问题描述:CAD是CAD-计算机替代设计

使用电脑及其图形设备帮助设计师完成设计图形工作。简称Cad。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员承担计算、信息存储和绘图等任务。在设计中，你通常必须

答:CAD就是CAD——计算机辅助设计

利用计算机及其图形设备帮助设计师进行设计工作。简称Cad。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员承担计算、信息存储和绘图等任务。在设计中，通常使用计算机来计算、分析和比较不同的方案，以确定最佳方案。各种设计信息，无论是数字、文字还是图形，都可以存储在计算机的内部存储器或外部存储器中，并可以快速检索；设计师通常从草图开始，把草图变成工作图的繁重工作可以交给电脑；计算机自动生成的设计结果可以快速图形化显示，让设计人员及时判断和修改设计；计算机可用于处理与图形编辑、放大、缩小、翻译和旋转相关的图形数据。Cad可以减少计算、绘图等重复性工作，专注于设计本身，缩短设计周期，提高设计质量。

[编辑本段]发展概述

第一个计算机绘图系统诞生于20世纪50年代的美国，具有简单绘图输出功能的被动式CAD技术开始出现。20世纪60年代初，计算机辅助设计的表面技术出现，中期引进了商用计算机绘图设备。20世纪70年代，一个完整的cad系统开始形成。后来出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，并引进了手动光标、图形输入板等各种图形输入设备，促进了cad技术的发展。20世纪80年代，随着功能强大的VLSI微处理器和存储器件的出现，工程工作站应运而生，cad技术逐渐在中小企业普及。自20世纪80年代中期以来，cad技术一直朝着标准化、集成化和智能化的方向发展。一些标准的图形界面软件和图形功能相继推出，对cad技术的普及、软件移植和数据共享起到了重要的推动作用；系统结构由单一功能向综合功能转变，出现了集计算机辅助设计和制造于一体的计算机集成制造系统。固化技术、网络技术、多处理器和并行处理技术在CAD中的应用极大地提高了CAD系统的性能。随着人工智能和专家系统技术在计算机辅助设计中的引入，智能计算机辅助设计技术应运而生，它大大提高了计算机辅助设计系统解决问题的能力，使设计过程更加自动化。现在，cad已经广泛应用于电子电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装工业、出版工业、工厂自动化、土木工程、地质、计算机艺术等领域。

[编辑本段]系统组成

通常基于具有图形功能的交互式计算机系统，主要设备包括:计算机主机、图形显示终端、图形平板、绘图仪、扫描仪、打印机、磁带机和各种软件。

工程工作站一般是指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的单用户交互式计算机系统。它计算能力强，使用标准化的图形软件，有高分辨率的显示终端，可以在资源共享的局域网上工作。它已经成为最流行的计算机辅助设计系统。

个人电脑系统价格便宜，操作简单，使用灵活。自20世纪80年代以来，个人电脑的性能不断更新，硬件和软件发展迅速。此外，随着显卡和高分辨率图形显示器的应用以及pc网络技术的发展，大量由PC组成的cad系统出现并呈上升趋势。

计算机设计的二次曲面——球面

图形输入输出设备主要用于计算机辅助设计，此外还有计算机主机和通用外围设备。交互式图形系统对于计算机辅助设计尤为重要。图形输入设备的一般功能是将平面上各点的坐标发送给计算机。常见的输入设备包括键盘、光笔、触摸屏、操纵杆、轨迹球、鼠标、平板电脑和数字化仪。图形输出设备分为两类:软拷贝和硬拷贝。软拷贝设备是指各种图形显示设备，是人机交互必不可少的；硬拷贝设备通常作为图形显示的辅助设备，将图像复制到屏幕上保存。常用的图形显示有三种:定向光束显示、存储管显示和光栅扫描显示。定向波束显示是最早的应用。为了使图像清晰，电子束必须不断重绘形状，所以也叫刷新显示。易于擦除和修改图形，适合交互式图形。存储管显示保存的图像而不刷新，因此可以以较低的价格显示大量数据。光栅扫描系统可以提供彩色图像，图像信息可以存储在所谓的帧缓冲存储器中，因此图像的分辨率更高。

除了操作系统和编译器等计算机软件外，cad主要使用交互式图形显示软件、cad应用软件和数据管理软件。

交互式图形显示软件用于窗口打开、编辑和查看、图形转换和修改以及相应的人机交互。Cad应用软件提供几何建模、特征计算、绘图等功能，完成各专业领域的各种专业设计。构建应用软件的四个要素是算法、数据结构、用户界面和数据管理。数据管理软件用于存储、检索和处理大量数据，包括文本和图形信息。因此，有必要建立一个工程数据库系统。与一般的数据库系统相比，它具有以下特点:数据类型更加多样，设计过程中实体关系复杂，数据库中的数值和数据结构经常变化，设计者的操作主要是实时交互处理。

基础技术主要包括交互技术、图形转换技术、曲面建模和实体建模技术。

在计算机辅助设计中，交互技术是必不可少的。交互式cad系统意味着当用户使用计算机系统进行设计时，人和机器可以及时交换信息。有了交互系统，人们可以同时构思、演示、修改，随时可以从图形终端的屏幕上看到每次操作的显示结果，非常直观。

图形转换的主要功能是将用户坐标系与图形输出设备的坐标系连接起来。平移、旋转、缩放和透视图形；图形转换通过矩阵运算实现。

计算机设计自动化计算机本身的cad旨在实现计算机设计和开发过程的自动化或半自动化。研究内容包括功能设计自动化和装配设计自动化，涉及计算机硬件描述语言、系统级仿真、自动逻辑综合、逻辑仿真、微程序自动化、自动逻辑划分、自动布局布线，以及相应的交互式图形系统和工程数据库系统。集成电路cad有时包括在计算机设计自动化的范围内。

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【编辑本段】什么是计算机辅助设计(CAD)

计算机辅助设计是指利用计算机及其图形设备帮助设计师进行设计工作。简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员承担计算、信息存储和绘图等任务。在设计中，通常使用计算机来计算、分析和比较不同的方案，以确定最佳方案。各种设计信息，无论是数字、文字还是图形，都可以存储在计算机的内部存储器或外部存储器中，并可以快速检索；设计师通常从草图开始，把草图变成工作图的繁重工作可以交给电脑；计算机自动生成的设计结果可以快速图形化显示，让设计人员及时判断和修改设计；计算机可用于处理与图形编辑、放大、缩小、翻译和旋转相关的图形数据。CAD可以减少设计人员的劳动，缩短设计周期，提高设计质量。

【编辑本段】CAD开发概述

第一个计算机绘图系统诞生于20世纪50年代的美国，具有简单绘图输出功能的被动式CAD技术开始出现。20世纪60年代初，计算机辅助设计的表面技术出现，中期引进了商用计算机绘图设备。20世纪70年代，一个完整的cad系统开始形成。后来出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，并引进了手动光标、图形输入板等各种图形输入设备，促进了cad技术的发展。20世纪80年代，随着功能强大的VLSI微处理器和存储器件的出现，工程工作站应运而生，cad技术逐渐在中小企业普及。自20世纪80年代中期以来，cad技术一直朝着标准化、集成化和智能化的方向发展。一些标准的图形界面软件和图形功能相继推出，对cad技术的普及、软件移植和数据共享起到了重要的推动作用；系统结构由单一功能向综合功能转变，出现了集计算机辅助设计和制造于一体的计算机集成制造系统。固化技术、网络技术、多处理器和并行处理技术在CAD中的应用极大地提高了CAD系统的性能。随着人工智能和专家系统技术在计算机辅助设计中的引入，智能计算机辅助设计技术应运而生，它大大提高了计算机辅助设计系统解决问题的能力，使设计过程更加自动化。现在，cad已经广泛应用于电子电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装工业、出版工业、工厂自动化、土木工程、地质、计算机艺术等领域。

UG EDS公司的Unigraphics NX是一款产品工程解决方案，为用户的产品设计和加工提供数字化建模和验证手段。Unigraphics NX提供了一种经过实践证明的解决方案，能够满足用户对虚拟产品设计和工艺设计的需求。Unigraphics NX为设计师和工程师提供了一个全新的产品开发模型，不仅可以操纵几何图形，还可以让团队根据工程需求开发产品。Unigraphics NX可以在数字工程的整个过程中有效地捕捉、利用和共享知识，为企业带来战略效益。

UGS PLM的NX使企业能够通过新一代的数字化产品开发系统实现向产品生命周期管理转变的目标。NX包含企业中使用最广泛的集成应用套件，应用于产品设计、工程和制造的整个开发过程。

如今，制造业面临的挑战是通过产品开发中的技术创新，在不断降低的成本和不断增加的收入和利润需求之间取得平衡。为了真正支持创新，必须检查更多的替代设计方案，并且必须在开发过程的早期阶段基于从过去经验中获得的知识做出关键决策。

NX是UGS产品生命周期管理的新一代数字化产品开发系统，可通过流程变革推动产品创新。NX的独特之处在于其知识管理基础，使工程专业人员能够促进创新，创造更大的利润。NX可以管理生产和系统性能知识，并根据已知标准确认每个设计决策。

NX基于为客户提供无与伦比的解决方案的成功经验，可以全面提高设计过程的效率，降低成本，缩短上市时间。NX的成功再次通过专注于跨越整个产品生命周期的技术创新得到了充分证实。这些目标使NX能够通过无与伦比的全面产品检测应用程序和过程自动化工具，将产品制造早期阶段从概念到生产的过程集成到数字管理和协作框架中。

工业设计和风格:

NX为那些培养创造力和产品技术创新的工业设计和风格提供了强大的解决方案。使用NX建模，工业设计师可以快速建立和完善复杂的产品建模，使用先进的渲染和可视化工具，最大限度地满足设计理念的审美要求。

产品设计:

NX包括世界上最强大和最广泛的产品设计应用模块。NX具有高性能的机械设计和绘图功能，为制造设计提供高性能和灵活性，以满足客户设计任何复杂产品的需求。NX优于一般的设计工具，具有行业设计所需的专业应用，如专业的管道和电路设计系统、钣金模块、特殊塑料件设计模块等。

模拟、验证和优化:

NX允许制造商对产品及其开发过程进行数字模拟、验证和优化。通过在开发周期的早期阶段使用数字仿真性能，制造商可以提高产品质量，同时减少或消除物理原型的昂贵和耗时的设计和构建以及对变更周期的依赖。

工具:

NX工具应用将设计生产率和效率扩展到制造领域，其解决方案与产品模型动态链接，以确保生产工具、工件夹具和夹具以及复杂模具的准确性和及时开发。

处理:

NX提供面向过程的加工解决方案，以简化加工，同时优化速度和效率。NX加工解决方案拥有“无所不能”的能力范围，包括高级数控编程、刀具轨迹和机器模拟、后处理、车间文档和工艺规划。

有序发展环境:

NX产品开发解决方案完全支持制造商所需的各种工具，可用于管理流程和与扩展企业共享产品信息。NX与UGS PLM的其他解决方案无缝集成。这些是对可控环境下CAD、CAM、CAE协同工作、产品数据管理、数据转换、数字实体模型、可视化的补充。

UG的主要客户包括通用汽车、通用电气、福特、波音麦道、洛克希德、劳斯莱斯、普惠发动机、日产、克莱斯勒和美国军方。几乎所有的飞机发动机和大部分的汽车发动机都是由UG设计的，充分体现了UG在高端工程领域，尤其是军工领域的强大实力。在高端领域与CATIA并驾齐驱。

UG的兄弟软件:

1.团队中心与达索的Smarteam一起被称为最强大的PLM软件

2.后置发生器是UG软件的一部分，是功能强大的CAM/CNC后置处理器。

3.Nestran和NASA的Nestran属于同一个根和同一个群。是一款功能强大的军工、航天行业CAE软件，主要用于解决线性问题。

4.I -DEAS，军方使用的高端软件，福特、日产使用，经常在CAE领域使用

5.中端设计软件SolidEdge是Solidworks之外常用的软件，强度为钣金

6.Imagewre，逆向建模和自动A侧建模软件，是该领域的市场领导者。

UG的二次开发工具非常强大，所以有必要介绍一下:

1.Open Grip提供了最简单的解释语言，类似于AutoCAD的Lisp，可以完成大部分曲线和实体CAD操作功能。生成的文件可以用UI Styler开发的menu.men文件调用，也可以用Open API(C语言)或Open C++调用。

2.Open API，也叫Open C，是UG的一个C语言库，把功能相似的函数放在同一个。头文件，可以由。c文件#包含，编译后生成dll。这个dll文件可以通过三种方式直接调用:

1)由调用。伙计，这需要写进去。男性档案

2)通过对话框中的按钮响应函数调用。UI Styler开发的Dlg

3)通过打开夹点功能调用。

Open C是目前最强大的二次开发工具，可以实现草图、三维实体曲面、产品装配、汽车模块、模具模块、知识融合、CAM加工、有限元FEM、数据库操作等所有UG功能的二次开发。

3.Open C++类似Open C，只是函数库是C++类库的形式，可以用C面向过程或者C++面向对象的方法编写和调用。但功能仅限于CAD。

4.UI Styler，用于扩展菜单命令、对话框、界面的二次开发。生成的。伙计伙计。Dlg可以调用用二次开发语言编写的可执行代码。

5.工装语言是UG自己提供的一套工具描述语言，广泛应用于Genius设备工具管理和Postbuilder中

一般不需要修改CAM后处理器。以Postbuilder为例。在这个用Java编写的跨平台工具中，机床类型、主轴、机床轴、进给速度、刀具描述等。都是通过Java生成的工具语言来完成的。在Postbuilder窗口中的任何可视化修改都会自动修改这些工具语言。有经验的用户或第三方也可以自己修改这些工具。

6.这里补充一点，VB、Java等语言通过各自的操作可以达到和上述二次开发工具一样的效果。设置，。模板，。dat .dlg .安装目录中的UG man文件和数据库。这也是UG二次开发工具的优势。