CAD技術是產品創(chuàng)新設計的重要工具和核心技術丸匀，也是企業(yè)信息化工程的切入點媒佣。本文介紹各種CAD軟件特點和技術現(xiàn)狀祠劣，并對工程機械行業(yè)CAD軟件的選型進行分析钦将。

　　產品對CAD軟件功能的需求

　　不同企業(yè)因產品結構促弯，生產方式和組織管理形式不同，對CAD軟件的功能有不同需求阱纷。從大多數企業(yè)和CAD應用情況來看诲厚，對CAD軟件的功能大致有如上需求：

　　（1）計算機二維繪圖功能辞唤”问铮“甩掉圖板”把科技人員從繁瑣的手工繪圖中解放出來，是CAD應用工程的主要目標为巾，也是CAD技術的最基本功能家澈。

　　（2）計算機輔助工藝設計（CAPP）功能彰朴，生產工藝是企業(yè)從設計到加工的橋梁蚀比，CAPP軟件應具有工藝設計，工藝設計任務管理泽兼，材料定額管量等功能子擅，實現(xiàn)工藝過程標準化，保證獲得高質量的工藝規(guī)程贝咙，提高企業(yè)工藝編制的效率和標準化样悟。

　　（3）三維設計庭猩，裝配設計窟她，曲面設計，鈑金設計蔼水，有限元設計震糖，機構運動仿真录肯，注塑分析，數控加工等三維CAD/CAM功能吊说，可以解決企業(yè)的三維設計论咏，虛擬設計與裝配，機構運動分析颁井，應力應變分析厅贪，鈑金件的展開和排樣等困難，使企業(yè)走向真正的CAD設計雅宾。

　∫凶（4）產品數據管理PDM。復雜產品的設計和開發(fā)擅锁，不僅要考慮產品設計開發(fā)結果窝秤，而且必須考慮產品設計開發(fā)過程的管量與控制，管量產品生命周期的所有數據（包括圖紙技術文檔）以及產品開發(fā)的工藝過程母谋，使CAD幽州、CAPP、CAM等系統(tǒng)實現(xiàn)的數據共享榕暴，使產品設計工作規(guī)范化保持一致性绪桑，保證圖紙完冻，工藝卡飘具，加工代碼，技術資料等的安全性鲁压。

　≡匾住（5）企業(yè)的應用軟件。企業(yè)在引進二維/三維CAD/CAPP/CAE/CAM/PDM的基礎上佣棠，針對本企業(yè)的技術特征所進行的二次開發(fā)颈墅，如漢化，廠標雾袱，行業(yè)標庫建設恤筛，圖庫的擴充等等。根據本企業(yè)產品的特點芹橡，建立分析毒坛，仿真優(yōu)化，成本分析等專用或專業(yè)CAD系統(tǒng)林说，并和引進和CAD系統(tǒng)集成煎殷，形成本企業(yè)的CAD系統(tǒng)。使設計初期腿箩，就呆以了解產品的結構特點和性能豪直，并利用理論設計劣摇，經驗設計和專家系統(tǒng)等人工智能技術，將設計缺陷消除在初始階段弓乙，使CAD設計源于傳統(tǒng)設計又高于傳統(tǒng)設計末融，并最終走向智能設計。

　　市場上流行的CAD系統(tǒng)技術特點

　　CAD軟件大致可分為高端UNIX工作站CAD系統(tǒng)暇韧，中端Windows微機CAD系統(tǒng)和低端二維微機CAD系統(tǒng)等三類拙故。

　　1、高端UINX工作站CAD系統(tǒng)

　　這類系統(tǒng)的特點是吕得，UNIX操作系統(tǒng)為支撐平臺亮倍，從50年代發(fā)展至今，產生了許多著名的軟件浴誉，也使許多曾經顯赫一時的軟件在況爭中落伍纠惧，有的被兼并改組，如Appilcon,CADAM,intergraph等孝速。目前赛虽，這類系統(tǒng)中比較流行的有：

　　（1）PTC公司的Pro/Engineer軟件

　　采用參數建軍模技術橱殉，以單一數據庫和參數化刺泌，基于特征，全相關聯(lián)為特征泰啼。最新推出的Pro/Engineer2000i采用目標驅動設計工具男枝，行為建模和范例套用技術，提高設計性能分衫。

　〕⌒獭（2）SDRC公司的I-DEAS軟件。I-DESMaster Series 軟件的建模方法基于特片的實體建模技術蚪战，以實體造型和并行相關性為特征牵现。

　　（3）EDS公司的UGH軟件邀桑。建模方法為混合建模瞎疼。汽車行業(yè)建模造型。設計分析壁畸，加工制造等方面有一定的特色贼急。UGH軟件的喲項是，應用集成瓤摧，CAM和曲面竿裂。

　　（4）CV公司的CADDS5軟件。采用混合建模腻异，提供參數造型进副，全套工程分析，曲面铣修，并行裝配等強大的功能遣抄，統(tǒng)一數據庫，圖形界面杭喊，其強項為：企業(yè)產品數據管理和并行裝配模形應用庵臼。

　　（5）以色列Cimatron公司的CIMATRON軟件烤恃±垦可提供優(yōu)良的三維造型，工程繪圖肴奠，數控加工辙势，以及集成化的PDM，其強項是CAM乡优。

　⌒呦薄（6）Matra Datavision公司的Euclid3軟件。采用混合建模方法秫辨，曲成設計造型和數控加工編程等功能強大扼菠。其強項為詳細設計和CAM。

　“痈馈（7）IBM/Dassualt公司的CATIA軟件循榆，采用混合建模方法 ，其強項為應用集成和CAM畅厢。

　》肓　（8）日立造船情報系統(tǒng)株式會實社的GRADE/CUBE-NC軟件。有突出的特點是面向制造框杜，具有豐富的實用化曲面造型和加工編程。

　　2 袖肥、中端微機的CAD系統(tǒng)

　　隨著計算機技術的發(fā)展咪辱，尤其是微機的性能和Windows技術的發(fā)展，已使微機具備了中低檔UNIX工作站的競爭的實力椎组，也使基于Windows技術的微機CAD系統(tǒng)迅速發(fā)展油狂。目前，國際上最流行的有Solidworks公司的Solidworks軟件寸癌，UG公司的SolidEdge軟件和Autodesk公司的MDT軟件等专筷，國內也推出清華CAD工程中心的GEMS，浙大大天公司的GSMASD，北京巨龍騰公司的龍騰CAD槐骂，北京愛宜特公司的Micro Solid卓胶、江蘇杰必克超人CAD/CAM以及華正公司的CAXA-ME。

　》厩（1）Solidworks 98軟件鄙划。包含狀配設計建模，零件設計建模掀舷，工程圖與鈑金等模塊药锯，還與高級圖像渲染軟件Photoworks,高級有限元分析軟件Cosmos、機構運動學分析軟件Motionworks,產品數據管理（PDM）軟件SmarTeam幅猖，以及數控加工等著名和分析軟件無縫集成怒随。Solidworks和FeatureWorks技術，解決了不同CAD系統(tǒng)間在轉化模型時無法識別特征的給題梢翼。Solidworks還首假創(chuàng)和自上而下的全相關設計臀胞，并憑借高效運行的裝配設計使之成為實作技術。

　《Ａ（2）Solid Edge6.0軟件蛋济。采用Parasolid造型內核和STREAM技術，基于Windows操作系統(tǒng)炮叶，以及完全與Microsoft產品相兼容的叁數化三維實體造型系統(tǒng)碗旅，提供了實體造型，鈑金镜悉，制圖祟辟，裝配，塑料模具和鑄造設計侣肄，產品渲染和文檔管量等功能旧困，并能和COSMOS、IPA稼锅、Smar Edge無縫集成吼具。

　　（3）Meshanical Desktop(MDT)3.0軟件矩距。采用ACIS4.2幾何造型核 心系統(tǒng)拗盒，提筮基于特征為參數化實體造型，曲面造型锥债，裝配陡蝇，相關聯(lián)的繪圖和草圖功能，并包含了完整的Auto CAD繪圖工具集钧鸥，與Auto CAD完全融為一體面塌。

　》郴（4）國產的三維CAD軟件中，Microsolid采用ACIS作為系統(tǒng)的內核嘱疑，GEMS卤舆、GS-MCAF、龍騰呐蹂，超人CAD/CAM三維系統(tǒng)是側重于面向加工的曲面造型系統(tǒng)唬垦。

　　3 、低端CAD系統(tǒng)——二維CAD系統(tǒng)

　》ブ帧（1）AutoCAD軟件些吨。純二維CAD系統(tǒng)在國外已經不多，真正有名的是Autodesk公司的AutoCAD軟件啡罗。AutoCAD R14提供一套豐富的設計工具林葬，嵌入的Internet技術和具有創(chuàng)新性的Objict ARX、Autolisp及VBA編程語言能夠幫助開發(fā)人員和用戶按他們的特定需求控制軟件骤视。AutoCAD2000則提供了更為輕松的設計環(huán)境鞍爱，提高了數據訪問能力，軟件適用性以及更強的定制和開發(fā)能力专酗，擴展Internet系統(tǒng)設計信息的溝通睹逃，提高文件輸出/輸入、編輯/對象捕捉和制圖的速度祷肯，可對多個圖形文件同時進行操作沉填，支持多任務設計環(huán)境（MDE），還提供部分條開的功能佑笋。

　∫砟帧（2）國產二維CAD軟件，目前流行的二維CAD軟件是自主開發(fā)平臺和自主版的二維CAD系統(tǒng)蒋纬，如開目CAD猎荠，如高華CAD，凱達BCAD蜀备，浙大ZDDS关摇，中科院 PICAD和華正CAXA電子圖版等等。另一類是以AutoCAD為平臺的二維CAD系統(tǒng)足贴，如利瑪CAD牡泡，大恒CAD等。

　　國產CAD二維軟件在參數化繪圖哮寨，動態(tài)導航，明細表BOM等三表生成施俩，公差標準扶眼，機械零件設計標準件圖庫存和工程圖紙管量等方面有較強的特色植碳。

　　CAD技術的發(fā)展趨勢

　　CAD技術的完善和發(fā)展锤岸，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　∩迸础（1）建模技術。由線框模形违寿，實體模型和非均勻有理B樣條算法為特征，幾建模已發(fā)展到參數化，變量化和特征化塞秤，變量化和特征建模，以及未來的面向產品生命周期月锅，實現(xiàn)產品生命周期中內部描述信息（產品設計癌炒，計劃，制造迹蛤，加工民珍，裝配，檢驗等信息）和外部過程的集成為特片的產品建模技術盗飒。

　　參數驅動嚷量，特征造型，動態(tài)導航逆趣，二/三維雙向相關蝶溶，STEP標準和動態(tài)圖形顯示等UNIX系統(tǒng)的精華已被 充分吸收到新一代微機CAD系統(tǒng)中，而特征樹是近年來在CAD軟件中引入的一項非常有效的技術宣渗。面向產品生命周期的關系型產品模型技術的研究正在不斷提高抖所。

　　（2）軟件組件技術落包〔可撸可以提高軟件的穩(wěn)定性和開發(fā)效率。Solidworks,Solidege均采用Parasolid幾何造型器咐蝇，MDT涯鲁，Microsolid均采用ACIS幾何造型器等。

　》ㄐ邸（3）Windows技術和Internet技術用兵。許多公司，如Autodesk正將其軟件技術的研究開發(fā)重心集中于正在蓬勃發(fā)展的三大技術領域：對象技術白叫，三維技術和Internet技術晴顷，這些核心技術主導著全球設計工業(yè)的發(fā)展趨向。

　《幼啊（4）智能CAD技術狮善，智能技術在CAD系統(tǒng)中將占有重要地位，將專家系統(tǒng)烟焊。智能工程等技術换募，借助領域專家的設計經驗潘羡，不斷積累和更新，形成企業(yè)產品設計知識庫洲稽，是企業(yè)開發(fā)產品的寶貴資源坎隶。

　　工程機械行業(yè)CAD軟件的選型

　　經過多年的努力，工程機械行業(yè)在CAD技術應用方面已取得了不少成果蚂朽。對于三維CAD軟件刮吧，世界上最著名的幾家公司產品，如Pro/Engineer掖蛤、UGII杀捻、I-DEAS、Solidworks坠七、MDT等水醋，在主要工程機械企業(yè)中都已采用。但專業(yè)CAD方面軟件較少彪置，除“七五”期間天津工程機械研究所承擔一的國家科技攻關項目“輪式裝載機CAD系統(tǒng)”之外拄踪，同濟大學，吉林工業(yè)大學也開發(fā)了部分工程機械軟件拳魁。目前惶桐，WLCAD系統(tǒng)已成功地移植到Windows環(huán)境，正在推廣應用潘懊。

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