CAD即計算機輔助設(shè)計（Computer Aided Design,CAD）聪全，其概念和內(nèi)涵正在不斷地發(fā)展中泊藕。

　　1972年10月，國際信息處理聯(lián)合會（IFIP）在荷蘭召開的“關(guān)于CAD原理的工作會議”上給出如下定義：CAD是一種技術(shù)难礼，其中人與計算機結(jié)合為一個問題求解組娃圆，緊密配合，發(fā)揮各自所長涂颠，從而使其工作優(yōu)于每一方固脸，并為應(yīng)用多學(xué)科方法的綜合性協(xié)作提供了可能。CAD是工程技術(shù)人員以計算機為工具俗齿，對產(chǎn)品和工程進行設(shè)計典患、繪圖、分析和編寫技術(shù)文檔等設(shè)計活動的總稱圆滓。上圖是一個CAD系統(tǒng)猾灰。人們根據(jù)系統(tǒng)功能的要求，用有限的特征來描述設(shè)計問題存站，通過形式化用計算機的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來表達特征萌小，并將用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述的特征數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫之中。這樣滚曾，設(shè)計過程變成了對數(shù)據(jù)庫的處理狱心。這一過程可以看作是建模過程，模型被用來表示實際的或抽象的對象帆摊，是對被處理對象進行計算碱茁、分析裸卫、模擬和研究的基礎(chǔ)仿贬。因此，模型是實際結(jié)構(gòu)在CAD系統(tǒng)中的具體體現(xiàn)墓贿，是計算機認(rèn)知產(chǎn)品的基礎(chǔ)茧泪。我們知道，產(chǎn)品和工程結(jié)構(gòu)本身能表現(xiàn)出來的屬性（特征）是無限的聋袋，但可用的計算機資源队伟、人們的認(rèn)識知識是有限的穴吹，我們只能認(rèn)知實際結(jié)構(gòu)的部分屬性，只能處理產(chǎn)品和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的某些方面嗜侮。

　　根據(jù)模型的不同港令，CAD系統(tǒng)一般分為二維CAD和三維CAD系統(tǒng)。二維CAD系統(tǒng)一般將產(chǎn)品和工程設(shè)計圖紙看成是“點锈颗、線顷霹、圓、弧击吱、文本……”等幾何元素的集合淋淀，系統(tǒng)內(nèi)表達的任何設(shè)計都變成了幾何圖形，所依賴的數(shù)學(xué)模型是幾何模型帖与，系統(tǒng)記錄了這些圖素的幾何特征萍卑。二維CAD系統(tǒng)一般由圖形的輸入與編輯、硬件接口架看、數(shù)據(jù)接口和二次開發(fā)工具等幾部分組成爬韧。三維CAD系統(tǒng)的核心是產(chǎn)品的三維模型。三維模型是在計算機中將產(chǎn)品的實際形狀表示成為三維的模型允由，模型中包括了產(chǎn)品幾何結(jié)構(gòu)的有關(guān)點沛三、線、面谒只、體的各種信息墩衍。計算機三維模型的描述經(jīng)歷了從線框模型、表面模型到實體模型的發(fā)展橡吗，所表達的幾何體信息越來越完整和準(zhǔn)確谢市，能解決“設(shè)計”的范圍越廣。其中胶见，線框模型只是用幾何體的棱線表示幾何體的外形寞奸，就如同用線架搭出的形狀一樣，模型中沒有表面在跳、體積等信息枪萄。表面模型是利用幾何形狀的外表面構(gòu)造模型，就如同在線框模型上蒙了一層外皮猫妙，使幾何形狀具有了一定的輪廓瓷翻，可以產(chǎn)生諸如陰影、消隱等效果割坠，但模型中缺乏幾何形狀體積的概念齐帚，如同一個幾何體的空殼。幾何模型發(fā)展到實體模型階段彼哼，封閉的幾何表面構(gòu)成了一定的體積对妄，形成了幾何形狀的體的概念湘今，如同在幾何體的中間填充了一定的物質(zhì)，使之具有了如重量剪菱、密度等特性摩瞎，且可以檢查兩個幾何體的碰撞和干涉等。由于三維CAD系統(tǒng)的模型包含了更多的實際結(jié)構(gòu)特征渗某，使用戶在采用三維CAD造型工具進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計時庸尚，更能反映實際產(chǎn)品的構(gòu)造或加工制造過程‰瓜担　

　　隨著CAD技術(shù)的發(fā)展和人們需求的不斷提高换乙，人工智能等各類技術(shù)逐漸融入到CAD系統(tǒng)中，形成了各種基于知識的CAD系統(tǒng)（或智能CAD系統(tǒng)）户寺。知識的應(yīng)用使CAD系統(tǒng)的“設(shè)計”功能和設(shè)計自動化水平大大提高膀娱，對產(chǎn)品設(shè)計全過程的支持程度大大加強，促進了產(chǎn)品和工程的創(chuàng)新開發(fā)抢督〖谧ⅲ　

　　單機CAD系統(tǒng)是安裝在一臺計算機中，進行獨立工作的CAD系統(tǒng)喧雹。在經(jīng)濟全球化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的今天栓堕，基于因特網(wǎng)/企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)化CAD系統(tǒng)得到高速發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化CAD系統(tǒng)可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中由多人越名、異地進行產(chǎn)品的定義與建模裤爆、產(chǎn)品的分析與設(shè)計、產(chǎn)品的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)交換等渺蒿，是實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計的重要手段痢士，可為企業(yè)利用全球資源進行產(chǎn)品的快速開發(fā)提供支持∶埃　

　　專業(yè)化CAD應(yīng)用系統(tǒng)是各專業(yè)根據(jù)各自的設(shè)計需要怠蹂，利用通用CAD系統(tǒng)提供的二次開發(fā)工具或數(shù)據(jù)接口功能，將各類專業(yè)設(shè)計技術(shù)研制成CAD系統(tǒng)的各類設(shè)計工具和知識少态，從而使設(shè)計能直接按照專業(yè)設(shè)計的方法進行城侧，大大提高了CAD系統(tǒng)的“設(shè)計”能力和效率。但這類CAD系統(tǒng)針對具體的專業(yè)進行開發(fā)彼妻，在專業(yè)設(shè)計方面不具備通用性嫌佑。數(shù)控機床是按照事先編制好的加工程序，自動地對被加工零件進行加工澳骤。我們把零件的加工工藝路線歧强、工藝參數(shù)澜薄、刀具的運動軌跡为肮、位移量摊册、切削參數(shù)(主軸轉(zhuǎn)數(shù)、進給量果喊、背吃刀量等)以及輔助功能(換刀找骏、主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)实朗、切削液開测捐、關(guān)等)，按照數(shù)控機床規(guī)定的指令代碼及程序格式編寫成加工程序單垮撇，再把這程序單中的內(nèi)容記錄在控制介質(zhì)上(如穿孔紙帶法简、磁帶、磁盤状堰、磁泡存儲器)蓝鹿，然后輸入到數(shù)控機床的數(shù)控裝置中，從而指揮機床加工零件糯驯。 這種從零件圖的分析到制成控制介質(zhì)的全部過程叫數(shù)控程序的編制贰往。數(shù)控機床與普通機床加工零件的區(qū)別在于控機床是按照程序自動加工零件，而普通機床要由人來操作耙福，我們只要改變控制機床動作的程序就可以達到加工不同零件的目的伊厉。

　　因此，數(shù)控機床特別適用于加工小批量且形狀復(fù)雜要求精度高的零件 由于數(shù)控機床要按照程序來加工零件坦冠，編程人員編制好程序以后形耗，輸入到數(shù)控裝置中來指揮機床工作。程序的輸入是通過控制介質(zhì)來的辙浑。

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