cad技术的应用和发展

cad技术的应用和发展（通用11篇）

cad技术的应用和发展 篇1

CAD技术作为成熟的普及技术已在企业中广泛应用，并已成为企业的现实生产力。围绕企业创新设计能力的提高和网络计算环境的普及，CAD技术的发展趋势主要围绕在标准化、开放式、集成化、智能化四方面。

1．标准化 除了CAD支撑软件逐步实现ISO标准和工业标准外，面向应用的标准构件（零部件库）、标准化方法也已成为CAD系统中的必备内容，且向着合理化工程设计的应用方向发展。

CAD软件一般应集成在一个异构的工作平台之上，为了支持异构跨平台的环境，就要求它应是一个开放的系统，这里主要是靠标准化技术来解决这个问题。目前标准有两大类：一是公用标准，主要来自国家或国际标准制定单位；另一是市场标准，或行业标准，属私有性质。前者注重标准的开放性和所采用技术的先进性，而后者以市场为导向，注重考虑有效性和经济利益。后者容易导致垄断和无谓的标准战。

2．开放性 CAD系统目前广泛建立在开放式操作系统窗口95／98／NT和UNIX平台上，在Java LINUX平台上也有CAD产品，此外CAD系统都为最终用户提供二次开发环境，甚至这类环境可开发其内核源码，使用户可定制自已的CAD系统。

3．集成化 CAD技术的集成化体现在三个层次上：其一是广义CAD功能CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP经过多种集成形式成为企业一体化解决方案，推动企业信息化进程。目前创新设计能力（CAD）与现代企业管理能力（ERP、PDM）的集成，已成为企业信息化的重点；其二，是将CAD技术能采用的算法，甚至功能模块或系统，做成专用芯片，以提高CAD系统的效率；其三是CAD基于网络计算环境实现异地、异构系统在企业间的集成。应运而生的虚拟设计、虚拟制造、虚拟企业就是该集成层次上的应用。

4．智能化 设计是一个含有高度智能的人类创造性活动领域，智能CAD是CAD发展的必然方向。从人类认识和思维的模型来看，现有的人工智能技术对模拟人类的思维活动（包括形象思维、抽象思维和创造性思维等多种形式）往往是束手无策的。因此，智能CAD不仅仅是简单地将现有的智能技术与CAD技术相结合，更要深入研究人类设计的思维模型，并用信息技术来表达和模拟它。这样不仅会产生高效的CAD系统，而且必将为人工智能领域提供新的理论和方法。CAD的这个发展趋势，将对信息科学的发展产生深刻的影响。

cad技术的应用和发展 篇2

关键词：制造业,CAD/CAM技术,应用

1 引言

当今的机械制造业已不是传统意义上的机械加工,而是集机械、电子、光学、信息、材料、生物、能源、管理等学科的最新成就为一体的新技术综合体系,世界各国的经济竞争,也主要体现在先进制造技术的竞争上,先进制造技术的发展已成为当代国际间科技竞争的重点。在这种新形势下,我国机械制造业面临着巨大的挑战和机遇,机械制造中综合应用的CAD/CAM技术,曾为制造业提供了强有力的技术支持,它的应用现状及发展趋势必将对我国的机械制造业产生深远的影响。

2 CAD/CAM的发展与应用

中国作为世界制造业大国,制造业总体规模已居世界第4位(仅次于美、日、德、中),但却不是制造业的强国!我国如何尽快地由制造业大国成为制造业强国呢?21世纪初的机械制造业,总的发展趋势为:柔性化、灵捷化、智能化、信息化(网络化),信息产业将成为社会的主导产业,机械制造业也将由信息主导,并采用先进生产模式、先进制造技术、先进组织管理方式组成全新的机械制造业。

CAD/CAM技术是一项利用计算机系统帮助人们完成产品的设计与制造的新技术,它是计算机技术在零件生产中综合应用的新飞跃。CAD包括建立几何模型、工程分析、产品分析、动态模拟、自动绘图等;CAM包括数字化控制、工艺过程设计、机器人、柔性制造系统(FMS)、工厂管理等,CAD/CAM技术是制造自动化技术的主要组成部分。

自改革开放政策实施以来,我国CAD/CAM技术有了长足发展,已逐步用于企业,但整体来说,我国目前CAD/CAM软件不管是从产品开发水平还是从商品化、市场化程度都与发达国家尚有不小差距。例如:不少企业对CAD的认识还仅停留在绘图阶段,从而使CAD产生的效益尚未充分发挥;CAD/CAM软件应用人员参差不齐,CAD软件不能得到高效率应用是目前存在的一个[1]。

据2007年中国制造业产品创新数字化市场发展研究报告摘要分析[2],从全球市场来看,CAD、CAM、EDA、仿真分析及技术出版等工具类软件的销售容量达132亿美元,而该领域市场的主要投资驱动力来源于EDA和中端三维CAD的投入,高端三维CAD和仿真分析的增长速度有所放缓,工具类市场2007年中将达140亿美元。与国际市场相比,中国的该市场仍就处于发展初期阶段,具有巨大的发展潜力,我国目前CAD/CAM软件不管是从产品开发水平还是从商品化、市场化程度都与发达国家尚有不小差距。

3 从CAD/CAM软件使用看目前中国制造业的现状

3.1 二维CAD市场

在我国的制造业,二维CAD市场仍占相当大的使用份额,而二维绘图软件中,Autodesk公司的Auto CAD无疑仍然是龙头老大,它以极高的精度、完善的图形绘制功能、方便的二次开发、较强的数据交换能力、良好的用户界面、多操作平台以及极为强大的Internet功能占据着很大的市场份额。

国产二维CAD发展至今已有20年的历程,在这20年风风雨雨的发展过程中,CAD行业由原来的几十家到现在所剩知名品牌不超过5家。而随着中国政府对知识产权的管理力度逐渐加大,企业对正版化的意识逐渐加强,推动了国内二维CAD市场的蓬勃发展,在2007年中迎来了二维CAD市场发展的“第三次浪潮”,中望、浩辰、尧创(开目)、清软英泰、CAXA、艾克斯特、炜衡、圆方、凯思、大天、天喻、华途、大恒等国内厂商纷纷推出新品,并对Auto CAD市场带来了一定的挑战,尤其是中望表现抢眼。由于正版化是该轮发展的关键因素,因此企业在购买二维CAD时,不是按套数来购买,而是一个完整的正版化解决方案。

而三维CAD的推广在我国企业中发展并不迅速,其原因有如下几方面:

一是虽然我国的二维CAD软件有了较好的发展,但三维CAD技术相对较落后,而国外的三维CAD软件价格高昂,中国制造业的绝大多数用户无法接受。一套国产二维CAD目前的市场价格在3000-4000元,而一套三维CAD目前市场价格在4万-20万不等,无法承受如此昂贵的价格,使三维CAD产品在中国制造业中难以像二维CAD一样得到广泛推广。

二是中国企业制造业人员的素质相对还比较薄弱,特别是民营及乡镇企业,加工工人一般只会看二维图纸,中国的企业往往还是打印出二维工程图纸再晒蓝图到车间加工生产。而国外的一些机械制造行业,他们采用三维CAD的目的是为了减少人力、加速产品投放市场时间、使产品达到更高的精度,他们采用三维CAD设计,设计完的图纸并不需要打印蓝图,直接通过网络传到加工中心生产。

三是虽然目前二维CAD已经成为工程师们必不可缺少的工具,但1990年代二维CAD的推广时也受到了很大的阻力,由于当时我国的计算机知识及计算机的使用率远不及现在普及,很多计算机知识比较薄弱的工程师,学习二维CAD时很费劲,觉得很难掌握,通过十几年对二维CAD的应用,工程师们已经习惯了二维绘图。现在随着三维CAD的推广,大家对三维CAD有了一定的认识,也意识到它的优点,不过,三维CAD比二维CAD难以掌握,这使大多数工程师们很难在短时间内熟练掌握,如果突然全部转变成三维,大多数工程师们恐怕还一下难以接受。所以这种因素也一定程度上阻止了三维CAD的迅速推广,所以在我国机械制造企业中大多数还是应用二维CAD。

3.2 三维CAD市场

虽然如此,但三维CAD仍然是未来CAD的发展方向。由于企业需求明显,技术比较成熟,Siemens、PTC、达索系统、Autodesk及Solid Works等厂商在此背景下,通过加强渠道管理,均实现迅速增长,从主流三维CAD厂商(中端三维CAD)来看,二维设计逐渐走向三维设计是一趋势,因此该领域的厂商重点关注的是现有的二维CAD用户(其中绝大部分是Auto CAD的用户),并纷纷将验证功能嵌入到三维CAD系统中,推动企业设计验证一体化的发展,使得中端主流三维CAD取得了较快的发展。

在机械制造业流行的三维软件主要有如下几种:

(1)Unigraphic(UG):UG是源于美国麦道(MD)公司的产品,是由美国通用汽车公司EDS分部的独立子公司Unigraphic Solutions开发的,集CAD/CAM/CAE于一体的机械工程辅助系统,适用于航空、航天、汽车、通用机械及模具等的设计、分析及制造工程。UG是将优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框、表面功能结合在一起,还提供了二次开发工具GIRP、UFUNG、ITK,允许用户扩展UG的功能。

(2)Pro/Engineer:(高端三维CAD)它是美国参数技术公司(PTC)1988年的产品,是世界上最大的三维CAD软件,具有先进的参数化设计、基于特征设计的实体造型、单一数据库和便于移植设计思想的特点,用户界面友好,符合工程技术人员的机械设计思想,能将整个设计和生产过程集成在一起。最近几年Pro/E已成为三维机械设计领域里最富有魅力的软件,自1990年代中期,国内许多大型企业开始选用Pro/ENGINEER,发展至今,已拥有相当大的用户群,尤其是在中国模具工厂得到了非常广泛的应用。

(3)由美国Solid Works公司基于Windows平台全参数化特征造型开发的Soildworks软件(中端三维CAD)。Solid Works一贯倡导三维CAD软件的易用性、高效性,作为机械CAD的发展方向,易学易用、界面友好的三维设计软件Solidworks在三维领域中占有不可忽视的地位。Solidworks是一个基于三维造型的设计软件,它的设计思路是:实体造型→虚拟装配→二维图纸。你可以画出3D效果的零件图,而不是二维的图纸,可以用这些3D零件生成二维的图纸和三维的装配图。通过数据转换接口,Solidworks可以很容易地将市场上几乎所有的机械CAD软件集成到其设计环境中来,其支持的数据类型有:IGES、DXF、DWG、SAT(ACSI)、STEP、STL、VDAFS(VDA)、VRML、Parasolid等。Solidworks可通过读取Auto CAD的二维DWG图形文件作为旋转、拉伸、扫描、放样的草图,很方便地解决从二维向三维的过渡问题。其应用领域相当广泛,从模具设计、包装机械设计及家电产品设计等都有应用。

4 结语

总之,凭借政府的支持,依靠科学技术水平的提高,着力于计算机技术的发展和CAD/CAM技术的应用,中国一定能成为真正的世界制造业强国。

参考文献

[1]高慧.CAD/CAM技术及应用对我国机械制造业的影响[J].机械管理开发,2007(4):79-81.

[2]黄山市科学技术情报研究所.2007年中国制造业产品创新数字化(PLM)市场发展研究报告摘要[EB/OL].http://www.hskjinfo.gov.cn/hsskjj/zzy/news.asp?id=549.

CAD三维建模技术的发展及应用 篇3

关键词CAD；三维建模；发展；水利工程

中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0187-01

建模技术是CAD的核心技术，其研究、发展和应用，就代表了CAD技术的研究、发展和应用。从20世纪50年代至今建模技术的发展经历了二维建模、三维几何建模、特征建模（包括参数化和变量化建模）及产品集成建模的发展过程。二维建模是最初的CAD技术用来解决二维绘图问题，后来发展为三维的几何建模技术。三维几何建模又分为线框建模、曲面建模和实体建模。随着建模技术的发展和实际应用要求，到

20世纪80年代后期又出现了参数化和变量化的建模要求。采用参数化建模技术，参数与设计对象的控制尺寸有显示对应关系，设计结果的修改受尺寸驱动。

三维图形与二维图形的最显著的区别在于两者给人的视觉效果，二维图形因缺乏立体感，致使多数人需经过专业训练才能看懂其中所表示的确切意义。而三维图形则不同，绝大多数人都能一看就明白其表达的含义。所以若能直接绘出物体的三维图，如利用若干个视图、剖视图等来表示一个实体，那么，与非专业人士的交流就相对直接了。

1三维线框模型

线框模型是指用点、直线和曲线表示三维对象边界的AutoCAD对象。用三维线框模型能很好的表现出三维对象的内部结构和外部形状，但不能支持隐藏、着色和渲染等操作，此外由于构成线框模型的每个对象都必须单独绘制和定位，因此，这种建模方式最为费时。

在AutoCAD 中构建线框模型时，可以使用三维多段线、三维样条曲线等三维对象，可以通过变换UCS 在三维空间中创建二维对象。虽然构建线框模型较为复杂，且不支持着色、渲染等操作，但使用线框模型可具有以下几种优点：①可以从任何有利位置查看模型；②自动生成标准的正交和辅助视图；③易于生成分解视图和透视图；④便于分析空间关系。

线框造型对于平面形体是十分有效的，但对于含有曲面的形体却有明显的不足，因为含有曲面的形体其轮廓线并非都是棱线。凡不为棱线的轮廓线都是不能确定的，它随着观察点视点和视角的变化而变化，这类问题必须由表面造型来解决。

2三维表面模型

在AutoCAD中，曲面对象是用多边形网格来定义的，因此AutoCAD 的曲面对象并不是真正的曲面，而是由网格近似表示的。由于曲面是由网格近似得到的，因此网格的密度决定了曲面的光滑程度。网格的密度越大，曲面越光滑，但同时也使数据量大大增加。用户可以根据实际情况指定网格的密度。网格的密度由包含M*N个顶点的矩阵决定，类似于用行和列组成栅格，M和N分别指定网格顶点的列和行的数量。

AutoCAD提供了多种预定义的三维曲面对象，包括长方体表面、楔体表面、棱锥面、圆锥面、球面、下半球面、上半球面、圆环面和网格等。除了预定义的三维曲面对象外，AutoCAD还提供了多种创建网格曲面的方法。用户可以将指定的二维对象通过面域创设进行拉伸和旋转以定义新的曲面对象，也可以将指定的二维对象作为边界来定义新的曲面对象。

3三维实体模型

实体造型的概念早在20世纪60年代初期就已提出来了，因当时在理论和技术上不甚成熟，所以直到20世纪70年代才开始在CAD/CAM系统中获得应用。1973年，英国的I.C.Braid提出，采用立方体、圆柱体和椎体等基本体素“积木板”，通过交、并、差集合运算拼合地方法构造复杂实体。以此为契机，实体造型的理论和迅速发展。80年代后，一批实用性较强的实体造型系统相继推出。

三维实体对象不仅包括对象的边界和表面，还包括对象的体积，因此具有质量、体积和质心等质量特征。使用实体对象构建模型比线框和曲面对象更为容易，而且信息完整，歧义最少。此外，还可以通过AutoCAD输出实体模型数据，提供给计算机辅助制造程序使用或进行有限元分析。AutoCAD提供了多种预定义的三维实体对象，包括长方体、圆锥体、球体、楔体和圆环体等。除了预定义的三维实体对象之外，还可以将二维对象通过拉伸或旋转来定义新的实体对象，也可以用布尔运算来创建各种组合实体。这种方法基于实体模型可以用体素构造法表达的思想，通过各实体元素之间的布尔运算来构造更为复杂的三维实体。另外，对于已有的实体对象还可以进行倒角、切割等各种修改。

实体建模工具栏如图1所示。

基于以上的建模思想，并且基本建模是建模软件中最基本和常用的方法。包括基本实体、旋转、拉伸、布尔运算和放样等建模方法。运用以上方法可以得到绝大多数的常用模型。

4三维实体建模在水利工程中的应用

当前，随着我国水利水电事业的迅速发展，一批大型水利水电工程相继开工建设，这对水利水电工程设计、施工、管理等各方面都提出了更高的要求，传统的水利水电工程设计方法和手段已无法满足大型水利水电工程所提出的高效、直观的设计要求，特别是在日益重视环境保护、倡导生态水利水电工程的今天更是如此。因此，用现代先进的计算机技术来改造传统的水利水电行业，实现水利水电工程建设的数字化、可视化、智能化转变，是工程设计者和决策者的共同愿望。计算机辅助设计（CAD）技术在水利水电工程设计领域中的成功应用，使传统的水电工程设计摆脱了图板，实现了二维CAD设计，但是并没有改变设计成果不直观的状况。计算机三维建模技术的发展和应用，使水利水电工程计算机三维模型应运而生，为人们提供了具有真实感的三维视觉模型，以便在工程设计阶段即可在计算机上看到工程的未来景象，结束了过去只能通过沙盘模型来预览工程完建形象的历史。借助计算机三维模型可以对设计方案进行可视化分析和评价，来检验设计方案是否得当，枢纽布置是否合理等。另外，依据施工设计成果，可以利用三维动画技术和虚拟现实技术来模拟施工进度、施工工艺，从而评价施工方案的合理性，为设计者和决策者提供指导和决策依据。

参考文献

[1]刘筠,卢超,陈星.关于AtuoCAD三维建模方法的讨论[J].高校理科研究.

[2]孙家广.计算机辅助几何造型技术[M].北京:清华大学出版社.

[3]张仪芳.AutoCAD三维实体模型及应用[J].浙江万里学院学报,2001,6(2).

[4]孙家广.计算机图形学[M].北京:清华大学出版社,2000.

[5]吴坚,郑康平.一种检测点是否在多边形或多面体内的方法[J].小型微型计算机系统,2003,24(12):2200-2203

[6]胡建生,彭志强.CAXA实体设计实用案例教程[M].北京:化学工业出版社,2004.

cad技术的应用和发展 篇4

目前住宅楼智能化程度越来越高，预埋电气管线越来越复杂，包括分户进户干线、照明、插座、电视、电话、网络、煤气探测器、紧急报警、窗磁门磁、可视对讲、消防探测器、消防广播、手动报警、控制模块、应急照明等各种类型的管线交叉施工。并且强电井、弱电井、管道井、风道、电梯井集中设臵，因此更加增强了管线预埋的施工难度，结果通常是在强电井、弱电井集中部分的管线布臵密集、交叉严重，有时管线将整个楼板布满甚至出现三层以上交差，并且户内存在强、弱电插座间距过小、插座和散热器位臵重合等问题。不仅不符合规范要求，更严重的是严重影响了后道工序的施工、影响了结构了强度。另外，管线成品保护难度大，在后面的工序施工时会将管线交叉部位压坏，管线变形严重，导致穿线时线管不通。

在水电施工图纸尤其是电气图纸的设计中，通常是穿线导管、开关插座、照明灯具、弱电末端、散热器等的位臵在图纸上是不明确定位的，只是示意了线路的连接走向，但是在施工的过程中，必须严格按照规范要求施工，比如：开关距门边150mm—200mm，强、弱电插座间距300mm以上，插座和散热器间距200mm以上，和侧墙间距200mm以上，感烟探头和灯具距离200mm以上，穿线导管预埋尽量走直线并不得出现三层以上交叉，成排线管间距25mm以上等等。CAD平面制图技术作为现代办公软件的一部分，简单易学，通常每个人都可以很好的掌握并熟练的应用，因此利用CAD技术解决预埋管线多而复杂的问题是个很好的办法。

在每层楼板施工前，利用CAD制图将各个专业的图纸画在同一个图纸上，每个专业的图纸分为不同的图层，并且所有前端（配电箱、弱电箱）、末端（开关、插座、灯具、弱电插座、煤气探测器、紧急报警按钮、窗磁门磁、可视对讲分机、感烟探测器、消防广播、手动报警按钮、控制模块）利用标注定位，各个专业的标注也分为不同的图层，所有图层分为不同的颜色。所有专业的图纸画完以后，打开所有的图层，就可以明显的看出线管交叉位臵，末端间距、重合情况，然后根据规范要求和结构布臵，重新调整末端位臵，确实无法调整的可以及时和设计院联系。另外根据结构布臵和管线情况可以适当调整管线走向，不但可以解决管线交叉，还可以在不影响功能的前提下改变管线走向，尽量缩短管线长度，有效节约成本。在所有位臵调整完毕后，标注所有末端的标高，方便施工，方便检查。这样画图工作就结束了。

画图的目的就是要指导施工，因此，就要所有的人都看得懂。然而现在是将每个专业的图纸放到了同一张图上，必然的结果是图非常乱，施工的人无法理清头绪。在打印出图的时候就要分图层打印，因为设臵了图层，所以每个专业可以单独打印。打印最好用A3的图纸，不但可以看的清楚，而且便于携带。在施工的过程中可以放弃设计院的图纸，严格按照修改后的小图施工。在施工的过程中发现不合理的地方及时沟通，重新调整局部布局。CAD技术在水电预留预埋中应用的过程就是一个合并分析——分解控制的过程。

CAD技术在水电预留预埋中应用取得的效果：

1、保证了强、弱电插座的间距；

2、保证了感烟探头和照明灯具的间距；

3、解决了插座和散热器的位臵冲突的问题；

4、解决了管线三层交叉问题；

5、明确的标明了所有隐蔽内容的具体位臵，方便了后续的施工；

6、避免了漏埋、错埋现象；

7、合理的布臵了管线，保证了结构的施工，有效的节约了成本；

云计算技术的发展和应用 篇5

班级：2011级计科系计本班 姓名：何玲芳

摘要：重点解读了云计算这种新的网络应用模式的概念，阐述了

其实现的方式，分析了其在现阶段的优势，并对现有的云计算服务进行了简略的介绍。最后以实例阐述了云计算技术的应用。

关键字：云计算 网络 发展 应用

在计算机网络不断发展过程当中，总是能够提出一些新的概念让 我们目不暇接。在“网络”概念提出10余年后，又一个类似其改进版的新概念“云计算”被重新提了出来。

云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软 硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。用户不再需要了解“云”中基础设施的细节，不必具有相应的专业知识，也无需直接进行控制。云计算描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展而且经常是虚拟化的资源，它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

云计算是分布式处理，并行处理和网络计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算的基本原理是：通过使计算机分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式，它意味着计算机能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气，水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。因此，在未来，只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务，从这个角度而言，最终用户才是云计算的真正拥有者。云计算的应用包括这样的一种思想，把力量联合起来，给其中的每一个成员使用。对于云计算，李开复（原Google全球副总裁，中国区总裁）打了一个形象的比喻：钱庄。最早人们只是把钱放在枕头底下，后来有了钱庄，很安全，不过，兑现起来比较麻烦。现在发展到银行可以到任何一个网点取钱，甚至通过ATM，或者国外的渠道。“云计算”带来的这样一种变革——由谷歌，IBM这样的专业网络公司来搭建计算机存储，运算中心，用户通过一根网线借助浏览器就可以很方便的访问，把“云”作为资料存储以及应用服务的中心。

云计算的优势毫不保留的展现在世人面前，人们确实体会到了它的伟大与神奇。它的优势有：廉价，计算能力比以往的任何方式都强大，数据存储在云端，人们不用担心数据的丢失。IBM曾经表示，他们的管理使任何用户的数据都存储三份，当其中一份出现崩溃，丢失之类的问题后检测系统会自然的在另外一个地方再次复制一份。数据丢失对用户来说是个从来不用担心的问题。云计算的规模性可以使所有的资源充分共享，同步。在这方面苹果公司的同步功能无疑是令人印象深刻的。云计算对于数据的存储能力也是毋庸置疑的，仿佛人类世界的所有数据都不足以填满，事实也的确是这样，不然Google怎么会有那样宏伟的计划，对于普通用户而言，操作系统的兼容性不再是烦恼。在云端，无论用何种方式连接到数据，分享都是方便快捷的。

云计算是信息技术（IT）行业最新的发展潮流。它曾被描述为由若干新型现有技术带来一场技术变革。大量的云服务已经出现，这些服务是通过它自己的服务网站入口来提供，然后根据“按使用支付”的定价机制来向客户收取费用。云计算才刚刚兴起，许多系统仍处在概念验证阶段。文献研究发现，云计算研究分裂成两大方向：一方面，研究云的技术问题，如云架构，云存储，云安全，云标准化，并行计算，开源计算等等；另一方面，从企业和用户的角度看待云计算的含义，如云的商业化，云的商业模式等等。在云计算中，根据其服务集合所提供的服务类型，整个云计算服务集合被划分成4个层次：应用层，平台层，基础设施层和虚拟化层，这4个层每一层都对应着一个子服务集合：软件即服务，平台即服务，基础设施即服务，硬件即服务。在云计算服务体系结构中各层次与相关云产品对应。应用层对应SaaS软件即服务，如Google APPS,SoftWare+Services;平台层对应PaaS平台即服务，如IBMIT Factory，Google APPEngine，Force.com;基础设施层对应IaaS基础设施即服务，如Amazo Ec2,IBM Blue Cloud,Sun Grid;虚拟化层对应硬件即服务结合Paas提供硬件服务，包括服务器集群及硬件检测等服务。云计算的表现形式多种多样，简单的云计算在人们日常网络应用中随处可见。对于众多的服务，可将云计算提供的服务细分为以下七个类型。1.SaaS(软件即服务)。SaaS通常被用在企业管理软件领域，产品技术和市场，国内的厂商以八百客，沃丽森为主，主要开发CRM，ERP等在线应用。用友，金蝶等老牌管理软件厂商也推出在线财务SaaS产品。国际上其他大型软件企业中，微软提出了Software+SaaS模式，谷歌推出了与微软Office竞争的Google Apps,Oracle在收购Sieble升级Sieble on-demand后推出Oracle on-demand，SAP推出了传统和SaaS的杂交模式。2.平台即服务。包括提供集成开发环境，集成Web服务和数据库，支持团队协作，提供实用设备。3.按需计算。按需计算用于提供数据中心创建的解决方案，帮助企业用户创建虚拟的数据中心。这种方式的优点在于用户只需要低成本硬件，按需租用相应计算能力或存储能力，大大降低了用户在硬件上的开销。4.MPS（管理服务提供商）。管理服务是面向IT厂商的一种应用软件，常用于应用程序监控服务，桌面管理系统，邮件病毒扫描，反垃圾邮件服务等。目前瑞星杀毒软件早已推出云杀毒的方式。5.商业服务平台。商业服务平台是SaaS和MSP的混合应用，提供一种与用户结合的服务采集器，是用户和提供商之间的互动平台，如互动管理系统中用户可以订购其设定范围的服务与价格相符的产品或服务。6.网络集成。网络集成是云计算的基础服务的集成，通常采用的“云计算总线”，整合互联网服务类似的云计算公司，方便用户对顾问提供商的比较和选择，为客户提供完整的服务。7.云端网络服务。网络服务供应商提供API能帮助开发者开发基于互联网的应用，提供网络拓展功能性。服务范围从提供分散的商业服务到涉及Google Maps,ADp薪资处理流程，美国邮电服务Bloomberg和常规的信用卡处理服务等的全套API服务。

云计算的数据存储技术主要有谷歌的非开源的CFS和Hadoop开发团队开发的CFS的开源实现HDFS。大部分IT厂商，包括yahoo,intel的云计划采用的都是HDFS的数据存储技术。云计算的数据管理技术最著名的是谷歌的BigTable数据管理技术，同时Hadoop数据开发团队正在开发类似BigTable的开源数据管理模块。云计算采用MapReduce的编程模型。现在所有IT厂商提出的云计划中采用的编程模型，都是基于MapReduce的思想开发的编程的工具。MapReduce不仅仅是一种编程模型，同时也是一种搞笑的业务调度模型。MapReduce这种编程不仅适用于云计算，在多核和多处理器，cell processor以及异构机群上同样具有良好的性能。云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。由于较早地进入了云计算市场，亚马逊和谷歌目前正在领跑该市场。而IBM、微软和VMware紧随其后。以亚马逊为例，从2004年开始，亚马逊陆续推出了简单队列服务、MechanicalTurk等云计算服务雏形。亚马逊云计算部门负责人JeffBarr表示，云计算服务成熟的标志是亚马逊在2006年推出的简单存储服务（S3）和弹性计算云（EC2）。之后，企业数据和服务都已被放在亚马逊的“云端”了。那么“云端”到底在哪里呢？其实就是亚马逊分布在全球的服务器——这些服务器可以在瞬间共同完成租用企业的一个任务。

cad技术的应用和发展 篇6

1.1电路图的设计。作为电子设计中的重要环节，设计结构完善、功能全面的.电路图很有必要，这是确保电子设计最终产物能够正常使用的根本保障。在电子设计者进行电路原理图的设计工作时，完全可以借助Protel工具，实现原理图的输入。Protel蕴藏着资源丰富的电子器件库，在Protel的辅助下，设计者在绘图期间能够结合设计需求，灵活使用各类电子器件，大大简化了设计的工作量，同时提高了电路原理图的精密度。譬如，使用者绘制完成元器件后，可以根据自己的想象，将其放在任何一个位置，仅需通过拖动就能实现，无需进行其他调整参数等操作。

1.2模拟数据。电子线路CAD技术还能起到模拟数据的作用，以便设计者根据模拟电路运行产生的数据，检验电路设计有无异常。同时，可结合模拟数据，对电路进行更深层次的分析。Protel软件本身自带多种模拟功能，设计者可通过模拟功能的运用，对电子设计在通电情况下的温度、瞬态、灵敏度等情况有一个初步的了解，以确保该电路的功能是否达到预期效果。另外，还可利用数据模拟，了解电路各环节的运行情况，以便设计者及时察觉线路异常，并尽快采取措施进行调整。

CAD技术的应用与发展趋势探析 篇7

先进工程设计技术是先进制造技术的重要组成部分。产品生产首先从工程设计开始。工程设计包括需求分析、产品规划、方案设计、详细设计、工艺设计等内容。工程设计的结果直接影响产品的功能、性能、质量、制造成本与交货期。随着计算机技术的发展, 工程设计技术的范围不断拓宽, 工程设计的手段不断改进, 并提出了许多新的设计思想和设计方法。计算机辅助设计 (CAD) 技术在现代制造技术中所扮演的角色越来越重要, 已逐步成为影响制造业发展的重要因素。

1 CAD技术的研究热点

目前, 关于CAD技术的研究十分活跃, 研究领域极为广泛, 以下仅列举其中几个热点方面。

1.1 参数化设计

参数化设计方法是将CAD模型中的定量信息变量化, 使之成为任意调整的参数。对于变量化参数赋予不同数值, 就可得到不同大小和形状的零件模型。

实现参数化设计的团建是建立参数化模型。参数化模型表示了零件图形的集合约束和工程约束。几何约束包括结构约束和尺寸约束。结构约束是指几何元素之间的拓扑关系约束, 如平行、垂直、相切、对称等;尺寸约束是通过尺寸标注表示的约束, 如距离尺寸、角度尺寸、半径尺寸等。工程约束是指尺寸之间的约束关系, 通过定义尺寸变量及它们之间在数值上和逻辑上的关系来表示。

在参数化设计系统中, 设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求, 不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值, 而且要在每次改变这些设计参数时来维护这些基本关系, 即将参数分为两类:其一为各种尺寸值, 称为可变参数;其二为几何元素间的各种连续几何信息, 称为不变参数。参数化设计的本质是在可变参数的作用下, 系统能够自动维护所有的不变参数。因此, 参数化模型中建立的各种约束关系, 正是体现了设计人员的设计意图。

参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度, 在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都有较大的应用价值。目前, 参数化设计中的参数化建模方法主要有变量几何法和基于结构生成历程的方法, 前者主要用于平面模型的建立, 而后者更适合于三维实体或曲面模型。

1.2 基于特征设计

如前所述, 特征设计是用“特征”来取代纯几何元素构建物体模型。特征是构建零件的最基本的要素, 它能以较高的抽象级别和不需要解释的方式来标示物体模型。它既表示了零件的几何信息, 又反映了零件与制造有关的信息。例如, 对孔的设计, 实体造型系统常采用圆柱体与某个实体进行逻辑运算来实现, 计算机仅仅知道哪些部分没有材料而已, 并不能“认识”哪是一个孔。对于特征造型系统, 孔是一个特征, 具有直径、长度、公差、表面粗糙度、位置等属性, 并包含了基准、装配等信息。

每一个特征基本上对应一组加工制造方法。特征的“语义”使设计人员对同一特征有相同的理解。因此, 基于特征的设计更适合于CAD/CAM的集成和CIMS中的建模需要。

1.3 计算机辅助概念设计

概念设计是设计过程中最重要的阶段, 概念设计的好坏对产品设计质量起着决定性的作用。但由于概念设计的复杂性, 及其所涉及的种种设计知识的不确定性, 给计算机辅助概念设计带来很大的难度, 制约了其发展。概念设计的过程主要是评价和决策的过程, 他涉及产品功能、动作和结构等因素, 对产品的价格、性能、可靠性、安全性等均有着重要的影响。目前, 计算机辅助概念设计的方法可分为两大类, 即自动生成设计方案和交互生成设计方案。

1.3.1 自动生成设计方案

目前主要采用人工智能技术。为了使计算机有效地支持概念设计活动, 需要解决两大难题, 即建模问题和推理问题。前者是对产品的功能、动作和机构及其之间的关系进行描述;后者实质上就是生成和选择合适的方案。

建模的核心问题是模型的表示法。目前已提出各种表示法, 如语言、图形、对象、知识模型和图像法等。语言表示法属于一种形式描述方法, 他能保证计算机有效地进行推理, 称为面向机器的表示法。而图像表示法是一种高度可视化的表示法, 它可以提供一种辅助设计人员进行创新的建模环境, 称它为面向人的表示法。其它表示法则界于这两者之间。各种表示法往往只支持描述概念设计的某一方面, 目前还缺少一种能描述概念设计各种因素的统一模型, 这正是下一步的研究目标。

推理问题的重点是在转换过程, 即把用户需求映射到实现所给需求集合的一些实际的结构上。难点在于产生和选择合适的映射方法。同样也有很多推理方法支持概念设计活动, 如神经网络、基于实例的推理法、基于知识的推理技术、优化、价值工程和定性推理等。但目前也只能设计一些特定领域的例子, 离全面应用还有很大差距。

1.3.2 交互生成设计方案

由于概念设计的复杂性, 自动地生成设计方案是很困难的, 采用交互技术是目前可行和有效的方法。在概念设计阶段可充分利用网络与多媒体技术, 如在网上迅速查找与概念设计相关的设计实例, 利用协同设计技术, 使群体成员易于参与概念设计, 并做出积极贡献等。

1.3.4 计算机支持的协同设计

设计工作是一个典型的群体工作。计算机支持的协同设计用于在设计过程中支持设计群体成员交流设计思想、讨论设计方案、发现成员间接口的矛盾和冲突, 及时地加以协调和解决, 从而减少和避免设计的反复, 提高设计工作的效率和质量。

协同设计备受人们的关注, 已有不少原形系统, 也有一些产品面世。计算机支持的协同设计主要解决以下核心技术。 (1) 群体成员间多媒体信息传输。目前, 在局域网上数据传输技术已比较成熟, 远程网上的数据异步传输也已实现, 但远程实时数据交换还存在障碍。多数研究是集中在公用网Internet和Intranet上, 但商品软件开发上则更多考虑专用线。 (2) 异构平台。参与协同设计的成员分散在不同地域, 且设备条件存在差异。因此, 适用的协同设计系统必须能在异构环境中运行, 包括数据传输、工具集成, 还有跨平台的交互界面等, 这需要通过标准化工作来解决。目前普遍采用的是CORBA、JAVA技术和通信领域的标准等。但要完全支持协同设计, 还有待增强功能和完善标准。 (3) 人—人交互。目前自动发现矛盾和冲突, 并进行自动协同和解决的技术还不成熟, 因此人—人交互的手段成为必要。当前, 最普遍的是利用电子会议支持成员间进行讨论和交流设计思想。而讨论设计结果和修改设计主要依靠“应用共享”的工具。这一工具能够达到一人对一个CAD工具进行操作, 其他成员均能在自己的终端上看到操作过程和结果。这个工具也可以和电子会议系统集成, 用语音等工具进行讨论。但应用共享在操作上存在不便, 成员间不能直接互操作, 这是需要重点解决的问题。

2 CAD技术的发展趋势

CAD技术的主要发展趋势可以用标准化、开放性、集成化和智能化来概括

2.1 标准化

CAD软件通常集成在一个异构的工作平台上, 为了支持异构跨平台的环境, 要求它是一个开放的系统, 这里主要是靠标准化技术来解决这个问题。目前标准有两类:一是公用标准, 主要来自国家或国际标准制定单位;二是市场标准或行业标准, 属私有性质。前者注重标准的开放性和所采用技术的先进性, 而后者以市场为导向, 注重考虑有效性和经济利益。今后的发展方向是以公用标准为基础, 但要从工业标准中吸收起注重实用性和效率的优点。

2.2 开放性

开放性是CAD系统赢得市场的重要手段。目前, CAD系统广泛建立在开放式操作系统窗口2000/NT或UNIX平台上, 在JAVA LINUX平台上也有CAD产品。此外, 绝大多数CAD系统都为最终用户提供了二次开发环境, 甚至这类环境可开发期内核源码, 以使用户可定制自己的CAD系统。

2.3 集成化

CAD技术的集成化体现在两个方面:一一是CAD系统与CAE、CAPP、CAM、CAQ、ERP等系统集成, 构建企业生产活动一体化解决方案, 推动企业信息化进程;二是CAD本身基于网络环境实现异地、异构系统在企业间的集成。目前, 国际上关于CAD商品软件开发有两种截然不同的思路:一种思路是在全球范围内优选成功的功能构建, 进行集成;另一种思路则要求软件开发自由化, 以免受制于一两家公司垄断型产品的束缚。后者的典型做法是选用LINUX操作系统, 在其基础上开发各种共享软件并开放源程序。

2.4 智能化

设计是一个含有高度智能的人类创造性活动领域, 智能CAD是CAD发展的必然方向。从人类认识和思维的模型来看, 现有的人工智能技术对模拟人类的思维活动 (包含形象思维、抽象思维和创造性思维等多种形式) 往往无能为力。因此, 智能CAD不能靠简单地将现有的智能技术与CAD技术相结合起来实现, 而要深入人类设计的思维模型, 并用信息技术来表达和模拟它。这样不仅会产生高效的CAD系统, 而且也将为人工智能领域提供新的理论和方法。

参考文献

[1]张世昌, 行进制造技术-天津:天津大学出版社2004.4.

[2]邓学雄, 梁柯.现代CAD技术的发展特征.工程图学学报, 2001 (3) .

[3]丁汝新, 赵汝嘉.CAD/CAM技术.北京:机械工业出版社, 1998.

cad技术的应用和发展 篇8

[关键词]应用型本科；CAD/CAM；课程改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）06-0126-02

一、引言

计算机辅助设计与制造（简称CAD/CAM）技术于20世纪60年代开始形成，至今已有50多年历史。[1]它融合了多个学科的知识，发展迅猛，应用范围广泛，在机械、电子、汽车、船舶、航空、航天、纺织、轻工及建筑等诸多领域都具有不可替代的地位。[2]

CAD/CAM技术改变了传统的机械设计及制造方式，提高了产品设计质量、节省了产品生产的开支、缩短了产品开发周期，为企业适应市场注入更多活力。CAD/CAM技术越来越受到国家、企业及广大工程技术人员的重视。这是一门仍处于快速发展中的高新技术。在工业4.0（Industry 4.0）中，CAD/CAM技术的应用得到了足够的重视，它是未来行业中的必备工具，也是新型产品的研发与创新平台。

二、课程教学现状

CAD/CAM技术是一门综合性课程，它涵盖工程图形学、机械设计、优化、模具、钣金、逆向设计和制造等众多知识领域。因此，许多院校均在大三或大四阶段开设CAD/CAM技术课程，其目的是让学生在具备一定专业知识后再学习这门课程。但目前在许多院校尤其是研究型本科院校，课程讲授仍以枯燥的理论为主。对于应用型本科院校的学生来说，这种教学模式无法激起学生的学习兴趣，而且知识点也不易消化吸收。[3] [4]

近年来，部分院校也开始尝试将CAD/CAM技术课程通过理论与实践相结合的模式讲解，并将课堂从普通教室搬至机房。[5]这种教学模式能更加形象地向学生展示课程内容，并加深学生对知识点的理解。不过，理论教学内容仍旧没得到深层次的改变，许多保留的知识点比较难懂，需要花费更多时间学习，而它们对学生日后工作和学习的用处却不大。尽管课堂搬至了机房，但预留的上机时间并不多，学生练习机会少之又少，无法充分体会到CAD/CAM技术的精髓。

无论是在普通教室讲解，还是在机房演示，CAD/CAM技术课程讲解都呈现出“偏软”的状态。理论缺乏足够吸引力，而上机演示与工程实际之间亦存在脱节现象，它如空中楼阁一般，让学生感觉虚幻、不可触摸。如能将CAD/CAM技术与工程问题和实验设备结合起来，建立良好的硬件设施条件，讲授时做到“软硬兼施”，学生的动手能力和CAD/CAM技术的应用能力都会得到更好的培养。

三、教学探索及改革

在应用型本科院校中，学生的理论基础相对于研究型本科院校的学生来说较弱，因此CAD/CAM技术课程应以实用为主，适当调整知识结构和授课内容，并强调动手能力的培养。但另一方面，CAD/CAM技术绝不能沦落为职业技术层次的单一软件培训，应从宏观上引导学生对CAD/CAM技术整个流程及相关知识点有理论储备。应用型院校的CAD/CAM技术课程要求学生达到既有动手能力，又有一定的理论支撑。这对于课时安排是有一定挑战性的。下面分别对应用型院校CAD/CAM技术课程的教学进行一些探索。

（一）修订教学计划

CAD/CAM技术要求知识面广泛，且其内容覆盖了CAD、CAE、CAPP、CAM等各类CAX的理论及实践。CAD/CAM技术课程至少应安排3-3.5学分。只有保证充足学时，才能达到理论与动手能力并重的效果。

即便这样，CAD/CAM技术课程的课时仍旧紧张。结合UG、SolidWorks或Pro/E等三维软件来讲解课程时，熟悉软件操作会占用将近一半的课时。在教学计划中，可考虑将CAD的三维软件操作部分适当剥离出来，融入其他课程或建立新的实训课程。比如南京理工大学泰州科技学院在工程图形学课程的AutoCAD上机实训环节最后几节课加入了Pro/E三维练习，引导学生提前熟悉软件，由二维向三维思维模式转换。[6]此外还建立了1学分的Pro/E实训，使学生在上CAD/CAM技术课程之前具备一定的三维建模能力。

CAD/CAM技术还可以与其他专业课程衔接，如南京理工大学泰州科技学院还开设了有限元（ANSYS）、优化（MATLAB）和模具设计、制造（Pro/E）等相关专业课程。几门课程在内容上可达到相互呼应、互补的效果。[7]

（二）优化教学内容

CAD/CAM技术更新换代很快，而相关教科书却变化不大，内容复杂且套路陈旧。针对应用型本科院校学生的学习特点，教学内容应做一些调整和优化。

首先，可以考虑去除一些无关紧要的知识点，比如CAD/CAM的软、硬件配置、数据库模式、网络协同环境、图形变换矩阵、曲线及曲面的公式表达等内容。这些知识点对于应用型本科的学生来说，非常难以理解，而且占用课堂时间，对日后学习、工作的用处不大，并不是必不可少的内容。这些知识点可以删除。

其次，尽可能将知识点融入上机或实践教学当中。理论课时适当压缩，尽量简洁，让学生一目了然。理论讲解是必要的，但讲解时间越长，效果越差。如果把知识点融入上机或实践当中，学生边操作边温习知识点，会更有利于知识点的吸收和理解。比如，在讲解“参数化”设计内容时，理论部分只要讲清“参数化”的概念即可，接下来直接让学生上机做两个“参数化”的案例，学生马上就能理解“参数化”的意思，并且印象深刻。应用型本科院校的学习不应该像研究型学院的纯传授式，而应鼓励让学生以探索的方式来学习。

最后，在剥离Pro/E实训环节之后，在课时可保证的情况下，教学内容中还可适当加入一些先进技术，如三维扫描、逆向曲面及三维打印等知识点，以拓展学生的知识面。

（三）增加实验支撑

CAD/CAM技术课程教学很少用到实验设备，最多给学生一些工程图或模型用于参照建模。在CAD内容部分，这一练习是非常必要的，而且还应特别强调对实物的测绘练习，以提高建模的准确性。而在CAE、CAM及逆向设计等环节，基本上没有院校会用到其他实验设备或器材，学生即使在上机时，也难以与实际工程背景相结合。

应用型本科院校可根据自身情况充分利用现有实验室设施，引入上机操作与实验相结合的环节。比如CAE部分讲解时，可以结合慧鱼等实验搭建设备，对分析优化结果进行验证。这样既可加强学生对知识点的理解，又可以提高学生的动手能力。又如，讲解曲面或逆向设计时，可以带学生到实验室看看三维扫描仪的点云生成，并将文件带到机房进行后期曲面建模、实体化，最后导入三维打印机设备，这样学生对于整个逆向流程了解更为清晰。

（四）提高学生兴趣

兴趣是学生的第一老师。教师在课堂上努力简化难懂知识点，并融入上机或实践当中，目的就是提高学生的兴趣。学生在探索中成长，兴趣也会越来越浓厚。案例教学或任务教学都可以培养学生解决问题的能力，还可以培养团队协作意识，学生完成后成就感十分强烈。此外，还可鼓励学生的创新性设计，并在课堂上予以公示，加强学生之间的交流。时常在课堂上或课外举办一些对抗赛，进一步提高学生锻炼创造性思维和互相学习的兴趣。优选一批优秀学生参加全国各种相应竞赛，竖立榜样教育典型。2009年开始至今，我院学生每年积极参加全国3D大赛等各种赛事，如图1所示为部分参赛作品和获奖证书。

四、结论

CAD/CAM技术是未来工业中的重要技术。应用型本科院校对于这门课程的教学要根据学生特点修订适宜的教学计划，对相关课程的衔接应进一步优化。教师应对课程内容进行调整，在理论的基础上，结合软件和实验设备进行授课，让学生探索式地成长，并通过一些课堂设计、课外作品及各种竞赛提高学生的兴趣，营造良好的学习氛围。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王隆太，等. 机械CAD/CAM技术[M]. 北京： 机械工业出版社，2013.

[2] 宁汝新，等.CAD/CAM技术[M].北京：机械工业出版社，2015.

[3] 乔东平，李浩，罗国富，马军. 机械CAD/CAM技术课程教学改革与创新探讨[J].河南科技，2013（15）：255-256.

[4] 孟杰，何高法，吴睿. 基于CDIO模式的机械CAD/CAM课程教学改革[J].兰州教育学院学报，2014（7）：94-95.

[5] 金宁，焦丽，刘雨搏.CAD/CAM技术课程教学的现状与改革[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2010（S1）：203-204.

[6] 陆广华，张乐莹，张跃，陈涛.应用技术大学工程制图教学改革与探索[J].大学教育，2015（8）：164-165.

[7] 陈涛，李连波，张乐莹，陆广华.应用型本科院校机械类人才培养模式的探索研究[J].大学教育，2014（18）：117-118.

cad技术的应用和发展 篇9

2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。

AutoCAD软件具有如下特点：CAD2010(1)具有完善的图形绘制功能。

(2)有强大的图形编辑功能。(3)可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。

(4)可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。(5)支持多种硬件设备。(6)支持多种操作平台(7)具有通用性、易用性，适用于各类用户此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能，从而使AutoCAD系统更加完善...应用领域

工程制图：建筑工程、装饰设计、环境艺术设计、水电工程、土木施工等等。工业制图：精密零件、模具、设备等。服装加工：服装制版。电子工业：印刷电路板设计。广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。分类，在不同的行业中。Autodesk开发了行业专用的版本和插件，在机械设计与制造行业中发行了AutoCAD Mechanical版本。在电子电路设计行业中发行了AutoCAD Electrical 版本。在勘测、土方工程与道路设计发行了 Autodesk Civil 3D版本。而学校里教学、培训中所用的一般都是AutoCAD Simplified 版本。一般没有特殊要求的服装、机械、电子、建筑行业的公司都是用的AutoCAD Simplified 版本。所以AutoCAD Simplified基本上算是通用版本。CAD(Computer Aided Drafting)诞生于60年代，是美国麻省理工大学提出了交互式图形学的研究计划，由于当时硬件设施的昂贵，只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。70年代，小型计算机费用下降，美国工业界才开始广泛使用交互式绘图系统。80年代，由于PC机的应用，CAD得以迅速发展，出现了专门从事CAD系统开发的公司。当时

VersaCAD是专业的CAD制作公司，所开发的CAD软件功能强大，但由于其价格昂贵，故不能普遍应用。而当时的Autodesk公司是一个仅有员工数人的小公司，其开发的CAD系统虽然功能有限，但因其可免费拷贝，故在社会得以广泛应用。同时，由于该系统的开放性。因此，该CAD软件升级迅速。

AutoCAD的发展

1.AutoCADV(ersion)1.0：1982.11正式出版，容量为一张360Kb的软盘，无菜单，命令需要背，其执行方式类似DOS命令。2.AutoCAD V1.2：1983.4出版,具备尺寸标注功能。3.AutoCADV1.3：1983.8,具备文字对齐及颜色定义功能,图形输出功能。4.AutoCADV1.4：1983.10,图形编辑功能加强。5.AutoCADV2.0：1984.10,图形绘制及编辑功能增加,如:MSLIDE VSLIDE DXFIN DXFOUT VIEW SCRIPT等等.至此,在美国许多工厂和学校都有AutoCAD拷贝。

6.AutoCADV2.17-V2.18：1985年出版,出现了Screen Menu,命令不需要背,Autolisp初具雏形,二张360K软盘。7.AutoCADV2.5：1986.7, Autolisp有了系统化语法,使用者可改进和推广,出现了第三开发商的新兴行业,五张360K软盘。8.AutoCADV2.6：1986.11,新增3D功能, AutoCAD已成为美国高校的inquired course。9.AutoCADR2.0：1984.11,尽管功能有所增强，但仅仅是一个用于二维绘图的软件。10.AutoCADR3..0：1987.6，增加了三维绘图功能，并第一次增加了Auto Lisp汇编语言，提供了二次开发平台，用户可根据需要进行二次开发，扩充CAD的功能。11.AutoCADR(Release)9.0：1988.2,出现了状态行 下拉式菜单.至此, AutoCAD开始在国外加密销售。12.AutoCADR10.0：1988.10,进一步完善R9.0, Autodesk公司已成为千人企业。

13.AutoCADR11.0：1990.8,增加了AME(Advanced Modeling Extension),但与AutoCAD分开销售。14.AutoCADR12.0：1992.8,采用DOS与WINDOWS两种操作环境,出现了工具条。15.AutoCADR13.0：1994.11, AME纳入AutoCAD之中。16.AutoCADR14.0：1997.4,适应Pentium机型及

Windows95/NT操作环境,实现与Internet网络连接,操作更方便,运行更快捷,无所不到的工具条,实现中文操作。16.AutoCAD2000(AutoCADR15.0)：1999,提供了更开放的二次开发环境,出现了Vlisp独立编程环境.同时,3D绘图及编辑更方便。17.AutoCAD2005：2005.1提供了更为有效的方式来创建和管理包含在最终文档当中的项目信息。其2005操作界面优势在于-显著地节省时间、得到更为协调一致的文档并降低了风险。18.AUTOCAD2006：2006.3.19,推出最新功能:创建图形;动态图块的操作;选择多种图形的可见性;使用多个不同的插入点;贴齐到图中的图形;编辑图块几何图形;数据输入和对象选

cad技术的应用和发展 篇10

摘要： 接手一个崭新的项目难免手忙脚乱，到单位的档案室乱翻一通没找到想要的，网络无疑是最好的去处。CAD是一把双刃剑，善于利用它的长处。这是我进工程师时发表的一篇关于CAD利弊的论文，现丑了。

关键词： CAD 计算机

CAD（计算机辅助设计），对于建筑设计业中的工程师来说以不在陌生，它从80年代开始在我国少数院所使用，但由于当时，硬件性能、价格的限制，CAD软件自身的缺陷，人们还无法完全摆脱手绘制图。到90年代末由于软硬件性能的提高、完善，以及CAD技术的突出优点，使得CAD迅速在全国普及，大大推动了中国建筑设计业的发展。但随着人们对CAD技术的熟悉，它的一些缺点也暴露无遗，所以也有很多人不接受这一技术，认为它限制了建筑设计业的发展。那么CAD究竟利大于弊还是弊大于利，怎样才能对它善加利用，我们不妨对 CAD的双重性做一个剖析。

CAD技术优点

毋庸质疑CAD技术的长处使得人们趋之若骛，它有以下几项优点。

一、劳动强度降低，图面清洁

手绘绘图，工作人员常常手里拿着几只不同粗细的墨笔，丁字尺、三角板、曲线板等工具不停的在手里更换，而且一旦画错，修改非常费事，甚至从头来过，图面修修补补显的脏乱。用CAD绘图则可以一只鼠标做你想做的任何事情。它有统一的线型库、字体库，图面整洁统一。CAD软件所提供的UNDO功能让你不必担心画错，它可以使你返回到你画错之前的那一步。你更可以在电脑系统后台运行一些音乐播放软件，一边听音乐一边工作。

CAD软件绘图真正做到方便、整洁、清洁、轻松。

二、设计工作的高效及设计成果的重复利用

CAD之所以高效，因其最伟大的功能之一： “COPY”。一些相近、相似的工程设计，图纸只要简单修改一下就行了，或者直接套用，而你只需按几下键盘、鼠标。CAD软件可以将建筑施工图直接转成设备底图，使水暖、电气的设计师不会在描绘设备底图上浪费时间。而且现在流行的CAD软件大多提供丰富的分类图库、通用详图，设计师需要时可以直接调入。重复工作越多，这种优势越明显。结构计算的高效，一个普通的框架结构，以往手工计算需要一个星期左右时间，用CAD快的一天就可以完成。

三、精度提高

建筑设计的精度一般标注到毫米，结构计算的精度也不是很高，施工时的精度更低，但对于一些特型或规模大、复杂的建筑离开了CAD困难将成倍增长。CAD在日影分析、室内声场分析、灯光照度分析等方面的计算精度、速度也是手工计算无法比拟的。

四、保管方便

CAD软件制作的图形、图象文件可以直接存储在软盘、硬盘上，资料的保管，调用极为方便。你可以将设计项目刻录成光盘，数据至少可以保存50年。你可以将以前的图纸通过扫描仪，数字化仪输入电脑，避免资料因受潮、虫蛀以及破坏性查阅造成的不必要损失。资料的管理更有科学性，只要一台电脑就可以管理的井井有条，资料室也将告别成排的资料柜，因为一个院所从成立到现在所有的资料几张光盘就装下了。

五、CAD在建筑表现图上的优势

这也是CAD在建筑设计上最出风头的。CAD制作的建筑效果图其透视关系、光影关系、建筑材料的质感，都可真实再现，惟妙惟肖，在加上真实的树木、人、天空、汽车配景，几可乱真。如果在加上现场环境照片融合更有说服力。CAD制作效果图优势还在于，只要建筑的三维模型搭建完成，就可以任意指定透视角度，模型材质，快速生成多张效果图而无需从头做起，这是传统手绘效果图无法比拟的。

CAD的虚拟现实技术使人身临其境，在建筑物没有建成时去真实体验它的存在，你可以在虚拟但真实的建筑中游览、走查，当戴上VR手套、眼罩时你甚至可以去触摸它。这一切都让设计师在建筑设计上收益非浅，在向甲方推销自己的设计成果时也更有说服力。

六、设计理念的改变

CAD的智能化将部分取代设计师的一些设计工作，而CAD对设计的标准化、产业化起着巨大的推动作用。随着信息技术、网络技术的发展，跨地区

合作设计，异地招投标、设计评审也将普及。在第一时间接受科技信息，与世界同步。通过一根电话线“在家工作”将成为可能。

CAD技术的缺点

CAD技术在给建筑设计业带来巨大效益的同时其负面作用也日益显现，值得我们深思。

一、CAD技术对设计思想的束缚

由于电脑屏幕尺寸的限制，设计师关注的往往是设计的局部，对全局的把握有一定影响，使得整个建筑物的比例、体量失控。CAD的精确性要求其每一笔都要有准确的数据，使得方案设计中需要的模糊性、随机性被扼杀，设计缺乏灵感。另一方面CAD软件自身功能的局限性以及设计师对CAD软件掌握的熟练程度，使得建筑师好的灵感、创意不能通过CAD表达出来，建筑师的思想、思路、灵感被束缚。

二、CAD技术扼杀建筑艺术

建筑是一门融科技、艺术、文化、哲学于一体的学科。建筑既是一件商品，也是一件艺术品。有关人事认为CAD 技术的滥用会使建筑设计工作从一种艺术创作变为一种工业化生产，CAD引以为荣的复制、套用的高效率手段，使得设计过程本身就伤害了这一学科，而CAD的标准化、工业化使得建筑作品千篇一律，缺乏灵气、缺乏个性和人情味，建筑已经变为纯粹的商品。而最有艺术气息的手绘建筑效果图，也将要被电脑效果图取代，电脑效果图虽然正式可信，快捷方便，但它缺少手绘图所体现的个性，以及设计师笔下流露的特有的感觉。

三、CAD浪费资源

CAD是一项科技含量很高的技术，通常一名设计师要用半年到一年的时间才能熟练掌握CAD软件及电脑知识。可是在科技飞速发展的今天你学习的步伐永远追不上电脑、外设、CAD软件的更新、升级步伐。设计师不得不花费大量时间

应付这些变化。CAD的复杂、难懂使得设计师望而却步，一些院所专门设立、配备电脑操作维修人员，甚至设立一个专门的CAD工作部，因为一个优秀的设计师不一定是CAD高手，反之亦然。CAD对人力、时间的浪费可见一斑。

其次，CAD对物质财力的浪费更甚。一个院所要想实现微机制图其硬件设备如：电脑、工作站、绘图仪、复印机、扫描仪、数字化仪、数码相机、可录光驱、UPS等的投资不菲，而它们的折旧率、升级费用也很高。它的软件投资也居高不下，当然前提是使用正版软件。在国内一套建筑软件就要花费1~2万元，而水暖、电、结构、预算各专业都配齐要十几到二十几万元，在加上操作系统软件、常用办公软件其花费惊人。

再有就是耗材花费惊人。耗材包括软盘、纸张、绘图仪墨水、复印碳粉等。这里纸张、墨水的消耗最多，尤以纸张为甚虽然表面上CAD技术让人摆脱了图板，实现了无纸化办公，但事实上由于电脑屏幕尺寸的限制，一次只能看一张图而且是局部，图纸很难审核，往往需打印多次核对，相应的也带来了墨水的浪费。对整个社会的可持续发展、环境保护极为不利。

CAD设备的调试、维修、管理的花费亦不可小视。

四、CAD技术的不可靠性

CAD技术使得设计师不得不面对计算机病毒，CAD软件本身的BUG，设备的更新升级，电脑资料的保存等一些不可靠因素。由于上述一个或几个原因设计师就得停止工作，去解决与设计无关的问题，或者由于设计师的误操作和对CAD知识掌握不够，可能辛苦几天甚至几年的设计成果被误删、覆盖付之东流。国内某结构软件早期版本的程序错误让人汗津，岁为造成重大损失并且在后续版本得到修正，但谁又能保证现行的软件不存在问题呢。

CAD技术极为方便的复制、套用使得电脑文件的版权问题也日益尖锐。

cad技术的应用和发展 篇11

关键词：CAD技术 建筑电气 应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0040-01

建筑电气CAD技术比较的先进，它将电气设计和计算机辅助设计给结合了起来，在CAD上体现了建筑电气设计的各种工程图，工程技术人员结合计算机，将多学科应用过来，以便对建筑电气设计中出现的问题有效解决。通过实践研究表明，它有机结合了人的决策判断、创造能力以及计算机的高速运算和信息存储等功能，促使设计周期得到缩短，设计质量得到提升。

1 建筑电气设计CAD特点

一是建筑电气工程图通常将统一的电气图形符号给应用过来，并且加注文字符号，对建筑图进行绘制。这些图没有严格要求尺寸和比例，只需要保证一般的工程习惯得到满足即可。

二是电路都是闭合电路，一个合理的闭合电路包括电源、用电设备、导线和开关控制设备等四个基本元素。

三是建筑电气设计平面图、原理图等都是采用二维图形式。利用导线来连接电路中的电气设备、元件等，这样就构成了一个整体，可以随意设置设备、元件和连线的位置，并且线性设置的难度较小；通常是结合建筑底图来设计建筑电气平面图，已经确定了图纸规格和比例，在建筑图上对电气符号和连线进行绘制时，采用的是统一的图形符号，并且将相应的文字给标注过来。

2 CAD技术在建筑电气设计中的优点

在建筑电气设计中应用CAD技术，具有一系列的优势，具体来讲，包括这些方面的内容：

一是CAD将线型库、字体库以及UNDO功能给提供了出来，这样工作强度和复杂度就得到了有效降低，拥有清楚和整洁的图面。

二是建筑电气图纸通常都采用的是二维图，对于CAD中的二维绘图，学习起来难度不大。可以直接调用CAD软件自身带有的各类图库，那么工作效率就可以得到较大程度的提升。

三是如果电气设计比较类似，那么只需要简单的修改图纸即可，这样设计成果的重复利用率就可以得到大大的提升。建筑电气设计高精度要求可以得到满足，资料管理的准确性和科学性可以得到提升，并且二次开发功能比较的强大，还可以结合具体情况，未来进行一定的扩展。

3 建筑电气工程CAD设计要点

在实践研究中我们可以得知，建筑电气CAD设计过程中，各种各样的问题都会遇到，该文主要是分析了在建筑电气设计中应用CAD技术经常会遇到的一些问题，然后提出针对性的措施和设计要点。具体来讲，包括这些方面的内容：

一是在建筑电气CAD设计过程中，只有遵循相关的原则，才可以促使设计效率得到提升。要按照正确的步骤来进行作图，首先是对图幅进行设置，其次对单位和精度进行设置，然后对若干图层进行构建，对对象样式进行设置，就可以开始绘图了。在建筑电气图设计的过程中，需要充分依据建筑实际尺寸来进行，尽量不要采取比例换算，这样制图效率就可以得到提升，还可以避免出现诸多的错误问题。在电气设计过程中，对于图形中的各图元对象，可以利用图层来进行管理。如果绘图的精度要求较高，那么可以将栅格捕捉功能给应用过来，并且结合具体情况，对栅格捕捉间距合理的设置。在设计建筑电气各系统的过程中，不能够在同一幅图中绘制图框和图形。在制图的过程中，需要按照一定的规律来对各个对象命名，尽量选择简明的名字，有着较强的规律性，这样除了可以有效记忆之外，使用起来也比较方便。

二是对编辑命令充分熟悉，促使绘图效率得到提升。在现代建筑中，非常重要的一个组成部分就是建筑电气。电气设计是一项非常复杂的工程，涉及到诸多方面的内容，部分设计需要花费大量的时间和精力，那么要想提升绘图效率，相关的设计人员对各项编辑命令需要足够的熟悉。在平时的工作过程中，多训练，以便更加熟练应用CAD技术。

另外，在建筑电气设计中，有一个问题要注意，需要对低压柜的出线回路进行减少，在工程电气设计中，首先是确定负荷的种类和位置，将同一个区域相同性质的负荷，由低压母线馈出的一个回路供电，这样就可以促使低压柜出线回路得到减少，低压柜的台数得到减少，设备成本也可以得到降低。

4 结语

经上文的叙述分析知，在建筑工程项目中，电气设计发挥着十分重要的作用，将CAD技术应用到建筑电气设计中，具有一系列的优势，可以促使建筑电气设计效率得到显著的提升，电气设计质量得到保证。在具体的实践过程中，需要结合具体情况，科学应用CAD技术，准确应用各种功能操作。在平时，也需要多多训练，提升自己的专业水平。随着科学技术的发展，如今建筑电气CAD技术的集成化、智能化和一体化程度在不断的提升，那么必将获得更加广泛的应用。

参考文献

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[2]裴德晨.浅析智能建筑的建筑电气技术及应用[J].商品与质量，2012，2（11）：88-90.