(8.2.1)-第一講 機械CAD基礎(chǔ)緒論

提綱第一節(jié)機械設(shè)計概述第二節(jié)CAD技術(shù)概述第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介第四節(jié)課程內(nèi)容及要求第一節(jié)機械設(shè)計概述1.機械設(shè)計概念

概念：根據(jù)使用要求確定產(chǎn)品應(yīng)該具備的功能，構(gòu)想出產(chǎn)品的工作原理、運動方式、力和能量的傳遞、結(jié)構(gòu)形狀、以及所用材料等，并將這些內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體的描述，以此作為加工制造產(chǎn)品的依據(jù)。

作用：機械設(shè)計是產(chǎn)品從設(shè)計、制造、裝配、銷售和使用整個生命周期中的第一個環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)。它對產(chǎn)品的性能影響占80%。游梁式抽油機油井柱塞泵工作原理2.機械設(shè)計過程第一節(jié)機械設(shè)計概述

機械設(shè)計過程一般包括：概念設(shè)計、初步設(shè)計及詳細設(shè)計三個階段。概念設(shè)計初步設(shè)計詳細設(shè)計游梁式抽油機3.傳統(tǒng)機械設(shè)計過程的特點每一環(huán)節(jié)靠手工完成。設(shè)計方案靠經(jīng)驗，方案少，不優(yōu)化。不能進行復(fù)雜的力學(xué)分析，難以按動態(tài)的、精

確的方法計算，容易出錯。大部分時間花在零件圖、裝配圖繪制上，可重

用性差。設(shè)計周期長、效率低。傳統(tǒng)設(shè)計工具：繪圖板，計算器等第一節(jié)機械設(shè)計概述提綱第一節(jié)機械設(shè)計概述第二節(jié)CAD技術(shù)概述第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介第四節(jié)課程內(nèi)容及要求第二節(jié)CAD技術(shù)概述1.計算機輔助設(shè)計（CAD）的產(chǎn)生背景詳細設(shè)計的終結(jié)并不意味著最終獲得了一個好的、最優(yōu)的設(shè)計。實際上，機械產(chǎn)品在經(jīng)歷了制造加工、機樣測試、批量生產(chǎn)、以及銷售使用后，將返回大量有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量、性能等的信息，設(shè)計人員再根據(jù)這些信息對產(chǎn)品進行不斷地修改、升級換代。由此可見，機械設(shè)計是一個“設(shè)計——評價——再設(shè)計”的反復(fù)迭代、不斷優(yōu)化的過程。這個過程的特點是：以往都只是人工設(shè)計、設(shè)計周期長。因此，實現(xiàn)某種程度的自動化，縮短設(shè)計周期，降低設(shè)計成本，提高設(shè)計質(zhì)量，就成為機械設(shè)計發(fā)展的迫切要求。正是在這種背景下產(chǎn)生了計算機輔助設(shè)計。游梁式抽油機2.

CAD的定義

CAD，即英文ComputerAidedDesign的縮寫，其含義為：計算機輔助設(shè)計。

計算機輔助設(shè)計是一種利用計算機硬、軟件系統(tǒng)輔助設(shè)計者對產(chǎn)品進行規(guī)劃、分析計算、綜合、模擬、評價、繪圖和編寫技術(shù)文件等設(shè)計活動的總稱。第二節(jié)CAD技術(shù)概述3.

CAD的特點、實質(zhì)和主要作用第二節(jié)CAD技術(shù)概述CAD系統(tǒng)是一個人、機結(jié)合的設(shè)計系統(tǒng)運算速度快、存儲能力大、繪圖精確、能正確無誤的重復(fù)同一操作。具有創(chuàng)造性、能判斷、推理。人機交互、各盡所長

CAD是工程技術(shù)人員與計算機相結(jié)合、各盡所長、應(yīng)用多學(xué)科的方法綜合有效地進行問題求解的先進信息處理技術(shù)。它把人類的決策判斷、創(chuàng)造能力與計算機的高速運算、信息存儲等功能有機結(jié)合起來，從而達到縮短工程產(chǎn)品設(shè)計周期、提高設(shè)計質(zhì)量的目的。簡單地講，CAD是工程技術(shù)人員利用計算機達到最佳的設(shè)計目的。CAD同時它也是一門多學(xué)科的綜合性應(yīng)用新技術(shù)。3.

CAD的特點、實質(zhì)和主要作用第二節(jié)CAD技術(shù)概述CAD技術(shù)的實質(zhì)人機各盡所長人機交互結(jié)合最佳設(shè)計效率

工程設(shè)計過程中應(yīng)用CAD技術(shù)的目的提高設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率能夠充分發(fā)揮設(shè)計人員創(chuàng)造性縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期4.

CAD技術(shù)體系

現(xiàn)代CAD技術(shù)已不僅僅限制于自動繪圖或三維建模，是一門多學(xué)科的綜合性應(yīng)用新技術(shù)，它涉及到以下基礎(chǔ)技術(shù)：圖形處理技術(shù)：如二維（交互）自動繪圖、幾何建模、圖形仿真及其它圖形輸入、輸出技術(shù)。工程分析技術(shù)：如有限元分析、優(yōu)化設(shè)計方法、模擬仿真等。數(shù)據(jù)管理與數(shù)據(jù)交換技術(shù)：如數(shù)據(jù)庫管理、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范及接口技術(shù)等。文檔處理技術(shù)：如文檔制作、編輯及文字處理等。軟件設(shè)計技術(shù)：如窗口界面及圖形用戶設(shè)計、軟件工具及軟件工程規(guī)范等。第二節(jié)CAD技術(shù)概述

現(xiàn)在的CAD往往與CAE、CAPP、CAM、PDM（PLM）集成形成集成化（

CIMS）的系統(tǒng)。CAD：幾何建模，結(jié)構(gòu)設(shè)計；CAE：工程分析，性能優(yōu)化；CAPP：

ComputerAidedProcessPlanning，工藝路線及工序的編制；CAM：生成刀具加工軌跡，生成加工代碼；PDM（PLM,

productlifecyclemanagement）：管理產(chǎn)品開發(fā)過程中的數(shù)據(jù)、流程、團隊和項目任務(wù)。4.

CAD技術(shù)體系第二節(jié)CAD技術(shù)概述5.

CAD系統(tǒng)的基本功能（1）幾何建模第二節(jié)CAD技術(shù)概述三維模型為設(shè)計人員提供直觀的、正確的產(chǎn)品圖形，包括裝配和零件。零件幾何建模、部件（機器、裝備）裝配5.

CAD系統(tǒng)的基本功能（2）工程分析第二節(jié)CAD技術(shù)概述包括產(chǎn)品常規(guī)設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、可靠性分析、動態(tài)分析等科學(xué)計算。有限元分析和模擬5.

CAD系統(tǒng)的基本功能（2）工程分析第二節(jié)CAD技術(shù)概述包括產(chǎn)品常規(guī)設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、可靠性分析、動態(tài)分析等科學(xué)計算。機械系統(tǒng)動態(tài)分析（運動學(xué)、動力學(xué)）5.

CAD系統(tǒng)的基本功能（3）仿真模擬第二節(jié)CAD技術(shù)概述通過動態(tài)仿真的方式為設(shè)計者提供逼真的運動圖像以供決策。加工過程仿真產(chǎn)品性能仿真生產(chǎn)過程仿真（數(shù)字化車間）5.

CAD系統(tǒng)的基本功能（4）工程繪圖第二節(jié)CAD技術(shù)概述CAD設(shè)計結(jié)果需要通過二維工程圖或其他方式輸出。工程圖樣交互（自動）繪制5.

CAD系統(tǒng)的基本功能（5）數(shù)據(jù)處理

CAD系統(tǒng)包含完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，能對設(shè)計、分析、繪圖等所使用的大量數(shù)據(jù)進行存取、查找、比較、綜合等處理。（6）編制設(shè)計文檔或生成報表

能制訂各種技術(shù)文件，如文檔制作、編輯及文字處理等。第二節(jié)CAD技術(shù)概述6.基于CAD的機械設(shè)計過程第二節(jié)CAD技術(shù)概述7.

CAD技術(shù)的特點充分應(yīng)用各種先進的現(xiàn)代設(shè)計方法在設(shè)計過程中能廣泛使用有限元分析、優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計及動態(tài)分析等先進設(shè)計、分析手段；比傳統(tǒng)的邊設(shè)計、邊試驗，直到設(shè)計后期才能弄清產(chǎn)品性能的做法要科學(xué)、省時、省力得多。減輕了勞動強度，提高設(shè)計效率利用CAD技術(shù)，能夠減輕設(shè)計人員的計算、畫圖等重復(fù)性勞動，專注于設(shè)計本身，縮短設(shè)計周期和提高設(shè)計質(zhì)量。提高了產(chǎn)品設(shè)計直觀性和可靠性

CAD的幾何建模功能使得設(shè)計過程不同階段都更加直觀，提高了設(shè)計結(jié)果可靠性；仿真模擬功能在樣機加工之前就可以預(yù)測產(chǎn)品的性能，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的缺陷。第二節(jié)CAD技術(shù)概述7.

CAD技術(shù)的特點設(shè)計與分析統(tǒng)一設(shè)計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索。易于實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的標準化功能企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，包括設(shè)計、圖文、技術(shù)文檔等，實現(xiàn)標準化管理，有利于企業(yè)積累產(chǎn)品資料、繼承歷史的知識財富，并方便產(chǎn)品數(shù)據(jù)的存儲、傳遞、轉(zhuǎn)換和理解有利于實現(xiàn)無圖紙化生產(chǎn)

CAD技術(shù)為實現(xiàn)CAD/CAM的集成和CIMS（計算機集成制造）提供了基礎(chǔ)。第二節(jié)CAD技術(shù)概述

總之，采用CAD技術(shù)可以做到：提高設(shè)計質(zhì)量、縮短設(shè)計周期、降低設(shè)計成本，從而加快了產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度，使企業(yè)保持良好的競爭力。

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，CAD技術(shù)已廣泛應(yīng)用于機械、電子、建筑、土木工程、航天、紡織、醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域。

應(yīng)用CAD技術(shù)來進行產(chǎn)品設(shè)計，能使設(shè)計、生產(chǎn)、維修工作快速而高效率地進行，所帶來的經(jīng)濟效益是十分明顯的。以上世紀80年代末、90年代初的成果為例：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。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(shù)。美國GM公司汽車設(shè)計中應(yīng)用CAD技術(shù)，使新型汽車的設(shè)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﹪。第二節(jié)CAD技術(shù)概述8.

CAD技術(shù)的應(yīng)用以前波音飛機的維修手冊疊起3米多厚，現(xiàn)在只需1張光盤，原因是采用了CAD技術(shù)。

美國道格拉斯公司生產(chǎn)F15戰(zhàn)斗機，用CAD技術(shù)試制第一架飛機便解決了發(fā)動機氣道和機艙密封等關(guān)鍵問題。1989年美國國家工程科學(xué)院對人類25年（1965—1989）當(dāng)代10項最杰出的工程技術(shù)成就進行評比，結(jié)果CAD為第4。1990年全球CAD銷售總額超過100億美元，年增長率高達15%以上，明顯高于其他產(chǎn)業(yè)的增長率。瀘東造船廠應(yīng)用CAD技術(shù)后，生產(chǎn)技術(shù)準備周期縮短1/3以上，造船的設(shè)計開發(fā)能力提高一倍。寰球化工工程公司應(yīng)用CAD技術(shù)，在盤綿乙烯裝置工程中，進行碰撞檢測后，使95%以上的錯誤得以糾正，在總長20多萬米的管道設(shè)計中，施工結(jié)束后剩余鋼管不到10米。第二節(jié)CAD技術(shù)概述8.

CAD技術(shù)的應(yīng)用9.

CAD技術(shù)的發(fā)展階段

CAD技術(shù)是在計算機軟、硬件技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，從上世紀50年代開始利用計算機進行產(chǎn)品輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，大致經(jīng)歷了如下5個階段：孕育階段（20世紀50年代）成長階段（20世紀60年代）發(fā)展和應(yīng)用階段（20世紀70年代）普及階段（20世紀80年代）集成階段（20世紀90年代至今）第二節(jié)CAD技術(shù)概述（1)孕育階段（20世紀50年代）美國麻省理工學(xué)院（MIT）于1950年在它研制的名為“旋風(fēng)”的計算機上采用了陰極射線管(CRT)做成的圖形終端，并能被動地顯示圖形。其后出現(xiàn)了光筆，人們開始了交互式計算機圖形學(xué)的研究。50年代中期，計算機已應(yīng)用于工程和產(chǎn)品設(shè)計的分析計算，促進了計算機輔助工程(CAE)技術(shù)的發(fā)展。9.

CAD技術(shù)的發(fā)展過程第二節(jié)CAD技術(shù)概述（2)成長階段（20世紀60年代）這一階段是交互式計算機圖形學(xué)發(fā)展的最重要時期。1962年美國學(xué)者IvanSutherland研究出了名為Sketchpad的系統(tǒng)，這是一個交互式圖形系統(tǒng)，能在屏幕上進行圖形設(shè)計與修改，由此出現(xiàn)CAD這一術(shù)語，并掀起了大規(guī)模研究CG的熱潮。其后，美國的一些公司推出了一些CAD系統(tǒng)。到了20世紀6O年代后期，存儲管式顯示器以其低廉的價格進入市場，降低了CAD系統(tǒng)的成本，促進了計算機圖形學(xué)和CAD技術(shù)的迅速發(fā)展。9.

CAD技術(shù)的發(fā)展過程第二節(jié)CAD技術(shù)概述（3)發(fā)展和應(yīng)用階段（20世紀70年代）計算機交互圖形技術(shù)和三維幾何造型技術(shù)（線框、曲面和實體模型）為CAD技術(shù)的發(fā)展

奠定了基礎(chǔ)?；诖笮蜋C的商用CAD／CAM系統(tǒng)開始面市。基于小型機的所謂交鑰匙系統(tǒng)（turnkeysystem），它包括圖形輸入及輸出設(shè)備和相應(yīng)

的CAD／CAM軟件，以其優(yōu)良的性能價格比，開始向中、小型企業(yè)擴展?？偟膩碚f，70年代是CAD技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用階段，各功能模塊漸趨完善，但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)尚不統(tǒng)一，應(yīng)用主要集中在計算機繪圖和有限元分析方面，集成性差。9.

CAD技術(shù)的發(fā)展過程第二節(jié)CAD技術(shù)概述（4）普及階段（20世紀80年代）

幾何造型技術(shù)已經(jīng)成熟，并成為CAD系統(tǒng)的核心。隨著超級微型機和工作站迅速占領(lǐng)市場，各CAD廠商將原來在大型機和小型機上的CAD／CAM

系統(tǒng)紛紛向新的硬件平臺移植或重新開發(fā)。這一階段CAD／CAM系統(tǒng)具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫；系統(tǒng)有較好的集成；特征建

模及二、三維參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)開始出現(xiàn)。這一階段的應(yīng)用從二維繪圖發(fā)展為三維建模；實現(xiàn)了CAD／CAE／CAM的集成，應(yīng)用取得了顯

著效益。9.

CAD技術(shù)的發(fā)展過程第二節(jié)CAD技術(shù)概述（5）集成階段（20世紀90年代至今）

CAD向集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和標準化方向發(fā)展。隨著世界市場的多變與激烈競爭，隨著各種先進設(shè)計理論和先進制造模式的發(fā)展，隨著高檔微機、操作系統(tǒng)和編程軟件的發(fā)展，隨著因特網(wǎng)的迅速發(fā)展，CAD技術(shù)正在經(jīng)歷著前所未有的發(fā)展機遇與挑戰(zhàn)。9.

CAD技術(shù)的發(fā)展過程第二節(jié)CAD技術(shù)概述10.目前國際知名CAD軟件及公司

當(dāng)前，國際上面向制造業(yè)的CAD軟件公司主要有:DassaultSystemes、Simens、PTC和Autodesk。軟件：高檔：CATIA、UG中檔：Pro/E低檔：Solidworks、Solidedges、AutoInventor二維：AutoCAD第二節(jié)CAD技術(shù)概述11.

CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢集成化為適應(yīng)設(shè)計與制造自動化的要求，特別是適應(yīng)計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）的要求，進一步提高集成水平是CAD系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。智能化現(xiàn)有的CAD技術(shù)在機械設(shè)計中只能處理數(shù)值型的工作，包括計算、分析與繪圖。然而在設(shè)計活動中存在另一類符號推理工作，包括方案構(gòu)思與擬定、最佳方案選擇、評價、決策，以及參數(shù)選擇等等。這些工作依賴于一定的知識模型，采用符號推理方法才能獲得圓滿解決。因此將人工智能技術(shù)，特別是專家系統(tǒng)的技術(shù)，與傳統(tǒng)CAD技術(shù)結(jié)合起來，形成智能化CAD系統(tǒng)是CAD技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。第二節(jié)CAD技術(shù)概述11.

CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢標準化隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)標準化問題越來越顯示出它的重要性。迄今已制定了不少與CAD技術(shù)相關(guān)的標準，例如：面向圖形設(shè)備的標準CGI；面向用戶的圖形標準GKS；面向不同CAD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換標準STEP等。網(wǎng)絡(luò)化在CAD技術(shù)的應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，大大地增強了CAD系統(tǒng)的能力，而沒有網(wǎng)絡(luò)的計算機簡直是不可想象的，更不用談CAD技術(shù)的集成化。第二節(jié)CAD技術(shù)概述11.

CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢可視化

可視化是指運用計算機圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將設(shè)計過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)及計算結(jié)果轉(zhuǎn)換為圖形或圖像在屏幕上顯示出來，并進行交互處理的理論、方法和技術(shù)。它可使往日機械設(shè)計過程中冗繁、枯燥的數(shù)據(jù)變成生動、直觀的圖形或圖像，更利于將概念設(shè)計轉(zhuǎn)換到幾何模型，容易發(fā)揮人們的創(chuàng)造力。第二節(jié)CAD技術(shù)概述12.

CAD技術(shù)應(yīng)用成果資料查閱CAD技術(shù)應(yīng)用的最直接成果就是CAD軟件系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用。這方面的資料查閱可借助于計算機網(wǎng)絡(luò)。國內(nèi)外CAD軟件公司網(wǎng)站國內(nèi)有關(guān)部門、行業(yè)與CAD技術(shù)相關(guān)官方網(wǎng)站高校BBS國內(nèi)期刊網(wǎng)……等。第二節(jié)CAD技術(shù)概述提綱第一節(jié)機械設(shè)計概述第二節(jié)CAD技術(shù)概述第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介第四節(jié)課程內(nèi)容及要求1.

CAD系統(tǒng)的硬件

一個完整的CAD系統(tǒng)包括：

CAD系統(tǒng)的硬件和CAD系統(tǒng)的軟件兩部分。

CAD系統(tǒng)的硬件是指：計算機系統(tǒng)中的全部可以感觸到的物理裝置。包括：計算機主機、外存儲器及計算機網(wǎng)絡(luò)圖形輸入設(shè)備圖形輸出設(shè)備圖形顯示設(shè)備

CAD系統(tǒng)的硬件組成，如右圖所示。第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介CAD系統(tǒng)的硬件（1）計算機主機及外存儲器

計算機主機：是整個計算機系統(tǒng)的核心，它由兩部分組成：中央處理器（CPU）、主存儲器（或稱內(nèi)存）。中央處理器（CPU）包括：控制器和運算器。

控制器：指揮和協(xié)調(diào)整個計算機的工作，包括負責(zé)解釋指令，控制指令的執(zhí)行順序，訪問存儲器等。

運算器：負責(zé)執(zhí)行指令所規(guī)定的算術(shù)和邏輯運算。主存儲器：用來存放指令和數(shù)據(jù)，一般包括：ROM和RAM兩部分。

外存儲器：與內(nèi)存的區(qū)別在于它設(shè)置在計算機主機之外。常見種類有：（移動）硬盤、光盤和U盤等。第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介（2）圖形輸入設(shè)備

計算機及外存儲器是通過輸入、輸出設(shè)備與外界來溝通信息的。所謂信息輸入，就是把外界的信息變成計算機能夠識別的電子脈沖，即由外圍設(shè)備將數(shù)據(jù)送到計算機內(nèi)存中。所謂信息輸出，就是將計算機內(nèi)部編碼的電子脈沖翻譯成人們能夠識別的字符或圖形，即從計算機的內(nèi)部將數(shù)據(jù)傳送到外圍設(shè)備。能夠?qū)崿F(xiàn)輸入操作的裝置就被稱作輸入設(shè)備，CAD系統(tǒng)所使用的輸入設(shè)備主要包括：第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介鍵盤、鼠標數(shù)字化儀：通過電磁感應(yīng)原理進行圖形坐標點輸入的專用設(shè)備。鍵盤、鼠標、數(shù)字化儀（2）圖形輸入設(shè)備三坐標測量設(shè)備：包括三坐標測量儀、激光三維掃描儀等。圖形、圖像掃描儀：能快速完成圖形信息的輸入，生成位圖信息，經(jīng)矢量化處理將位圖轉(zhuǎn)換為矢量化圖形。數(shù)碼相機：將光學(xué)真實圖象轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖象。其他輸入裝置：如觸摸屏、聲響交互輸入、數(shù)據(jù)手套等。第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介三坐標測量儀數(shù)據(jù)手套激光三維掃描儀圖形、圖像掃描儀（3）圖形輸出設(shè)備CAD系統(tǒng)所使用的圖形輸出設(shè)備主要包括：打印機、繪圖儀等。打印機：有針式、噴墨、激光打印機。繪圖機：現(xiàn)有噴墨繪圖機、筆式繪圖機等。3D打印機：采用材料累加成型原理，由CAD數(shù)據(jù)直接控制打印機x、y、z三軸運動。第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介筆式繪圖機噴墨式繪圖機3D打印機（3）圖形輸出設(shè)備筆式繪圖機（滾筒式、平板式）的工作原理是：通過步進電機控制筆相對紙的運動來繪出圖形，如右圖及下圖所示。第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介滾筒式繪圖機工作原理平板式繪圖機工作原理筆架的走步方向直線的插補原理用折線逼近直線（4）圖形顯示設(shè)備

圖形顯示器像一個窗口，使設(shè)計者能及時了解人機間的信息交互情況。

圖形顯示器不但能顯示字符信息，而且能隨時顯示所設(shè)計的圖形，并能讓用戶對這些圖形進行增、刪、改、移動等交互操作，因此它不單純是被動地顯示圖形，而且是一種交互式的圖形顯示。目前，計算機圖形顯示器包括：光柵掃描顯示器液晶顯示器立體顯示器：頭盔顯示器、立體眼鏡、立體投影儀第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介頭盔顯示器立體眼鏡虛擬現(xiàn)實投影儀（4）圖形顯示設(shè)備像素(Pixel:PictureCell)：是最小的屏幕（圖像）顯示單位，其大小取決于顯示器的尺寸和分辨率。分辨率(Resolution)：計算機顯示器在水平或豎直方向單位長度上能識別的最大像素個數(shù)。如800*600，1024*768，1280*1024等。

第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介由于屏幕上的象素點是縱橫方向排列的小矩形，故在屏幕上由這些象素點所構(gòu)成的直線或圓弧都是由許許多多水平或垂直的小線段所構(gòu)成的。分辨率不高的顯示器上，圓弧的斜直線看上去呈鋸齒狀的原因。屏幕上直線的近似表示坐標系下直線的近似表示2.

CAD系統(tǒng)的軟件一般而言，CAD系統(tǒng)的軟件可分為兩大類：系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件：主要用于計算機管理、維護、控制及運行，以及計算機程序的翻譯和執(zhí)行。它也是應(yīng)用軟件賴以工作的基礎(chǔ)。

系統(tǒng)軟件主要分為以下幾類：操作系統(tǒng)：主要功能是管理文件及各種輸出輸入設(shè)備。微機上常用操作系統(tǒng)如MS-DOS、Windows及Unix等；程序設(shè)計語言和語言編譯系統(tǒng)：匯編語言，Basic,Fortran,C語言及C++等；窗口系統(tǒng)：如Apple公司的Macintosh，Microsoft公司的Windows等；網(wǎng)絡(luò)通信及管理軟件數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理軟件：如FoxBASE，ORACLE等。第三節(jié)CAD系統(tǒng)簡介2.

CAD系統(tǒng)的軟件支撐軟件：一般包括：交互式二維繪圖軟件：主要完成二維工程圖樣的繪制，如AutoCAD、CAXA等。三維造型軟件：如Solidworks、