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1、1,CAD及其开发技术探讨,2,主要内容,CAD简介CAD技术的发展历程当前主流CAD软件简介CAD技术发展趋势展望CAD应用软件开发的关键技术CAD应用软件介绍,3,1.1 基本概念简介,CAD(Computer Aided Design)CAE(Computer Aided Engineering)CAPP(Computer Aided Process Planning)CAM(Computer Aided Manufacturing)NC(Numerical Control),4,1.2 企业信息流框图,5,CAE,2D,3D,CAD,Motion,FEA,CAM,NC,CAPP,CAP
2、P,Office,技术文档,BOM,产品数据管理PDM,BOM,企业资源规划ERP,生产部门,原材料/在制品/外构件,在制品/成品,仓库,产品和备用件,原材料、外购协件,销售,服务,供应,CRM,SCM,客户,供应商,市场,6,1.3 CAD定义,1972年10月，国际信息处理联合会（IFIP）在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”上给出如下定义：CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。CAD是工程技术人员以计算机为工具，对产品和工程进行设计、绘图、分析和编写技术文档等设计活动的总称,7,
3、2.1 CAD技术的发展历程,60年代，交互式二维绘图和三维线框模型(不能有效表达几何数据间的拓扑关系).70年代,自由曲线曲面生成算法和表面造型理论（飞机和汽车工业的蓬勃发展）（CATIA）80年代，实体造型理论和几何建模方法（实体造型技术能够精确表达零件的全部属性）（UG、Pro/E等）90年代,参数化和变量化造型理论（Pro-E、I-DEAS),8,2.2 当前CAD技术的特色,采用面向对象技术，支持微机操作系统，提高了数据交换标准和开发接口用特征来描述、构造产品信息模型参数设计便于修改模型几何形状，变量设计引入了约束驱动产品的描述采用单一的数据模型，一旦修改一个地方，相关文档也会改变引
4、入并行化，人工智能，快速原型等先进设计思想,9,3.当前主流CAD软件的介绍,Pro/EI-DEASCATIAUGMDT/InventorSolidworks/SolidedgeAutoCAD，开目，CAXA,10,3.1 Pro/E,美国PTC（Parametric Technology Corporation)参数技术公司集成了CAD/CAM/CAE的功能具备设计、加工仿真、NC自动编程和有限元分析的功能是一个典型的参数化设计软件,11,3.2 I-DEAS,Integrated（综合）Design Engineering Analysis Software的英文缩写美国SDRC公司推出功
5、能包括了零部件造型、绘图、仿真、试验、制造和工程管理核心为变量化技术,12,3.3 CATIA,法国达索（Dassult System)飞机制造公司最早于20世纪60年代推出用于60%以上的航空和汽车行业原来只能用于UNIX系统上面，现在已经可以用于PC机上了完全符合STEP标准（STandard Exchange of Product data model)最新CATIA V5 R9含10个功能模块，包括设计、加工和分析等方面,13,3.4 UG,上个世纪60年代发展成为商品软件美国麦道公司最早应用应用于航空、航天、机械和家电等行业它与Pro/E、I-DEAS、CATIA等一样都是三维辅助设
6、计的高端产品,14,3.5 Inventor/MDT,属于中端CAD产品美国Autodesk公司推出现在该公司着重推出的是INVENTORINVENTOR特点：参数建模，自适应技术，数据重复利用技术，智能装配，仿真和干涉分析，高效的生成表达视图和二维工程图的能力等,15,3.6 Solidworks/Solidedge,都是中端CAD，全参数化特征造型软件，基于WINDOWS平台Solidworks美国Solidworks公司（法国达索公司的一个分公司）推出Solidedge由EDS公司推出,16,3.7 AutoCAD,开目，CAXA,低端CAD产品主要用于二维工程图的输出功能较单一Auto
7、CAD的功能较强，应用面更广，市场占有率高AutoCAD由美国Autodesk公司推出开目由华中理工大学推出CAXA由北航推出，目前已经推出相应的三维设计软件,17,4 CAD技术的发展趋势展望,微机化集成化智能化网络化可视化并行化标准化,18,4.1 微机化,微机已经支持多CPU及并行处理的能力目前原来基于工程工作站的主流软件纷纷向微机上移植基于PC平台的CAD软件目前正推出更新一代的产品，如：MDT，Inventor，Solidworks等,19,4.2 集成化,适应CIMS（计算机集成制造系统）的要求提高产品设计的自动化程度主要表现在：实体造型向参数化特征造型转变，以便建立包括几何信息在
8、内的完整的产品信息模型，是CAPP，数控编程完成集成的必要条件。CAD/CAM系统应有统一的数据库进行存取,20,4.3 智能化,通过内置专家的经验，模仿人的行为进行思考和推理；,21,4.4网络化,实现资源共享和协调调用充分体现群体的作用使设计人员不受地理位置的限制就方案进行讨论，实现产品设计,22,4.5 可视化,设计虚拟产品，方便并行设计和分析方便与供应商、合作者交换信息,23,4.6 并行化,产品数据管理的应用,24,4.7 标准化,STEPStandard Exchange of Product data model，由国际标准化组织在IGES 的基础上研究而成IGESInitial Graphics Exchange Specification，美国图形国家标准，是产品数据交换标准之一,25,5 CAD应用软件开发关键技术,要熟悉相应的图形支撑平台要熟悉相关软件平台指定的二次开发语言熟悉二次开发工具和图形支撑平台之间的接口分析要开发的CAD应用软件的功能模块和实现方法正确有效的传递设计数据,26,6 CAD应用软件举例,服装CAD阀门CAD轴类零件CAD等,27,7 本课程的主要内容,计算机辅助设计概论三维计算机辅助设计的基本概念应用INVENTOR实现产品的三维计算机辅助设计,28,谢谢！,
