计算机辅助设计是什么

计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。 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；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移、复制和旋转等有关的图形数据加工工作。

CAD的实现技术从那个时候起经过了许多演变。这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用。如今，CAD已经不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更“智能”的部分。

随着电脑科技的日益发展，性能的提升和更便宜的价格，许多公司已采用立体的绘图设计。以往，碍于电脑性能的限制，绘图软件只能停留在平面设计，欠缺真实感，而立体绘图则冲破了这一限制，令设计蓝图更实体化，3D图纸绘制也能够表达出2D图纸无法绘制的曲面，能够更充分表达设计师的意图。

根据模型的不同，CAD系统一般分为二维CAD和三维CAD系统。二维CAD系统一般将产品和工程设计图纸看成是“点、线、圆、弧、文本……”等几何元素的集合，系统内表达的任何设计都变成了几何图形，所依赖的数学模型是几何模型，系统记录了这些图素的几何特征。二维CAD系统一般由图形的输入与编辑、硬件接口、数据接口和二次开发工具等几部分组成。

三维CAD系统的核心是产品的三维模型。三维模型是在计算机中将产品的实际形状表示成为三维的模型，模型中包括了产品几何结构的有关点、线、面、体的各种信息。计算机三维模型的描述经历了从线框模型、表面模型到实体模型的发展，所表达的几何体信息越来越完整和准确，能解决“设计”的范围越广。其中，线框模型只是用几何体的棱线表示几何体的外形，就如同用线架搭出的形状一样，模型中没有表面、体积等信息。表面模型是利用几何形状的外表面构造模型，就如同在线框模型上蒙了一层外皮，使几何形状具有了一定的轮廓，可以产生诸如阴影、消隐等效果，但模型中缺乏几何形状体积的概念，如同一个几何体的空壳。几何模型发展到实体模型阶段，封闭的几何表面构成了一定的体积，形成了几何形状的体的概念，如同在几何体的中间填充了一定的物质，使之具有了如重量、密度等特性，且可以检查两个几何体的碰撞和干涉等。由于三维CAD系统的模型包含了更多的实际结构特征，使用户在采用三维CAD造型工具进行产品结构设计时，更能反映实际产品的构造或加工制造过程。

目前，三维CAD系统已经成为企业进行产品创新设计的主流工具。三维CAD系统已经从早期的实体造型，发展到特征造型和基于约束的造型。

CAD系统广泛应用于机械、电子、汽车、航空航天、模具、仪表、轻工等制造行业。三维CAD系统在产品的零件造型、装配造型和焊接设计、模具设计、电极设计、钣金设计等方面提供了强大的功能，真实感显示、曲面造型的功能也已经很强大。

目前，高端的三维CAD系统主要包括UGNX、CATIA、PRO-E。中端主流的三维CAD系统主要包括SolidWorks、SolidEdge、Inventor。国产的三维CAD系统有Solid3000和CAXA实体工程师。而我国流行的二维CAD系统主要包括AutoCAD、CAXA、中望、浩辰等。

基于三维CAD系统，已经有很多CAE/CAM系统，支撑产品的设计/仿真和制造。

计算机辅助设计简介

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，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能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。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。

计算机辅助设计 - 概述电子计算机技术是现代科学技术发展的重要标志。在机械工业中应用电子计算机技术为机械设计服务，具有十分重要的意义。随着经济社会的发展，将计算机具有的运算速度快，计算精度高，存储容量大和具有逻辑判断功能等特点与图形显示，自动绘图设备技术相结合，在人机交互作用下，“计算机辅助设计”应运而生。

计算机辅助设计 - 定义

计算机辅助设计图册计算机辅助设计指利用计算机及其图形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。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由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改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。CAD能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。

计算机辅助设计 - 发展概况

CAD作品图册20世纪50年代世界上第一台计算机绘图系统在美国诞生，开始出现具有简单绘图输出功能的被动式的计算机辅助设计技术。

60年代初期出现了cad的曲面片技术，中期推出商品化的计算机绘图设备。

70年代，完整的cad系统开始形成，后期出现了能产生逼真图形的光栅扫描显示器，推出了手动游标、图形输入板等多种形式的图形输入设备，促进了cad技术的发展。

80年代，随着强有力的超大规模集成电路制成的微处理器和存储器件的出现，工程工作站问世，cad技术在中小型企业逐步普及。

80年代中期以来，cad技术向标准化、集成化、智能化方向发展。一些标准的图形接口软件和图形功能相继推出，为cad技术的推广、软件的移植和数据共享起了重要的促进作用系统构造由过去的单一功能变成综合功能，出现了计算机辅助设计与辅助制造联成一体的计算机集成制造系统固化技术、网络技术、多处理机和并行处理技术在cad中的应用，极大地提高了cad系统的性能人工智能和专家系统技术引入cad，出现了智能cad技术，使cad系统的问题求解能力大为增强，设计过程更趋自动化。现在，cad已在电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木建筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。

计算机辅助设计 - 系统组成

计算机辅助设计图册通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础，主要设备有：计算机主机，图形显示终端，图形输入板，绘图仪，扫描仪，打印机，磁带机，以及各类软件。

工程工作站

一般指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的一种单用户交互式计算机系统。它有较强的计算能力，用规范的图形软件，有高分辨率的显示终端，可以联在资源共享的局域网上工作，已形成最流行的cad系统。

个人计算机(pc)

系统价格低廉，操作方便，使用灵活。80年代以后，pc机性能不断翻新，硬件和软件发展迅猛，加之图形卡、高分辨率图形显示器的应用，以及pc机网络技术的发展，由pc机构成的cad 系统已大量涌现，而且呈上升趋势。

图形输入输出设备

除了计算机主机和一般的外围设备外，计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备。交互图形系统对cad 尤为重要。图形输入设备的一般作用是把平面上点的坐标送入计算机。常见的输入设备有键盘、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球、鼠标器、图形输入板和数字化仪。图形输出设备分为软拷贝和硬拷贝两大类。软拷贝设备指各种图形显示设备，是人机交互必不可少的硬拷贝设备常用作图形显示的附属设备，它把屏幕上的图像复印出来，以便保存。常用的图形显示有三种：有向束显示、存储管显示和光栅扫描显示。有向束显示应用最早，为了使图像清晰，电子束必须不断重画图形，故又称刷新显示，它易于擦除和修改图形，适于作交互图形的手段。存储管显示保存图像而不必刷新，故能显示大量数据，且价格较低。光栅扫描系统能提供彩色图像，图像信息可存放在所谓帧缓冲存储器里，图像的分辨率较高。

  　cad软件

除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外，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3类软件。

交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看，图形的变换、修改，以及相应的人机交互。cad 应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能 ， 以完成面向各专业领域的各种专门设计。构造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，包括文字和图形信息。为此，需要建立工程数据库系统。它同一般的数据库系统相比有如下特点：数据类型更加多样，设计过程中实体关系复杂，库中数值和数据结构经常发生变动，设计者的操作主要是一种实时性的交互处理。

计算机辅助设计 - 基本技术

CAD作品图册主要包括交互技术、图形变换技术、曲面造型和实体造型技术等。

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， 指用户在使用计算机系统进行设计时，人和机器可以及时地交换信息。采用交互式系统，人们可以边构思 、边打样、边修改，随时可从图形终端屏幕上看到每一步操作的显示结果，非常直观。

图形变换的主要功能是把用户坐标系和图形输出设备的坐标系联系起来对图形作平移、旋转、缩放、透视变换 通过矩阵运算来实现图形变换。

计算机设计自动化 计算机自身的cad，旨在实现计算机自身设计和研制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组装设计自动化，涉及计算机硬件描述语言、系统级模拟、自动逻辑综合、逻辑模拟、微程序设计自动化、自动逻辑划分、自动布局布线，以及相应的交互图形系统和工程数据库系统。集成电路 cad有时也列入计算机设计自动化的范围。

　 　计算机辅助设计 - 主要功能现代CAD系统的功能包括 :

(1)设计组件重用(Reuseofdesigncomponents)

(2)简易的设计修改和版本控制功能(Easeofdesignmodificationandversioning)

(3)设计的标准组件的自动产生(Automaticgenerationofstandardcomponentsofthedesign)

(4)设计是否满足要求和实际规则的检验 (Validation/verificationofdesignsagainstspecificationsanddesignrules)

(5)无需建立物理原型的设计模拟(Simulationofdesignswithoutbuildingaphysicalprototype)

(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(BillofMaterials)

(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

计算机辅助设计 - 常用软件AutoCAD ：用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。

Pro/E：主要做3D设计绘图软件。

solidworks：也是3D绘图软件，多用于外型设计等。

MastCAM：可以3D绘图更好的是可以做加工仿真可以生成CNC加工程序。

UG：3D绘图设计软件，可以和pro/E相提并论。

计算机辅助设计 - 绘图功能CAD系统功能

计算机辅助设计图册现代CAD系统的功能包括:

(1)设计组件重用(Reuse of design components)

(2)简易的设计修改和版本控制功能(Ease of design modification and versioning)

(3)设计的标准组件的自动产生(Automatic generation of standard components of the design)

(4)设计是否满足要求和实际规则的检验(Validation/verification of designs against specifications and design rules)

(5)无需建立物理原型的设计模拟(Simulation of designs without building a physical prototype)

(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(Bill of Materials)

(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

CAD软件介绍

AutoCAD是国际上著名的二维和三维CAD设计软件，是美国Autodesk公司首次于1982年生产的自动计算机辅助设计软件，用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。.dwg文件格式成为二维绘图的事实标准格式。

AutoCAD有着良好的用户界面，它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能非常快的学会使用。AutoCAD拥有广泛的适应性和良好的兼容性，可以在各种PC系统和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及数字仪和鼠标器30多种，绘图仪和打印机数十种，这就为AutoCAD的普及创造了条件。

浩辰CAD是著名的国产CAD设计软件，由苏州浩辰软件股份有限公司开发，目前最新版本为浩辰CAD 2012。

浩辰CAD完美兼容AutoCAD，在界面、功能、操作习惯、命令方式、文件格式、二次开发接口与之基本一致，并根据国内用户需求开发大量使用工具，具有更高的性价比，此外浩辰CAD还可以提供针对勘察设计行业和制造业的全面解决方案。

2010年，浩辰获得工信部资金支持，开发三维建筑协同设计软件，2012年将推出集建筑、结构、水暖电、日照、节能等专业软件及协同设计和管理系统于一体的全套解决方案。

中望CAD是另一种国产CAD设计软件，由广州中望龙腾软件股份有限公司开发并在2001年推出了第一个版本，目前最新版本为中望CAD 2011。

中望CAD兼容普遍使用的AutoCAD，在界面、功能、操作习惯、命令方式、文件格式上与之基本一致，但具有更高的性价比和更贴心的本土化服务，深受用户欢迎，被广泛应用于通信、建筑、煤炭、水利水电、电子、机械、模具等勘察设计和制造业领域。

中望公司在2010年斥资千万美元收购了美国著名的三维CAD/CAM设计软件公司：VX，并在2010年8月份推出了中望3D2010版，从此中望公司开始涉及三维CAD设计软件领域。

MicroStation是国际上和AutoCAD齐名的二维和三维CAD设计软件，第一个版本由Bentley兄弟在1986年开发完成。其专用格式是DGN，并兼容AutoCAD的DWG/DXF等格式。

MicroStation是Bentley 工程软件系统有限公司在建筑、土木工程、交通运输、加工工厂、离散制造业、政府部门、公用事业和电讯网络等领域解决方案的基础平台。

MicroStation具有很强大的兼容性和扩展性，可以通过一系列第三方软件实现诸多特殊效果。例如用TurnTool等第三方插件，即可直接用MicroStation发布在线三维展示案例。

CAD模型数据

计算机辅助设计图册CAD设计软件会提供一些模型，但更多的模型需要从网上下载的，国内一些论坛和平台也会提供相关模型下载，不过内容准确度和丰富性尚待完善。

但如果企业有多种CAD系统并行的局面，那么就需要配置统一的、具备跨平台能力的零部件数据资源库，将标准件库和外购件库内的模型数据以CAD原始数据格式导出到三维构型系统当中去，如主流的Autodesk Inventor，SolidWorks, CATIA, SolidEdge, Pro/E, AutoCAD, UG NX, Onespace等，更快的帮助设计人员完成设计工作，提升效率。基于互联网的PLM零部件数据资源平台——PARTcommunity似以云之力构建了庞大而丰富的三维模型，在国外，这种网络服务被称为“零部件图书馆”或“数据资源仓库”。在欧美和日本的PLM用户中，PARTcommunity(简称PCOM)的知名度一点都不亚于今天我们所熟知的BLOG和SNS这样的网络平台。

2010年年初PARTcommunity 2.0 (简称PCOM 2.0)正式在德国上线，其简体中文PCOM 2.0站点正式落户北京(linkable.partcommunity)，平台由北京翎瑞鸿翔科技有限公司与德国卡迪纳斯有限公司共同合作开发，其提供数百家国内外厂商的产品模型供注册用户免费下载和使用，能够满足用户的不同需要，例如国产浩辰CAD，ZWCAD, 天河CAD，CAXA等等。对于部分引进再研发的国产建模系统，如Thinkdesign (Think3), VX等，PARTsolutions也提供原始格式数据接口。

计算机辅助设计 - 设计自动化计算机自身的cad，旨在实现计算机自身设计和研制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组装设计自动化，涉及计算机硬件描述语言、系统级模拟、自动逻辑综合、逻辑模拟、微程序设计自动化、自动逻辑划分、自动布局布线，以及相应的交互图形系统和工程数据库系统。集成电路 cad有时也列入计算机设计自动化的范围。

1、cad是计算机辅助设计Computer Aided Design的英文缩写。是目前国内最流行的辅助制图软件系统，广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域

2、在效果图应用中，cad的作用主要在于精确制图。首先是可以用于平面的参考，因为在很多园林景观效果图中，无法用3D来绘制精确的地形，一般的作法是将cad绘制好的图导入3DMAX中作为参照其次是绘制复杂图形，在制作效果图的过程中遇到较为复杂、或者要求精确的图形在3D中难以完成，就要使用cad来帮忙此外还有部分是模型库的应用，cad的大量专业应用模块和软件决定了在某个领域和方面有其快捷和方便的特性。

3、使用cad对电脑的硬件以及内存都有很大的要求，所以本地电脑带不动或者存储不够的小伙伴们就会出现卡顿缓慢等影响工作效率的情况，推荐选择赞奇云工作站，让你可以旧电脑秒变高配电脑，高效办公。

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CAD。

计算机辅助设计(Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。

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。

CAD已在建筑设计、电子和电气、科学研究、机械设计、软件开发、机器人、服装业、出版业、工厂自动化、土木筑、地质、计算机艺术等各个领域得到广泛应用。

扩展资料

通常以具有图形功能的交互计算机系统为基础，主要设备有：计算机主机，图形显示终端，图形输入板，绘图仪，扫描仪，打印机，磁带机，以及各类软件。

1、工程工作站

工程工作站一般指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的一种单用户交互式计算机系统。它有较强的计算能力，用规范的图形软件，有高分辨率的显示终端，可以联在资源共享的局域网上工作，已形成最流行的cad系统。

2、个人计算机

个人计算机（pc）系统价格低廉，操作方便，使用灵活。80年代以后，pc机性能不断翻新，硬件和软件发展迅猛，加之图形卡、高分辨率图形显示器的应用，以及pc机网络技术的发展，由pc机构成的cad 系统已大量涌现，而且呈上升趋势。

参考资料来源：百度百科-计算机辅助设计

参考资料来源：百度百科-CAD

计算机辅助设计包括的内容很多，如优化设计、有限元分析、概念设计、计算机绘图、计算机传真等。在CAD工作中，计算机的任务实质上是进行大量的信息加工、管理和交换，也就是在设计人员初步构思、判断、决策的基础上，由计算机对数据库中大量设计资料进行检查。根据设计要求进行计算、分析及优化，将初步设计结果显示在图形显示器上，以人机交互方式反复加以修改，经设计人员确认之后，在自动绘图机及打印机上输出设计结果。在CAD作业过程中，逻辑判断、科学计算和创造性思维是复杂、交叉进行的。一个完整的CAD系统，应在设计过程中的各个阶段都能发挥作用。

1.可从业模具设计与制造工作，机电产品的辅助设计与制造工作，数控设备操作及维护工作，电加工设备操作及维护工作。学生毕业之后，适合在机械，电子，轻工等领域，从业电气产品，模贝，夹具工装，自动化生产线维护保养与改良的计算机辅助设计与制造生产加工，是社会发展急缺的专业人才。

2.专业核心课程与主要实践阶段：机械绘图，机械工程基础，电子技术基础，公差配合与测量技术，机械设计基础，机械CAD及二次开发，CAM软件的运用，数控加工技术，现代工业美术造型，工业生产企业管理，机械CAD实训，CAM实训，机加工实训。

数控加工实训，CAD/CAM课程内容设计，生产实习（设计）等，及其各院校的主要特色课程和实践阶段。可设定的专业方向：机械CAD/CAM，模贝设计和制造。学生就业朝向：机械商品的计算机辅助设计和制造，机械CAD软件的二次开发与技术管理工作。

本专业主要面向机械、模具、轻工、汽车、家电、航空等行业各部门，从事产品结构设计与开发、数据测量及处理、三维造型、产品质量检测、快速成型及真空注型等相关工作，就业前景十分宽广。目前已与三一重工、富士康科技集团、中联重科、中航集团、南通科技投资股份有限公司、北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司、杭州博洋科技有限公司等企业建立了顶岗实习基地。

cad制图软件是计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）领域最流行的CAD软件包。

它是一个可视化的绘图软件，许多命令和操作可以通过菜单选项和工具按钮等多种方式实现。

具有丰富的绘图和绘图辅助功能。此软件功能强大、使用方便、价格合理，在国内外广泛应用于机械、建筑、家居、纺织等诸多行业，拥有广大的用户群。