輔助的
設計,CAD),它的概念和內涵是不斷發展的。1972年6月,國際信息處理聯合會(IFIP)在荷蘭召開的“CAD原理工作會議”上給出了如下定義:CAD是壹種技術,在這種技術中,人和計算機作為壹個解決問題的群體結合在壹起,密切合作,充分發揮各自的優勢,從而使他們的工作優於對方,並為應用多學科方法的全面合作提供了可能。CAD是工程技術人員以計算機為工具,對產品和項目進行設計、繪圖、建模、分析和編寫技術文檔的總稱。
根據模型的不同,CAD系統壹般分為二維CAD和三維CAD系統。二維CAD系統壹般將產品和工程設計圖視為“點、線、圓、弧、文本等”幾何元素的集合。。任何在系統中表達的設計都變成了幾何圖形,它所依賴的數學模型就是幾何模型。這些元素的幾何特征被系統記錄下來。二維CAD系統壹般由圖形輸入與編輯、硬件接口、數據接口和二次開發工具組成。
三維CAD系統的核心是產品的三維模型。三維模型是將產品的實際形狀在計算機中表示成三維模型,其中包含了產品幾何結構的點、線、面、體的各種信息。計算機三維模型的描述經歷了從線框模型、曲面模型到實體模型的發展,表達的幾何信息越來越完整和準確,可以解決更大範圍的“設計”。其中,線框模型只是用幾何體的邊緣線來表示幾何體的形狀,就像線框構建的形狀壹樣,模型中沒有曲面、體積等信息。曲面模型是利用幾何形狀的外表面來構造模型,就像在線框模型上覆蓋壹層皮膚,使幾何形狀具有壹定的輪廓,可以產生陰影、消隱等效果,但模型缺乏幾何體積的概念,就像壹個幾何體的空殼。當幾何模型發展到實體模型階段,封閉的幾何曲面構成了壹定的體積,形成了幾何體的概念,就像在幾何體中間填充了某種物質,使其具有重量、密度等特性,可以檢查兩個幾何體之間的碰撞和幹涉。由於三維CAD系統的模型包含了更多的實際結構特征,用戶在使用三維CAD建模工具設計產品結構時,可以更好地反映實際的產品結構或制造過程。
目前,三維CAD系統已經成為企業進行產品創新設計的主流工具。三維CAD系統已經從早期的實體建模發展到特征建模和基於約束的建模。
CAD系統廣泛應用於機械、電子、汽車、航空航天、模具、儀器儀表、輕工等制造行業。三維CAD系統在零件建模、裝配建模和焊接設計、模具設計、電極設計、鈑金設計等方面提供了強大的功能,真實感顯示和曲面建模功能也非常強大。
目前高端的三維CAD系統主要有UG。
NX,CATIA,PRO-E .中檔主流三維CAD系統主要有SolidWorks、SolidEdge、Inventor。國內的3D CAD系統有Solid3000和CAXA實體工程師。國內比較流行的二維CAD系統主要有AutoCAD、CAXA、中望、陳豪等。
基於三維CAD系統,有許多CAE/CAM系統支持產品設計/仿真和制造。