計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)制造；重要作用；實(shí)踐應(yīng)用

1引言

現(xiàn)代社會(huì)高新技術(shù)的迅猛發(fā)展推動(dòng)著計(jì)算機(jī)技術(shù)取得巨大的變革與創(chuàng)新，目前，我國(guó)的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)較為成熟的階段，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也在廣泛地運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，其在提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作效率的同時(shí)，有效地降低了人力投入成本，更從整體上改善了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的設(shè)計(jì)質(zhì)量和水準(zhǔn)。由此可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展有著不可替代的促進(jìn)作用。

2計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的重要作用

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造的主要內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計(jì)制造主要包括機(jī)械制造與機(jī)械設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。機(jī)械制造是指對(duì)各類機(jī)械、機(jī)床、儀器、儀表及其它機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)制造的全過(guò)程。機(jī)械設(shè)計(jì)是指按照機(jī)械設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、力和運(yùn)動(dòng)傳遞方式、各構(gòu)件的材料和形狀尺寸、方法等進(jìn)行合理的構(gòu)思、分析和計(jì)算并優(yōu)化，然后把其通過(guò)各類技術(shù)文件描述為機(jī)械制造提供科學(xué)的依據(jù)的整個(gè)過(guò)程。社會(huì)經(jīng)濟(jì)在這些年的不斷變革和進(jìn)步帶動(dòng)著我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域完成了大規(guī)模的改革和創(chuàng)新。此外，科學(xué)技術(shù)的飛躍式進(jìn)步促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造不斷實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化性能，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化發(fā)展主要包括虛擬化、數(shù)字化、綠色化和智能化四部分的內(nèi)容。虛擬化技術(shù)通過(guò)利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中多種先進(jìn)的軟件技術(shù)來(lái)模擬操作工作的流程，其現(xiàn)在是機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化的重點(diǎn)建設(shè)工作之一。而計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造虛擬化發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容，現(xiàn)在被大范圍的運(yùn)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的各個(gè)方面。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的全面化運(yùn)用是非常有意義的。

2.2有利于增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作效能

通過(guò)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)使用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)圖形的簡(jiǎn)單化、準(zhǔn)確化，原先構(gòu)成復(fù)雜的運(yùn)算流程被計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)變得精簡(jiǎn)化、易理解化，這樣就為機(jī)械設(shè)計(jì)師節(jié)省了許多工作時(shí)間和精力，有效地增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作效能。除此之外，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)還可以幫助機(jī)械進(jìn)行智能化的充足，推動(dòng)新的機(jī)械零件的研究和制造。

2.3便于機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的合理運(yùn)用，能夠幫助設(shè)計(jì)在原先的電腦設(shè)計(jì)圖形上進(jìn)行靈活、精細(xì)的修改，設(shè)計(jì)師還可以在原有的機(jī)械結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)新的零件，使機(jī)械設(shè)計(jì)能夠通過(guò)一個(gè)較便捷的方式進(jìn)行修改和完善，這不僅在很大程度上實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的靈活化，也更加便于設(shè)計(jì)對(duì)局部錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)與零件進(jìn)行重置和調(diào)整。

2.4改善機(jī)械制造成品的質(zhì)量

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)自身所擁有的的設(shè)計(jì)優(yōu)化等功能能夠?qū)θ藶樵O(shè)計(jì)的機(jī)械進(jìn)行整體上的優(yōu)化和調(diào)整，其所具備的精確計(jì)算能力能夠確保機(jī)械設(shè)計(jì)的科學(xué)化、精確化。機(jī)械設(shè)計(jì)水平的提高對(duì)機(jī)械制造水平的提高有著直接的促進(jìn)作用。

3計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的主要應(yīng)用

3.1設(shè)計(jì)圖形與符號(hào)的應(yīng)用

由于機(jī)械設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)機(jī)械的過(guò)程中，要運(yùn)用到大量的圖形和符號(hào)，機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和機(jī)構(gòu)都是較為復(fù)雜的。而在運(yùn)用了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)之后，，機(jī)械設(shè)計(jì)師可以在編排組合好所要用到的圖形與符號(hào)的基礎(chǔ)上在進(jìn)行機(jī)械的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這樣就能夠有效地減少設(shè)計(jì)所要花費(fèi)的時(shí)間，同時(shí)也可以促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)師進(jìn)行更加便捷、高效的設(shè)計(jì)。除此之外，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)能夠防止機(jī)械設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)零件不一致的情況。

3.2繪圖上的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)繪圖的智能化、精準(zhǔn)化，在減少繪圖時(shí)間、增強(qiáng)工作效能的同時(shí)，也大大改善了繪圖的質(zhì)量。

3.3三維造型的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造師在設(shè)計(jì)機(jī)械的過(guò)程中，尤其是通過(guò)建立實(shí)體造型的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，有效引入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以幫助機(jī)械設(shè)計(jì)師實(shí)現(xiàn)更為直觀化、便捷化的設(shè)計(jì)，同時(shí)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)的智能化分析和調(diào)整功能能夠使三維造型更為細(xì)致、立體化地呈現(xiàn)出來(lái)。除此之外，其也在很大程度上增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)計(jì)師的工作效能。當(dāng)機(jī)械設(shè)計(jì)師在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)遇到疑惑或困難的地方，也可以利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解答和完善。

3.4機(jī)械零件與設(shè)備上的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)師在進(jìn)行機(jī)械零件的設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行多次復(fù)雜的計(jì)算程序。而通過(guò)使用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能計(jì)算，對(duì)相關(guān)零件的參數(shù)進(jìn)行隨時(shí)的修改，確保機(jī)械的應(yīng)用性能得到最大程度上的發(fā)揮。機(jī)械設(shè)計(jì)模具是機(jī)械設(shè)計(jì)中需要用到的重要工具，全面掌握機(jī)械設(shè)計(jì)模具所需要用到的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用方法，能夠在大幅度上提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的性能，同時(shí)也能夠更好地控制目前的發(fā)展進(jìn)程和預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展走向。除此之外，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械冷卻系統(tǒng)等零件部分設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也能促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)往更加高效、便捷的方向發(fā)展。這里以汽車覆蓋模具設(shè)計(jì)為例，來(lái)分析計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用。在汽車設(shè)計(jì)制造的整個(gè)過(guò)程中，，汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)有著舉足輕重的作用。汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)水平的高低對(duì)整個(gè)汽車設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量有著直接的影響。機(jī)械設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)汽車覆蓋件模具時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到所設(shè)計(jì)出的實(shí)物造型和工藝制造人員在實(shí)際施工過(guò)程中制造出的產(chǎn)品不一致的問(wèn)題，當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，要重新返工進(jìn)行制造，這樣就大大提高了汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)成本，同時(shí)也在很大程度上耽誤了原本規(guī)劃的設(shè)定周期，進(jìn)而延遲了產(chǎn)品的最終投入生產(chǎn)，因此，此類產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就會(huì)大大下降，最終就會(huì)影響企業(yè)的整體發(fā)展。要想徹底解決這一根源性問(wèn)題，就需要科學(xué)地引入計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)來(lái)進(jìn)行汽車覆蓋件模具的精細(xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，保證最終生產(chǎn)成品與汽車覆蓋件模具的一致性。，促進(jìn)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)廠家穩(wěn)定、高效地發(fā)展。在具體的應(yīng)用上，汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)包括模具設(shè)計(jì)與制作圖紙兩個(gè)方面。在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，要確保其符合市場(chǎng)需求。在制作圖紙的過(guò)程中，要首先掌握模具的熱度、結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的合理應(yīng)用能夠及時(shí)地修改設(shè)計(jì)程序中出現(xiàn)的各類錯(cuò)誤，防止后期由于生產(chǎn)與設(shè)計(jì)的不一致而出現(xiàn)的誤工，增強(qiáng)了機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)的整體效率。

4結(jié)語(yǔ)

到目前為止，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中得到了不斷擴(kuò)展的應(yīng)用，其能夠極大地增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)的工作效能并提高機(jī)械設(shè)計(jì)水平。由此可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)今后還需要在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)行更為廣泛、深入的推廣和應(yīng)用。相關(guān)技術(shù)研究與設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合實(shí)際應(yīng)用需求，堅(jiān)持不懈地對(duì)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與升級(jí)，使之更加符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展需求，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造向更加高效、智能、便捷的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)范文

隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)日益成熟和發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)當(dāng)中。特別是機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)，由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)生了翻天覆地的改變。不僅大大提升了工作效率，同時(shí)保障了機(jī)械設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度。到了今天，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)已在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)中有了廣泛的應(yīng)用，已成為了趨勢(shì)，對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展有著無(wú)可替代的重要作用。筆者就通過(guò)論述機(jī)械設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，提出幾點(diǎn)建議，希望可以為我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步提供幫助。

關(guān)鍵詞：

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)；信息技術(shù)；計(jì)算機(jī)；CAD

隨著科技不斷發(fā)展，人們的生活方方面面都發(fā)生了改變。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)人類的生產(chǎn)、生活都有著至關(guān)重要的影響。目前，隨著各種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的成熟，在各行各業(yè)當(dāng)中都發(fā)揮了極高的應(yīng)用價(jià)值。其中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)主要的工作原理是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的強(qiáng)大運(yùn)算能力和圖形生成能力輔助技術(shù)人員開(kāi)展工作，最終達(dá)到提高工作效率和工作質(zhì)量的目的。如今，在機(jī)械設(shè)計(jì)、航天航空、建筑與化工機(jī)械方面都有了廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的普及，不僅使工作機(jī)械的效率大大提升，同時(shí)也使工作質(zhì)量有了明顯的提高。本文通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行討論，希望可以為相關(guān)從業(yè)者提供幫助和參考。

1計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)一般被稱作CAD，是用來(lái)輔助設(shè)計(jì)人員完成工作的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及設(shè)備，其中包括了五個(gè)方面，即設(shè)計(jì)、建模、方針、協(xié)作、集成五部分。在這里面還包括了一些細(xì)化的內(nèi)容，例如優(yōu)化設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助圖畫(huà)、計(jì)算機(jī)方針技術(shù)管理等。其中計(jì)算機(jī)輔助繪圖技術(shù)是CAD中應(yīng)用最為成熟、廣泛的領(lǐng)域。最初計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)僅僅局限在計(jì)算機(jī)輔助圖形繪畫(huà)領(lǐng)域，后來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逐漸得到了廣泛應(yīng)用。特別是近幾年，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已是機(jī)械工程當(dāng)中的重中之重，是開(kāi)展機(jī)械工程工作的基礎(chǔ)和前提。不管是圖形優(yōu)化、編輯設(shè)計(jì)還是數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分析，如今都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，下面就計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析探討。

1.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械系統(tǒng)參數(shù)分析中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中，機(jī)械系統(tǒng)毫無(wú)疑問(wèn)是十分重要的一環(huán)。一般情況下，可以采用VB6.0平臺(tái)應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)。例如，一般在分析全液壓推土機(jī)的各種系統(tǒng)參數(shù)時(shí)，往往采用的方法是用系統(tǒng)計(jì)算牽引性能、液壓系統(tǒng)速度、校正和效能等數(shù)據(jù)。

1.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械零件的制造過(guò)程中的應(yīng)用

機(jī)械工程當(dāng)中，零件，毋庸置疑是一切的基礎(chǔ)、基石、根基。因此，在機(jī)械工程當(dāng)中，往往需要設(shè)計(jì)大量繁雜和不同的零件。而這些零件則需要非常龐大的計(jì)算量，需要十分長(zhǎng)的工時(shí)才能完成。而應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，只需要采用autoCAD、VisualBasic等平臺(tái)來(lái)開(kāi)發(fā)作圖繪畫(huà)，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算功能直接優(yōu)化和修改零件?？梢源蟠筇嵘ぷ餍屎土慵木珳?zhǔn)度，一般性的機(jī)械零件往往都是采用這種方法。

1.3計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要大量計(jì)算量的還有機(jī)械模具的設(shè)計(jì)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可以完美解決。首先了解注塑模具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)了解注塑模具性質(zhì)、功能和各項(xiàng)指標(biāo)。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)解決設(shè)計(jì)模具當(dāng)中的問(wèn)題，讓機(jī)械設(shè)備的模具設(shè)計(jì)變得便捷、準(zhǔn)確。

1.4計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械制造當(dāng)中的應(yīng)用，還包括了三維模型的構(gòu)建、圖形符號(hào)和繪圖。由于大部分機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程往往比較復(fù)雜，需要應(yīng)用很多符號(hào)和圖形，這就必須依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)完成，除了可以讓設(shè)計(jì)人員的工作變得簡(jiǎn)單快捷之外，還可以消除設(shè)計(jì)當(dāng)中的一些錯(cuò)誤和問(wèn)題，從而讓機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)結(jié)果精確度大大提升。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用于繪圖工作當(dāng)中，為機(jī)械設(shè)計(jì)提供了極大的幫助，縮短了繪圖時(shí)間，提高了工作效率，也提高了工作質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)還可以應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的三維立體模型構(gòu)建。應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)將設(shè)計(jì)產(chǎn)品立體地展示在人們面前，有利于進(jìn)行更準(zhǔn)確的信息分析。將設(shè)計(jì)結(jié)果形象、直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，一方面提高了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的精確度，另外一方面可以解決在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中產(chǎn)生的各種其他問(wèn)題。

2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用

在汽車的制造過(guò)程當(dāng)中，汽車覆蓋模具是影響整輛車質(zhì)量的一個(gè)重要因素，在工藝上對(duì)于汽車覆蓋模具的要求十分嚴(yán)格，特別是對(duì)于汽車覆蓋模具的設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)體模型的一致性要求較高。如果說(shuō)實(shí)際的模具和設(shè)計(jì)圖紙存在一定差距，就屬于不合格的汽車覆蓋模具，需要不斷返工，這樣就會(huì)降低工作效率、增加工作成本，甚至對(duì)于產(chǎn)品在市場(chǎng)當(dāng)中的反饋和影響也不好。但應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，就可以根據(jù)具體的情況修正和改進(jìn)圖紙的相關(guān)參數(shù)，可以及時(shí)完善實(shí)體模具的結(jié)構(gòu)，極大保證了設(shè)計(jì)圖紙與實(shí)體模型之間的高度一致性，避開(kāi)了返工之類的現(xiàn)象，節(jié)省了資源，提高了工作質(zhì)量與工作效率。

3計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各行各業(yè)都因?yàn)橛?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用而得到了飛速前進(jìn)。如今，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)已成為了人們?nèi)粘Ｉ钪?、生產(chǎn)當(dāng)中必不可少的工具。而在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)充分展現(xiàn)出來(lái)。

3.1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)與人腦思維相互適應(yīng)

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般都是先進(jìn)行大腦的構(gòu)思，在腦中產(chǎn)生一個(gè)立體的想法，然后再表達(dá)出來(lái)。而計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)所使用的三維實(shí)體技術(shù)，可以真實(shí)、直觀地將產(chǎn)品呈現(xiàn)出來(lái)。利用設(shè)計(jì)人員的思維表達(dá)，讓設(shè)計(jì)人員有更多的時(shí)間去致力于產(chǎn)品研發(fā)和設(shè)計(jì)，而不是費(fèi)力去思考、構(gòu)建一個(gè)產(chǎn)品的形象表達(dá)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的連續(xù)性，更提高了設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新思維能力和想象力。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)所構(gòu)架的三維立體圖讓設(shè)計(jì)變得更深入、思維更廣泛、交流更簡(jiǎn)單。

3.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)便于提升機(jī)械設(shè)計(jì)中整體質(zhì)量

隨著機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)已逐漸與機(jī)械產(chǎn)品產(chǎn)生有機(jī)結(jié)合。首先，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了裝配環(huán)境下的零件設(shè)計(jì)，確保了相鄰零件之間的完美結(jié)合，減少不匹配和單獨(dú)設(shè)計(jì)的情況發(fā)生，讓整個(gè)過(guò)程變得方便、快捷。同時(shí)在需要修改零件時(shí)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)將零件修正的全過(guò)程用動(dòng)畫(huà)或者平面的方式呈現(xiàn)出來(lái)，提高了過(guò)程的透明度，讓整個(gè)修改過(guò)程十分方便。新技術(shù)的應(yīng)用不僅大大提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平，還可以通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)象的形狀描述、大小和位置信息的確定，將設(shè)計(jì)對(duì)象的幾何形狀和工作環(huán)境表達(dá)出來(lái)，能夠大大提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)便于提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率

通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)中三維機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用，可以更直觀和迅捷地解決復(fù)雜的幾何造型問(wèn)題。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)利用簡(jiǎn)單的幾何體就能計(jì)算出復(fù)雜的幾何體，降低了工作強(qiáng)度，縮短了整個(gè)設(shè)計(jì)周期。而在進(jìn)行全新的機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，只需要重新設(shè)計(jì)和制造其中的部分零件就能夠完成任務(wù)，大部分的零件依舊按照以往的情況使用，極高提升了設(shè)計(jì)工作效率，降低了設(shè)計(jì)工作的難度。

4結(jié)語(yǔ)

科技日新月異，各行各業(yè)都發(fā)生了巨大的變化。對(duì)于機(jī)械領(lǐng)域來(lái)說(shuō)也一樣，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用為機(jī)械行業(yè)帶來(lái)了巨大的變革，在未來(lái)已成為一種趨勢(shì)。本文通過(guò)各個(gè)方面描述了機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，希望可以通過(guò)這篇文章，為我國(guó)的機(jī)械行業(yè)發(fā)展帶來(lái)幫助。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；軟件；建設(shè)

中圖分類號(hào)：G633文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2007)06-11736-03

1 引言

所謂的計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，就是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行產(chǎn)品或者工程的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員處于主導(dǎo)地位，而計(jì)算機(jī)處于輔助地位。在生活和生產(chǎn)中的諸多領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。隨之出現(xiàn)了很多設(shè)計(jì)軟件和設(shè)計(jì)方法技術(shù)，只有不斷的學(xué)習(xí)，才能更好的掌握進(jìn)而為工作提供便利。

2 CAD定義

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)――是在計(jì)算機(jī)硬件與軟件的支撐下，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的描述、造型、系統(tǒng)分析、優(yōu)化、仿真和圖形處理的研究，使計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)師完成產(chǎn)品的全部設(shè)計(jì)過(guò)程，最后輸出滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果和產(chǎn)品圖形。

3 CAD技術(shù)在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著人們物質(zhì)生活和文化藝術(shù)水平的提高，對(duì)工業(yè)產(chǎn)品要求也越來(lái)越高，從家庭日用品、家用電器、家具等，到各類生產(chǎn)設(shè)備、儀器儀表、辦公用品及各類交通工具、公共設(shè)施等，要擁有良好的外觀形態(tài)、宜人的色彩、舒適的表面質(zhì)感，可以美化人們的生活和生產(chǎn)環(huán)境，豐富人們的精神要求。因此，作為工程技術(shù)與美學(xué)藝術(shù)相結(jié)合的一門(mén)新科學(xué)――CAD產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一種現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法。合理美觀的造型設(shè)計(jì)可以在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中吸引更多的用戶，爭(zhēng)取市場(chǎng)的占有率，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和手段用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)設(shè)計(jì)表現(xiàn)展示向“無(wú)紙筆化”轉(zhuǎn)變

計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不需要各種各樣的尺、規(guī)、筆、紙等傳統(tǒng)工具，電腦的操作平臺(tái)提供了用之不盡的空間，表現(xiàn)的實(shí)施過(guò)程就是鼠標(biāo)的點(diǎn)擊與鍵盤(pán)的操作，復(fù)制、修改等從前繁雜的工作瞬間即可完成，而且干凈、簡(jiǎn)單、高效。

(2)設(shè)計(jì)程序靈活高效，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期縮短。

產(chǎn)品的創(chuàng)意可以通過(guò)三維建模、渲染等功能隨時(shí)調(diào)整形體、形態(tài)、色彩、肌理等方面變化；工作效率的提高使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期明顯縮短，計(jì)算機(jī)輔助制造使樣機(jī)的制作周期也大大縮短。

(3)設(shè)計(jì)成果仿真，設(shè)計(jì)檢驗(yàn)可靠

利用CAD系統(tǒng)的三維圖形功能，設(shè)計(jì)師可在計(jì)算機(jī)屏幕上快速地模擬出所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的外形狀態(tài)；而且在新產(chǎn)品試投產(chǎn)前，就可以對(duì)其制造過(guò)程中的結(jié)構(gòu)、加工、裝配、裝飾和動(dòng)態(tài)特征做到恰如其分的分析和檢驗(yàn)，從而提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成性。

(4)設(shè)計(jì)與制造的緊密結(jié)合

CAD的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接用于產(chǎn)品零配件的加工，即計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)，從而可以完成從設(shè)計(jì)到加工程序的轉(zhuǎn)換。

4 兩類CAD設(shè)計(jì)師

產(chǎn)品的造型設(shè)計(jì)是一種與藝術(shù)、人文、歷史、及自然等相結(jié)合的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)宜用專門(mén)的圖像設(shè)計(jì)類的軟件，如CorelDRAW，PhotoShop，Painter，3DSMAX，ALIAS等。這類軟件通常是無(wú)太多的數(shù)據(jù)限制，比較自由、隨意。產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)一般由藝術(shù)類的造型設(shè)計(jì)師來(lái)承擔(dān)。

產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)。它要求數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，符合國(guó)家或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品的每個(gè)尺寸及公差都是以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，不可差之毫厘。這種設(shè)計(jì)是采用專門(mén)用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類的軟件，如：AutoCAD，UG，Solidedge，Pro/ENGINEER，SolidWork等來(lái)完成。盡管目前一些高端的設(shè)計(jì)軟件，已經(jīng)具備了產(chǎn)品復(fù)雜造型的設(shè)計(jì)與渲染功能，但要藝術(shù)類的設(shè)計(jì)師掌握并運(yùn)用這類軟件，至今還不是一件容易的事。所以從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)師們大都是機(jī)械工程師出身，設(shè)計(jì)的思維與方式完全不同于造型設(shè)計(jì)師，他們思維是一種完全符合機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)思維方式。

5 CAD設(shè)計(jì)流程

(1)方案設(shè)計(jì)：由造型設(shè)計(jì)師進(jìn)行概念草繪，可用二維平面軟件進(jìn)行方案效果圖繪制。

(2)三維造型設(shè)計(jì)：方案確定后，由設(shè)計(jì)師利用CAD進(jìn)行立體造型設(shè)計(jì)。

(3)三維造型設(shè)計(jì)確認(rèn)：將CAD里面的模型直接轉(zhuǎn)入CNC(數(shù)控加工)，或RP做出實(shí)物模型進(jìn)行造型檢驗(yàn)。

(4)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：在CAD中進(jìn)行細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

(5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確認(rèn)：進(jìn)行裝配和結(jié)構(gòu)模擬分析，確認(rèn)結(jié)構(gòu)。

(6)模具設(shè)計(jì)：將CAD里的產(chǎn)品傳遞給模具廠進(jìn)行數(shù)控編程。

(7)生產(chǎn)：將三維圖轉(zhuǎn)化為二維工程圖，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，進(jìn)行生產(chǎn)。

6 中等職業(yè)學(xué)校CAD專業(yè)定位

現(xiàn)在許多大專院校開(kāi)設(shè)CAD專業(yè)，都以造就產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)師、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師作為培養(yǎng)目標(biāo)；而我們職技校，學(xué)生文化水平和學(xué)習(xí)能力相對(duì)較低，學(xué)習(xí)藝術(shù)設(shè)計(jì)或深?yuàn)W的機(jī)械設(shè)計(jì)有困難，那么如果開(kāi)設(shè)CAD專業(yè)，培養(yǎng)目標(biāo)該如何確定?

我覺(jué)得必須做到以下幾個(gè)方面：

(1)能協(xié)助產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)師將設(shè)計(jì)創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為CAD效果圖或數(shù)學(xué)模型。

(2)能協(xié)助產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師將設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)化為CAD零件裝配模型。

(3)能將CAD三維圖形轉(zhuǎn)化為二維圖形，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

(4)懂得CAD模型轉(zhuǎn)化到CAM中進(jìn)行數(shù)控加工。

因此，本專業(yè)在培養(yǎng)要求上，要以各類產(chǎn)品為主要研究對(duì)象，以計(jì)算機(jī)為主要設(shè)計(jì)輔助工具，注重美學(xué)品質(zhì)的工業(yè)化手段。要求學(xué)生樹(shù)立“以人為本”的設(shè)計(jì)思想，能處理在特定條件下工業(yè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與功能、結(jié)構(gòu)與外形、結(jié)構(gòu)與材料等的關(guān)系，并能創(chuàng)造性地將這些關(guān)系協(xié)調(diào)地表現(xiàn)在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)造型上，協(xié)助設(shè)計(jì)師開(kāi)發(fā)出具有時(shí)代特征的現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品。

7 中等職業(yè)學(xué)校CAD專業(yè)課程設(shè)置

按中職計(jì)算機(jī)輔助專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求，充分考慮目前市場(chǎng)需求，將其學(xué)習(xí)內(nèi)容分為四個(gè)層次：

(1)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力――計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、WINDOWS操作系統(tǒng)、常用工具軟件及病毒知識(shí)、文字處理WORD和電子表格EXCEL、INTERNET，互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、PHOTOSHOP圖像處理、網(wǎng)頁(yè)制作等。

(2)計(jì)算機(jī)輔助工程制圖――機(jī)械制圖、公差配合與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械基礎(chǔ)、AUTOCAD、零件測(cè)繪和金工實(shí)習(xí)等。

(3)CAD三維造型設(shè)計(jì)――CAD三維軟件、3DMAX、造型材料與工藝、人機(jī)工程學(xué)、CAD/CAM技術(shù)等。

(4)產(chǎn)品設(shè)計(jì)美學(xué)――色彩構(gòu)成、產(chǎn)品表現(xiàn)技法、工業(yè)攝影等。

8 CAD軟件的選擇

目前流行的CAD軟件包有：

(1)Unigraphics(UG)

UG是UnigraphicsSolutions公司的拳頭產(chǎn)品。它集成了美國(guó)航空航天、汽車工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，成為機(jī)械集成化CAD/CAE/CAM主流軟件之一。主要應(yīng)用在航空航天、汽車、通用機(jī)械、模具、家電等領(lǐng)域。采用基于約束的特征建模和傳統(tǒng)的幾何建模為一體的復(fù)合建模技術(shù)，在曲面造型、數(shù)控加工方面是強(qiáng)項(xiàng)。Unigraphics提供給公司一個(gè)從設(shè)計(jì)、分析到制造的完全的數(shù)字的產(chǎn)品模型。

(2)Pro/Engineer

Pro/Engineer系統(tǒng)是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(ParametricTechnology

Corporation，簡(jiǎn)稱PTC)的產(chǎn)品。PTC公司提出的單一數(shù)據(jù)庫(kù)、參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)的概念改變了機(jī)械CAD/CAE/CAM的傳統(tǒng)觀念，這種全新的概念已成為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)。利用該概念開(kāi)發(fā)出來(lái)的第三代機(jī)械CAD/CAE/CAM產(chǎn)品Pro/Engineer軟件，采用全參數(shù)化造型技術(shù)，能將設(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過(guò)程集成到一起，比較適于零件相對(duì)簡(jiǎn)單，部件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

(3)SOLIDEDGE

來(lái)自EDS公司的Solid Edge是一個(gè)功能強(qiáng)大的三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)軟件，是真正Windows軟件。它不是將工作站軟件生硬地搬到Windows平臺(tái)上，而是充分利用windows基于組件對(duì)象模型(COM)的先進(jìn)技術(shù)重寫(xiě)代碼。SOLIDEDGE與Microsoft 0ffice兼容，與windows的0LE技術(shù)兼容，這使得設(shè)計(jì)師們?cè)谑褂肅AD系統(tǒng)時(shí)，能夠進(jìn)行windows下字處理、電子報(bào)表、數(shù)據(jù)庫(kù)操作等。SOLIDEDGE是基于參數(shù)和特征實(shí)體造型的新一代機(jī)械設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)，它是為設(shè)計(jì)人員專門(mén)開(kāi)發(fā)的，易于理解和操作的實(shí)體造型系統(tǒng)。目前應(yīng)用最多的領(lǐng)域是鈑金設(shè)計(jì)，雖然它只是EDS公司中低端產(chǎn)品，但它強(qiáng)大和專業(yè)的鈑金設(shè)計(jì)功能也是相當(dāng)有特色。現(xiàn)在中國(guó)圖學(xué)會(huì)正在推廣Solidedge軟件。

(4)SolidWorks

SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于windows開(kāi)發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，是生信國(guó)際有限公司推出的機(jī)械設(shè)計(jì)軟件。其是以windows為平臺(tái)，以SolidWorks為核心的各種應(yīng)用的集成，包括結(jié)構(gòu)分析、運(yùn)動(dòng)分析、工程數(shù)據(jù)管理和數(shù)控加工等，為中國(guó)企業(yè)提供了夢(mèng)寐以求的解決方案。功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks的三大特點(diǎn)。現(xiàn)在中國(guó)機(jī)械工業(yè)學(xué)會(huì)正在推廣Solidworks軟件。

(5)Cimatron

Cimatron公司的Cimatron是基于CAD/CAM/PDM的產(chǎn)品，這套軟件的針對(duì)性較強(qiáng)，被更多的應(yīng)用到模具開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中，該軟件能夠給應(yīng)用者提供一套全面的標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)，方便于使用者進(jìn)行模具設(shè)計(jì)中的分型面、抽芯等工作，而且在操作過(guò)程中都能進(jìn)行動(dòng)態(tài)的檢查，可以說(shuō)該軟件在模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域是非常出色的，國(guó)內(nèi)南方的一些模具企業(yè)都在使用這套軟件。

(6)AutoCAD和MDT

AutoCAD是Autodesk公司的主導(dǎo)產(chǎn)品，是當(dāng)今最流行的二維繪圖軟件，擁有全球最多的用戶群，也是全球規(guī)模最大的基于PC平臺(tái)的CAD和動(dòng)畫(huà)及可視化軟件企業(yè)。MDT是Autodesk公司在PC平臺(tái)上開(kāi)發(fā)的三維機(jī)械CAD系統(tǒng)。它以三維設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，集設(shè)計(jì)、分析、制造以及文檔管理等多種功能為一體；為用戶提供了從設(shè)計(jì)到制造一體化的解決方案。

(7)CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師

CAXA電子圖板和CAXA-ME制造工程師軟件的開(kāi)發(fā)與銷售單位是北京北航海爾軟件有限公司。CAXA電子圖板是一套高效、方便、智能化的通用中文設(shè)計(jì)繪圖軟件，可幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行零件圖、裝配圖、工藝圖表、平面包裝的設(shè)計(jì)，適合所有需要二維繪圖的場(chǎng)合，CAXA-ME是面向機(jī)械制造業(yè)的自主開(kāi)發(fā)的、中文界面、三維復(fù)雜形面CAD/CAM軟件。

以上介紹的種種軟件都是筆者個(gè)人認(rèn)為比較成熟的、比較可靠的軟件，當(dāng)然由于篇幅限制，很多的軟件不能一一詳細(xì)的介紹到。選擇CAD軟件教學(xué)，要跟實(shí)際情況結(jié)合起來(lái)。我個(gè)人比較偏好UG或Solidworks軟件。

9 CAD專業(yè)的軟硬件建設(shè)

(1)軟件建設(shè)：由于技術(shù)的更新，知識(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，專業(yè)教師原來(lái)的知識(shí)水平顯得落后，而且目前職業(yè)學(xué)校的專業(yè)教師大都缺乏企業(yè)實(shí)踐，因此，我們要有計(jì)劃地安排教師參加技能培訓(xùn)，并定期下企業(yè)實(shí)習(xí)；要鼓勵(lì)教師開(kāi)展科技制作和技術(shù)革新，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)運(yùn)用先進(jìn)實(shí)用技術(shù)；要引導(dǎo)教師走理論實(shí)踐一體化的道路，爭(zhēng)取成為本專業(yè)的教學(xué)專家和技術(shù)專家。

(2)硬件建設(shè)：建立計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)買一批高配置的計(jì)算機(jī)，安裝相應(yīng)的CAD軟件，同時(shí)還要購(gòu)買投影儀和擴(kuò)音系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化多媒體交互式教學(xué)，提高了教學(xué)的科學(xué)性和先進(jìn)性，使學(xué)生在掌握理論知識(shí)的同時(shí)，提高了實(shí)際操作能力。

10 結(jié)束語(yǔ)

CAD技術(shù)的飛速發(fā)展是制造業(yè)一場(chǎng)技術(shù)革命，需要大量的設(shè)計(jì)專業(yè)人才。工欲善其事，先必利其器。讓我們?yōu)榕囵B(yǎng)未來(lái)CAD復(fù)合型人才一起努力吧!

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第4篇：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）06-0019-02

一、引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展和普及，計(jì)算機(jī)應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到各個(gè)領(lǐng)域，其在機(jī)械、電子、建筑等行業(yè)中的應(yīng)用尤為廣泛。在高校教學(xué)中，《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》是近些年來(lái)發(fā)展非常迅速的一門(mén)課程，它已經(jīng)發(fā)展成為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，但是，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)不能只講理論，應(yīng)該配有大量實(shí)踐才能使學(xué)生既能學(xué)習(xí)理論，又能掌握實(shí)踐操作能力。鑒于此，本校對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行了改革，將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程分為三大部分進(jìn)行教學(xué)，并安排在不同的實(shí)踐段學(xué)習(xí)，起到了很好的效果，其中計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)是其中重要的一部分。

二、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)主要的教學(xué)軟件包括二維軟件Autocad、CAXA等，三維軟件Solidworks、Pro/E、UG、CATIA等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)多數(shù)院校主要教授Autocad，教學(xué)過(guò)程中包括了基本的二維圖形繪制和三維圖形繪制入門(mén)教程。隨著三維軟件的發(fā)展，目前也有很多學(xué)校選擇了三維軟件，放棄了二維軟件的教學(xué)，但是，目前很多企業(yè)仍然在使用二維軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，二維軟件還有很強(qiáng)的生命力，放棄二維軟件的教學(xué)會(huì)對(duì)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)造成缺陷，對(duì)學(xué)生的就業(yè)造成影響。我校將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程分為“計(jì)算機(jī)繪圖”、“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造”、“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)”三門(mén)課程，“計(jì)算機(jī)繪圖”主要講授二維繪圖AutoCAD軟件的操作，“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造”主要講授計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)基本原理，“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)”主要講授三維軟件Solidworks。計(jì)算機(jī)繪圖課程的內(nèi)容基本可以滿足學(xué)生進(jìn)行二維繪制和三維設(shè)計(jì)的需要。但是課堂除了教授基礎(chǔ)知識(shí)和基本的操作內(nèi)容以外，在教學(xué)中還應(yīng)當(dāng)增加點(diǎn)深度和應(yīng)用的范圍，例如AutoCAD的高級(jí)應(yīng)用部分中的動(dòng)態(tài)塊、用戶界面自定義以及二次開(kāi)發(fā)的相關(guān)內(nèi)容，這些內(nèi)容只需要學(xué)生了解，在學(xué)生今后的學(xué)習(xí)工作中遇到這些問(wèn)題，懂得運(yùn)用哪塊知識(shí)，知道如何解決即可。我校除了以上課程外，針對(duì)機(jī)械專業(yè)特色，還開(kāi)設(shè)了UG、Pro/E、CATIA、ANSYS、ADAMS等軟件使用操作的公共選修課，使學(xué)生在學(xué)有余力的情況下學(xué)習(xí)和掌握這些軟件，提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

三、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)方法改革應(yīng)用

1.采用啟發(fā)式教學(xué)。許多年以來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程的教學(xué)一直都是沿用老傳統(tǒng)的固定教學(xué)方法。課堂教學(xué)從開(kāi)始直到結(jié)束，都是將教科書(shū)上的內(nèi)容原原本本地按照各種命令的種類復(fù)述一遍，有些難點(diǎn)只是大致講解一下，隨即進(jìn)行上機(jī)對(duì)剛剛所學(xué)的命令操作一遍。這整個(gè)教學(xué)過(guò)程乍看起來(lái)似乎沒(méi)有什么大的問(wèn)題。但是，這個(gè)整套過(guò)程偏離了作為一體的模型，把原來(lái)本應(yīng)該結(jié)合起來(lái)使用的命令拆開(kāi)了。隨之而來(lái)的嚴(yán)重問(wèn)題出現(xiàn)了：當(dāng)把所有課程內(nèi)容全部講授完，給學(xué)生布置較大型的作業(yè)時(shí)，學(xué)生卻不知道該如何下手，不知該運(yùn)用哪些命令來(lái)完成哪些繪圖操作，在作業(yè)中碰到的許多問(wèn)題，也不能自主的靈活解決，無(wú)法做到活學(xué)活用。引入啟發(fā)式教學(xué)是根據(jù)情境教學(xué)理論進(jìn)行的，需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一個(gè)與學(xué)生原有知識(shí)體系相關(guān)的問(wèn)題情境，把學(xué)生吸引進(jìn)來(lái)，從而引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。結(jié)合機(jī)械專業(yè)的特色和學(xué)生特點(diǎn)，設(shè)置與機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)的問(wèn)題情境及案例，使學(xué)生能身臨其境地進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效率。

2.差異式教學(xué)。差異式教學(xué)的思想主要在于因人而異，滿足各個(gè)層次的學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求并且要有計(jì)劃、有目的地進(jìn)行教學(xué)。它是在“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”教學(xué)課程的指導(dǎo)思想下，預(yù)先制訂教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教授方式方法和最終的成績(jī)?cè)u(píng)定等方面根據(jù)學(xué)生現(xiàn)在具有的知識(shí)水平和能力，有效地考慮到學(xué)生之間的差異，實(shí)施差異式教學(xué)?，F(xiàn)代教育理念主要是將學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展放到教學(xué)的關(guān)鍵部位，而每位學(xué)生之間既具有發(fā)展的共同性特征，又表現(xiàn)出較大的個(gè)體差異，由于各種因素的影響，在“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”教學(xué)上表現(xiàn)出的差異性尤為明顯。教師在“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”教學(xué)中對(duì)學(xué)生進(jìn)行差異式教學(xué)，尤其是在上機(jī)操作題目安排中，應(yīng)多設(shè)計(jì)一些具有創(chuàng)新意義的題目，例如在結(jié)合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)課程內(nèi)容，要求設(shè)計(jì)應(yīng)用在輸送物料的間歇結(jié)構(gòu)，在其實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)里僅對(duì)使用的條件進(jìn)行闡述，并沒(méi)有給出具體的結(jié)構(gòu)及尺寸，然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)較完整的系統(tǒng)，要求根據(jù)裝配關(guān)系定下主要零件的尺寸，通過(guò)進(jìn)行零部件之間的拆裝仿真，從而查看干涉情況等，像這些類型的題目的答案不是唯一的，它是多樣化的，所以學(xué)生可根據(jù)自己對(duì)設(shè)計(jì)的理解程度，自由發(fā)揮個(gè)人能力，找出一種最佳的方案。通過(guò)差異式教學(xué)，較大、較快地提高了學(xué)生使用三維軟件建模和分析的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生計(jì)算機(jī)輔助軟件的操作能力、科研創(chuàng)新和設(shè)計(jì)能力。

3.驅(qū)動(dòng)式教學(xué)。在“計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)”教學(xué)課程中應(yīng)當(dāng)積極采用“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的現(xiàn)代化教學(xué)模式，從而實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)的驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，能夠形成學(xué)生當(dāng)堂提出疑問(wèn)、教師進(jìn)行答疑的學(xué)習(xí)模式；廣泛地開(kāi)展自主性、探索性和開(kāi)放性的實(shí)踐活動(dòng)，致力于培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中能自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，且在這個(gè)過(guò)程中教師隨時(shí)隨地能幫助學(xué)生解答各種專業(yè)性較強(qiáng)的棘手的問(wèn)題。通過(guò)這種有效的學(xué)習(xí)模式，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生自主積極地探索新知、主動(dòng)地建構(gòu)知識(shí)體系的能力，從而大大提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科研創(chuàng)新能力，不斷地增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法不但能起到活躍課堂氣氛、提高學(xué)生學(xué)習(xí)本課程興趣的效果，而且還能非常有效地培養(yǎng)和歷練學(xué)生提出問(wèn)題、探索問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

4.課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合。在教學(xué)過(guò)程中，由于課堂教學(xué)時(shí)數(shù)的限制，不可能有大量時(shí)間對(duì)操作進(jìn)行詳細(xì)的講解，但是不進(jìn)行詳細(xì)的講解，學(xué)生有可能誤操作或使用不恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行設(shè)計(jì)，既浪費(fèi)時(shí)間而且也達(dá)不到好的效果。鑒于此，我們將軟件的操作錄制成視頻并建立網(wǎng)站，學(xué)生在任何時(shí)候都可以下載觀摩學(xué)習(xí)，節(jié)省了課堂教學(xué)時(shí)間，同時(shí)由于視頻具有可重復(fù)性和獨(dú)占性，學(xué)生可以根據(jù)自己的情況選擇全部或部分觀看、快進(jìn)或慢進(jìn)等，大大提高了學(xué)生的軟件操作水平。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)踐課程的教學(xué)改革是一個(gè)長(zhǎng)期的課題，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展及CAD軟件的不斷升級(jí)，教學(xué)方式和教學(xué)應(yīng)用手段需要不斷地去改革，教學(xué)觀念和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，是改革的重要方面。

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第5篇：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；廣泛應(yīng)用；成組技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 24-0000-01

The Application of Group Technology and Computer-aided Design

Xiao Guangding

(Lishui University,Lishui323000,China)

Abstract:This paper out of which the development of computer-aided design,group technology-based,group technology and issues related to computer-aided design,analysis and research.Prove that the group been widely used in many companies in product design and more play the role of computer-aided design technology.

Keywords:Computer-aided design;Widely used;Group technology

我們知道近些年來(lái)計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)技術(shù)得到廣泛的運(yùn)用，很多的工程技術(shù)人員將這種輔助技術(shù)來(lái)從事產(chǎn)品的生產(chǎn)以及工程中的設(shè)計(jì)等，這種輔助技術(shù)對(duì)于繪圖以及分析數(shù)據(jù)而言是一個(gè)有效的工具，對(duì)于工程設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程的實(shí)現(xiàn)完成自動(dòng)化模式。近幾年來(lái)針對(duì)于這種計(jì)算機(jī)的輔助技術(shù)的不足上，做了主要的分析研究，提出了成組技術(shù)與CAD技術(shù)兩者結(jié)合，能夠解決機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)中的問(wèn)題缺陷。本文通過(guò)對(duì)這兩種技術(shù)的主要分析，在領(lǐng)域當(dāng)中的運(yùn)用情況，來(lái)具體說(shuō)說(shuō)成組技術(shù)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)結(jié)合的運(yùn)用。

一、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)

這種CAD技術(shù)被人們廣泛的運(yùn)用于各大的設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，其設(shè)計(jì)技術(shù)融合了計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確以及快速等優(yōu)點(diǎn)，以及將設(shè)計(jì)者邏輯思維這幾大點(diǎn)的能力綜合起來(lái)的一種設(shè)計(jì)技術(shù)，有助于加快設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期也相對(duì)的減短了，大大保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)今產(chǎn)品品類繁多批量又小而且更新的比較快，該計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)正好迎合了當(dāng)今社會(huì)的需要，這也是其廣泛應(yīng)用的原因。以前我國(guó)在很多的工業(yè)部門(mén)（比如機(jī)械、造船以及航空等）都使用著多種類型的圖形顯示器或是繪圖儀來(lái)完成工程或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)問(wèn)題，近些年不斷的引入CAD系統(tǒng)技術(shù)，使得其在一些重要的領(lǐng)域里獨(dú)顯神通，如在造船、飛機(jī)業(yè)中就能夠看出廣泛運(yùn)用的趨勢(shì)。但是在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題的存在，總結(jié)出有以下三點(diǎn)：

第一點(diǎn)，需處理以及儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)量比較大：從普通的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)來(lái)看，因?qū)υO(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)需的各大數(shù)據(jù)和圖形處理上等而考慮，其是處理與儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)量是非常龐大的，對(duì)于通常的那種微機(jī)來(lái)說(shuō)是不能夠完成的，最少也要超過(guò)三百多微機(jī)同時(shí)處理才能夠完成。你想這般耗時(shí)耗力并且其中的數(shù)據(jù)利用率又不高，要想更廣泛來(lái)普及那也是有難度的。

第二點(diǎn)，其設(shè)計(jì)對(duì)象中“三化”水平不高：對(duì)于常用的普通的CAD系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí)，因?yàn)檫€存在另外的兩個(gè)弱勢(shì)，其不能夠?qū)σ酝O(shè)計(jì)出的產(chǎn)品以及其設(shè)計(jì)的資源進(jìn)行一個(gè)總結(jié)也不能夠進(jìn)行優(yōu)化工作，在下個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中又不能夠使用前面的設(shè)計(jì)資料。這顯得計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)同人工的設(shè)計(jì)沒(méi)什么兩樣，又有人為因素的影響（每一位設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及決策水平不相同），使得設(shè)計(jì)出現(xiàn)多樣化情況，不能形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而使得“三化”水平很低。

第三點(diǎn)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中其繼承性比較差：一般情況中，在某個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)里運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)完成，對(duì)于以往已通過(guò)實(shí)踐證明是可靠的設(shè)計(jì)信息而不能檢索出來(lái)，這樣不能夠重復(fù)的使用以往好的設(shè)計(jì)信息來(lái)完成，每一產(chǎn)品設(shè)計(jì)都需要從頭進(jìn)行，這樣過(guò)程比較重復(fù)，也就大大降低了老產(chǎn)品和新產(chǎn)品之間的繼承性。

綜上所述，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)中，還是存在著一些缺陷，人們普遍關(guān)注其能夠改進(jìn)創(chuàng)新，尤其在產(chǎn)品中的設(shè)計(jì)出現(xiàn)多樣化，使得很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)一些困難，如生產(chǎn)準(zhǔn)備以及工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)后的制造上等。這也影響著該技術(shù)系統(tǒng)的更廣更深的推廣。面對(duì)這種形式就對(duì)其以及相關(guān)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分析探究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)中成組技術(shù)在產(chǎn)品實(shí)際設(shè)計(jì)問(wèn)題上，如與CAD技術(shù)完美的結(jié)合的話，那就可避免以上一些弊端的出現(xiàn)，以下我們來(lái)主要進(jìn)行下一步（成組技術(shù)）的分析探討。

二、成組技術(shù)

對(duì)于成組技術(shù)而言，首先就要了解其主要的基本設(shè)計(jì)思想，它是通過(guò)事物之間的客觀存在相似性，同時(shí)將這些的相似性的事物問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)歸類成為固定的一組，進(jìn)而對(duì)歸類的一組事物或問(wèn)題進(jìn)行分析尋找最佳的解決方案的一種設(shè)計(jì)方法。

就一個(gè)獨(dú)立的企業(yè)而言，生產(chǎn)的不同產(chǎn)品當(dāng)中有很多零部件彼此間都有很大的相似性的信息或是特征，那么也就可借助成組技術(shù)的設(shè)計(jì)方法和原理，可以對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形狀、功能或是技術(shù)要求和尺寸等相關(guān)的設(shè)計(jì)信息資料，根據(jù)相似性的程度或內(nèi)容對(duì)以上的信息進(jìn)行歸類，組成零部件的優(yōu)秀設(shè)計(jì)組，接著可對(duì)這一組的零部件的相關(guān)方面（出現(xiàn)的頻數(shù)或是相似性）進(jìn)行分析，進(jìn)而就研制出程度不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)，可對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)檢索，組成一個(gè)全能的設(shè)計(jì)系統(tǒng)（GT-CAD）。以下我們舉出一個(gè)實(shí)際的運(yùn)用案例：

在某一工廠中，以氣泵為主要產(chǎn)品，該有六個(gè)系列的二十幾個(gè)產(chǎn)品為例，這些產(chǎn)品當(dāng)中相似性是非常高的，像泵蓋和泵體以及轉(zhuǎn)子，從各個(gè)零部件的相關(guān)參數(shù)情況來(lái)看（形狀、技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)以及功能等），發(fā)現(xiàn)都存在很大的共性。拿轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)子這一族的零部件的相似性是很強(qiáng)的，但因過(guò)去設(shè)計(jì)里的隨意性，幾乎每一系列的產(chǎn)品轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度以及結(jié)構(gòu)或直徑出現(xiàn)不同，并且其中的槽數(shù)、槽寬以及槽深和槽偏心距等形狀要素也沒(méi)有固定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，從該工廠的實(shí)際零部件設(shè)計(jì)里發(fā)現(xiàn)其過(guò)度圓弧或密封槽等在設(shè)計(jì)當(dāng)中嚴(yán)重存在隨意性設(shè)計(jì)。

通過(guò)以上的實(shí)例證明了成組技術(shù)如能夠很好的結(jié)合CAD技術(shù)，那就會(huì)極大的發(fā)揮出兩者的優(yōu)勢(shì)，避免以上出現(xiàn)的問(wèn)題。因此在未來(lái)的發(fā)展中GT-CAD系統(tǒng)會(huì)有更大的突破與創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張傳忠.成組技術(shù)對(duì)于改善企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的作用[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化,1984,2

[3]許香穗.順序分枝法―零件歸類成組的一種實(shí)用方法[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1985,1

第6篇：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 機(jī)械制造；一體化；CAD

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671—7597（2013）022-006-2

經(jīng)過(guò)二十世紀(jì)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)電一體化在機(jī)械制造行業(yè)內(nèi)開(kāi)始廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)依靠強(qiáng)有力的計(jì)算速度和高效率的圖形處理能力，在工程界輔助機(jī)械設(shè)計(jì)和制造師進(jìn)行高效率和極具創(chuàng)新性的工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)?？梢哉f(shuō)，在未來(lái)的幾十年來(lái)，一體化技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)的水平會(huì)成為影響一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的關(guān)鍵因素。

1 CAD技術(shù)的發(fā)展

CAD技術(shù)在20世紀(jì)50年代興起，隨著計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展。傳統(tǒng)的CAD技術(shù)出發(fā)點(diǎn)是用通俗的三視圖技術(shù)（即我們熟知的前視圖，左視圖，俯視圖）來(lái)表達(dá)零件結(jié)構(gòu)，最初的二維計(jì)算機(jī)幾何設(shè)計(jì)技術(shù)就是通過(guò)二維圖紙來(lái)交流技術(shù)與產(chǎn)品，但還不能完全表達(dá)三維實(shí)體，主要是通過(guò)較簡(jiǎn)單的線框造型來(lái)表示三維結(jié)構(gòu)，但是這種初期的造型技術(shù)只能表達(dá)基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)信息，無(wú)法清楚表達(dá)其幾何結(jié)構(gòu)之間的拓?fù)潢P(guān)系，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）與CAE（計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算），如圖1。

隨著計(jì)算機(jī)圖形算法的進(jìn)步，人們開(kāi)始能夠在計(jì)算機(jī)上操作曲線與曲面問(wèn)題，以表面造型為特點(diǎn)的自由曲面建模方法成為事實(shí)，并推出了著名的三維曲面造型系統(tǒng)CATIA。CATIA的出現(xiàn)帶來(lái)了CAD技術(shù)的一次革新，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)擺脫原始工程圖紙的三視圖模式，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)描述產(chǎn)品零件的主要信息，并為CAM技術(shù)的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

為了進(jìn)一步的探索計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算的一體化技術(shù)，在1979年SDRC公司開(kāi)發(fā)了世界上第一全基于實(shí)體造型技術(shù)并集成計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算功能的軟件——I-DEAS。實(shí)體造型技術(shù)相比曲面造型系統(tǒng)能更加準(zhǔn)確體現(xiàn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)信息，終于在理論上實(shí)現(xiàn)了CAD、CAM、CAE的統(tǒng)一模型表達(dá)，很大程度提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的工作效率。實(shí)體造型技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)歷史翻開(kāi)了新的一頁(yè)。但是由于實(shí)體造型技術(shù)需要耗用海量的計(jì)算機(jī)內(nèi)存來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，受計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展的限制，實(shí)體造型技術(shù)未能迅速在整個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用。

到了20世紀(jì)80年代中期，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)出現(xiàn)了參數(shù)化實(shí)體造型這一新的方向。其主要的特征在于：基于特征、全尺寸約束等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬件成本大度下降，CAD技術(shù)也廣泛在中小企業(yè)內(nèi)應(yīng)用，參數(shù)化技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與完善，使得其在通用零部件設(shè)計(jì)上的特點(diǎn)得到了充分體現(xiàn)。

在參數(shù)化技術(shù)的基礎(chǔ)上，變量化技術(shù)在繼承其主要優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，進(jìn)行了更進(jìn)一步的優(yōu)化與創(chuàng)新。變量化技術(shù)的應(yīng)用為CAD技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了更大空間和機(jī)遇。目前的CAD技術(shù)基礎(chǔ)理論主要是以PRO/E（即目前的CERO前身）為代表的參數(shù)化造型技術(shù)和SDRC公司的I-DEAS為代表的變量化造型理論，這兩大技術(shù)都是基于實(shí)體造型技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)技術(shù)。

CAD技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：

1）能夠有效減少機(jī)械設(shè)計(jì)人員的繪圖工作量。

2）減少技術(shù)人員各工序間的協(xié)調(diào)與技術(shù)交流時(shí)間。

3）減少直接設(shè)計(jì)費(fèi)用。

4）提高設(shè)計(jì)和制造精度。

5）便于企業(yè)的內(nèi)部管理和對(duì)外技術(shù)交流與聯(lián)系。

7）能夠更加廣泛應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，建立標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。

2 CAD系統(tǒng)組成與常用CAD軟件

CAD系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)硬件上運(yùn)行，主要由系統(tǒng)和支撐軟件組成，并以應(yīng)用軟件為主的面向設(shè)計(jì)問(wèn)題的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

CAD的基本功能包括快速數(shù)據(jù)運(yùn)算與幾何建模功能、信息存儲(chǔ)和快速檢索及處理能力等。

系統(tǒng)軟件主要是用于計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行、操作和計(jì)算機(jī)程序的翻譯與運(yùn)行，包括windows 7，UNIX以及語(yǔ)言編譯系統(tǒng)VB、C++等，支撐軟件則是為CAD/CAE而開(kāi)發(fā)的通用軟件，計(jì)算機(jī)分析軟件ANSYS/ABAQUS/MARC等，圖形支撐軟件AutoCAD/Catia等。

世界現(xiàn)在的主流CAD軟件如圖2。其中CATIA是美國(guó)達(dá)索公司開(kāi)發(fā)的世界一流CAD/CAM軟件。其形成了產(chǎn)品生命周期的CAD/CAM/CAE/PDM的一體化體系，為數(shù)字化企業(yè)提供電子商務(wù)的完整工具，完成了產(chǎn)品從初步設(shè)計(jì)到售后服務(wù)的全過(guò)程仿真。能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造及生物能源等各行各業(yè)提供各類完整的解決手段。

美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC）的PRO/E的特點(diǎn)是面向?qū)ο蟮膮?shù)化建模方法，具有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能，其集成了產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造與裝配、模具設(shè)計(jì)與加工、逆向開(kāi)發(fā)與鈑金模具制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息處理等模塊。且?guī)в卸喾N圖形文件接口。其主要是用于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造加工企業(yè)。

Solidworks也是達(dá)索公司推出的針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造加工行業(yè)的圖形設(shè)計(jì)軟件，其具有操作簡(jiǎn)單，界面使用方便，菜單可讀性強(qiáng)等特點(diǎn)，具有各類數(shù)據(jù)接口且各類格式通用轉(zhuǎn)換，裝配體設(shè)計(jì)技術(shù)采用自上而下的裝配方法。

此外，UG的CAM模塊，AutoCAD在二維CAD繪圖領(lǐng)域都各具特色。

3 結(jié)論

CAD技術(shù)是計(jì)算機(jī)信息科學(xué)與工程設(shè)計(jì)相結(jié)合形成的新興科技，作為工程中最有影響的技術(shù)之一，在航空航天，機(jī)械工程、車輛工程、船舶工程、土木建筑等各行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用。在未來(lái)，計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)主要體現(xiàn)在智能化，集成化，標(biāo)準(zhǔn)化，協(xié)同化/網(wǎng)絡(luò)化這四個(gè)方面。

智能化：通過(guò)人工智能理論，將人工智能技術(shù)與CAD結(jié)合，使計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)人類的思考模式和智能決策行為。

協(xié)同化/網(wǎng)絡(luò)化：借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)行異地與異時(shí)的協(xié)同工作與交流，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期。

集成化：系統(tǒng)內(nèi)部各模塊高度集成。

參考文獻(xiàn)

第7篇：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)范文

論文摘要：藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生，計(jì)算機(jī)輔助藝術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)代教育教學(xué)即產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用，這便促使高校將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)提高到一個(gè)重要的位置。但高科技的介入也從另一方面阻礙并制約了現(xiàn)在藝術(shù)設(shè)計(jì)教育教學(xué)的發(fā)展。 

 

當(dāng)今社會(huì)，隨著計(jì)算機(jī)各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)得到了社會(huì)各界廣泛的重視和運(yùn)用。在藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)也應(yīng)運(yùn)而生。所謂視覺(jué)藝術(shù)，是通過(guò)人的視覺(jué)感受而將客觀內(nèi)容納入主觀心靈并予以對(duì)象化呈現(xiàn)的藝術(shù)形態(tài)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件幫助設(shè)計(jì)者將作品意圖得到充分表現(xiàn)，同樣也使用這種先進(jìn)手段使受眾達(dá)到精神的審美愉悅。隨著人們的生活物質(zhì)水平的提高，人們的精神水平也在不斷提高，視覺(jué)品味也隨之升高。這都得益于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了人們審美觀念的進(jìn)步，所以計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于社會(huì)和藝術(shù)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了不可低估的強(qiáng)大作用。例如在平面設(shè)計(jì)中標(biāo)志設(shè)計(jì)、招貼設(shè)計(jì)、版式設(shè)計(jì)、字體設(shè)計(jì)使用電腦制圖輔助設(shè)計(jì)比比皆是。在環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)中室內(nèi)空間設(shè)計(jì)、景觀設(shè)計(jì)、家具陳設(shè)等大都也都是利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案。 

1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)代藝術(shù)教育教學(xué)的推動(dòng) 

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)相結(jié)合的邊緣學(xué)科。它在設(shè)計(jì)的藝術(shù)創(chuàng)造規(guī)律、形式美法則等方面與先前傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計(jì)是一樣的。只是在完成途徑與傳統(tǒng)教學(xué)大不相同。并且得到的作品效果較從前的傳統(tǒng)教學(xué)相比大有提高，教學(xué)效果從理解專業(yè)課程的角度來(lái)講，效果較從前要好。 

以三大構(gòu)成學(xué)科為例，在三大構(gòu)成設(shè)計(jì)中：①平面構(gòu)成的訓(xùn)練基本可以分為重復(fù)、近似、發(fā)射、漸變、特異、密集、肌理等幾個(gè)大類。以重復(fù)和特異為典型例子，大量相同單元形的重復(fù)出現(xiàn)可以體現(xiàn)出整體感、秩序感、節(jié)奏感和韻律感，從而制造出強(qiáng)烈的視覺(jué)效果。在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)訓(xùn)練中，手繪是唯一辦法。但耗時(shí)不短，以有作用骨骼和絕對(duì)重復(fù)為基本條件，以基本可以形成規(guī)模的單元形數(shù)量來(lái)訓(xùn)練，想要達(dá)到理想效果并突顯其構(gòu)成特點(diǎn)，一般要花上好幾個(gè)小時(shí)。而這只是平面構(gòu)成中一個(gè)小的單元，所以考慮到學(xué)生的手繪能力與程度，一般在作業(yè)中省去幾個(gè)單元，只挑選相對(duì)重點(diǎn)的單元進(jìn)行手繪練習(xí)。在練習(xí)過(guò)程中很多學(xué)生有畏難情緒，很多好的想法被復(fù)雜的形式所打斷，不再考慮。②再有就是在色彩構(gòu)成明度訓(xùn)練中的九調(diào)訓(xùn)練。九個(gè)調(diào)子要分別調(diào)色組合表達(dá)以達(dá)到某一種效果，從而理解色彩之間的關(guān)系和實(shí)際應(yīng)用效果。在這個(gè)訓(xùn)練中，幾種顏色的分階段漸變以及畫(huà)面中的平涂效果都將會(huì)影響學(xué)生對(duì)色彩關(guān)系的理解。顏料脫膠、調(diào)配、繪畫(huà)功底都將在很大程度上制約著畫(huà)面質(zhì)量，從而影響學(xué)生的理解程度。③在立體構(gòu)成訓(xùn)練中，點(diǎn)線面體塊的練習(xí)必不可少。材料的尋找以及制作對(duì)于高職學(xué)生有一定的難度。這也阻礙了學(xué)生在形式上的發(fā)揮，影響作業(yè)效果，也影響對(duì)立體構(gòu)成設(shè)計(jì)的的理解。 

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)介入到三大構(gòu)成教育教學(xué)中后，上述情況得以改觀。首先，作業(yè)可以較從前多布置一些草圖，讓學(xué)生多幾種想法，在很多種設(shè)計(jì)方案中選取幾幅作為作業(yè)。這樣可以得到最好的設(shè)計(jì)結(jié)果，使學(xué)生從大量的手工作業(yè)中擺脫出來(lái)，而且不用再考慮手繪功底給作業(yè)帶來(lái)的影響。其次，使學(xué)生將重點(diǎn)放在設(shè)計(jì)想法上，用更多的時(shí)間來(lái)拓寬自己的設(shè)計(jì)思路，鍛煉自己的設(shè)計(jì)思維。最后，在修改作業(yè)方面，用計(jì)算機(jī)軟件制作的構(gòu)成作業(yè)也體現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。隨時(shí)可以修改畫(huà)面效果，其靈活性可塑性都是手繪作業(yè)所不能比擬的。 

再以建筑環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)為例。第一、手繪的室內(nèi)外空間設(shè)計(jì)效果單一，真實(shí)感差，與設(shè)計(jì)出的實(shí)體有很大的差距，而設(shè)計(jì)師的目標(biāo)正是使效果圖具有和最終場(chǎng)景相同或接近的真實(shí)感，能夠模擬和演示即將成型的空間設(shè)計(jì)的最后效果，具有非常高的參考價(jià)值。在實(shí)際教學(xué)中就是學(xué)生要以效果圖來(lái)表達(dá)自己的想法和多種設(shè)計(jì)方案，要將設(shè)計(jì)方案表現(xiàn)的淋漓盡致來(lái)提升自己設(shè)計(jì)理念與目的，從而完成教師布置的作業(yè)。由于繪畫(huà)基礎(chǔ)和表現(xiàn)技法以及工具的制約會(huì)使學(xué)生的設(shè)計(jì)效果大打折扣，也使自己的設(shè)計(jì)意圖暗淡無(wú)光。第二、手繪效果圖在速度上同使用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)效果圖也有很大差距。手繪效果圖占用了大量時(shí)間，使學(xué)生將豐富多樣的富有實(shí)際意義的想法因?yàn)闀r(shí)間原因而被擱淺。所以在教學(xué)中也不能滿足學(xué)生提交多種方案的速度要求。第三、用手繪效果圖由于數(shù)據(jù)的誤差較大，作為實(shí)體的參考依據(jù)已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)表現(xiàn)的要求。 

從前在教學(xué)中手繪的建筑環(huán)藝的效果圖主要以靜態(tài)為主，以很多各個(gè)角度的場(chǎng)景做輔助，來(lái)了解設(shè)計(jì)單體之間的關(guān)系和相互之間的影響。這種方式只能給人一種片面的印象，而沒(méi)有身臨其境的感受。而學(xué)生則可以利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件（主要是通過(guò)3dsmax，lightscape，photoshop等計(jì)算機(jī)軟件）創(chuàng)造出審美對(duì)象、設(shè)計(jì)方案，不僅可以制作出事物及場(chǎng)景的外觀效果，還可以將筑物內(nèi)部空間的效果讓人一覽無(wú)余，而且還可以讓人們能夠在即將設(shè)計(jì)出的未來(lái)建筑物中漫游（利用3dsmax軟件的三維動(dòng)畫(huà)功能）。在這里計(jì)算機(jī)軟件制作的效果圖以虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了真是的三維的場(chǎng)景。這樣便可以全方位、多角度的在場(chǎng)景中漫游，也使教師與學(xué)生可以從多個(gè)角度研究推敲設(shè)計(jì)方案，得到最客觀的結(jié)果。 

從環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)效果圖的最終效果而言，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)幫助學(xué)生將圖紙以最精美和最精確的一種方式呈現(xiàn)在教師和眾多同學(xué)面前。而在設(shè)計(jì)過(guò)程中，在環(huán)境藝術(shù)的室內(nèi)或室外的設(shè)計(jì)從一開(kāi)始就能以可視的、動(dòng)態(tài)的方式全方位展示設(shè)計(jì)實(shí)體所處的地理環(huán)境、實(shí)體外貌和各種附屬設(shè)施以及實(shí)體內(nèi)部空間的效果。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)最終成為設(shè)計(jì)方案及裝修效果展示、教師對(duì)作品評(píng)價(jià)的有力工具。 

2 計(jì)算機(jī)輔助藝術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)代教學(xué)的制約 

現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)近百年的歷程，雖然與計(jì)算機(jī)技術(shù)的相結(jié)合，得到了從內(nèi)容到形式上的變化和發(fā)展，但是目前一些設(shè)計(jì)似乎走進(jìn)了一個(gè)誤區(qū)，好像電腦畫(huà)面效果越精美就越能吸引人，越能體現(xiàn)其設(shè)計(jì)水平。很多學(xué)生在做平面設(shè)計(jì)類作業(yè)時(shí)忽略原創(chuàng)想法，只想借助高科技手段將美輪美奐的精美圖片進(jìn)行簡(jiǎn)單拼湊，以求得在設(shè)計(jì)視覺(jué)上的沖擊，以此掩蓋設(shè)計(jì)理念想法上的空洞，卻不知這種片面追求畫(huà)面效果不但是舍本逐末，而且近于無(wú)的放矢。將應(yīng)該關(guān)注的內(nèi)容放在了一邊，以高科技為借口將設(shè)計(jì)想法掩埋在美麗的視覺(jué)效果下。學(xué)生正確方式應(yīng)該將原本要學(xué)習(xí)內(nèi)容理解消化，然后借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)表達(dá)出自己的想法。因?yàn)橐磺屑记杀仨殢膬?nèi)容出發(fā)，目的是為了傳達(dá)設(shè)計(jì)所要表達(dá)的信息，技巧不過(guò)是一種比較先進(jìn)的手段，是用來(lái)輔助制作最終效果的。 

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)進(jìn)入到設(shè)計(jì)教育領(lǐng)域，減少了一些由于小的誤差而出現(xiàn)了多種設(shè)計(jì)方案的可能性。做過(guò)設(shè)計(jì)的人都知道，手繪草圖雖然費(fèi)時(shí)而且不太精準(zhǔn)，但是正是由于這些原因也會(huì)為原本已經(jīng)僵化的設(shè)計(jì)思路打開(kāi)一條很偶然的通道。手繪的人為因素比較多，多種畫(huà)筆的應(yīng)用，會(huì)帶來(lái)多種肌理效果，突然畫(huà)歪的一個(gè)線條有可能就可以演變成另一個(gè)設(shè)計(jì)方案。在教育教學(xué)中，對(duì)于正在學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的學(xué)生來(lái)講，這無(wú)疑可以為他們的設(shè)計(jì)思路多一種可能性而埋下伏筆。從而緩解腸思枯竭的學(xué)生們“憋不出”設(shè)計(jì)方案的狀態(tài)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的出現(xiàn)加快了設(shè)計(jì)想法“成型”的速度，過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，這也不利于教學(xué)中學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。而手繪作業(yè)在繪制過(guò)程中可以控制其消化理解的節(jié)奏，在學(xué)生將設(shè)計(jì)想法付諸實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中把課上所學(xué)的概念內(nèi)容逐步消化理解。 

在教育的大的指導(dǎo)方向上有很多高校似乎也進(jìn)入到了一個(gè)誤區(qū)。有很多設(shè)計(jì)課程被簡(jiǎn)單的加入到計(jì)算機(jī)專業(yè)中去，或是將藝術(shù)專業(yè)與計(jì)算機(jī)專業(yè)合并共同培養(yǎng)人才。這些都是高科技出現(xiàn)的弊端。社會(huì)對(duì)新型人才的需求，使高校中新的學(xué)科和課程急劇增設(shè)。例如：電腦廣告設(shè)計(jì)、動(dòng)漫設(shè)計(jì)、網(wǎng)頁(yè)制做、數(shù)碼影像設(shè)計(jì)等數(shù)碼藝術(shù)課，但在增加的同時(shí)也要符合教育的內(nèi)在規(guī)律。藝術(shù)教育教學(xué)由此走到了了一個(gè)模棱兩可的地步，是培養(yǎng)計(jì)算機(jī)人才還是培養(yǎng)藝術(shù)人才？然而計(jì)算機(jī)的軟件制作與藝術(shù)設(shè)計(jì)并不矛盾，只是要在藝術(shù)的前提下，利用先進(jìn)手段提高設(shè)計(jì)的表現(xiàn)力。 

3 總結(jié) 

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的出現(xiàn)推動(dòng)了現(xiàn)代設(shè)計(jì)的教育教學(xué)，使學(xué)生在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)中進(jìn)入到了一個(gè)非常先進(jìn)的領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的出現(xiàn)提高了學(xué)生的設(shè)計(jì)思維，拓寬了學(xué)生的設(shè)計(jì)思路，但同時(shí)也在很大程度上制約了藝術(shù)設(shè)計(jì)教育教學(xué)。所以，高科技的介入要在某個(gè)前提下有度的實(shí)施。但無(wú)論如何，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)最終會(huì)進(jìn)入藝術(shù)設(shè)計(jì)教育領(lǐng)域，這無(wú)疑是歷史的進(jìn)步、藝術(shù)的拓展和教育革命的成果。我們?cè)诮逃虒W(xué)中更應(yīng)不斷地更新觀念，接受新的高科技手段來(lái)服務(wù)于教育教學(xué)。 

參考文獻(xiàn)： 

[1]電腦在平面設(shè)計(jì)中帶來(lái)的革命《世界現(xiàn)代平面設(shè)計(jì)史》王受之. 

[2]對(duì)數(shù)碼技術(shù)的理性思考《數(shù)碼設(shè)計(jì)》2001/3. 

第8篇：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)范文

（1.滁州城市職業(yè)學(xué)院，安徽 滁州 233100；2.湖南工業(yè)大學(xué)，湖南 株洲 412007）

摘 要：本文介紹了系統(tǒng)的包裝設(shè)計(jì)教學(xué)模式，結(jié)合專業(yè)教學(xué)具體展示了“五維一體”計(jì)算機(jī)輔助包裝設(shè)計(jì)教學(xué)模式的體系構(gòu)建，并對(duì)“五維一體”教學(xué)模式的市場(chǎng)應(yīng)用前景做出預(yù)測(cè).

關(guān)鍵詞 ：五維一體；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)

中圖分類號(hào)：G642.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-260X（2015）08-0263-03

基金項(xiàng)目：該項(xiàng)目為2014年安徽省質(zhì)量工程教學(xué)研究項(xiàng)目“藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)‘五維一體’式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)體系研究”的結(jié)題成果，項(xiàng)目編號(hào)為：2014jyxm520.也是2014年滁州城市職業(yè)學(xué)院院級(jí)質(zhì)量工程教改項(xiàng)目“藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)‘五維一體’式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)體系研究”的結(jié)題成果（jy201402）

目前，包裝設(shè)計(jì)中已有許多工作可由計(jì)算機(jī)輔助完成，如用AutoCAD等可完成包裝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用Photoshop、3DSMAX等可完成包裝的平面裝潢設(shè)計(jì)和造型設(shè)計(jì)，用 ANSYS等可進(jìn)行復(fù)雜包裝系統(tǒng)的受力分析和緩沖包裝設(shè)計(jì)，用專用的包裝CAD可完成包裝設(shè)計(jì)的幾方面的工作.但是用這些方法進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)，往往要用到幾種軟件，而且學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中眉毛胡子一把抓，沒(méi)有側(cè)重點(diǎn).上述現(xiàn)象出現(xiàn)的根源在于計(jì)算機(jī)輔助包裝設(shè)計(jì)的教學(xué)模式不完善.不管是設(shè)計(jì)院校還是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)都忽略了對(duì)包裝設(shè)計(jì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)以及與包裝設(shè)計(jì)緊密相關(guān)的五大類軟件的教學(xué)系統(tǒng).從目前包裝設(shè)計(jì)教育來(lái)說(shuō)，學(xué)術(shù)界很少有專門(mén)針對(duì)包裝設(shè)計(jì)方面計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教育的研究，因此應(yīng)用“五維一體”計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)模式，具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義.

1 “五維一體”式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)模式概述

“五維一體”式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)模式是專門(mén)針對(duì)包裝設(shè)計(jì)專業(yè)，在整理、吸收、借鑒國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，吸取各大軟件的精髓，就包裝設(shè)計(jì)專業(yè)師生的需要進(jìn)行提取、歸納、總結(jié)，構(gòu)建一個(gè)更加科學(xué)、合理、完整的教學(xué)體系.解決了傳統(tǒng)的包裝設(shè)計(jì)教學(xué)中的難題——包裝產(chǎn)品門(mén)類繁多，變化迅速的特點(diǎn)，與日新月異的市場(chǎng)變化息息相關(guān).在空間上橫向跨度大，在時(shí)間上變化歷程短.成為包裝設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一項(xiàng)新內(nèi)容.

運(yùn)用該教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)及設(shè)計(jì)創(chuàng)作可使包裝設(shè)計(jì)作品從包裝外形的線架結(jié)構(gòu)的制作到多角度的虛擬展示過(guò)程縮短.將設(shè)計(jì)作品五維空間演示后，可獲得不同的效果，使客戶有更多的選擇，更有利于設(shè)計(jì)加工；同時(shí)，運(yùn)用“五維一體”式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)模式可便捷快速地修改設(shè)計(jì)方案，可以按照設(shè)計(jì)意圖進(jìn)行修改，而不會(huì)看到任何修改的痕跡，提高了設(shè)計(jì)的效率，而且可以達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)方法所無(wú)法達(dá)到的高效率、高清晰度，使設(shè)計(jì)效果圖逼真豐富.通過(guò)“五維一體”式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的處理，完成設(shè)想的空間造型和材質(zhì)效果，取得更理想的效果，并可提供多方案.在實(shí)際的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，用“五維一體”式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)而獲得形體，不需要過(guò)早地直接加工實(shí)際包裝造型，可以壓縮設(shè)計(jì)時(shí)間并節(jié)約物力成本.

2 “五維一體”式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程體系組構(gòu)

根據(jù)包裝設(shè)計(jì)的要求，在建立“五維一體”式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)模式之前，先分析進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)的一般過(guò)程.雖然包裝設(shè)計(jì)要考慮多項(xiàng)要求，設(shè)計(jì)中還涉及到技術(shù)和藝術(shù)兩個(gè)領(lǐng)域，每個(gè)具體的設(shè)計(jì)也會(huì)因問(wèn)題的側(cè)重點(diǎn)不同而使設(shè)計(jì)過(guò)程有所變化，但一般都要經(jīng)過(guò)以下五個(gè)教學(xué)模式.

以上五個(gè)教學(xué)模式實(shí)際上就是包裝設(shè)計(jì)的五個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有工作要求，而且都會(huì)有相應(yīng)的結(jié)果.因此可根據(jù)以上設(shè)計(jì)過(guò)程建立包裝設(shè)計(jì)系統(tǒng)，建立一個(gè)由一維包裝施工圖的制作、二維包裝裝潢設(shè)計(jì)、三維包裝造型設(shè)計(jì)、四維包裝設(shè)計(jì)品的虛擬多媒體展示、五維網(wǎng)絡(luò)交互等五大教學(xué)任務(wù)組成的計(jì)算機(jī)輔助包裝設(shè)計(jì)教學(xué)系統(tǒng).系統(tǒng)各部分相對(duì)獨(dú)立，又互相連接，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助包裝設(shè)計(jì).下面就對(duì)該系統(tǒng)五個(gè)模塊的功能、通過(guò)的技術(shù)手段、教育模式等進(jìn)行探討.

2.1 一維——包裝施工圖繪制中CAD的教學(xué)重點(diǎn)

Auto CAD是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪圖軟件，也是當(dāng)今最流行的CAD軟件之一.作為功能全面的CAD軟件，Auto CAD具有完善的圖形繪制功能和強(qiáng)大的圖形編輯功能，有效地提高繪圖效率，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力.Auto CAD不僅有完整的一維包裝容器外形的線架結(jié)構(gòu)以及施工圖的制作功能，二維功能，還具備三維功能.它具有功能完善、易于掌握、使用方便、體系結(jié)構(gòu)開(kāi)放等優(yōu)點(diǎn)，在包裝設(shè)計(jì)行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛.在包裝裝演設(shè)計(jì)中，包裝容器的造型設(shè)計(jì)，包裝盒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都需要Auto CAD軟件來(lái)輔助完成.下面我們側(cè)重就它最強(qiáng)大的功能——包裝容器外形的線架結(jié)構(gòu)的繪制功能做具體介紹.

如在化妝品的包裝設(shè)計(jì)中，使用CAD的一維功能，按照預(yù)先設(shè)計(jì)和計(jì)算好的尺寸繪制形體.形體的繪制一般比較簡(jiǎn)單，利用基本的繪圖工具即可.盒蓋、盒底的繪制略微復(fù)雜一些.但在Aut0CAD中，利用基本的繪圖工具和編輯工具即可輕松完成.常用的盒蓋、盒底結(jié)構(gòu)可用AutoCAD的“寫(xiě)塊(wblock)”操作保存起來(lái)，建立容器片零件庫(kù)，以后繪制類似的結(jié)構(gòu)時(shí)可調(diào)用零件庫(kù)中的結(jié)構(gòu)圖.還可建立盒型庫(kù)，將已繪制的結(jié)構(gòu)展開(kāi)圖保存起來(lái)，在繪制相同結(jié)構(gòu)、不同尺寸的容器時(shí)，從盒型庫(kù)中選擇所需的盒型略做修改即可.

2.2 二維——包裝視覺(jué)傳達(dá)設(shè)計(jì)中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)教學(xué)重點(diǎn)

包裝設(shè)計(jì)師在收到包裝容器外形線架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖的同時(shí)，可以開(kāi)展包裝外觀設(shè)計(jì)工作.通常步驟為：用Coreldraw軟件輸入經(jīng)過(guò)AutoCAD處理并存儲(chǔ)的WMF格式矢量文件然后進(jìn)行文字圖片設(shè)計(jì)工作.其中圖片處理工作由 Photoshop等圖形處理軟件進(jìn)行加工，在包裝外觀圖設(shè)計(jì)完成后需要對(duì)色彩進(jìn)行處理，利用軟件把圖片處理成為后續(xù)印刷加工需要的CMYK色彩格式，從而實(shí)現(xiàn)從印前到印刷整個(gè)過(guò)程顏色輸出的一致性.

下面就Photoshop和Coreldraw進(jìn)行提?。?/p>

Photoshop是目前較流行的平面設(shè)計(jì)軟件，以強(qiáng)大的圖像處理功能見(jiàn)長(zhǎng).Photoshop的工作對(duì)象是像素，在自然界里，所有的顏色和圖片的微小變化都可以用像素來(lái)實(shí)現(xiàn).Photoshop可以支持多種圖像格式和色彩模式，能同時(shí)進(jìn)行多色層處理，它的圖像變形功能可用來(lái)制造特殊的視覺(jué)效果.Photoshop具有開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)，能接受廣泛的圖像輸入設(shè)備，是高質(zhì)量彩色桌面印刷系統(tǒng)、預(yù)印、多媒體、動(dòng)畫(huà)制作、數(shù)字?jǐn)z影和著色技術(shù)的保證.它制作出來(lái)的圖片效果可以達(dá)到以假亂真的程度，它的許多技術(shù)在現(xiàn)代廣告、影視和三維動(dòng)畫(huà)制作以及包裝裝潢中都得到了廣泛的應(yīng)用.

Coreldraw軟件集繪圖與排版功能于一身，具有很強(qiáng)的兼容性，幾乎支持所有的圖形圖像格式，而且完全支持電腦分色制版.另外，它操作簡(jiǎn)便、應(yīng)用靈活的特性給設(shè)計(jì)者帶來(lái)了極大的便利.Coreldraw是一個(gè)基于矢量的繪圖工具軟件，所謂矢量圖形，也稱為面向?qū)ο蟮膱D像或繪圖圖像.矢量文件中每個(gè)對(duì)象都是自成一體的實(shí)體，可以多次移動(dòng)和改變它的屬性，而不會(huì)影響圖例中的其他對(duì)象.基于矢量的程序適用于設(shè)計(jì)制作新的圖形，它們通常要求能創(chuàng)建和操作單個(gè)對(duì)象.基于矢量的繪圖同分辨率無(wú)關(guān)，這意味著它們可以按最高分辨率顯示到輸出設(shè)備上，這就使得設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行簡(jiǎn)單或復(fù)雜的技術(shù)圖例設(shè)計(jì)時(shí)得心應(yīng)手.Coreldraw的加強(qiáng)形文字處理功能和寫(xiě)作工具亦不同凡響，可以使用戶在編排大量文字版面時(shí)比以往任何時(shí)候都更加輕松自如.在食品包裝裝潢設(shè)計(jì)完成了主體圖像之后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求仍需要有一些裝飾圖形以及說(shuō)明文字和圖形的編排.這時(shí)，使用軟件的貝塞爾曲線工具可以創(chuàng)建任意形狀的裝飾圖形，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求給圖形配上合適的顏色.然后使用文字工具和編排功能，對(duì)外包裝盒體上的文字和圖像進(jìn)行位置安排以及圖形和文字的混合編排處理.這樣，包裝裝潢設(shè)計(jì)的三要素（色彩、圖形、文字）就基本完成.

2.3 三維——包裝造型設(shè)計(jì)軟件教學(xué)

傳統(tǒng)的包裝造型往往以石膏為原料來(lái)進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，其缺點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)也不便于修改.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)效果圖的表現(xiàn)也往往以手繪的方式來(lái)完成，過(guò)程繁瑣、周期漫長(zhǎng)、修改困難，產(chǎn)品空間體量的關(guān)系、表面的肌理效果難以表達(dá)清楚，表現(xiàn)手法也受到很大限制.針對(duì)這些問(wèn)題，“五維一體”式計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)體系提出三維軟件在包裝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用這一模塊，采用三維實(shí)體制作的方式來(lái)進(jìn)行包裝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)三維空間任意角度的變換、各個(gè)視圖快速切換、參數(shù)快速修改和靈活多樣的材質(zhì)模擬并能渲染獲得包裝設(shè)計(jì)的最終效果.與此同時(shí)，還可以在虛擬空間中進(jìn)行造型的深入探討、參數(shù)修改、場(chǎng)景創(chuàng)建、燈光效果、形體變化、動(dòng)畫(huà)演示等綜合造型創(chuàng)造活動(dòng).三維包裝效果圖是通過(guò)較為直觀、形象的方式傳達(dá)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖和視覺(jué)美感，是設(shè)計(jì)者交流、探討、研究設(shè)計(jì)方案的專業(yè)語(yǔ)言之一，也是和客戶溝通的唯一視覺(jué)信息，運(yùn)用3DMAX可以很方便地完成這一訴求.

在“五維一體”設(shè)計(jì)方法中，“三維”部分主要通過(guò)三維設(shè)計(jì)軟件與一些專業(yè)的插件，進(jìn)行包裝容器的三維模型制作、材質(zhì)貼圖、燈光、渲染等幾個(gè)方面的工作.因?yàn)榘b容器造型設(shè)計(jì)較工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、視頻編輯來(lái)說(shuō)非常簡(jiǎn)單，只需熟練掌握3DMAX或瑪雅等三維設(shè)計(jì)軟件的部分功能，便可以制作出非常專業(yè)的造型.

2.4 四維——包裝設(shè)計(jì)品的虛擬多媒體展示教學(xué)模式

前面提到一維、二維以及三維包裝設(shè)計(jì)，但是目前應(yīng)用于包裝設(shè)計(jì)中的軟件大多停留在二維設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品不直觀，難以讓用戶立刻欣賞到成型后的產(chǎn)品效果，這將極大地制約著變化多樣、豐富多彩的包裝設(shè)計(jì).而已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的三維包裝設(shè)計(jì)軟件，雖然克服了二維設(shè)計(jì)單調(diào)的缺點(diǎn)，但由于其設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)將難以適應(yīng)迅速發(fā)展的包裝設(shè)計(jì)的需求.而采用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言VRML (Virtual RealityModeling Language)不但可以生成逼真的三維包裝設(shè)計(jì)，產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)效果，讓用戶直接觀看產(chǎn)品的成型效果，可以加大產(chǎn)品的交互性和靈活性，還由于生成的可執(zhí)行文件很小，使得用戶可以直接從網(wǎng)絡(luò)便捷地觀看到印刷包裝企業(yè)提供的包裝設(shè)計(jì)，大大地節(jié)省成本，提高了工作效率.在此筆者把包裝虛擬展示設(shè)計(jì)定位成四維設(shè)計(jì)，把交互式設(shè)計(jì)定位成五維設(shè)計(jì)（這種界定有待探索）.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將對(duì)包裝設(shè)計(jì)提供更為廣闊的天地.[1]

虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言VRML是一種四維造型和渲染的圖形描述語(yǔ)言，通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)虛擬場(chǎng)景以達(dá)到現(xiàn)實(shí)中的效果，并且可以在網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建逼真的四維虛擬場(chǎng)景，改變了網(wǎng)絡(luò)上2D畫(huà)面的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了3D動(dòng)畫(huà)效果，特別是改變了網(wǎng)絡(luò)與用戶交互的局限性，使得人機(jī)交互更加靈活、方便，使得虛擬世界的真實(shí)性、交互性和動(dòng)態(tài)性得到了更充分的體現(xiàn).[2]

鑒于VRML完善的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的不斷成熟，完全可以把VRML應(yīng)用于包裝設(shè)計(jì)工作中.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與包裝設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，為我們創(chuàng)造出了對(duì)傳統(tǒng)媒介形式來(lái)說(shuō)不可能顯現(xiàn)的視覺(jué)效果，提供了一種全新的視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)，使得計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造藝術(shù)的可能性得以實(shí)現(xiàn)，已遠(yuǎn)非其他設(shè)計(jì)手段所能比擬.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與包裝設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，創(chuàng)造出了一種有別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的全新的設(shè)計(jì)活動(dòng)形式.運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)的包裝，不但可以達(dá)到商品的特殊性與藝術(shù)性的有機(jī)結(jié)合，而且可以把企業(yè)推向一個(gè)新的發(fā)展平臺(tái)，迅速提高產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的占有率，使之在國(guó)內(nèi)外激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中永遠(yuǎn)立于不敗之地.

2.5 五維——網(wǎng)絡(luò)交互式教學(xué)模式

交互設(shè)計(jì)（Interaction Design），具體來(lái)說(shuō)，就是指設(shè)計(jì)師對(duì)產(chǎn)品與它的使用者之間的互動(dòng)機(jī)制進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)、定義、規(guī)劃、描述和探索的過(guò)程，即設(shè)計(jì)和定義使用者如何使用一種產(chǎn)品達(dá)到其目標(biāo)，完成某一任務(wù)的過(guò)程.交互設(shè)計(jì)是關(guān)于創(chuàng)建新的用戶體驗(yàn)的問(wèn)題，其目的是增強(qiáng)和擴(kuò)充人們工作、通信及交流方式的應(yīng)用范圍.它是一項(xiàng)技術(shù)，更是一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作.在這一工作中，設(shè)計(jì)師旨在提高所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可用性，從而使用戶產(chǎn)生愉悅感，并且在這一過(guò)程中了解目標(biāo)客戶的需求.對(duì)于交互設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，是生產(chǎn)有用、易用和樂(lè)用的軟件產(chǎn)品的過(guò)程，這就不得不提到工業(yè)設(shè)計(jì)和包裝設(shè)計(jì).工業(yè)設(shè)計(jì)從一開(kāi)始就是建立在機(jī)械、人機(jī)工程、生產(chǎn)過(guò)程、市場(chǎng)和美學(xué)的綜合的基礎(chǔ)上的，這些原則同樣可以被引入到軟件工業(yè).而包裝設(shè)計(jì)作品是最直接與人眼接觸的，但是它缺乏與人溝通的途徑和整合工程約束的能力.所以，將兩者結(jié)合交互軟件以后，包裝產(chǎn)品就像有了靈魂一樣，通過(guò)交互的方式使包裝設(shè)計(jì)的作品展現(xiàn)出來(lái).

事實(shí)上，類似的交互設(shè)計(jì)已普遍使用.例如超市貨品的條形碼掃描，但條形碼只能反映出實(shí)物的代號(hào)、名稱、價(jià)格等簡(jiǎn)單信息，但對(duì)進(jìn)貨源，超市柜臺(tái)的擺放位置、剩余數(shù)等信息卻難以反饋.而將實(shí)物進(jìn)行虛擬化后，就能在計(jì)算機(jī)中模擬出整個(gè)超市的虛擬平臺(tái)，及時(shí)反映出缺貨和囤積的情況，還可以反映出人流量分布、貨品擺放時(shí)間等信息，以便于管理者及時(shí)做出相應(yīng)的反映.此外，虛擬化還可以在機(jī)械工程、游戲產(chǎn)業(yè)、電子商務(wù)、輔助設(shè)計(jì)等方面得到較好的利用.[3]

3 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件已經(jīng)在包裝設(shè)計(jì)中發(fā)揮越來(lái)重要的作用，給包裝設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)概念.當(dāng)前的一些設(shè)計(jì)院校對(duì)計(jì)算機(jī)輔助包裝設(shè)計(jì)的課程體系的設(shè)置，一般都還停留在學(xué)習(xí)掌握單個(gè)軟件的水平.引入系統(tǒng)的概念，應(yīng)用“五維一體”計(jì)算機(jī)輔助包裝設(shè)計(jì)教學(xué)模式，研究出“五維一體”計(jì)算機(jī)輔助包裝設(shè)計(jì)教學(xué)課程體系，才能使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在包裝設(shè)計(jì)中發(fā)揮更重要的作用.開(kāi)發(fā)這樣一個(gè)教學(xué)體系，需要從其他領(lǐng)域借鑒一些成熟技術(shù)，需要重新開(kāi)發(fā)一些專用軟件，需要建立相應(yīng)的師資隊(duì)伍，是一個(gè)龐大而復(fù)雜艱巨的工作.然而從市場(chǎng)角度考慮，“五維一體”的計(jì)算機(jī)輔助包裝設(shè)計(jì)教學(xué)模式值得進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和推廣.

參考文獻(xiàn)：

〔1〕陳定方，羅亞波.虛擬設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002.2-5.

第9篇：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)范文

引言

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展和普及，帶動(dòng)著機(jī)械加工行業(yè)發(fā)生很大的變革，計(jì)算機(jī)輔助分析在機(jī)械加工中的應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平的標(biāo)志。就目前來(lái)看，機(jī)械產(chǎn)品的更新越來(lái)越快，實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求也在提高，除此，零件設(shè)計(jì)的形狀也更加復(fù)雜多樣。常規(guī)的加工手段已經(jīng)難以滿足其生產(chǎn)的要求，計(jì)算機(jī)輔助分析制造（cAM）便是最佳的解決方案。借助于計(jì)算機(jī)輔助分析，將加工工件的基本的信息輸入到計(jì)算機(jī)軟件中，計(jì)算機(jī)就能夠自動(dòng)的分析出該零件加工所需的最佳的制造工序和工藝配置，這樣進(jìn)一步如果和數(shù)控加工技術(shù)相結(jié)合會(huì)在很大程度上實(shí)現(xiàn)信息化、智能化的發(fā)展。計(jì)算機(jī)輔助分從另一個(gè)角度來(lái)說(shuō)是可以起到連接設(shè)計(jì)和制造的作用，設(shè)計(jì)目標(biāo)只能通過(guò)工藝過(guò)程分析才能生成制造產(chǎn)品，設(shè)計(jì)只能通過(guò)工藝分析才能與制造實(shí)現(xiàn)信息和功能的集成。

1.計(jì)算機(jī)輔助分析技術(shù)軟件

機(jī)械加工中的計(jì)算機(jī)輔助分析有許多技術(shù)，其中應(yīng)用最多的是輔助制造（CAM）和計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）。輔助制造（CAM），顧名思義就是通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)幫助完成產(chǎn)品的生產(chǎn)制造的過(guò)程，涉及制造加工的工藝過(guò)程、工裝設(shè)計(jì)、數(shù)控加工程序控制、制造控制以及質(zhì)量檢測(cè)等諸多方面。而計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）是指借助于計(jì)算機(jī)通過(guò)分析機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息和加工制造的工藝信息，來(lái)確定該產(chǎn)品最佳的加工方案。其中CAM也可以完成一部分這樣的工作。

1.1輔助制造（cAM）

CAM是一種集成化的數(shù)控加工程序，在工件加工過(guò)程中幫助確定、細(xì)化、生成加工零件的加工參數(shù)設(shè)定、加工刀具的選擇、刀具軌跡計(jì)算甚至自動(dòng)的對(duì)加工過(guò)程模擬以幫助完成最優(yōu)化的產(chǎn)品加工。通常該軟件程序都不是單獨(dú)使用的，而是和數(shù)控加工、CAD、CAPP等共同應(yīng)用的。常用的制造類的軟件有Master CAM，Art CAM，Cima tron等，一些平面繪圖設(shè)計(jì)軟件有時(shí)也能完成輔助制造的任務(wù)，如Auto CAD、CAXA、PR0/E、3DMax等等。

1.2計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）

CAPP是機(jī)械加工信息化發(fā)展的一個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工中信息資源的共享。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立零件信息的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，便于加工工程師對(duì)信息的獲取和使用。數(shù)據(jù)庫(kù)的信息主要來(lái)源于以下：1）加工工藝設(shè)計(jì)工程師的信息記錄；2）工程圖紙中加工數(shù)據(jù)的采集；3）對(duì)加工零件標(biāo)準(zhǔn)化的加工信息的匯總收集。作為機(jī)械加工中一個(gè)重要的分析軟件，可以提高企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的加工制造，提升產(chǎn)品質(zhì)量，是現(xiàn)代化制造發(fā)展的必須。

2.CAM的前置處理與后置處理

前置處理即是在加工的前期階段對(duì)刀具選擇、加工工藝配備、走刀路線進(jìn)行一系列的計(jì)算來(lái)生成最優(yōu)化的加工工藝。首先，對(duì)所要加工工件的信息進(jìn)行必要的分析，生成數(shù)控加工的可行性程序；然后，對(duì)利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行模擬加工和造型設(shè)計(jì)；其次需要對(duì)CAM數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行檢驗(yàn)。一方面要檢驗(yàn)?zāi)芡暾x取取不同CAM軟件的輸出數(shù)據(jù)；另一方面也是檢驗(yàn)軟件加工工藝可靠性。最后，是進(jìn)行實(shí)際的批量化生產(chǎn)。

后置處理是CAM系統(tǒng)和機(jī)械加工中的鏈接橋梁，數(shù)控加工中是重要的一環(huán)。后置處理直接對(duì)加工零件的質(zhì)量負(fù)責(zé)，直接作用于CAM的效果和加工零件的優(yōu)劣，在一定程度上影響機(jī)床的工作效率。后置處理其本質(zhì)是對(duì)數(shù)控加工機(jī)床和加工程序之間的優(yōu)化，不同類型的數(shù)控加工機(jī)床對(duì)加工程序的格式和指令的要求不一樣，而加工文件程序和代碼也需要相應(yīng)的機(jī)床來(lái)配合?，F(xiàn)在一些CAM軟件系統(tǒng)中都自帶后置處理的部分，能夠自動(dòng)的將數(shù)控加工程序自動(dòng)的生成數(shù)控機(jī)床識(shí)別的NG代碼。

3.CAM計(jì)算機(jī)輔助分析與其他技術(shù)的結(jié)合

3.1 CAM與數(shù)控技術(shù)的結(jié)合

機(jī)械加工產(chǎn)品的最終還是要取決于數(shù)控技術(shù)的，數(shù)控加工階段是產(chǎn)品的定型完成的中心環(huán)節(jié)。數(shù)控機(jī)床是機(jī)械制造中核心性的代表，是集多種學(xué)科技術(shù)于一身的綜合性技術(shù)。通過(guò)微電子和計(jì)算機(jī)自動(dòng)化來(lái)智能化、信息化的來(lái)對(duì)加工車床精細(xì)化的控制，這樣制造的產(chǎn)品無(wú)論是質(zhì)量還是精確度都能達(dá)到很高的要求。尤其是對(duì)形狀復(fù)雜的零件的制造更具有優(yōu)越性，并且數(shù)控加工的材料選擇范圍也不僅僅局限于金屬材料，ABS、尼龍、透明亞克力等材料都能夠利用數(shù)控車床進(jìn)行加工。計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）在一定范圍內(nèi)也是對(duì)數(shù)控加工程序的編控。根據(jù)設(shè)計(jì)的工件的信息通過(guò)C/h～p的工藝生成細(xì)化的加工工藝程序流程，然后在CAM中進(jìn)行模擬仿真的加工，在CAM階段在轉(zhuǎn)換生數(shù)控機(jī)床可以直接識(shí)別的NG程序代碼，進(jìn)一步的通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制來(lái)指導(dǎo)實(shí)際的機(jī)電產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。最終完成產(chǎn)品的過(guò)程還是要依賴于數(shù)控技術(shù)，數(shù)控機(jī)床是加工階段的核心所在，CAM只有和數(shù)控技術(shù)的完美結(jié)合，相銜接才能夠最終保證加工零件產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.2 CAM與CAD

CAD作為是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心手段之一，其設(shè)計(jì)的零件的最終表達(dá)需要CAM的配套使用。CAM能夠?qū)崿F(xiàn)CAD與數(shù)控加工之間信息的交換和共享，CAD＼CAM集成系統(tǒng)則可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)直接最大化的鏈接，在CAD中可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的三維立體化的模擬，而在CAM中也可以通過(guò)調(diào)取零件參數(shù)來(lái)完成一部分產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作。而隨著機(jī)械加工的發(fā)展，CAD和CAM集成化的發(fā)展開(kāi)發(fā)機(jī)械加工軟件系統(tǒng)的一個(gè)重要的方面，甚至于出現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），直接的將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的工藝加工制造融合到一套系統(tǒng)中，從而節(jié)省信息交換的過(guò)程，提高生產(chǎn)效率。

4.結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)今智能化的發(fā)展背景下，機(jī)械加工制造業(yè)迎來(lái)了智能化、集成化的發(fā)展。借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)大大提高機(jī)械產(chǎn)品的加工效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，增加企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。這也可以為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程提供很大的空間，在增加產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝的同時(shí)縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。這也是智能化加工制造發(fā)展的必要，謹(jǐn)希望筆者的研究能夠?yàn)閷?shí)際的機(jī)械產(chǎn)品制造提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

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