一、CAD定義
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)指利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作 。簡(jiǎn)稱CAD。 在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和制圖等項(xiàng)工作。在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較,以決定優(yōu)異方案;各種設(shè)計(jì)信息,不論是數(shù)字的、文字的或圖形的,都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里,并能快速地檢索;設(shè)計(jì)人員通常用草圖開(kāi)始設(shè)計(jì),將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成;由計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果,可以快速作出圖形顯示出來(lái),使設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)作出判斷和修改;利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。CAD 能夠減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng),縮短設(shè)計(jì)周期和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
二、CAD系統(tǒng)
1、交互式圖形系統(tǒng):它幫助設(shè)計(jì)人員繪制各種二維或三維的設(shè)計(jì)圖形。在工程設(shè)計(jì)方面需要繪制各種零件圖、部件圖、裝配圖,以及三維立體透視圖。設(shè)計(jì)人員可以交互式地修改已經(jīng)生成的圖形,進(jìn)行放大、縮小、平移、旋轉(zhuǎn)等操作。
2、各種計(jì)算分析用的軟件包:通過(guò)這些程序可以對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行評(píng)估,在各種可能的方案中選出優(yōu)異方案,決定優(yōu)異的產(chǎn)品式樣、尺寸、結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)參數(shù)。
3、CAD 數(shù)據(jù)庫(kù):用以存儲(chǔ)并管理大量的描述產(chǎn)品的數(shù)據(jù)以及設(shè)計(jì)過(guò)程所需要的各種數(shù)據(jù),如各種設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及各種管理用的數(shù)據(jù)等。
三、CAD的優(yōu)越性
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)充分發(fā)揮人的思維判斷能力和計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算和記憶能力,完全改變傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)方式,改變?nèi)嗽谏a(chǎn)過(guò)程中的作用。其優(yōu)越性表現(xiàn)在:
1、提高設(shè)計(jì)的精度,減少錯(cuò)誤,能完成單靠人工方式無(wú)法完成的復(fù)雜設(shè)計(jì)。例如,大規(guī)模集成電路和多層印刷電路板的設(shè)計(jì)中,圖形極為復(fù)雜,要求精度極高,單靠人工是很難完成的。
2、大大提高生產(chǎn)率,能使人擺脫繁瑣重復(fù)的繪圖工作,省去查閱資料的時(shí)間,設(shè)計(jì)速度大大加快。縮短了設(shè)計(jì)和制造的周期,使新的先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想能迅速變成產(chǎn)品,促進(jìn)產(chǎn)品更新?lián)Q代,增加產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。
3、便于實(shí)現(xiàn)優(yōu)異設(shè)計(jì),由于設(shè)計(jì)速度快,設(shè)計(jì)人員有可能從許多設(shè)計(jì)方案中選出優(yōu)異的設(shè)計(jì)方案,從而達(dá)到更好的經(jīng)濟(jì)效益。
4、降低設(shè)計(jì)成本,與數(shù)控機(jī)床相配合,使設(shè)計(jì)和生產(chǎn)小批量產(chǎn)品仍有經(jīng)濟(jì)效益,這有利于增加產(chǎn)品的花色品種,滿足各方面的特殊需要。
5、使設(shè)計(jì)工作不再單純依靠少數(shù)掌握特殊技能的專家,一般設(shè)計(jì)人員也有可能完成較高級(jí)、較復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作。
四、CAD的應(yīng)用
CAD廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如建筑、機(jī)械、電子、航空航天、汽車等。在建筑領(lǐng)域,CAD被用來(lái)設(shè)計(jì)建筑平面圖、立面圖、剖面圖等,可以幫助建筑師更快速地完成設(shè)計(jì)工作。在機(jī)械領(lǐng)域,CAD被用來(lái)設(shè)計(jì)各種機(jī)械零件和裝置,如齒輪、軸承、馬達(dá)等。在電子領(lǐng)域,CAD被用來(lái)設(shè)計(jì)電路板和電路圖。在航空航天領(lǐng)域,CAD被用來(lái)設(shè)計(jì)飛機(jī)、衛(wèi)星等航空器。在汽車領(lǐng)域,CAD被用來(lái)設(shè)計(jì)汽車的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。
延伸閱讀1:CAD的技術(shù)
CAD的技術(shù)包括硬件和軟件兩部分。在硬件方面,計(jì)算機(jī)需要配備高性能的CPU、GPU、內(nèi)存等設(shè)備,以支持CAD的復(fù)雜計(jì)算和渲染操作。在軟件方面,市場(chǎng)上有各種不同類型的CAD軟件,包括AutoCAD、SolidWorks、CATIA、Pro/Engineer等。這些軟件都提供了不同的工具和功能,以滿足各種不同領(lǐng)域的設(shè)計(jì)需求。