计算机辅助设计教学工作总结
第1篇:计算机辅助设计总结
计算机辅助设计总结
一、课程介绍
计算机辅助技术(computer aided technology)是以计算机为工具,辅助人在特定应用领域内完成任务的理论、方法和技术。它包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助质量控制(CAQ)及计算机辅助绘图等。“辅助”是强调人的主导作用。在人的主导下,计算机和使用者构成了一个人机密切交互的系统。诸多计算机辅助技术中的CAD和CAM首先在飞机制造、汽车制造和造船等大型制造业中广泛应用。其后,逐步推广到机械、电子、轻纺和服装等产品制造业以及建筑、土建等工程项目中。[1] 中文名:计算机辅助技术计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)是利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品的设计,以实现最佳设计效果的一种技术。它已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。例如,在电子计算机的设计过程中,利用CAD技术进行体系结构模拟、逻辑模拟、插件划分、自动布线等。又如。在建筑设计过程中.利用CAD技术进行力学计算、结构计算、绘制建筑图纸等。各个领域的设计自动化程度提高,使设计速度和设计质量大大提高。[2] 外文名:Computer Aided X 简称:CAX
二、课程的应用范围
计算机辅助技术在许多领域得到了广泛的应用,在机械产品设计与制造方面应用最为广泛。它包括的应用有:工程图的绘制、模型生成、性能分析、数控加工、工艺计划编制等。采用计算机绘制工程图是用计算机和绘图机代替绘图板。计算机能够精确地算出图形的几何坐标,图形的比例、剖视、三视图、尺寸标注都由计算机自动完成。模型生成是将产品用数学方法表示成计算机能处理的形式,所建模型可用于计算、分析、数控加工。模型生成的数据还可在不同系统之间进行数据交换。性能分析,如有限元分析是检验设计结构是否合理的一个必要手段,它从力学的角度分析应力应变受载荷的影响以及受载时的物体变形情况。数控加工是由计算机生成加工指令,计算和显示加工轨迹,对加工过程进行仿真,以减少实际加工可能出现的废品,提高加工精度。计算机辅助编制工艺计划,可以优化加工计划,减少错误,特别是将专家经验用于计划设计,可大大提高设计的质量。本节将给出若干实例说明上述的某些应用。[3]
三、影响
计算机辅助技术的深远影响在于:
(1)它将人们在产品开发方面的知识系统化、规范化、工程化。人们可以不断地堆砌知识工程阶段性成果——成功替代脑力劳动,进一步解放人类的生产力。
(2)它影响了企业的生产和管理模式(无图纸生产),提高了竞争能力(软盘、u盘、硬盘、光盘成为财富载体)——重塑当今社会的新关系。现在推广的CAD技术已经与企业信息化融为一体。
(3)它改变了产品开发方式、工作风格,提高了开发质量——造就一代新型的产品设计师。CAX技术被评为20世纪60年代以来十大杰出技术成就之一。国外有人指出,CAX是对20世纪的发展影响最大的十项先进科学技术之一。美国国防部也将广义的“设计自动化”确定为国防关键技术之一。
CAX是电子信息科学发展的产物,电子设计又是CAX技术的一个重要活动领域。国内外电子CAD应用的普及度都已经超过90%。我们的目标和任务就是尽快促成我国在电子设计能力方面的后发优势,用电子CAD软件工具设计出属于自己的ASIC/SOC芯片。这里涉及到的硬件(芯片设计)和软件(CAX软件开发)正是属于信息产业发展的两大主题。[4]
四、发展趋势
计算机辅助技术的发展趋势可能有以下几个方面:
1)图形显示技术的不断改进。图形技术不但反映在真实色彩图上,而且反映在快速的图形处理能力上。因为图形学一直是CAD/CAM技术的一个最重要的方面,随着设计内容的复杂.处理的图形信息量增大.图形处理的速度是至关重要的。2)新的实用造型系统的开发。基于特征的参数化特征造型是与产品的设计与制造密切相关的新技术.它的出现为产品设计与制造提供了更为方便的工具,并且更适合工业应用。特别是。产品数据模型有关的特征技术方面,除几何特征外,其他各类特征的新技术的发展是至关重要的。
3)计算机网络。改善通讯技术将导致人与机器、计算机之间更大量信息的交换,它使工程设计人员在不同的地方同时进行工作,他们的工作既相对独立,又可随时进行信息交换,采用网络技术可充分共享资源.提高工作效率。
4)智能化。计算机辅助技术一个明显的趋向是智能机器,即采用越来越多的微处理器形成带内部智能的新一代机器。利用人工智能技术进行辅助设计,可使知识信息处理和数值信息处理结合起来,用专家知识来解决专门问题。这里的智能指机器可以通过知识的积累、存储、联想、类比、分析、计算、比较、论证、优选等信息处理过程,实现智能化。
五、总结
UG这个课程很快就结束了,从最开始的一窍不通,到现在可以用这个软件做成零件、装配图、工程图。对于从未接触过软件的我来说,很困难,要花很多的时间在画图上,到后来的流畅的完成,我懂得了熟练的意义。这个课程的学习本来就是为了让我们熟练掌握和使用设计软件,这是一个不断熟练的过程。在这个过程中我体会最深的就是四个字:熟能生巧。台上一分钟,台下十年功。只有不断的练习,思考,才能把这一技术当成臂助,让它成为我们良好的帮手。从开始的照猫画虎,一步一步按照教程上的去做,到慢慢的自己熟练,脱开教程,让我从中学到了很多,也发现了很多自己的问题很不足。比如耐心不够,不喜欢思考等,都让我在操作中吃足了苦头。
为了吸取教训,我也总结出了很多实的方法:
1、不懂就要问
要善于思考多思考是对的,但有时候也要勤于发问,很多东西不懂得就要发问,弄清楚,不能事事而非,敷衍了事,再用自己的思维记住,变成自己的知识,这一点特别重要。
2、要善于比较学习容易混淆的命令,在使用过程中要善于比较,弄清它们之间的区别。如ZOOM和SCAIE,PAN和MOVE,DIVIDE和MEASURE等等。
3、层次要分明
图层就像是透明的覆盖图,运用它可以很好地组织不同类型的图形信息。学习过程中,有的人图省事,直接从对象特性工具栏的下拉列表框中选取颜色,线型和线宽等实体信息,这很不好,使得处理图形中的信息不那么容易,要特别注意纠正自己的这一不好习惯。严格做到层次分明,规范作图。我的体会是:养成良好习惯,受益匪浅。
参考文献:
[1] 《交通大辞典》编辑委员会编.交通大辞典 增补本.上海科学技术文献出版社,2008.07 [2] 张佑生,张错玲主编.微型计算机系统及其组装维护教程(第2版).清华大学出版社,2014.07 [3] 何卫平主编.高等学校教材 计算机辅助技术基础.西北工业大学出版社,1998年08月
[4] 李玉山,来新泉编著.电子系统集成设计导论.西安电子科技大学出版社,2008.8
第2篇:计算机辅助设计总结
计算机辅助设计总结
一、课程介绍
计算机辅助技术(computer aided technology)是以计算机为工具,辅助人在特定应用领域内完成任务的理论、方法和技术。它包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助质量控制(CAQ)及计算机辅助绘图等。“辅助”是强调人的主导作用。在人的主导下,计算机和使用者构成了一个人机密切交互的系统。诸多计算机辅助技术中的CAD和CAM首先在飞机制造、汽车制造和造船等大型制造业中广泛应用。其后,逐步推广到机轻纺和服装等产品制造业以及建筑、土项目中。[1] 中文名:计算机辅助技术计算机辅助设(Computer Aided Design,CAD)是利用计辅助设计人员进行工程或产品的设计,佳设计效果的一种技术。它已广泛地应机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等如,在电子计算机的设计过程中,利用进行体系结构模拟、逻辑模拟、插件划设计自动化程度提高,使设计速度和设计质量大大提高。[2] 外文名:Computer Aided X 简称:CAX
计
算机系统以实现最用于飞领域。例CAD技术分、自动械、电子、建等工程布线等。又如。在建筑设计过程中.利用CAD技术进行力学计算、结构计算、绘制建筑图纸等。各个领域的二、课程的应用范围
计算机辅助技术在许多领域得到了广泛的应用,在机械产品设计与制造方面应用最为广泛。它包括的应用有:工程图的绘制、模型生成、性能分析、数控加工、工艺计划编制等。采用计算机绘制工程图是用计算机和绘图机代替绘图板。计算机能够精确地算出图形的几何坐标,图形的比例、剖视、三视图、尺寸标注都由计算机自动完成。模型生成是将产品用数学方法表示成计算机能处理的形式,所建模型可用于计算、分析、数控加工。模型生成的数据还可在不同系统之间进行数据交换。性能分析,如有限元分析是检验设计结构是否合理的一个必要手段,它从力学的角度分析应力应变受载荷的影响以及受载时的物体变形情况。数控加工是由计算机生成加工指令,计算和显示加工轨迹,对加工过程进行仿真,以减少实际加工可能出现的废品,提高加工精度。计算机辅助编制工艺计划,可以优化加工计划,减少错误,特别是将专家经验用于计划设计,可大大提高设计的质量。本节将给出若干实例说明上述的某些应用。[3] 三、影响
计算机辅助技术的深远影响在于:
(1)它将人们在产品开发方面的知识系统化、规范化、工程化。人们可以不断地堆砌知识工程阶段性成果——成功替代脑力劳动,进一步解放人类的生产力。
(2)它影响了企业的生产和管理模式(无图纸生产),提高了竞争能力(软盘、u盘、硬盘、光盘成为财富载体)——重塑当今社会的新关系。现在推广的CAD技术已经与企业信息化融为一体。
(3)它改变了产品开发方式、工作风格,提高了开发质量——造就一代新型的产品设计师。
CAX技术被评为20世纪60年代以来十大杰出技术成就之一。国外有人指出,CAX是对20世纪的发展影响最大的十项先进科学技术之一。美国国防部也将广义的“设计自动化”确定为国防关键技术之一。
CAX是电子信息科学发展的产物,电子设计又是CAX技术的一个重要活动领域。国内外电子CAD应用的普及度都已经超过90%。我们的目标和任务就是尽快促成我国在电子设计能力方面的后发优势,用电子CAD软件工具设计出属于自己的ASIC/SOC芯片。这里涉及到的硬件(芯片设计)和软件(CAX软件开发)正是属于信息产业发展的两大主题。[4] 四、发展趋势
计算机辅助技术的发展趋势可能有以下几个方面:
1)图形显示技术的不断改进。图形技术不但反映在真实色彩图上,而且反映在快速的图形处理能力上。因为图形学一直是CAD/CAM技术的一个最重要的方面,随着设计内容的复杂.处理的图形信息量增大.图形处理的速度是至关重要的。
2)新的实用造型系统的开发。基于特征的参数化特征造型是与产品的设计与制造密切相关的新技术.它的出现为产品设计与制造提供了更为方便的工具,并且更适合工业应用。特别是。产品数据模型有关的特征技术方面,除几何特征外,其他各类特征的新技术的发展是至关重要的。
3)计算机网络。改善通讯技术将导致人与机器、计算机之间更大量信息的交换,它使工程设计人员在不同的地方同时进行工作,他们的工作既相对独立,又可随时进行信息交换,采用网络技术可充分共享资源.提高工作效率。
4)智能化。计算机辅助技术一个明显的趋向是智能机器,即采用越来越多的微处理器形成带内部智能的新一代机器。利用人工智能技术进行辅助设计,可使知识信息处理和数值信息处理结合起来,用专家知识来解决专门问题。这里的智能指机器可以通过知识的积累、存储、联想、类比、分析、计算、比较、论证、优选等信息处理过程,实现智能化。
五、总结
UG这个课程很快就结束了,从最开始的一窍不通,到现在可以用这个软件做成零件、装配图、工程图。对于从未接触过软件的我来说,很困难,要花很多的时间在画图上,到后来的流畅的完成,我懂得了熟练的意义。这个课程的学习本来就是为了让我们熟练掌握和使用设计软件,这是一个不断熟练的过程。在这个过程中我体会最深的就是四个字:熟能生巧。台上一分钟,台下十年功。只有不断的练习,思考,才能把这一技术当成臂助,让它成为我们良好的帮手。从开始的照猫画虎,一步一步按照教程上的去做,到慢慢的自己熟练,脱开教程,让我从中学到了很多,也发现了很多自己的问题很不足。比如耐心不够,不喜欢思考等,都让我在操作中吃足了苦头。
为了吸取教训,我也总结出了很多实的方法: 1、不懂就要问
要善于思考多思考是对的,但有时候也要勤于发问,很多东西不懂得就要发问,弄清楚,不能事事而非,敷衍了事,再用自己的思维记住,变成自己的知识,这一点特别重要。2、要善于比较学习
容易混淆的命令,在使用过程中要善于比较,弄清它们之间的区别。如ZOOM和SCAIE,PAN和MOVE,DIVIDE和MEASURE等等。3、层次要分明
图层就像是透明的覆盖图,运用它可以很好地组织不同类型的图形信息。学习过程中,有的人图省事,直接从对象特性工具栏的下拉列表框中选取颜色,线型和线宽等实体信息,这很不好,使得处理图形中的信息不那么容易,要特别注意纠正自己的这一不好习惯。严格做到层次分明,规范作图。我的体会是:养成良好习惯,受
益
匪
浅。
参考文献:
[1] 《交通大辞典》编辑委员会编.交通大辞典 增补本.上海科学技术文献出版社,2008.07 [2] 张佑生,张错玲主编.微型计算机系统及其组装维护教程(第2版).清华大学出版社,2014.07 [3] 何卫平主编.高等学校教材 计算机辅助技术基础.西北工业大学出版社,1998年08月 [4] 李玉山,来新泉编着.电子系统集成设计导论.西安电子科技大学出版社,2008.8
第3篇:计算机辅助设计总结
计算机辅助设计学习总结
姓名:===学号:=======专业班级:====== 摘要:随着计算机的迅猛发展,CAD技术在许多现代制造技术行业中得到了广泛应用,给现代制造行业带来了巨大的改革。CAD技术改良了传统制造技术,大大提高了制造产品的速度与质量,文章主要谈对CAD技术的理解、CAD技术的发展以及CAD技术对现代制造技术的影响与作用。
关键词:CAD;发展;应用
0 前言
利用计算机及其图型设备帮助设计人员进行设计工作,简称CAD。在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。CAD技术的出现,使科学技术加速转化为社会生产力。CAD技术几乎在一切设计领域内掀起了一场革命,CAD技术的应用给现代制造业设计工作带来了极大的方便,而CAD软件则以简单、快捷、存储方便等优点在制造设计中承担着不可替代的重要作用。
1 对CAD技术的理解
CAD技术是一种将人和计算机结合起来以辅助进行产品的设计与分析的技术,是综合了计算机与工程设计方法的最新发展而形成的一门新兴学科。它是一种用计算机软、硬件系统辅助人们对产品或工程进行设计的方法和技术,包括设计、绘图、工程分析与文档制作等设计活动。
计算机辅助设计主要研究和解决“产品设计过程中的自动化”问题,自然涉及到诸如优化与可靠性设计、结构与动态分析,数据库与知识库系统、图形学、美学、软件工程等许多学科领域。其中,计算机图形处理技术是突破CAD技术屏障的关键技术之一。近年来,由于计算机硬件性能的极大提高与软件技术的飞速发展,CAD技术在各类工程设计部门迅速普及,广泛应用,极大地加快了产品设计周期,CAD技术作为一种现代化设计方法和有效提高生产力的手段,已成为产品设计行业进行“技术革命”的首要途径,也是现代化企业的一个重要标志。
在科学技术与生产实践活动中,“自动化”成为人们梦寐以求的理想目标。随着科学技术的不断进步,计算机正不断地把人们的梦想变为现实,CAD要解决的就是产品设计和工程设计中的“自动化”问题,其含义不言而喻,整个设计的全过程,都是CAD技术的应用对象。一个新产品的设计过程,一般要经历概念设计、详细设计、结构分析与优化、仿真模拟实验与定型等几个主要阶段,在每一个阶段中,都饱含着CAD技术的应用内容。分析整个设计过程的细节与CAD技术的特点,不难发现CAD技术集中在结构设计,计算分析,数据查询,工程制图等几个重要环节上。事实上早已有人认为,在产品设计过程中,那种曾经被认为技术性极强的工作如繁杂的计算,大量查询数据,费时的工程制图等等,现在看来只能是设计工作中的“强体力劳动”了,它们一直是阻碍设计创新的“瓶颈”问题。由此看来,CAD是一种先进的设计方法,CAD不是“计算机绘图”,“计算机绘图”是
CAD技术的重要组成部分,CAD系统应包含设计过程中的各个环节。通常,一个完善实用的CAD系统并不是包罗万象,什么都可以设计,而总是针对某个专业、某类设计、甚至是某种零件而研制的。这种系统除了以计算机图形理论作基础,计算机绘图系统作手段外,还必需有专业设计工作所涉及的基础数学、设计理论、设计方法甚至专家经验等方面的知识,几方面的知识合作起来,才能开发出实用的计算机辅助设计系统。因此,可以说计算机辅助设计是一门跨学科的综合性很强的高科技技术,它在缩短设计周期,提高设计质量,降低设计成本及发挥设计人员创新思维等方面发挥着重大作用,大力开展CAD技术的研究和应用,在国民经济发展中有着广阔的前景。
2 CAD技术的发展
计算机辅助设计的工作内容不仅对计算机本身提出了较高的要求,而且对计算机外围设备提出需求,这一方面促进了计算机及其外围设备的发展,同时,CAD技术的发展与应用也依赖于计算机及其外围设备以及软件技术的发展。整个历程大致可划分为如下几个阶段:
2.1 准备、酝酿、诞生阶段(1950-1960年)
1950年美国麻省理工学院(MIT)研制出用于“旋风1号”计算机上的一种图形显示设备,其结构类似于示波器,只能显示简单图形,可认为它是当今图形显示器的鼻祖。
1958年美国Clomp公司研制出滚筒式绘图机,进一步为图形输出奠定了基础。这一阶段计算机由电子管组成,软件开发局限于机器语言,没有图形输入设备,因此CAD技术的探讨主要是科学计算的深入,图形处理还不现实。
2.2 蓬勃发展和初级应用阶段(1960-1970)
1962年美国麻省理工学院(MIT)研制出世界上第一台利用光速进行交互式绘图的系统SKETCHPAD,并首次提出了计算机图形学,交互技术等新思想,为计算机辅助设计技术的发展应用打下了理论基础。
20世纪60年代中期,商品化的CAD设备出现了,美国IBM公司的计算机绘图设备,通用汽车公司的多路分时图形控制台,实际运用于汽车产品的设计。至60年代末,美国已安装了几百台CAD工作站。
在这一阶段,计算机图形学也有很大进展。孔斯(Stave Coons)提出了孔斯曲面与贝塞尔(Pierre Bezier)提出的贝塞尔曲面为CAD技术的三维应用打开了局面,孔斯和贝塞尔被称为CAD技术的奠基人。
2.3 广泛应用阶段(1970-1980)
1970年前后,集成电路由小规模发展为中规模,广泛应用于计算机系统,使计算机系统的性能有了很大的提高,与此相关的计算机外围设备也有了很快的发展,图形输入设备新品层出不穷,如图形显示器、图形数字化仪,笔式及击打式绘图仪相继推出,性能越来越好。与此同时,绘图软件及其它CAD支撑软件也日趋完善,市场上出现了面向中小型企业的商品化的CAD系统,主要运行在CAD工作站和小型计算机上。此时,美国的工作站数量已达数千套,使用人数超过2万人。我国也在部分科研院所引进了一些图形工作站。
2.4 突飞猛进阶段(1980-1990)
这一阶段大规模和超大规模集成电路使计算机硬件平台性能飞速提高,计算机向着“巨”
和“微”两个方向迅速发展,微型计算机产品的面市,标志着计算机普及时代的到来。1980年美国阿波罗公司生产出第一台以超级微型计算机为平台的图形工作站,接着Sun、DEC、HP、IBM......等众多的计算机厂商都推出了自己的工作站产品,所有这些产品均以性能优良、价格低廉、便于开发和应用CAD系统受到科技界和工业界的认可,获以丰厚的市场回报。此时的软件技术也更加成熟,二维、三维图形处理技术,真实感图形处理技术,结构分析与计算技术、模拟仿真、动态景观、科学计算可视化等各方面
2.5 日趋成熟阶段(1990-今)
这一阶段微型计算机系统性能已相当瞩目,基于微机的CAD系统越来越多,由于它们价格低廉,得到迅速普及,这使得CAD技术有了更为广泛的应用,同时也使人们更加关注CAD技术的标准化及完善化。
3 CAD技术对现代制造技术的影响
目前,CAD技术已广泛应用于国民经济的许多方面,成效显著,应用普及的领域主要集中在工业制造、工程建设、电子电路、仿真模拟、广告设计、轻工棉纺、服装设计、平面设计等等,特别在科研部门,从人体工学直至分子键构型均采用CAD技术实现智能化,可视化的分析。
在机器制造业中,飞机、汽车、轮船、航天器,机床、模具等产品及零部件的设计全过程采用了CAD技术。当前常用的CAD系统集设计、绘图、分析计算、仿真等为一体,设计人员只需坐在电脑前,充分发挥自己对产品的构思,随心所欲的利用CAD系统构建产品模型。
在建筑工程设计中,房屋、结构、桥梁、管线、水渠、大坝等等,甚至小区规划,室内装璜等都应用了CAD技术,近年来随着计算机硬件性能的增强,工程界复杂的图形处理工作交由CAD软件进行,使工程建筑设计采用虚拟现实技术,对建筑物进行抗震、抗风、抗实、防火、防水等分析研究成为实用的现代化设计方法。
在电子电路方面,CAD技术开始运用于原理图的绘制及布线工作,后来发展为从原理布线多层板设计全套功能,尤其在集成电路的设计制造中,没有CAD技术的应用,设计和制造大规模集成电路是不可能的。在这一领域,CAD技术协助设计人员完成原理图构思电路性能分析,可靠性试验及故障模拟等工作。
其它行业如轻工、化妆、盛器、模具、医药等行业中都有CAD技术的现实运用。4 结束语
通过学习,我了解到CAD技术对现代制造业的深远影响。为掌握以及熟练的运用CAD技术,充分的了解CAD技术的发展是十分必要的。在未来,由于计算机软硬件技术的飞速进展,CAD技术也必将得到突飞猛进的发展。CAD技术作为一种现代化设计方法和提高设计生产力的有效手段,在设计领域掀起的翻天覆地的革新浪潮将一直持续,CAD技术已是现代工程设计中的必由之路。
参考文献
[1]《汽车CAD技术》张启明 人民交通出版社出版时间:2005.09
[2]《机械优化设计基础》高健 北京科学出版社2000.09
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