第1講-計算機圖形學與CAD技術-緒論.

1、華中科技大學華中科技大學國家國家CAD支撐軟件工程技術研究中心支撐軟件工程技術研究中心32學時上課學時上課 （8-12，14-16周）周） 星期一（星期一（7-8），），D12201；星期三（；星期三（3-4），），D9D21916學時上機實驗學時上機實驗 地點：東校區(qū)機房 時間：星期四，11、12、14、15周， 第912節(jié) 上機內(nèi)容安排： 曲面建模 （4學時） 零件設計 （4學時） 裝配設計 （4學時） 計算分析 （4學時） 注意：上機時間安排考試（考試（70%）+上機實習（上機實習（30%） 計算機輔助設計系統(tǒng)組成 （軟件、硬件、常用CAD系統(tǒng)等） 計算機圖形學本原理 (圖形的描述、圖形

2、變換、圖形顯示） 計算機輔助設計中的建模技術 （曲線曲面建模、實體建模、特征建模、裝配建模等） 計算機輔助設計中的工程計算處理 （一般工程數(shù)據(jù)處理、工程設計及計算處理） 專業(yè)機械CAD系統(tǒng)的應用開發(fā)方法簡介 （二維CAD系統(tǒng)及三維CAD系統(tǒng)的應用開發(fā)簡介） 典型機械產(chǎn)品的CAD應用計算機圖形學教程計算機圖形學教程，唐榮錫等，第二版，唐榮錫等，第二版計算機圖形學計算機圖形學，孫家廣，第三版，孫家廣，第三版計算機輔助與非均勻有理計算機輔助與非均勻有理B樣條樣條，施法中，施法中NURBS，Les Piegl等等CAD/CAM/CAE系統(tǒng)原理，系統(tǒng)原理，Kunwoo Lee等等計算機輔助設計技術與應用

3、計算機輔助設計技術與應用，殷國富，殷國富http:/ 。CAD：研究某一工程設計對象的計算機表達、顯示，設計計算與分析；更側重專業(yè)對象的設計應用工具的強大，通常CG是其圖形顯示基礎。如通用二、三維CAD軟件工具，專業(yè)的機械設計工具，飛機、汽車設計工具等。CG 和CAD的關系類似于發(fā)動機引擎與汽車的關系注：本課程將結合機械工程的學科特點來主要介紹CAD技術機械CAD技術，CG內(nèi)容將穿插在CAD技術中，使CG、CAD融合為一個有機整體。本章目的：本章目的：了解機械CAD基本概念了解機械CAD的主要內(nèi)容和作用了解機械CAD系統(tǒng)的構成了解機械CAD發(fā)展的歷史和趨勢1機械機械CAD技術概述技術概述11

4、機械機械CAD的概念的概念12 機械機械CAD的內(nèi)容的內(nèi)容13 機械機械CAD的作用的作用2機械CAD系統(tǒng)的構成21 機械CAD系統(tǒng)的構成22 機械CAD系統(tǒng)的硬件23 機械CAD系統(tǒng)的軟件3機械CAD技術的發(fā)展31 機械CAD的發(fā)展歷程32 機械CAD的發(fā)展趨勢 機械設計機械設計就是根據(jù)使用要求使用要求確定產(chǎn)品應該具備的功能，構想出產(chǎn)品的工作原理、結構工作原理、結構形狀、運動方式、力和能量形狀、運動方式、力和能量的傳遞、以及所用材料等事項，并轉(zhuǎn)化為具體的描述，例如圖紙和設計文件等，以此作為制造的依據(jù)。 機械設計是產(chǎn)品從需求分析、設計、制造、銷售、使用和回收整個產(chǎn)品全生命周期產(chǎn)品全生命周期中的

5、一個重要環(huán)節(jié)，對產(chǎn)品成本的影響占80。 1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 市場需求調(diào)查市場需求調(diào)查提出開發(fā)計劃提出開發(fā)計劃設計任務書設計任務書功能分析功能分析尋求解決方案尋求解決方案擬訂總體布局擬訂總體布局機械運動機械運動方案設計方案設計原理方案圖原理方案圖主要尺寸主要尺寸及參數(shù)設計及參數(shù)設計總體結構設計總體結構設計裝配圖裝配圖零部件零部件結構設計結構設計零件圖零件圖技術文檔技術文檔產(chǎn)品規(guī)劃階段產(chǎn)品規(guī)劃階段(需求分析需求分析)方案設計階段方案設計階段（概念設計）（概念設計）技術設計階段技術設計階段（詳細設計）（詳細設計）傳統(tǒng)設計過程1、

6、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 l需求分析調(diào)查研究、分析用戶需求、收集資料，在此基礎上確定產(chǎn)品功能，提出需調(diào)查研究、分析用戶需求、收集資料，在此基礎上確定產(chǎn)品功能，提出需求報告求報告l概念設計構思方案，分析和論證，獲得一組可行的原理性方案，然后確定設計中一構思方案，分析和論證，獲得一組可行的原理性方案，然后確定設計中一些大的框架，如繪制總體布局草圖，確定各零部件的基本結構和形狀，些大的框架，如繪制總體布局草圖，確定各零部件的基本結構和形狀，建立數(shù)學模型，進行主要設計參數(shù)的分析計算與優(yōu)化建立數(shù)學模型，進行主要設計參數(shù)的分析計算與優(yōu)化l詳細設計確定對象的細部結構，完成裝配圖和零件圖的繪制

7、，編寫技術文件確定對象的細部結構，完成裝配圖和零件圖的繪制，編寫技術文件l工藝設計確定工藝流程，編制工序文件，進行工裝夾具設計，編寫工藝技術文件確定工藝流程，編制工序文件，進行工裝夾具設計，編寫工藝技術文件1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 詳細設計的終結并不意味著最終獲得了一個好的設計詳細設計的終結并不意味著最終獲得了一個好的設計機械產(chǎn)品在經(jīng)歷了制造加工、樣機測試、批量生產(chǎn)、以及機械產(chǎn)品在經(jīng)歷了制造加工、樣機測試、批量生產(chǎn)、以及銷售使用后，會返回大量信息，需要對產(chǎn)品進行不斷修改銷售使用后，會返回大量信息，需要對產(chǎn)品進行不斷修改1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 設計設計評

8、價評價產(chǎn)品產(chǎn)品報報廢廢 品品報報廢廢 品品制造制造原料原料外在因素變化外在因素變化設備設備廠房廠房人員人員試制試制原料原料設備設備廠房廠房人員人員1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 詳細設計的終結并不意味著最終獲得了一個好的設計詳細設計的終結并不意味著最終獲得了一個好的設計機械產(chǎn)品在經(jīng)歷了制造加工、樣機測試、批量生產(chǎn)、以及機械產(chǎn)品在經(jīng)歷了制造加工、樣機測試、批量生產(chǎn)、以及銷售使用后，會返回大量信息，需要對產(chǎn)品進行不斷修改銷售使用后，會返回大量信息，需要對產(chǎn)品進行不斷修改1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 機械設計是一個機械設計是一個“設計設計評價評價再設計再設計”的反復迭代

9、、不斷優(yōu)化的過程的反復迭代、不斷優(yōu)化的過程 在人工設計情況下，存在許多的缺點在人工設計情況下，存在許多的缺點傳統(tǒng)設計工具： 繪圖板， 計算器（尺） 產(chǎn)生設計藍圖1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 手工計算計算器（尺）繪圖板設計藍圖u每一環(huán)節(jié)靠手工完成每一環(huán)節(jié)靠手工完成u設計方案靠經(jīng)驗，方案少，不設計方案靠經(jīng)驗，方案少，不優(yōu)化優(yōu)化u不能進行復雜的力學分析不能進行復雜的力學分析 ，難，難以按動態(tài)的、精確的的方法計以按動態(tài)的、精確的的方法計算，容易出錯算，容易出錯u大部分時間花在零件圖、裝配大部分時間花在零件圖、裝配圖上，可重用性差圖上，可重用性差 u設計周期長、效率低設計周期長、效率低1

10、、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 詳細設計的終結并不意味著最終獲得了一個好的設計詳細設計的終結并不意味著最終獲得了一個好的設計機械產(chǎn)品在經(jīng)歷了制造加工、樣機測試、批量生產(chǎn)、以及機械產(chǎn)品在經(jīng)歷了制造加工、樣機測試、批量生產(chǎn)、以及銷售使用后，會返回大量信息，需要對產(chǎn)品進行不斷修改銷售使用后，會返回大量信息，需要對產(chǎn)品進行不斷修改機械設計是一個機械設計是一個“設計設計評價評價再設計再設計”的反復迭代、的反復迭代、不斷優(yōu)化的過程不斷優(yōu)化的過程 在人工設計情況下，存在許多的缺點在人工設計情況下，存在許多的缺點1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 因此實現(xiàn)某種程度的設計自動化，縮短設計周

11、期，降低設因此實現(xiàn)某種程度的設計自動化，縮短設計周期，降低設計成本，提高設計質(zhì)量，就成為機械設計發(fā)展的迫切要求，計成本，提高設計質(zhì)量，就成為機械設計發(fā)展的迫切要求，正是在這樣的背景下產(chǎn)生了計算機輔助設計正是在這樣的背景下產(chǎn)生了計算機輔助設計(Computer Aided Design)20世紀60年代的觀點科學計算和分析或計算機控制繪圖機繪制出工程圖 1967年，美國學者D.T.ROSS的定義把設計者與計算機結合為一個問題求解組，使之較各自單獨工作時能更有效地達到設計問題的目標 1972年，國際信息處理聯(lián)合會的定義CAD是一種技術，其中人與機（計算機）結合為一個問題求解組，緊密配合，發(fā)揮各自所

12、長，從而使其工作優(yōu)于每一方，并為應用多學科的方法的綜合性協(xié)作提供了可能 1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 n 是用計算機硬、軟件系統(tǒng)輔助人們對產(chǎn)品或工程進行設計、修改、分析和優(yōu)化的一種設計方法。n 在CAD系統(tǒng)中人與計算機密切合作，在不同的方面人與計算機充分發(fā)揮各自的特長，因此CAD系統(tǒng)是一個人機結合的系統(tǒng)。n CAD技術是一門多學科的綜合性應用新技術，它涉及到以下基礎技術：圖形處理技術圖形處理技術工程分析技術工程分析技術數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術 文檔處理技術文檔處理技術 軟件設計技術軟件設計技術 1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 CAD技術不斷發(fā)展

13、，不同領域?qū)AD技術的應用程度不同，對CAD技術的含義的理解也略有差異。Computer Aided DraftingComputer Aided DesignComputer Adied Development1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 產(chǎn)品開發(fā)周期與數(shù)字化制造技術之間的關系產(chǎn)品開發(fā)周期與數(shù)字化制造技術之間的關系設計需求分析設計需求分析可行性研究與可行性研究與分析分析設計建模與設計建模與仿真仿真設計設計優(yōu)化優(yōu)化設計設計評價評價設計設計結果結果設計分設計分析析概念設概念設計計市場信息市場信息工藝工藝規(guī)劃規(guī)劃編程控制編程控制工裝夾

14、具工裝夾具生產(chǎn)計劃生產(chǎn)計劃物料需求物料需求運輸運輸制造制造包裝包裝質(zhì)量質(zhì)量檢驗檢驗裝配裝配營銷營銷數(shù)字化制造數(shù)字化制造數(shù)字化設計數(shù)字化設計數(shù)字化生產(chǎn)規(guī)劃數(shù)字化生產(chǎn)規(guī)劃現(xiàn)在的現(xiàn)在的CADCAD往往與往往與CAECAE、CAPPCAPP、CAMCAM、PDMPDM（PLMPLM）集成形成集成化的集成形成集成化的CAD/CAE/CAPP/CAM/PDMCAD/CAE/CAPP/CAM/PDM系統(tǒng)系統(tǒng)( (即即C4PC4P) ) 。 CADCAD幾何建模，結構設計；幾何建模，結構設計；CAECAE工程分析，性能優(yōu)化；工程分析，性能優(yōu)化；CAPPCAPP 工藝路線及工序的編制；工藝路線及工序的編制；CA

15、MCAM生成刀具加工軌跡，生成加工代碼；生成刀具加工軌跡，生成加工代碼；PDMPDM（PLMPLM）管理產(chǎn)品開發(fā)過程中的數(shù)據(jù)、流程、）管理產(chǎn)品開發(fā)過程中的數(shù)據(jù)、流程、團隊、項目任務，實現(xiàn)協(xié)同開發(fā)（并行工程），團隊、項目任務，實現(xiàn)協(xié)同開發(fā)（并行工程），集成開發(fā)平臺。集成開發(fā)平臺。CADCAECAPPCAMu 設計工具軟件化（設計工具軟件化（CAx）u 強有力的計算、圖形、數(shù)據(jù)處理能力強有力的計算、圖形、數(shù)據(jù)處理能力u 設計、分析綜合，性能選優(yōu)設計、分析綜合，性能選優(yōu) u 提高了設計精度和可靠性提高了設計精度和可靠性u 信息共享、資源共享、設計過程共享信息共享、資源共享、設計過程共享 u 設計效率

16、高、周期短設計效率高、周期短 1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 數(shù)據(jù)/信息原料原料設備設備廠房廠房產(chǎn)產(chǎn)品品實際制造實際制造人員人員報廢品報廢品設計設計虛擬樣機虛擬樣機評價評價反反饋饋 信信息息虛擬加工虛擬加工虛擬裝配虛擬裝配虛擬檢測虛擬檢測市場信息市場信息1、機械CAD技術概述1.1機械CAD的概念 1、機械CAD技術概述1.2機械CAD的內(nèi)容 1 1計算功能計算功能機械CAD系統(tǒng)除了要進行各種數(shù)值的計算之外，還應能運用已積累的設計經(jīng)驗，獲得設計對象的幾種設計方案，對結構進行物性參數(shù)計算和力學性能分析。2 2人機交互功能人機交互功能在機械CAD系統(tǒng)中，人機接口是用戶與系統(tǒng)連接的橋梁

17、。友好的界面是保證用戶直接。有效地完成復雜設計任務的基本條件，除此之外，還需要交互設備，以實現(xiàn)任與計算機之間的對話。3 3圖形顯示功能圖形顯示功能從產(chǎn)品的造型、構思、方案的確定，到結構分析評價，系統(tǒng)應能保證用戶隨時觀察、修改中間結果，實時進行編輯處理。圖形顯示功能不僅能夠?qū)ΧS平面圖形進行顯示控制，還具有對三維實體進行處理等功能。4 4存儲功能存儲功能利用機械CAD系統(tǒng)進行設計時，會涉及到大量的相關資料數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、計算結果等各種數(shù)據(jù)，要求CAD系統(tǒng)具有強大的存儲功能。5 5輸入輸出功能輸入輸出功能利用機械CAD系統(tǒng)進行設計時，一方面用戶需要不斷地將有關設計要求、計算條件等輸入計算機內(nèi)，一方

18、面通過計算機的處理，能夠?qū)⑾到y(tǒng)處理的結果及時輸出。相應的輸入輸出功能是系統(tǒng)的基本功能。 1、機械CAD技術概述1.2機械CAD的內(nèi)容 1）產(chǎn)品設計信息獲取2）產(chǎn)品定義3）幾何造型常用方法：用二維和三維的建模技術來生成；由二維和三維基本元素來建立；宏編程或者變量程序；使用參數(shù)CAD系統(tǒng)和基于特征的CAD系統(tǒng)，或者利用應用系統(tǒng)或設計系統(tǒng)。4）計算分析結構分析計算；檢查和校驗計算；優(yōu)化計算。5）驗證評價計算機對設計對象進行自動化的評價一般要求對該對象的幾何特征進行解釋，其目的是為了推導出設計對象的特性。6）修改設計7）提供文檔基于CAD的設計過程1、機械CAD技術概述1.2機械CAD的內(nèi)容 機械機械

19、CADCAD的應用的應用CAD概念設計概念設計1、機械CAD技術概述1.3 機械CAD的作用 二維建模二維建模1、機械CAD技術概述1.3 機械CAD的作用 機械機械CADCAD的應用的應用三維幾何建模及裝配三維幾何建模及裝配1、機械CAD技術概述1.3 機械CAD的作用 機械機械CADCAD的應用的應用結構性能計算結構性能計算1、機械CAD技術概述1.3 機械CAD的作用 機械機械CADCAD的應用的應用運動學分析運動學分析1、機械CAD技術概述1.3 機械CAD的作用 機械機械CADCAD的應用的應用大齒輪 大拉桿 橫 梁 側 銷 導 輪 墻 板 起模行程（93秒）停頓3秒合模時間（90秒

20、）電機功率電機功率大齒輪功率大齒輪功率停機重啟停機重啟功率異增功率異增起模行程起模行程合模行程合模行程1、機械CAD技術概述1.3 機械CAD的作用 可重用性好，效率高（對拷貝進行簡單修改）信息、知識及資源共享（通過網(wǎng)絡）支持協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)（通過網(wǎng)絡），多學科專家協(xié)作3D設計更直觀，能直接進行產(chǎn)品性能分析與優(yōu)化，有利提高產(chǎn)品質(zhì)量提供復雜計算，計算精度高，減輕設計強度 有利于產(chǎn)品全生命周期的信息集成機械機械CADCAD的作用的作用u 過去生產(chǎn)一個大規(guī)模集成電路芯片，要花兩年時間，用CAD只要兩周即可完成；u 美國道格拉斯公司生產(chǎn)F15戰(zhàn)斗機，用CAD技術試制第一架飛機便解決了發(fā)動機氣道和機艙密封等

21、關鍵問題；u 英國的三叉戟飛機比美國的波音747飛機早開工，卻晚一年完成，其原因就是美國的747采用了CAD技術；u 美國GM公司汽車設計中應用CAD技術，使新型汽車的設計周期由5年縮短為3年，新產(chǎn)品的可信度由20提高到60；u 以前波音公司的飛機維修手冊最在一起有3米多厚，而現(xiàn)在一張光盤上可儲存l000多張圖樣信息。 CAD技術帶來的經(jīng)濟效益明顯 ,CAD技術的發(fā)展與應用水平已成為衡量一個國家的科學技術現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化的重要標志之一 機械機械CADCAD的作用的作用1機械CAD技術概述11 機械CAD的概念12 機械CAD的內(nèi)容13 機械CAD的作用2機械機械CAD系統(tǒng)的構成系統(tǒng)的構成21

22、 機械機械CAD系統(tǒng)的構成系統(tǒng)的構成22 機械機械CAD系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)的硬件23 機械機械CAD系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)的軟件3機械CAD技術的發(fā)展31 機械CAD的發(fā)展歷程32 機械CAD的發(fā)展趨勢2、機械CAD系統(tǒng)的構成2.1機械CAD系統(tǒng)的構成硬件平臺：網(wǎng)絡，計算機，繪圖機，打印機， 網(wǎng)絡協(xié)議：TCP/IP，SPX/IPX數(shù)據(jù)庫：Oracle，Sybase，SQL Server支撐軟件：AutoCAD、CATIA、Pro/E，UG，Solidworks專業(yè)機械CAD軟件 Internet/Intranet，操作系統(tǒng)：Windows，UNIX，LinuxCAD系統(tǒng)硬件組成：系統(tǒng)硬件組成：計算機系統(tǒng)：

23、 主機外圍設備： 存儲設備、網(wǎng)絡設備圖形輸入： 鍵盤、鼠標、光筆、 數(shù)字化儀、掃描儀、 虛擬現(xiàn)實輸入設備輸出設備： 顯示器、繪圖機、 打印機、 虛擬現(xiàn)實輸出設備2、機械CAD系統(tǒng)的構成2.2 機械CAD系統(tǒng)的硬件2、機械CAD系統(tǒng)的構成2.2 機械CAD系統(tǒng)的硬件外圍設備手動輸入設備輸出設備外存設備鍵盤鼠標圖形板軌跡球二維數(shù)字化儀光屏顯示器磁存儲器“虛擬現(xiàn)實”輸入設備“虛擬現(xiàn)實”輸出設備磁光存存儲器三維數(shù)字化儀掃描器快速原型生成外圍設備光存儲器自動輸入設備滾筒式繪圖機靜電繪圖機直熱式繪圖機噴墨式繪圖機激光繪圖機磁盤可換式磁盤數(shù)字錄音帶驅(qū)動器視頻驅(qū)動器CD-ROM存儲器光盤驅(qū)動器數(shù)字視頻光盤磁光

24、盤磁式光碟機繪圖機雙向監(jiān)視器屏幕頭盔環(huán)境自動擬實數(shù)據(jù)手套數(shù)據(jù)外衣跟蹤系統(tǒng)2、機械CAD系統(tǒng)的構成2.3 機械CAD系統(tǒng)的軟件CAD軟件系統(tǒng)的三個發(fā)展階段集中式系統(tǒng)：一臺主機控制多臺終端（早期模式，集中式系統(tǒng)：一臺主機控制多臺終端（早期模式，80年代中期，年代中期， 微機沒普及），主機微機沒普及），主機故障影響全部；故障影響全部；分離式系統(tǒng)：一臺主機一套系統(tǒng)，工作相互不受影響，得益于工分離式系統(tǒng)：一臺主機一套系統(tǒng)，工作相互不受影響，得益于工 作站與微機的發(fā)展；作站與微機的發(fā)展；分布式系統(tǒng)：網(wǎng)絡時代的產(chǎn)物，分布式系統(tǒng)：網(wǎng)絡時代的產(chǎn)物，C/S或或B/S結構，支持異地、異構結構，支持異地、異構 平臺協(xié)

25、同工作（采用平臺協(xié)同工作（采用工作站和微機網(wǎng)絡系統(tǒng)）工作站和微機網(wǎng)絡系統(tǒng)） 操作系統(tǒng)、基礎圖形支撐平操作系統(tǒng)、基礎圖形支撐平臺、圖形標準等臺、圖形標準等集成化集成化CAD / CAM軟件、軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、產(chǎn)品全生命周期管理軟件等全生命周期管理軟件等面向行業(yè)的專面向行業(yè)的專業(yè)化設計工具業(yè)化設計工具軟件等軟件等各種CAx軟件工具： CAD（2D、3D）、CAE、CAPP、CAM等典型系統(tǒng)介紹典型系統(tǒng)介紹AutoDesk及及AutoCAD AutoCAD是微機上是微機上CAD技術軟件，國際上廣為流行的繪圖工具。技術軟件，國際上廣為流行的繪圖工具?？梢岳L制任意二維和三維圖形，

26、速度快、精度高，在航空航天、造船、可以繪制任意二維和三維圖形，速度快、精度高，在航空航天、造船、建筑、機械、電子、化工、美工等很多領域得到廣泛應用。建筑、機械、電子、化工、美工等很多領域得到廣泛應用。AutoCAD具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可具有良好的用戶界面，通過交互菜單或命令行方式便可以進行各種操作。它的多文檔設計環(huán)境，讓非計算機專業(yè)人員也能很快以進行各種操作。它的多文檔設計環(huán)境，讓非計算機專業(yè)人員也能很快地學會使用，從而不斷提高工作效率。地學會使用，從而不斷提高工作效率。AutoCAD可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計算機和工作站上運行，可以在各種操作系統(tǒng)支持的微型計算機

27、和工作站上運行，并支持分辨率由并支持分辨率由320200到到20481024的各種圖形顯示設備的各種圖形顯示設備40多種，以多種，以及數(shù)字儀和鼠標器及數(shù)字儀和鼠標器30多種，繪圖儀和打印機數(shù)十種。多種，繪圖儀和打印機數(shù)十種。AutoCAD的發(fā)展可分為初級階段（的發(fā)展可分為初級階段（1982.11-84.10，AutoCAD R1.0,1.2, 2.0 ）、中級階段（）、中級階段（85.5-87.9,，R2.17,2.5，, 9.03 ） 、提、提高階段（高階段（88.8-92，R10.0，, 12.0 ） 、高級階段（、高級階段（96.6-99.1, R13,R14, R2000 ）和完善階段

28、（）和完善階段（2001.9-， R2002, ） 。 Autodesk 是世界領先的設計軟件和數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建公司，用于建筑、是世界領先的設計軟件和數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)建公司，用于建筑、機械、通信、娛樂等領域，幫助機械、通信、娛樂等領域，幫助 150 多個國家的多個國家的400多萬用戶推動業(yè)務。多萬用戶推動業(yè)務。當今沒有哪家公司能在當今沒有哪家公司能在產(chǎn)品品種產(chǎn)品品種和和市場占有率市場占有率方面與之匹敵。方面與之匹敵。 Autodesk公司公司1982年成立，年成立，AutoCAD面市；面市；85年成為首家上市的年成為首家上市的 PC CAD 公司；公司；90年，年，Autodesk 成立多媒體部，推出了

29、第一個動畫工成立多媒體部，推出了第一個動畫工作作3D Studio 軟件；軟件；94年，年，Autodesk售出第售出第100萬套萬套AutoCAD，同，同時進入中國市場；時進入中國市場；99年，推出年，推出Autodesk Inventor；1992年年2004年，年，Autodesk收購多家公司；收購多家公司；05年，年，Autodesk營業(yè)收入已超過營業(yè)收入已超過10億美元。億美元。l友好的界面，易學易用、價格便宜、性價比高友好的界面，易學易用、價格便宜、性價比高l完全自動捕捉設計意圖和引導設計修改完全自動捕捉設計意圖和引導設計修改l裝配設計中可以直接參照已有的零件生成新的零件，支持裝配

30、設計中可以直接參照已有的零件生成新的零件，支持“自頂自頂而下而下”方法還是方法還是“自底而上自底而上”的方法進行裝配設計的方法進行裝配設計l全面的零件實體建模功能，二維和三維全關聯(lián)全面的零件實體建模功能，二維和三維全關聯(lián)l標注和細節(jié)繪制工具，能快捷地工程圖紙標注和細節(jié)繪制工具，能快捷地工程圖紙l具有全相關的鈑金設計能力具有全相關的鈑金設計能力l提供完整的開發(fā)工具提供完整的開發(fā)工具(API)，用戶可以用微軟的，用戶可以用微軟的VB、V C或其它或其它支持支持OLE的編程語言建立自己的應用方案的編程語言建立自己的應用方案l豐富的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口豐富的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口Solidwork最早基于最早基于Win

31、dows的三維設計軟件的三維設計軟件Pro/ElPro/E采用參數(shù)化設計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設計采用參數(shù)化設計的、基于特征的實體模型化系統(tǒng)，工程設計人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型l建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，在整個設計過程的任何一處發(fā)生建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，在整個設計過程的任何一處發(fā)生改動，亦可以前后反應在整個設計過程的相關環(huán)節(jié)上改動，亦可以前后反應在整個設計過程的相關環(huán)節(jié)上lPro/E采用三維線框設計的思想，首先建立基準面，在基準面上畫采用三維線框設計的思想，首先建立基準面，在基準面上畫二維草圖，用掃成法將二維

32、輪廓生成三維形體。依次更換參考面，二維草圖，用掃成法將二維輪廓生成三維形體。依次更換參考面，用顯式操作生成形體，盡量避免求交、裁剪等集合運算。用顯式操作生成形體，盡量避免求交、裁剪等集合運算。l隨時記錄特征元素的生成操作過程，當修改標注尺寸值后，用尺隨時記錄特征元素的生成操作過程，當修改標注尺寸值后，用尺寸驅(qū)動方法修改相應二維輪廓，重新運行零件設計過程的全部操寸驅(qū)動方法修改相應二維輪廓，重新運行零件設計過程的全部操作命令，由此實現(xiàn)參數(shù)化特征建模，使曲面、實體、參數(shù)化特征作命令，由此實現(xiàn)參數(shù)化特征建模，使曲面、實體、參數(shù)化特征設計融為一體，可以任意構造復雜零件和裝配件。設計融為一體，可以任意構造

33、復雜零件和裝配件。Pro/E開創(chuàng)了參數(shù)化開創(chuàng)了參數(shù)化特征設計的先河特征設計的先河CATIA 達索飛機公司達索飛機公司67年用年用Bzier曲面建立飛機外形數(shù)學模型，曲面建立飛機外形數(shù)學模型，70年展開幻影年展開幻影數(shù)字化設計。數(shù)字化設計。 74年擴大年擴大CAD規(guī)模，從美國引進洛克希德飛機公司規(guī)模，從美國引進洛克希德飛機公司CADAM系統(tǒng)，系統(tǒng)，75年年100萬美元引進萬美元引進CADAM源程序。源程序。 77年開發(fā)三維交互年開發(fā)三維交互CAD軟件，軟件，78年投入使用年投入使用CATIA。同時建立主數(shù)據(jù)庫，。同時建立主數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一管統(tǒng)一管ADAM二維結構圖和二維結構圖和CATIA三維模型文件

34、。三維模型文件。 81年年IBM公司開始負責經(jīng)銷公司開始負責經(jīng)銷CATIA系統(tǒng)，并組建達索系統(tǒng)公司。系統(tǒng)，并組建達索系統(tǒng)公司。90年年IBM用用2.7億美元收購億美元收購CADAM，92年托付達索管理。年托付達索管理。 97年年3.1億美元收購億美元收購SolidWorks，97年年1.05億美元收購億美元收購Deneb精益制造精益制造布局仿真軟件布局仿真軟件Delmia，98年在美成立年在美成立ENOVIA公司開發(fā)公司開發(fā)PDMII，98年達年達索接管法國馬特拉（索接管法國馬特拉（MATRA）的）的CAD/CAM業(yè)務，包括業(yè)務，包括Euclid等，等，99年年收購收購SmarTeam業(yè)務，業(yè)

35、務，2000年用年用2150萬并購萬并購ACIS 3D業(yè)務。業(yè)務。 至此，達索至此，達索/CATIA完成了完成了PLM的戰(zhàn)略布局，形成產(chǎn)品全生命期的的戰(zhàn)略布局，形成產(chǎn)品全生命期的CAD/CAM/CAE/PDM一體化管理，為數(shù)字化企業(yè)提供電子商務的完整工一體化管理，為數(shù)字化企業(yè)提供電子商務的完整工具，實現(xiàn)產(chǎn)品從初步設計到售后服務的全過程仿真。具，實現(xiàn)產(chǎn)品從初步設計到售后服務的全過程仿真。 其中其中CATIA和和SolidWorks支持產(chǎn)品數(shù)字化設計和仿真，支持產(chǎn)品數(shù)字化設計和仿真，Delmia完成精益完成精益制造過程的數(shù)字定義和仿真，制造過程的數(shù)字定義和仿真，Enovia提供數(shù)字化產(chǎn)品、過程和資

36、源的集提供數(shù)字化產(chǎn)品、過程和資源的集成化、分布式協(xié)同管理。三者構成產(chǎn)品全生命期流程，支持企業(yè)協(xié)同的成化、分布式協(xié)同管理。三者構成產(chǎn)品全生命期流程，支持企業(yè)協(xié)同的知識重用。知識重用。 CATIA V4 93年推出，適合年推出，適合IBM主機和工作站，有主機和工作站，有113種獨立的功能模塊。種獨立的功能模塊。 98年推出年推出CATIA V5 Windows NT。CATIA V4的曲面系統(tǒng)使用的曲面系統(tǒng)使用Bzier形形式，現(xiàn)在改成式，現(xiàn)在改成NURBS形式，且采用形式，且采用DCM約束管理軟件。約束管理軟件。UG UG起源于美國麥道飛機公司，美國通用汽車公司選中起源于美國麥道飛機公司，美國通

37、用汽車公司選中UG作為全公司的作為全公司的CAD、CAE、CAM、IMAN作為作為CIM主導系統(tǒng)，進一步推動主導系統(tǒng)，進一步推動UG發(fā)展。發(fā)展。97年年10月月Unigraphics Solutions公司與公司與Intergraph公司簽約，合并了公司簽約，合并了后者的機械后者的機械CAD產(chǎn)品，將產(chǎn)品，將Solidedge軟件統(tǒng)一到軟件統(tǒng)一到Parasolid平臺上。平臺上。 為了實現(xiàn)強強聯(lián)手的發(fā)展戰(zhàn)略，為了實現(xiàn)強強聯(lián)手的發(fā)展戰(zhàn)略，2001年年EDS并購了并購了SDRC，2004年年SDRC的的IDEAS和和EDS的的UG推出第一個合并版本推出第一個合并版本NX1.0。2003年年11月，月

38、，UGS從從EDS中分離出來獨立發(fā)展。現(xiàn)在又被中分離出來獨立發(fā)展?，F(xiàn)在又被Simens公司收購，稱公司收購，稱Simens PLM Software公司，公司，UG Nx被稱為被稱為Simens NX。 UG是從二維繪圖、數(shù)控加工編程、曲面造型等功能發(fā)展起來的軟件，是從二維繪圖、數(shù)控加工編程、曲面造型等功能發(fā)展起來的軟件，采用參數(shù)化和變量化技術與傳統(tǒng)的實體、線框和表面功能結合。目前采用參數(shù)化和變量化技術與傳統(tǒng)的實體、線框和表面功能結合。目前UG形成了一個從低端到高端，兼有形成了一個從低端到高端，兼有Unix工作站版和工作站版和Windows NT微機微機版的較完善的企業(yè)級版的較完善的企業(yè)級CA

39、D、CAE、CAM、PDM集成系統(tǒng)集成系統(tǒng) 。國產(chǎn)國產(chǎn)CAD 國產(chǎn)國產(chǎn)CAD公司：清華、華科大、浙大、北航等公司：清華、華科大、浙大、北航等 華中科技大學：天喻華中科技大學：天喻InteCAD、 InteSolid，KMCAD等等 清華：清華：TiOpenCAD，TiGEMS等等 北航海爾：北航海爾：CAXA 浙大大天：浙大大天： 新洲軟件：新洲軟件：Solid 3000 國產(chǎn)國產(chǎn)CAD技術成熟度、市場份額與國外技術成熟度、市場份額與國外CAD差距很大差距很大 在設計理念及方法學方面，差不多所有先進的設計理念、設計理論及方法均由國外學者提出。如CAD、CAE、CAM、CPC、PLM、CIMS等

40、。 在軟件工具及手段方面，我國自主開發(fā)的軟件除二維CAD、CAPP、PDM系統(tǒng)占有一定的市場外（主要是低端市場），高端CAD、PLM市場均為國外市場占有；CAM、CAE市場幾乎被國外軟件廠商所壟斷，在該領域目前與國外軟件的差距有拉大的趨勢。 我國CAx軟件商在基礎算法及系統(tǒng)級軟件開發(fā)方面沉淀不深、經(jīng)驗不足，導致系統(tǒng)功能、穩(wěn)定性、復雜度、開放性等方面與國外廠商難以抗衡。 在數(shù)字化設計技術的應用方面，我國中小企業(yè)多數(shù)甩掉圖版，并逐步推廣普及三維CAD應用技術。而許多大型集團企業(yè)在軟件和硬件環(huán)境方面的建設與國外同步，甚至版本更新，但是運用軟件工具進行產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)的能力與國外差距很大。主要原因在于我國

41、企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)基礎數(shù)據(jù)、經(jīng)驗積累不夠，多數(shù)企業(yè)進行簡單的“仿制”開發(fā)，未能形成自主的產(chǎn)品研發(fā)體系，缺乏綜合集成創(chuàng)新能力。1機械CAD技術概述11 機械CAD的概念12 機械CAD的內(nèi)容13 機械CAD的作用2機械CAD系統(tǒng)的構成21 機械CAD系統(tǒng)的構成22 機械CAD系統(tǒng)的硬件23 機械CAD系統(tǒng)的軟件3機械機械CAD技術的發(fā)展技術的發(fā)展31 機械機械CAD的發(fā)展歷程的發(fā)展歷程32 機械機械CAD的發(fā)展趨勢的發(fā)展趨勢qCAD技術是在計算機軟、硬件技術的基礎上發(fā)展起來的，它的發(fā)展過程與計算機技術的發(fā)展息息相關。q自從1945年美國制造出世界上第一臺真空管數(shù)字式計算機ENIAC(Electroni

42、c Numerical Integrator And Computer 電子數(shù)字積分計算機) 以來，利用計算機進行產(chǎn)品輔助設計技術的發(fā)展，大致經(jīng)歷了如下三個階段： 孕育形成階段（20世紀40年代末一50年代末） 成長發(fā)展階段（50年代末一60年代后期） 應用開發(fā)拓展階段(70年代至今) 3機械CAD技術的發(fā)展31 機械CAD的發(fā)展歷程20世紀40年代末50年代末真空管計算機機器語言編制程序設計變壓器、電動機、發(fā)電機等美國、歐洲、日本50年代末60年代后期晶體管計算機高級語言(FORTRAN,ALGOL,COBOL）文件系統(tǒng) (數(shù)據(jù)管理)磁帶、磁鼓、磁盤 （數(shù)據(jù)存儲)圖形顯示、輸出交互式圖形生成

43、技術 (人機交互）I.E.Sutherland“人機圖形通信系統(tǒng)”SKETCHPAD發(fā)展很快，但規(guī)模大，價格昂貴 70年代以后 大規(guī)模集成電路時代 分時操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 計算機網(wǎng)絡 圖形處理軟硬件技術進一步發(fā)展人機交互圖形生成技術更完善鼠標、數(shù)字化儀、圖形輸入板取代光筆光柵掃描圖形顯示器使圖形更形象、逼真計算機控制的精密繪圖機輸出高質(zhì)量的圖紙 各種現(xiàn)代設計方法、設計計算和分析方法 優(yōu)化設計、可靠性設計、系統(tǒng)工程 有限元法、數(shù)值積分、偏微分方程數(shù)值解法 CAD技術走向成熟 70年代 小型機為基礎的CAD系統(tǒng)進入市場，“交鑰匙” 系統(tǒng)(Turn Key System) 80年代 超級小型機及超

44、級微機工作站給CAD技術極大推動 90年代 以微機為基礎的CAD系統(tǒng)受到歡迎CUSTOMERTOOLSCAETOOLSCOSTMODELINGPRODUCI-BILITYKBEDESIGNDRIVERSLIBRARYDRMB2BWEBSERVERWORKFLOW3rd PartyCommercialDRMCADTOOLSDATAEXCHANGEADDITIONALCOMPONENTS.ADDITIONALEXTENSIONS.3rd PartyCommercialPDM3rd PartyCommercialDatabasesCUSTOMERTOOLSCAETOOLSCOSTMODELINGPR

45、ODUCI-BILITYKBEDESIGNDRIVERSLIBRARYDRMB2BWEBSERVERWORKFLOW3rd PartyCommercialDRMCADTOOLSDATAEXCHANGEADDITIONALCOMPONENTS.ADDITIONALEXTENSIONS.3rd PartyCommercialPDM3rd PartyCommercialDatabasesCUSTOMERTOOLSCAETOOLSCOSTMODELINGPRODUCI-BILITYKBEDESIGNDRIVERSLIBRARYDRMB2BWEBSERVERWORKFLOW3rd PartyCommer

46、cialDRMCADTOOLSDATAEXCHANGEADDITIONALCOMPONENTS.ADDITIONALEXTENSIONS.3rd PartyCommercialPDM3rd PartyCommercialDatabases6070年代，以二維繪圖為基礎的年代，以二維繪圖為基礎的CAD設計技術設計技術80年代后期，以三維參數(shù)化特征造型為基礎的年代后期，以三維參數(shù)化特征造型為基礎的3D數(shù)字化產(chǎn)品建模數(shù)字化產(chǎn)品建模90年代中期，以多體動力學、多領域建模仿真、多年代中期，以多體動力學、多領域建模仿真、多學科協(xié)同優(yōu)化為理論基礎的數(shù)字樣機技術學科協(xié)同優(yōu)化為理論基礎的數(shù)字樣機技術90年代后期

47、，以年代后期，以PLM為平臺基礎的多學科、為平臺基礎的多學科、多團隊、跨地域的協(xié)同設計與仿真技術多團隊、跨地域的協(xié)同設計與仿真技術Realistic Simulation基于真實仿真的產(chǎn)品基于真實仿真的產(chǎn)品開發(fā)技術（開發(fā)技術（2010年以年以后）后）CADCAD發(fā)展歷程及展望發(fā)展歷程及展望 集成化 智能化 網(wǎng)絡化 標準化 專業(yè)化 3機械CAD技術的發(fā)展32 機械CAD的發(fā)展趨勢 集成化、集成化、網(wǎng)絡化、網(wǎng)絡化、智能化、標準化、智能化、標準化、專業(yè)化（工具化）專業(yè)化（工具化）集成化的意義集成化一個企業(yè)存在著許多不同時期、不同人員開發(fā)的互相缺乏聯(lián)系的獨立一個企業(yè)存在著許多不同時期、不同人員開發(fā)的互

48、相缺乏聯(lián)系的獨立應用軟件應用軟件(或模塊或模塊)，主要表現(xiàn)在：，主要表現(xiàn)在： 1）功能各異、孤立的系統(tǒng)封閉運行，難于取得及時綜合信息；）功能各異、孤立的系統(tǒng)封閉運行，難于取得及時綜合信息； 2）各孤立系統(tǒng)自成一體，數(shù)據(jù)重復和冗余、浪費資源；）各孤立系統(tǒng)自成一體，數(shù)據(jù)重復和冗余、浪費資源； 3）各孤立系統(tǒng)只能通過各自接口進行轉(zhuǎn)換，易造成信息丟失；）各孤立系統(tǒng)只能通過各自接口進行轉(zhuǎn)換，易造成信息丟失； 4）各孤立系統(tǒng)間不能直接通過數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡實現(xiàn)信息共享；）各孤立系統(tǒng)間不能直接通過數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡實現(xiàn)信息共享； 5）各孤立系統(tǒng)自行開發(fā)，低水平重復，人力資源浪費。）各孤立系統(tǒng)自行開發(fā)，低水平重復，人力資

49、源浪費。集成化的含義多種軟件的數(shù)據(jù)共享、重用，減少數(shù)據(jù)冗余和重復勞動。如產(chǎn)品多種軟件的數(shù)據(jù)共享、重用，減少數(shù)據(jù)冗余和重復勞動。如產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)在設計、工藝、制造、售后階段的集成共享。數(shù)據(jù)在設計、工藝、制造、售后階段的集成共享。多種軟件系統(tǒng)在一個統(tǒng)一框架下運行，操作更方便。如在多種軟件系統(tǒng)在一個統(tǒng)一框架下運行，操作更方便。如在PDM統(tǒng)統(tǒng)一環(huán)境下集成一環(huán)境下集成CAx軟件，軟件間采用內(nèi)部互訪機制。軟件，軟件間采用內(nèi)部互訪機制。不同集成系統(tǒng)有不同的集成層次，如各種功能的不同集成系統(tǒng)有不同的集成層次，如各種功能的CAD系統(tǒng)的集成系統(tǒng)的集成化，化，CAx/PDM/ERP系統(tǒng)集成化，計算機集成制造系統(tǒng)系統(tǒng)

50、集成化，計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)。系統(tǒng)集成既包括硬件集成，也包括系統(tǒng)軟件和應用軟件的集成、系統(tǒng)集成既包括硬件集成，也包括系統(tǒng)軟件和應用軟件的集成、數(shù)據(jù)的集成、過程的集成。數(shù)據(jù)的集成、過程的集成。集成化的要求集成化的示意圖一般系統(tǒng)的集成需要滿足：一般系統(tǒng)的集成需要滿足： 1）集成系統(tǒng)有暢通的信息流和正確的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；）集成系統(tǒng)有暢通的信息流和正確的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換； 2）提供信息共享和軟件共享的機制；）提供信息共享和軟件共享的機制； 3）提供所有軟件信息的版本控制及管理；）提供所有軟件信息的版本控制及管理； 4）信息項改動時，自動跟蹤相關信息項；）信息項改動時，自動跟蹤相關信息項； 5）保證內(nèi)部有一

51、致性的接口和外部有統(tǒng)一的、友好的人機界面；）保證內(nèi)部有一致性的接口和外部有統(tǒng)一的、友好的人機界面； 6）用統(tǒng)一的執(zhí)行控制程序來組織各種信息的傳遞和運行。）用統(tǒng)一的執(zhí)行控制程序來組織各種信息的傳遞和運行。天喻軟件集成解決方案你能設想網(wǎng)絡時代你能設想網(wǎng)絡時代 ，人們?nèi)绾卫?，人們?nèi)绾卫肅AD系統(tǒng)工具進行產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)工具進行產(chǎn)品開發(fā) 在家里、在旅途在家里、在旅途.?？傊?，不受任何時空限制?？傊?，不受任何時空限制網(wǎng)絡化的作用 提供多學科領域開發(fā)團隊的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā)提供多學科領域開發(fā)團隊的協(xié)同產(chǎn)品開發(fā) 支持跨部門、跨行業(yè)、跨地域的企業(yè)協(xié)作支持跨部門、跨行業(yè)、跨地域的企業(yè)協(xié)作 使數(shù)據(jù)共享、知識共享、資源共

52、享使數(shù)據(jù)共享、知識共享、資源共享網(wǎng)絡化應用垂直尾翼垂直尾翼水平尾翼水平尾翼 空中客車公司由歐洲航空防務及航天公司和英宇航系統(tǒng)公司共同擁有，空中客車公司由歐洲航空防務及航天公司和英宇航系統(tǒng)公司共同擁有，總部位于法國圖盧茲的空中客車公司?？湛凸镜脑O計機構和工廠屬于四個總部位于法國圖盧茲的空中客車公司?？湛凸镜脑O計機構和工廠屬于四個全資子公司：法國、德國、西班牙、英國等公司。全資子公司：法國、德國、西班牙、英國等公司。 空中客車在空中客車在4國國5地進行異地聯(lián)合設計，分別在地進行異地聯(lián)合設計，分別在4個國家的多家生產(chǎn)基地異地個國家的多家生產(chǎn)基地異地制造，在法國的圖盧茲和德國的漢堡進行最后的總裝配

53、。制造，在法國的圖盧茲和德國的漢堡進行最后的總裝配。 空客公司的采購網(wǎng)絡遍布全球空客公司的采購網(wǎng)絡遍布全球30個國家，有個國家，有1500家以上的供應商加盟，為了家以上的供應商加盟，為了保證整個供應鏈采購信息的及時溝通，建立了采購門戶網(wǎng)站保證整個供應鏈采購信息的及時溝通，建立了采購門戶網(wǎng)站 Supirworld 。該。該網(wǎng)站加強了空客公司與供應商之間的合作。網(wǎng)站加強了空客公司與供應商之間的合作。 網(wǎng)絡化工作模式網(wǎng)絡化CAD意義企業(yè)生產(chǎn)過程是一個包括產(chǎn)品規(guī)劃、企業(yè)生產(chǎn)過程是一個包括產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品設計產(chǎn)品設計、工藝準備、零部件生產(chǎn)、標準、工藝準備、零部件生產(chǎn)、標準件件/外購件采購、產(chǎn)品組裝檢驗、產(chǎn)

54、品銷售及服務等的信息協(xié)作過程。當前，隨外購件采購、產(chǎn)品組裝檢驗、產(chǎn)品銷售及服務等的信息協(xié)作過程。當前，隨著并行工程等先進制造技術的發(fā)展，建立動態(tài)聯(lián)盟制造體系已成為全球化制造著并行工程等先進制造技術的發(fā)展，建立動態(tài)聯(lián)盟制造體系已成為全球化制造系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，要求現(xiàn)代系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，要求現(xiàn)代CAD技術實現(xiàn)從單機到網(wǎng)絡化技術實現(xiàn)從單機到網(wǎng)絡化CAD技術的轉(zhuǎn)變，支技術的轉(zhuǎn)變，支持動態(tài)聯(lián)盟中持動態(tài)聯(lián)盟中協(xié)同設計協(xié)同設計所需的環(huán)境和設計技術。所需的環(huán)境和設計技術。 智能化的含義研究人們設計思維方式，并用智能技術來表達和處理研究人們設計思維方式，并用智能技術來表達和處理CAD設計過程中的知識，產(chǎn)設計過程中的

55、知識，產(chǎn)生高效的生高效的CAD系統(tǒng)，提高設計自動化程度。系統(tǒng)，提高設計自動化程度。 將人工智能技術，特別是專家系統(tǒng)的技術，與傳統(tǒng)將人工智能技術，特別是專家系統(tǒng)的技術，與傳統(tǒng)CAD技術結合起來，形成智能技術結合起來，形成智能化化CAD系統(tǒng)是機械系統(tǒng)是機械CAD發(fā)展的必然趨勢。發(fā)展的必然趨勢。智能化的必要性現(xiàn)有交互式現(xiàn)有交互式CAD系統(tǒng)優(yōu)勢在于處理數(shù)值型的工作（如計算與繪圖），但工程設系統(tǒng)優(yōu)勢在于處理數(shù)值型的工作（如計算與繪圖），但工程設計中需要經(jīng)驗或知識決策，使用過程中往往要人為干預，因而設計質(zhì)量在一定計中需要經(jīng)驗或知識決策，使用過程中往往要人為干預，因而設計質(zhì)量在一定程度上依賴用戶的經(jīng)驗和知識水平。程度上依賴用戶的經(jīng)驗和知識水平。對對CAD來說，它是一個設計過程，