CAD
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CAD即计算机辅助设计,是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。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。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
系统功能
现代CAD系统的功能包括:
(1)设计组件重用
(2)简易的设计修改和版本控制功能
(3)设计的标准组件的自动产生
(4)设计是否满足要求和实际规则的检验
(5)无需建立物理原型的设计模拟
(6)装配件(一堆零件或者其它装配件)的自动设计
(7)工程文档的输出,例如制造图纸,材料明细表
(8)设计到生产设备的直接输出
(9)到快速原型或快速制造工业原型的机器的直接输出
系统类型
(1)信息检索型CAD系统
主要用于设计已定型的标准化和系列化程度很高的产品。其工作原理是将已定型的产品的标准化图纸变成图形信息存入计算机。设计时根据订货要求输入必要的信息,在计算机进行必要的计算以后,自动检索出最佳的标准图形。
(2)人机交互型CAD系统
人机交互型CAD系统的工作原理大体是:由设计者根据自己的知识和经验确定并描述出设计模型,再由计算机对与之有关产品的大量资料进行检索,并对有关数据和公式进行高速运算;通过草图和标准图的显示,设计者运用长期工作中积累的经验对其进行分析,用键盘或者鼠标等输入装置,人机对话式地直接对图形进行实时修改,计算机根据指令作出响应,重新组织显示,反复循环,逐步完善。
(3)智能型CAD系统
在现阶段,人工智能的应用主要是以专家系统的方式来体现的,即把专家系统与原CAD系统有机地结合在一起。专家系统是一种使计算机能够运用专家的专门知识和推理、判断能力进行设计工作的计算机软件系统。在智能型CAD系统中,专家系统承担需要依靠知识和经验作出推理的判断工作,主要有设计过程决策(解决设计思路问题),设计技术决策(解决设计中遇到的具体技术问题的决策)和各种结果评价等。而一些可以用数学模型来描述的问题则由通常的CAD辅助设计系统来解决。
价值和收益
CAD带来的收益包括:降低了产品开发成本、提高了生产力、提高了产品质量并且加快了新产品上市速度。
用CAD系统来改善最终产品、子装配以及零部件的可视化,加快了设计过程。
CAD软件提高了准确性,减少了错误。
CAD系统使设计(包括几何与尺寸、物料清单等)文档化变得更容易、更稳定。
通过CAD软件,很容易重用设计数据与最佳实践。