机械制图电子教程—12-1计算机辅助与设计软件简介

    随着科学技术的不断进步，产品的生命周期（指从市场需求、产品的报废消亡）愈来愈短，企业想在激烈的市场竞争中求得生存，就必须要保证产品的持续创新，而其中设计是关键；先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology）的运用，提出了其于计算机信息和集成的现代设计理论和方法的新概念。很显然，在新世纪以CAD（Computer Aided Design）技术完全取代传统的手工设计绘图，已经成为一个毋庸置疑的事实。    CAD具有很丰富的内涵，目前大型的CAD软件集三维实体建模、复杂曲面设计与拟合、程图纸输出、工程设计计算、分析、仿真、数控加工及虚拟现实等于一生，有的甚至还集成了工程数据交换、产品数据管理和基于Internet/intranet的异地协同设计等功能。当然，CAD软件种类繁多，其价格和功能也相差很大，用户可根据不同的要求，选用不同的CAD系统。但作为CAD系统以二维工程绘图和三维实体造型模块为核心和基础内容都是必须的。    计算机绘图(Computer Graphics，简称CG)，是应用计算机及其图形输入、输出设备实现图形显示及捕助设计的一门新兴学科，它建立在图形学、应用数学及计算机科学三者结合的基础上，是CAD/CAM的基础和主要组成部分之一。    计算机绘图系统是由硬件和软件两大部分组成的，所谓硬件是指计算机及图形输入、输出等外围设备，而软件是指用于图形输入、图形处理、图形显示及图形输出等的程序集合。一、计算匣嫱加布设备1. 计算机的主要部件计算机其主要部件为中央处理器（CPU），在主机中起运算和控制的作用，是主机的核心。此外，还有主存储器，又称内存，它的作用是存储数据和程序。除内存外，还有外存储器，包括硬盘、软盘、光盘和内存等。2. 图形输入设备    常用的输入设备有键盘、鼠标器（MOUSE）、光笔、触摸屏、坐标数字化仪、图形扫描仪、数字相机等。3. 图形输出设备常用的输出设备有显示器、打印机、绘图机等。 显示器是计算机绘图中最基本、最常用的输出设备，它不仅具有快速输出图形的功能，还允许用户随时对图形进行编辑和重绘。 打印机常用的有喷墨打印机和激光打印机，它们即可打印文字，又可打印图形。绘图机分平板式和滚筒式两大类。二、计算机绘图软件系统   计算机绘图系统的软件是计算机图形处理技术的关键，软件的水平决定了绘图系统效率的高低以及使用的方便程度，所以应十分重视软件的开发和应用。1. 计算机绘图软件的主要内容计>机绘图软件一般应包含下列内容：(1) 二维绘图功能，它包括作点、直线、曲线、圆或圆弧等基本作图，还包括文字注释、剖面线、尺寸标注、公差标注、修改、删除和编辑实体等操作。(2) 曲面造型功能，包括曲面生成和曲面编辑两部分。(3) 三维实体造型功能。(4) 参数化绘图功能。(5) 为作图和造型所必备的辅助功能，如图形层次的控制、图形变换操作、视图布局、模型转换、动态显示等。(6) 具有数据库和文件管理系统的功能。(7) 数据交换功能，它能使不同系 间、不同模块间的数据交换顺利进行，充分发挥用户应用软件的效益。2. 绘图软件的类型    近十年来，发展了多种计算机图形软件系统，但概括起来主要有以下三种类型：(1) 用现有的计算机语言写成的子程序包绘制图形。(2) 将某种高级语言的功能加以扩充，使其具有图形生成功能。这种软件的特点在于“参数和编程”。(3) 交互式软件系统，它是通过交互设备直接在计算机屏幕上进行绘图，可以交互修改，是目前最常见的形式。如AutoCAD、Solid Works、Pro/E、UGII、Catia等，这些系统中既有交互功能又有参数化功能。3. 图形软件标准    为了提高计算机图形软件在不同的计算机和图形设备之间可移植性，国际标准化组织(ISO)制定了许多标准。(1) 图形核心系统（GKS）；(2) 程序员分层次交互式图形标准（PHIGS）；(3) 基本图形转换规范（IGES）；(4) 产品模型数据转换标准（STEP）。该文章所属专题：机械制图电子教程