CAD技術(shù)及其應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)，作為電子信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，是促進(jìn)科研成果的開發(fā)和轉(zhuǎn)化，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和學(xué)科的更新和改造，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化，增強(qiáng)企業(yè)及其產(chǎn)品在市場(chǎng)上竟?fàn)幠芰�加速國民�?jīng)濟(jì)發(fā)展和國防現(xiàn)代化的一項(xiàng)關(guān)鍵性高新技術(shù)，也是進(jìn)一步向計(jì)算機(jī)集成制造(CIMS)發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ).從廣義上說，CAD技術(shù)包括二維工程繪圖、三維幾何設(shè)計(jì)、有限元分析、數(shù)控加工、仿真模擬、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫以及上述技術(shù)(CAD/CAE/CAM)的集成技術(shù)等。CAD應(yīng)用工程是與CAL)技術(shù)研究開發(fā)、推廣應(yīng)用相關(guān)的高新技術(shù)密集的大型系統(tǒng)工程。CAD應(yīng)用工程的實(shí)施標(biāo)志著我國在“企業(yè)信息化、信息企業(yè)化”的大道上取得了長足的發(fā)展。CAD技術(shù)的使用使產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì)、制造的工作內(nèi)容和方式發(fā)生了根本性變革，這一技術(shù)成為工業(yè)發(fā)達(dá)國家制造業(yè)保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、開拓市場(chǎng)的重要手段。 

隨著計(jì)算機(jī)性能成數(shù)最級(jí)的提高，其價(jià)格成倍地下降；隨著網(wǎng)絡(luò)通訊的普及化、信息處理的智能化、多媒體技術(shù)的實(shí)用化；CAD技術(shù)的普及應(yīng)用越來越廣泛，越來越深入，CAD技術(shù)正向著開放、集成、智能和標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展。 

90年代以來，從事科研和應(yīng)用開發(fā)CAD的技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到，要讓CAD技術(shù)成為生產(chǎn)力，關(guān)鍵是讓設(shè)計(jì)人員都用上、會(huì)用CAD系統(tǒng)。國家科委確定以“甩圖板”的工程目標(biāo)來實(shí)現(xiàn)繪圖設(shè)計(jì)自動(dòng)化作為推廣應(yīng)用CAD技術(shù)的突破口，今天，許多地方、企業(yè)己經(jīng)推廣了CAD，取得了較好的效果，但也還存在一些問題值得探討。 

1.引起設(shè)計(jì)革命的CAD

CAD是目前計(jì)算機(jī)應(yīng)用中最活躍的領(lǐng)域一股的設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)主要包括研究開發(fā)設(shè)想、產(chǎn)品基本設(shè)計(jì)、成本估算、設(shè)計(jì)制圖以及為設(shè)計(jì)而進(jìn)行的輔助工作(如產(chǎn)品調(diào)研、為設(shè)計(jì)而接受繼續(xù)教育、參加有關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議等) 

首先從占設(shè)計(jì)時(shí)間40%的制圖入手，計(jì)算機(jī)輔助制圖不但作為一種減輕設(shè)計(jì)者勞動(dòng)的方法，而且引出一場(chǎng)“設(shè)汁革命”。CAD使設(shè)計(jì)工作產(chǎn)生了如下的變革：①使設(shè)計(jì)工作深入到前所未有的深度：②提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的速度和質(zhì)量；③簡化設(shè)計(jì)過程，計(jì)算機(jī)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫連接后，所有己納入標(biāo)準(zhǔn)的零部件設(shè)計(jì)都可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)給圖，設(shè)計(jì)者只需告訴計(jì)算機(jī)所采用的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)就可以了：④設(shè)計(jì)仿真和設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，利用CAD的三維圖形功能，可在計(jì)算機(jī)屏幕上模擬出所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的外形狀態(tài)，在設(shè)計(jì)之初就對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化，在新產(chǎn)品試投產(chǎn)前，就可以對(duì)其制造過程中的結(jié)構(gòu)、加工、裝配、裝飾和動(dòng)態(tài)特征進(jìn)行分析和檢驗(yàn)，從而提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功性；⑤設(shè)計(jì)與制造的緊密結(jié)合，如前所述，CAD的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)既可用于設(shè)計(jì)仿真CAE，也可以通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)與數(shù)控加工設(shè)備聯(lián)結(jié)，將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接用于產(chǎn)品的加工，即CAM、CAD可自動(dòng)完成從設(shè)計(jì)到加工程序的轉(zhuǎn)換。

2.CAD軟件邁進(jìn)個(gè)性化時(shí)代

設(shè)計(jì)和制造是制造業(yè)開發(fā)產(chǎn)品的主要環(huán)節(jié)，CAD技術(shù)推動(dòng)了制造業(yè)的技術(shù)革命，他哭破了傳統(tǒng)方式，使人們可以不用圖板、圖紙就可高效地開發(fā)產(chǎn)品，現(xiàn)在CAD技術(shù)己經(jīng)成為衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。 

應(yīng)用領(lǐng)域和人群的不斷增長，對(duì)CAD軟件提出了更高的要求。各行業(yè)用戶一方面迫切希望得到最適合自己專業(yè)需求的CAD軟件，另一方面希望以合理可承受的價(jià)格得到來自專業(yè)CAD廠商為自己雖身定做的專業(yè)服務(wù)。行業(yè)用戶迫切希望得到個(gè)性化的CAD產(chǎn)品和服務(wù)。 

CAXA日前率先推出的“電子圖板2000”，標(biāo)志著CAD軟件邁入個(gè)性化時(shí)代。“CAXA電子圖板”充分考慮了用戶的個(gè)性化需求，提供了專業(yè)而易于使用的開發(fā)平臺(tái)，使用者可以根據(jù)自己的需要改變軟件、增加功能甚至開發(fā)出全新的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件�！癈AXA電子圖板2000”目前己集成了機(jī)械、電氣和建筑設(shè)計(jì)模塊，數(shù)十家專業(yè)軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)與CAXA合作開發(fā)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件并將不斷集成起來此外，CAX人推出了個(gè)性化服務(wù)計(jì)劃，從培訓(xùn)、支持到定制產(chǎn)品，一改以往“企業(yè)生產(chǎn)什么賣什么”的思路，而以“用戶需要什么，我們提供什么”為宗旨，針對(duì)使用者的應(yīng)用和需求，為其置身定制，讓軟件和服務(wù)更適合使用者的需求.“CAXA電子圖板2000”個(gè)性化的產(chǎn)品和服務(wù)，讓高科技的軟件更加大眾化了。 

3應(yīng)用CAD技術(shù)的幾個(gè)問題
網(wǎng)絡(luò)化 
智能化 
標(biāo)準(zhǔn) 
對(duì)軟硬件的認(rèn)識(shí) 
CAD軟件的二次開發(fā) 
CAD應(yīng)用人才的培訓(xùn) 

網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)前的一個(gè)趨勢(shì),CAD采用網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)信息共享，給設(shè)計(jì)工作帶來極大的方便。這里有必要談的一點(diǎn)是CAD軟件的網(wǎng)絡(luò)化問題。由于CAD的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換量極大，采用主 機(jī)分時(shí)系統(tǒng)會(huì)降低設(shè)計(jì)效率，最佳方案是各節(jié)點(diǎn)機(jī)能獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作，網(wǎng)絡(luò)的作用是各節(jié)點(diǎn)有關(guān)資源的相互調(diào)用。同時(shí)，由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的需要，CAD軟件都有自己的加密措施(如鑰匙盤或加 密狗)。因而在實(shí)施上出現(xiàn)兩種情況，一是僅在服務(wù)器上安裝一個(gè)加 密狗，二是在各節(jié)點(diǎn)機(jī)分別安裝加 密狗。前者便于資產(chǎn)管理后者可以脫離網(wǎng)絡(luò)單機(jī)運(yùn)行，各有優(yōu)點(diǎn)。 

像CAXA電子圖板的網(wǎng)絡(luò)板就提供了三種安裝模式，即全服務(wù)器安裝、全工作站安裝、混合安裝。第一種模式適合于無盤工作站網(wǎng)絡(luò)，將軟件全部安裝在服務(wù)器上，節(jié)點(diǎn)工作站無硬盤：不足之處是網(wǎng)絡(luò)要求高，否則運(yùn)行速度受影響。第二種模式要求工作站有一定的硬盤容量，運(yùn)行服務(wù)器與工作站基本上無數(shù)據(jù)交換，服務(wù)器的作用僅是軟件使用權(quán)限控制。第三種模式則是將經(jīng)常調(diào)用的部分程序安裝在工作站上，而把硬盤空間大的庫文件之類安裝在服務(wù)器上，兼顧運(yùn)行速度、網(wǎng)絡(luò)通訊及硬盤空間各個(gè)萬面，是一種較好的模式。