)。通常，一個(gè)完善實(shí)用的CAD系統(tǒng)并不是包羅萬象，什么都可以設(shè)計(jì)，而總是針對(duì)某個(gè)專業(yè)、某類設(shè)計(jì)、甚至是某種零件而研制的。這種系統(tǒng)除了以計(jì)算機(jī)圖形理論作基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)作手段外，還必需有專業(yè)設(shè)計(jì)工作所涉及的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法甚至專家經(jīng)驗(yàn)等方面的知識(shí)，幾方面的知識(shí)合作起來，才能開發(fā)出實(shí)用的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。因此，可以說計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是一門跨學(xué)科的綜合性很強(qiáng)的高科技技術(shù)，它在縮短設(shè)計(jì)周期，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低設(shè)計(jì)成本及發(fā)揮設(shè)計(jì)人員創(chuàng)新思維等方面發(fā)揮著重大作用，大力開展CAD技術(shù)的研究和應(yīng)用，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著廣闊的前景。2CAD技術(shù)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容不僅對(duì)計(jì)算機(jī)本身提出了較高的要求，而且對(duì)計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備提出需求，這一方面促進(jìn)了計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備的發(fā)展，同時(shí)，CAD技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也依賴于計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備以及軟件技術(shù)的發(fā)展。整個(gè)歷程大致可劃分為如下幾個(gè)階段：2.1準(zhǔn)備、醞釀、誕生階段（1950-1960年）

1950年美國麻省理工學(xué)院（MIT）研制出用于“旋風(fēng)1號(hào)”計(jì)算機(jī)上的一種圖形顯示設(shè)備，其結(jié)構(gòu)類似于示波器，只能顯示簡單圖形，可認(rèn)為它是當(dāng)今圖形顯示器的鼻祖。

1958年美國Clomp公司研制出滾筒式繪圖機(jī)，進(jìn)一步為圖形輸出奠定了基礎(chǔ)。這一階段計(jì)算機(jī)由電子管組成，軟件開發(fā)局限于機(jī)器語言，沒有圖形輸入設(shè)備，因此CAD技術(shù)的探討主要是科學(xué)計(jì)算的深入，圖形處理還不現(xiàn)實(shí)。2.2蓬勃發(fā)展和初級(jí)應(yīng)用階段（1960-1970）

1962年美國麻省理工學(xué)院（MIT）研制出世界上第一臺(tái)利用光速進(jìn)行交互式繪圖的系統(tǒng)SKETCHPAD，并首次提出了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，交互技術(shù)等新思想，為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用打下了理論基礎(chǔ)。

20世紀(jì)60年代中期，商品化的CAD設(shè)備出現(xiàn)了，美國IBM公司的計(jì)算機(jī)繪圖設(shè)備，通用汽車公司的多路分時(shí)圖形控制臺(tái)，實(shí)際運(yùn)用于汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。至60年代末，美國已安裝了幾百臺(tái)CAD工作站。

在這一階段，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)也有很大進(jìn)展�？姿梗⊿taveCoons）提出了孔斯曲面與貝塞爾（PierreBezier）提出的貝塞爾曲面為CAD技術(shù)的三維應(yīng)用打開了局面，孔斯和貝塞爾被稱為CAD技術(shù)的奠基人。2.3廣泛應(yīng)用階段（1970-1980）

1970年前后，集成電路由小規(guī)模發(fā)展為中規(guī)模，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能有了很大的提高，與此相關(guān)的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備也有了很快的發(fā)展，圖形輸入設(shè)備新品層出不窮，如圖形顯示器、圖形數(shù)字化儀，筆式及擊打式繪圖儀相繼推出，性能越來越好。與此同時(shí)，繪圖軟件及其它CAD支撐軟件也日趨完善，市場上出現(xiàn)了面向中小型企業(yè)的商品化的CAD系統(tǒng)，主要運(yùn)行在CAD工作站和小型計(jì)算機(jī)上。此時(shí)，美國的工作站數(shù)量已達(dá)數(shù)千套，使用人數(shù)超過2萬人。我國也在部分科研院所引進(jìn)了一些圖形工作站。2.4突飛猛進(jìn)階段（1980-1990）

這一階段大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路使計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)性能飛速提高，計(jì)算機(jī)向著“巨”和“微”兩個(gè)方向迅速發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的面市，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)普及時(shí)代的到來。1980年美國阿波羅公司生產(chǎn)出第一臺(tái)以超級(jí)微型計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的圖形工作站，接著Sun、DEC、HP、IBM......等眾多的計(jì)算機(jī)廠商都推出了自己的工作站產(chǎn)品，所有這些產(chǎn)品均以性能優(yōu)良、價(jià)格低廉、便于開發(fā)和應(yīng)用CAD系統(tǒng)受到科技界和工業(yè)界的認(rèn)可，獲以豐厚的市場回報(bào)。此時(shí)的軟件技術(shù)也更加成熟，二維、三維圖形處理技術(shù)，真實(shí)感圖形處理技術(shù)，結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算技術(shù)、模擬仿真、動(dòng)態(tài)景觀、科學(xué)計(jì)算可視化等各方面2.5日趨成熟階段（1990－今）

這一階段微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能已相當(dāng)矚目，基于微機(jī)的CAD系統(tǒng)越來越多，由于它們價(jià)格低廉，得到迅速普及，這使得CAD技術(shù)有了更為廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也使人們更加關(guān)注CAD技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化及完善化。3CAD技術(shù)對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)的影響

目前，CAD技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的許多方面，成效顯著，應(yīng)用普及的領(lǐng)域主要集中在工業(yè)制造、工程建設(shè)、電子電路、仿真模擬、廣告設(shè)計(jì)、輕工棉紡、服裝設(shè)計(jì)、平面設(shè)計(jì)等等，特別在科研部門，從人體工學(xué)直至分子鍵構(gòu)型均采用CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化，可視化的分析。

在機(jī)器制造業(yè)中，飛機(jī)、汽車、輪船、航天器，機(jī)床、模具等產(chǎn)品及零部件的設(shè)計(jì)全過程采用了CAD技術(shù)。當(dāng)前常用的CAD系統(tǒng)集設(shè)計(jì)、繪圖、分析計(jì)算、仿真等為一體，設(shè)計(jì)人員只需坐在電腦前，充分發(fā)揮自己對(duì)產(chǎn)品的構(gòu)思，隨心所欲的利用CAD系統(tǒng)構(gòu)建產(chǎn)品模型。

在建筑工程設(shè)計(jì)中，房屋、結(jié)構(gòu)、橋梁、管線、水渠、大壩等等，甚至小區(qū)規(guī)劃，室內(nèi)裝璜等都應(yīng)用了CAD技術(shù)，近年來隨著計(jì)算機(jī)硬件性能的增強(qiáng)，工程界復(fù)雜的圖形處理工作交由CAD軟件進(jìn)行，使工程建筑設(shè)計(jì)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對(duì)建筑物進(jìn)行抗震、抗風(fēng)、抗實(shí)、防火、防水等分析研究成為實(shí)用的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法。

在電子電路方面，CAD技術(shù)開始運(yùn)用于原理圖的繪制及布線工作，后來發(fā)展為從原理布線多層板設(shè)計(jì)全套功能，尤其在集成電路的設(shè)計(jì)制造中，沒有CAD技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計(jì)和制造大規(guī)模集成電路是不可能的。在這一領(lǐng)域，CAD技術(shù)協(xié)助設(shè)計(jì)人員完成原理圖構(gòu)思電路性能分析，可靠性試驗(yàn)及故障模擬等工作。

其它行業(yè)如輕工、化妝、盛器、模具、醫(yī)藥等行業(yè)中都有CAD技術(shù)的現(xiàn)實(shí)運(yùn)用。4結(jié)束語

通過學(xué)習(xí)，我了解到CAD技術(shù)對(duì)現(xiàn)代制造業(yè)的深遠(yuǎn)影響。為掌握以及熟練的運(yùn)用CAD技術(shù)，充分的了解CAD技術(shù)的發(fā)展是十分必要的。在未來，由于計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的飛速進(jìn)展，CAD技術(shù)也必將得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。CAD技術(shù)作為一種現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法和提高設(shè)計(jì)生產(chǎn)力的有效手段，在設(shè)計(jì)領(lǐng)域掀起的翻天覆地的革新浪潮將一直持續(xù)，CAD技術(shù)已是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)中的必由之路。

參考文獻(xiàn)

[1]《汽車CAD技術(shù)》張啟明人民交通出版社出版時(shí)間：201*.09

[2]《機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》高健北京科學(xué)出版社201*.

擴(kuò)展閱讀：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程小結(jié)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)1課程小結(jié)

兩個(gè)周的軟件課程轉(zhuǎn)眼即逝，學(xué)習(xí)了CorelDRAW和Photoshop兩款作圖軟件，并做了相應(yīng)的練習(xí)，如標(biāo)志設(shè)計(jì)、名片設(shè)計(jì)、廣告單頁設(shè)計(jì)等，對(duì)我們從認(rèn)識(shí)了解到接觸深入有一個(gè)很好的學(xué)習(xí)過程。

Coreldraw是矢量圖形制作工具軟件，這個(gè)圖形工具給設(shè)計(jì)師提供了矢量動(dòng)畫、頁面設(shè)計(jì)、網(wǎng)站制作、位圖編輯和網(wǎng)頁動(dòng)畫等多種功能。它包含兩個(gè)繪圖應(yīng)用程序：一個(gè)用于矢量圖及頁面設(shè)計(jì)，一個(gè)用于圖像編輯。這套繪圖軟件組合帶來了強(qiáng)大的交互式工具，可以使我們創(chuàng)作出多種富于動(dòng)感的特殊效果及點(diǎn)陣圖像即時(shí)效果在簡單的操作中就可得到實(shí)現(xiàn)而不會(huì)丟失當(dāng)前的工作。通過Coreldraw的全方位的設(shè)計(jì)及網(wǎng)頁功能可以融合到我們現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方案中，靈活性十足。

Photoshop是集圖像掃描、編輯修改、圖像制作、廣告創(chuàng)意，圖像輸入與輸出于一體的圖形圖像處理軟件，它的應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛的，在圖像、圖形、文字、視頻、出版各方面都有涉及。其中，平面設(shè)計(jì)是Photoshop應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域，無論是我們正在閱讀的圖書封面，還是大街上看到的招貼、海報(bào)，這些具有豐富圖像的平面印刷品，基本上都需要Photoshop軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理。Photoshop還具有強(qiáng)大的圖像修飾功能。利用這些功能，可以加快修復(fù)一張破損的老照片，也可以修復(fù)人臉上的斑點(diǎn)等缺陷。

第一周,我們通過兩個(gè)軟件的界面認(rèn)識(shí)了解了它們的相同與不同之處，如大體布局是相同的，菜單欄、工具欄、作圖區(qū)。不同之處如需更改，Photoshop有一個(gè)圖層面板可以看到圖層，需要點(diǎn)擊要修改的圖層才能進(jìn)行更改，Coreldraw可以點(diǎn)擊對(duì)象直接更改，最后做好可以群組，不必?fù)?dān)心移動(dòng)整體變成移動(dòng)單個(gè)對(duì)象。之后用Coreldraw做了一些簡單的標(biāo)志設(shè)計(jì)和名片設(shè)計(jì)，我做的標(biāo)志設(shè)計(jì)是對(duì)稱的色條，先用貝塞爾工具畫曲線，然

后轉(zhuǎn)化對(duì)象成面，在用交互式輪廓圖工具，名片設(shè)計(jì)主要改變了它的質(zhì)感，然后運(yùn)用了底紋填充。第二周，主要運(yùn)用Photoshop做一個(gè)廣告單頁設(shè)計(jì)，先要搜尋素材，然后做框架，拼貼，運(yùn)用仿制圖章工具進(jìn)行修圖填充等等，其實(shí)不是太難。

通過兩周的學(xué)習(xí)，讓我學(xué)習(xí)了CorelDRAW和Photoshop兩款軟件的使用，雖然不能變成軟件高手，但也是個(gè)入門人員。雖然遇到了一些困難，但是在詢問知道了怎么做后，真的是受益匪淺。課程雖然結(jié)束，但學(xué)習(xí)的盡頭不會(huì)停止，我會(huì)繼續(xù)努力的。

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