三维之CAD介绍之二.pptx
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1、会计学1三维之三维之CAD介绍之二介绍之二五、五、五、五、CADCAD的技术特点及发展历程(续)的技术特点及发展历程(续)的技术特点及发展历程(续)的技术特点及发展历程(续)(二)(二)(二)(二)CADCAD软件的发展历程软件的发展历程软件的发展历程软件的发展历程 CADCAD的支撑软件和应用软件大体经历了四个的支撑软件和应用软件大体经历了四个的支撑软件和应用软件大体经历了四个的支撑软件和应用软件大体经历了四个发展阶段:发展阶段:发展阶段:发展阶段:1 1、计算机图形系统(计算机图形系统(计算机图形系统(计算机图形系统(Computer Graphics Computer Graphics
2、SystemsSystems)用来绘制或显示由直线、圆弧或曲线组成的用来绘制或显示由直线、圆弧或曲线组成的用来绘制或显示由直线、圆弧或曲线组成的用来绘制或显示由直线、圆弧或曲线组成的二维、三维图形。如早期美国的二维、三维图形。如早期美国的二维、三维图形。如早期美国的二维、三维图形。如早期美国的PLOT10PLOT10,英,英,英,英国的国的国的国的GINOFGINOF等系统。后来日趋向标准化方向等系统。后来日趋向标准化方向等系统。后来日趋向标准化方向等系统。后来日趋向标准化方向发展,如发展,如发展,如发展,如GKSGKS、PHIGSPHIGS和和和和GLGL等系统,成为计算等系统,成为计算等系
3、统,成为计算等系统,成为计算机的系统软件。机的系统软件。机的系统软件。机的系统软件。第1页/共44页(二)(二)(二)(二)CADCAD软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)2、工程绘图系统工程绘图系统(Draughting Systems)可交互式地绘制各种工程图纸。如,最早、可交互式地绘制各种工程图纸。如,最早、可交互式地绘制各种工程图纸。如,最早、可交互式地绘制各种工程图纸。如,最早、也最有影响美国洛克希德飞机公司的也最有影响美国洛克希德飞机公司的也最有影响美国洛克希德飞机公司的也最有影响美国洛克希德飞机公司的CADAMCADAM和和和和后来美国
4、后来美国后来美国后来美国AutodeskAutodesk公司在微机环境下开发的公司在微机环境下开发的公司在微机环境下开发的公司在微机环境下开发的AutoCADAutoCAD是最典型的交互式绘图系统。以及由是最典型的交互式绘图系统。以及由是最典型的交互式绘图系统。以及由是最典型的交互式绘图系统。以及由CVCV、IntergraphIntergraph、AppliconApplicon、CalmaCalma、AutotrolAutotrol、UnigraphicsUnigraphics、GerberGerber等公司早期开等公司早期开等公司早期开等公司早期开发的发的发的发的CADCAD系统也主要是
5、完成工程绘图任务。系统也主要是完成工程绘图任务。系统也主要是完成工程绘图任务。系统也主要是完成工程绘图任务。第2页/共44页(二)(二)(二)(二)CADCAD软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)3 3、几何造型系统几何造型系统几何造型系统几何造型系统(Geometric Modeling Geometric Modeling SystemsSystems)vv传统型传统型传统型传统型CADCAD系统:系统:系统:系统:几何系统一般包括线框几何系统一般包括线框几何系统一般包括线框几何系统一般包括线框(WireframeWireframe)、表面()、
6、表面()、表面()、表面(SurfaceSurface)和实体()和实体()和实体()和实体(SolidSolid)模)模)模)模型,近几年又增加了特征造型功能。主要有:型,近几年又增加了特征造型功能。主要有:型,近几年又增加了特征造型功能。主要有:型,近几年又增加了特征造型功能。主要有:美国美国美国美国Computer VisionComputer Vision公司的公司的公司的公司的CADDS5CADDS5系统系统系统系统 原美国麦道飞机公司开发,后为通用汽车(原美国麦道飞机公司开发,后为通用汽车(原美国麦道飞机公司开发,后为通用汽车(原美国麦道飞机公司开发,后为通用汽车(GMGM)公司)
7、公司)公司)公司 的的的的UG IIUG II系统系统系统系统 美国美国美国美国SDRCSDRC公司的公司的公司的公司的IDEASIDEAS系统系统系统系统 美国美国美国美国IntergraphIntergraph公司的公司的公司的公司的IntergraphIntergraph系统系统系统系统 法国达索(法国达索(法国达索(法国达索(DassaultDassault)飞机公司的)飞机公司的)飞机公司的)飞机公司的 CATIACATIA系统等等系统等等系统等等系统等等第3页/共44页(二)(二)(二)(二)CADCAD软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)软件的发展历程(续
8、)vv改进型改进型CAD系统:系统:在系统结构、在系统结构、集成化程度、特征造型和参数集成化程度、特征造型和参数化设计等方面做了很多改进。化设计等方面做了很多改进。如以下系统:如以下系统:Three Spaces LtdThree Spaces Ltd公司的公司的公司的公司的ACISACIS系统系统系统系统 Cimplex IncCimplex Inc公司公司公司公司CimplexCimplex系统系统系统系统 IntergraphIntergraph公司的公司的公司的公司的I/EMSI/EMS系统系统系统系统 Aries TechnologyAries Technology公司的公司的公司的
9、公司的 Concept StationConcept Station 系统系统系统系统 Parametric TechParametric Tech公司的公司的公司的公司的Pro/EPro/E等等。等等。等等。等等。第4页/共44页第5页/共44页(二)(二)(二)(二)CADCAD软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)软件的发展历程(续)4、产品模型系统产品模型系统(Product Modeling Systems)目前正在研究和开发具有形状特征、尺寸公差特征和技术特目前正在研究和开发具有形状特征、尺寸公差特征和技术特目前正在研究和开发具有形状特征、尺寸公差特征和技术特
10、目前正在研究和开发具有形状特征、尺寸公差特征和技术特征统一而完整的产品模型。采用产品数据管理征统一而完整的产品模型。采用产品数据管理征统一而完整的产品模型。采用产品数据管理征统一而完整的产品模型。采用产品数据管理PDMPDM(Product Product Data ManagementData Management)技术,支持在)技术,支持在)技术,支持在)技术,支持在CIMSCIMS环境下产品生命周期里统环境下产品生命周期里统环境下产品生命周期里统环境下产品生命周期里统一的数据模型,从根本上解决产品在设计、生产、质量控制和组一的数据模型,从根本上解决产品在设计、生产、质量控制和组一的数据模
11、型,从根本上解决产品在设计、生产、质量控制和组一的数据模型,从根本上解决产品在设计、生产、质量控制和组织管理的各个环节的数据交换和共享的途径。织管理的各个环节的数据交换和共享的途径。织管理的各个环节的数据交换和共享的途径。织管理的各个环节的数据交换和共享的途径。第6页/共44页(三)(三)(三)(三)CADCAD技术的发展历程技术的发展历程技术的发展历程技术的发展历程1 1、商品化的商品化的商品化的商品化的CADCAD系统的技术发展经历了以下几个系统的技术发展经历了以下几个系统的技术发展经历了以下几个系统的技术发展经历了以下几个发展阶段:发展阶段:发展阶段:发展阶段:vv2020世纪世纪世纪世
12、纪6060年代期间的年代期间的年代期间的年代期间的CADCAD技术以线框造型为主,技术以线框造型为主,技术以线框造型为主,技术以线框造型为主,代表系统代表系统代表系统代表系统CADAMCADAMvv2020世纪世纪世纪世纪7070年代期间的年代期间的年代期间的年代期间的CADCAD技术以曲面造型为主,技术以曲面造型为主,技术以曲面造型为主,技术以曲面造型为主,代表系统代表系统代表系统代表系统CATIACATIA vv2020世纪世纪8080年代期间的年代期间的CADCAD技术以实体造型为主,技术以实体造型为主,代表系统代表系统IDEASIDEAS、UGIIUGII、CADDS5CADDS5vv
13、2020世纪世纪9090年代期间的年代期间的CADCAD技术以特征造型为主,技术以特征造型为主,代表系统代表系统Pro/EPro/E第7页/共44页(三)(三)(三)(三)CADCAD技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)CADCAD技术发展至今天已经经历了几次大技术发展至今天已经经历了几次大技术发展至今天已经经历了几次大技术发展至今天已经经历了几次大的技术革命:的技术革命:的技术革命:的技术革命:2020世纪世纪世纪世纪6060年代出现的三维年代出现的三维年代出现的三维年代出现的三维CADCAD系统只是简单系统只是简单系统只是简单系统只是简单的线框式
14、系统,它只能表达基本的几何信息,的线框式系统,它只能表达基本的几何信息,的线框式系统,它只能表达基本的几何信息,的线框式系统,它只能表达基本的几何信息,不能有效地表达几何数据间的拓扑关系。由于不能有效地表达几何数据间的拓扑关系。由于不能有效地表达几何数据间的拓扑关系。由于不能有效地表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息,缺乏形体的表面信息,缺乏形体的表面信息,缺乏形体的表面信息,CAECAE及及及及CAMCAM均无法实现。均无法实现。均无法实现。均无法实现。第8页/共44页(三)(三)(三)(三)CADCAD技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(
15、续)1、曲面造型技术曲面造型技术 法国达索飞机制造公司在二维绘图系统法国达索飞机制造公司在二维绘图系统法国达索飞机制造公司在二维绘图系统法国达索飞机制造公司在二维绘图系统CADAMCADAM的基础上开发出以表面模型为特点的的基础上开发出以表面模型为特点的的基础上开发出以表面模型为特点的的基础上开发出以表面模型为特点的三维造型系统三维造型系统三维造型系统三维造型系统 CATIACATIA,标志着计算机辅助设标志着计算机辅助设标志着计算机辅助设标志着计算机辅助设计技术从简单模仿工程图纸的三视图模式解放计技术从简单模仿工程图纸的三视图模式解放计技术从简单模仿工程图纸的三视图模式解放计技术从简单模仿工
16、程图纸的三视图模式解放出来,首次实现了以计算机完整描述产品零件出来,首次实现了以计算机完整描述产品零件出来,首次实现了以计算机完整描述产品零件出来,首次实现了以计算机完整描述产品零件的主要信息,同时也使得的主要信息,同时也使得的主要信息,同时也使得的主要信息,同时也使得CAMCAM技术的开发有了技术的开发有了技术的开发有了技术的开发有了实现的基础。实现的基础。实现的基础。实现的基础。第9页/共44页(三)(三)(三)(三)CADCAD技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)虽然表面模型基本解决虽然表面模型基本解决虽然表面模型基本解决虽然表面模型基本解决C
17、AMCAM的问题,但由的问题,但由的问题,但由的问题,但由于表面模型只能表达形体的表面信息,难以准于表面模型只能表达形体的表面信息,难以准于表面模型只能表达形体的表面信息,难以准于表面模型只能表达形体的表面信息,难以准确表达零件的其它特性,如质量、重心、惯性确表达零件的其它特性,如质量、重心、惯性确表达零件的其它特性,如质量、重心、惯性确表达零件的其它特性,如质量、重心、惯性矩等,对矩等,对矩等,对矩等,对CAECAE十分不利。十分不利。十分不利。十分不利。此外,这一时期的此外,这一时期的此外,这一时期的此外,这一时期的CADCAD技术价格极其昂贵,技术价格极其昂贵,技术价格极其昂贵,技术价格
18、极其昂贵,软件商品化程度也很低。软件商品化程度也很低。软件商品化程度也很低。软件商品化程度也很低。第10页/共44页(三)(三)(三)(三)CADCAD技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)2、实体造型技术实体造型技术 基于对基于对基于对基于对CAD/CAECAD/CAE一体化技术发展的探索,一体化技术发展的探索,一体化技术发展的探索,一体化技术发展的探索,SDRCSDRC公司于公司于公司于公司于19791979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型年发
19、布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAECAD/CAE软件软件软件软件 I-DEAS I-DEAS。由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性,在理论上有助于统一助于统一助于统一助于统一CADCAD、CAECAE、CAMCAM的模型表达,给设计带来了惊人的的模型表达,给设计带来了惊人的的模型表达,给设计带来了惊人的的模型表达,给设计带来了惊人的方便性。它代表着未来方便性。它代表着未来方便性。它代表着未来方便性。它代表着
20、未来CADCAD技术的发展方向。技术的发展方向。技术的发展方向。技术的发展方向。第11页/共44页(三)(三)(三)(三)CADCAD技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)3 3、参数化技术参数化技术参数化技术参数化技术 进入进入进入进入8080年代中期,年代中期,年代中期,年代中期,CVCV公司内部以高级副总裁为首的公司内部以高级副总裁为首的公司内部以高级副总裁为首的公司内部以高级副总裁为首的一批人提出了一种比无约束自由造型更新颖、更好的算一批人提出了一种比无约束自由造型更新颖、更好的算一批人提出了一种比无约束自由造型更新颖、更好的算一批人提出了一种
21、比无约束自由造型更新颖、更好的算法法法法参数化实体造型方法。参数化实体造型方法。参数化实体造型方法。参数化实体造型方法。PTCPTC公司成立,研制出名公司成立,研制出名公司成立,研制出名公司成立,研制出名为为为为Pro/EngineerPro/Engineer的参数化的参数化的参数化的参数化CADCAD软件。其在许多通用件、软件。其在许多通用件、软件。其在许多通用件、软件。其在许多通用件、零部件设计上体现出简便易行的优势,因此先行挤占了零部件设计上体现出简便易行的优势,因此先行挤占了零部件设计上体现出简便易行的优势,因此先行挤占了零部件设计上体现出简便易行的优势,因此先行挤占了低端的低端的低端
22、的低端的AutoCADAutoCAD市场。市场。市场。市场。算法的主要特点:算法的主要特点:算法的主要特点:算法的主要特点:vv基于特征基于特征基于特征基于特征vv全尺寸约束全尺寸约束全尺寸约束全尺寸约束vv全数据相关全数据相关全数据相关全数据相关vv尺寸驱动设计修改。尺寸驱动设计修改。尺寸驱动设计修改。尺寸驱动设计修改。第12页/共44页(三)(三)(三)(三)CADCAD技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)4、CAD新技术新技术 参数化及变量化设计思想和特征造型代表了当今参数化及变量化设计思想和特征造型代表了当今参数化及变量化设计思想和特征造型代
23、表了当今参数化及变量化设计思想和特征造型代表了当今CADCAD技术技术技术技术的发展方向。的发展方向。的发展方向。的发展方向。vv参数化设计技术参数化设计技术参数化设计技术参数化设计技术vv特征造型是特征造型是特征造型是特征造型是CADCAD建模方法的一个新的里程碑。建模方法的一个新的里程碑。建模方法的一个新的里程碑。建模方法的一个新的里程碑。第13页/共44页(三)(三)(三)(三)CADCAD技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)技术的发展历程(续)典型的CAD/CAM过程第14页/共44页(四)新一代(四)新一代(四)新一代(四)新一代CADCAD技术发展趋势技术发
24、展趋势技术发展趋势技术发展趋势1 1、集成化集成化集成化集成化 适应计算机集成制造系统(适应计算机集成制造系统(适应计算机集成制造系统(适应计算机集成制造系统(CIMSCIMS)对产)对产)对产)对产品设计制造过程,即品设计制造过程,即品设计制造过程,即品设计制造过程,即CAD/CAPP/CAM/CAECAD/CAPP/CAM/CAE集集集集成的要求,实现设计、生产、分析和管理的一体成的要求,实现设计、生产、分析和管理的一体成的要求,实现设计、生产、分析和管理的一体成的要求,实现设计、生产、分析和管理的一体化。化。化。化。2 2、标准化标准化标准化标准化 CADCAD数据模型将广泛采用数据模型
25、将广泛采用数据模型将广泛采用数据模型将广泛采用STEPSTEP标准。基于标准。基于标准。基于标准。基于STEPSTEP标准的数据交换将成为主流,数据交换的标准的数据交换将成为主流,数据交换的标准的数据交换将成为主流,数据交换的标准的数据交换将成为主流,数据交换的内容将不仅局限于几何数据,还要包括特征模型。内容将不仅局限于几何数据,还要包括特征模型。内容将不仅局限于几何数据,还要包括特征模型。内容将不仅局限于几何数据,还要包括特征模型。STEPSTEP的广泛应用将为企业的广泛应用将为企业的广泛应用将为企业的广泛应用将为企业CIMSCIMS的实施铺平道的实施铺平道的实施铺平道的实施铺平道路。路。路
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