Ch1-CAD总论.doc

CAD概念简单地讲,CAD就是由计算机代替人在设计过程中的部分体力和脑力劳动。其优点主要表现如下几点:支持快速、高质量的工程图绘制。支持更精确、更广泛的产品信息的生成、处理、交换和管理。支持设计过程的自动化。支持制造过程的自动化。CAD发展概况<起步阶段>1960年代初,在MIT,《人机对话图形通信系统》,同时开发有一个二维交互绘图系统SKETCHPAD。他是CG和CAD研究领域的开创者,他同时也是该产业领域的实践者,他创立的Evens&Sutherland公司,主要生产图形仿真软硬件系统。1960年代中期,为了满足数控编程的需要,许多制造企业(GM,洛克希德)开发了辅助数控编程系统。<理论研究阶段>1970年代,三维几何造型技术(曲线、曲面、实体)得到发展。法国雷诺公司Bezier发明Bezier曲线曲面表示方法,英国Forest等发明B-spline曲线曲面表示方法,后来,发展为今天CAD模型表示的一般标准NURBS。一些研究型的三维CAD系统出现(例如,剑桥Romulus,日本TIPS)。三维造型在有限元分析的前后处理上得到广泛的应用。<技术与软件发展阶段>1980年代,三维真实感显示技术飞速发展。同时,一些商品化的三维CAD系统发展起来了。例如I-DEAS,CADAM,CV,EUCLID。有些软件系统开始进入中国市场。国内大学开始研究三维实体造型技术。国外学术界开始研究特征参数化技术。<技术完善与应用推广阶段>1990年代,NURBS技术出现,三维精确模型得到应用。基于平面的三维CAD系统被淘汰,UG和I-DEAS开始统治CAD市场。接着,特征参数化技术在CAD系统中得到应用,PRO-E异军突起,UG和I-DEAS面临危机。基于PC的CAD系统大量出现在市场上:SolidWorks,MicroStaion,SolidEdge,…。低端CAD系统AutoCAD遍及全球。国内二维CAD系统成功地广泛进入企业:InteCAD,凯图,开目,电子图板…。国内三维CAD系统的发展面临技术和市场两方面的阻力。CAD的研究内容图形生成和处理技术三维几何造型理论特征参数化技术基于约束的设计方法基于知识的设计方法基于互联网的协同设计技术产品信息的管理CAD的应用领域工程分析应用工艺规划应用数控编程应用机器人编程应用生产过程仿真应用CAD系统在企业信息系统中的地位企业信息系统的总体框架工艺知识库制造资源数据库产品设计(CAD)ERP接口企业管理人员生产车间设备和工人MES接口NC代码工序列表工装列表产品数据库工艺过程数据库产品数据管理(PDM)生产规划(CAPE)工艺规划(CAPP)工艺卡片CAD-解决企业生产什么的问题。CAPP-解决企业怎样生产的问题。CAPE-解决企业什么时候、什么地点生产的问题。PDM-是支持CAD、CAPP和CAPE的信息管理系统。MES-是制造执行系统