CAD技术发展趋势

进入21世纪，CAD造型技术在理论上并没有出现人们期待已久的重大突破，但是在应用和实用技术方面还是取得了不少的进展，这表现为以下几个方面：

图形交互功能改进

1.智能化的图标菜单

多层次的弹出式或下拉式菜单已不能满足使用者的需求。良好的菜单结构可以使设计周期提前20%～50%。智能化的图标菜单结构是CAD软件今后的发展趋势。

好的菜单结构是：用户在图形操作区和菜单区之间移动光标的次数要尽量少，菜单层次要尽量少，菜单要直观、简洁、明了，菜单项排列要根据使用频率自动组合、调节位置，操作指令结构要十分简化。

2.“拖放式”造型

设计就是灵活的修改。直观地、实时地对三维实体进行“拖放式”的设计与修改一直是设计人员追求的目标。在变量化技术的支持下，利用形状约束和尺寸约束可以分开处理的灵活性，已经实现了对零件上的常见特征直接以拖动方式直观、实时地进行图示化编辑修改的功能。今后的发展方向是实现智能化的、完全的“拖放式”造型。

3.动态导引器

在某些软件中，伴随光标而随时随地弹出菜单的操作模式已经越来越多。随着光标的移动，动态导引器自动拾取、判断所有的模型元素的种类及空间相对位置，理解使用者的设计意图，记忆常用的步骤，并提示使用者下一步可能要做的工作。这是软件智能化的一个很好的应用范例。

应用功能改进

1.发展功能高度集成化的CAX体系

在CAD软件中，软件改进主要有两种途径。一是改进整体性能，优化内部数据结构和算法，改进易用性；一是改进功能集成性，在一个软件体系结构下实现更多的应用功能集成。即用一个CAX软件来快捷地、一路畅通地开发出客户所需要的产品。预计在市场上形成完善、强大的CAX体系只需3～5年的时间。

例如，从工业设计到结构设计一体化，即CAID与CAD的集成，以确保设计人员可以完全自由地表达自己的意图，从产品外观到内部结构，来自由流畅地进行技术创新、性能或结构改进以及高级渲染着色。

2.知识融合技术

知识融合技术是能够进行自动化过程设计、管理可能性因素和实践性因素的一门技术。它让用户能够创建和保存自己的规则和过程，物理、化学或者在其它领域创建的工程规则都可以被集成，例如装配材料的花费、加工公差的极限、冲压的工序和模具注射过程等项目都可以保存和评估，并且大量实现自动化过程处理。用户可以方便地选择他们所需要的方案，就如同建造参数化特征一样简单。大量的过程自动化可以为工业界带来可重复利用过程的革命。2100433B

前言

第1章 CAD技术概论

1.1 CAD技术的内涵

1.2 产品的开发过程与CAD

1.2.1 产品的开发过程

1.2.2 CAD技术在设计中的应用

1.3 CAD系统的结构与分类

1.4 CAD系统的软件组成

1.4.1 CAD系统软件分类

1.4.2 典型CAD支撑软件简介

1.5 现代CAD技术的发展现状

1.6 CAD技术发展趋势

1.7 习题

第2章 CAD中常用的数据结构

2.1 基本概念

2.2 线性表

2.2.1 线性表的顺序存储结构

2.2.2 线性表的链式存储结构

2.3 树与二叉树

2.3.1 树的逻辑结构

2.3.2 二叉树

2.4 习题

第3章 工程数据的计算机处理技术

3.1 数表的程序化处理

3.1.1 数表的分类及程序化处理方法

3.1.2 数表的数组存储法

3.1.3 数表的公式化处理

3.2 数表的文件化处理

3.2.1 用编辑软件建立顺序文件

3.2.2 用程序生成顺序文件

3.2.3 顺序文件的读取和检索

3.3 线图的程序化处理

3.3.1 曲线拟合

3.3.2 拟合实例

3.4 其他数据的处理

3.4.1 恒等比较

3.4.2 圆整

3.4.3 取标准值

3.5 工程数据的数据库管理技术

3.5.1 工程数据的特点

3.5.2 数据库系统原理

3.5.3 数据据技术在CAD中的应用

3.6 习题

第4章 图形变换

4.1 基本概念

4.1.1 坐标系

4.1.2 窗口-视口变换

4.1.3 图形的基本要素及其表示方法

4.2 图形几何变换

4.2.1 图形几何变换的基本原理

4.2.2 二维图形基本变换

4.2.3 二维图形的组合变换

4.2.4 三维图形的齐次坐标几何变换

4.3 投影变换

4.3.1 平行投影变换

4.3.2 透视投影变换

4.4 图形裁剪

4.4.1 二维图形裁剪技术

4.4.2 三维图形裁剪技术

4.5 习题

第5章 pro/engineer 3.0 建模基础

5.1 pro/engineer wildfire 3.0系统简介

5.2 pro/engineer wildfire 3.0的特性

5.3 pro/engineer wildfire 3.0的用户界面

5.3.1 pro/engineer wildfire 3.0操作界面简介

5.4 参数化草图绘制基础

5.4.1 草绘

5.4.2 “草绘”菜单

5.4.3 “草绘器工具”工具栏

5.4.4 绘制基本图元

5.4.5 几何元素的编辑

5.4.6 系统的基本设置

5.5 实体特征建模基础

5.5.1 创建拉伸实体特征

5.5.2 创建旋转实体特征

5.5.3 创建扫描实体特征

5.5.4 创建混合实体特征

5.5.5 综合实例

5.6 创建工程特征与构造特征

5.6.1 创建孔特征

5.6.2 创建倒圆角特征

5.6.3 创建倒角特征

5.6.4 创建拔模特征

5.6.5 创建壳特征

5.6.6 创建筋特征

5.7 实体特征的操作

5.7.1 特征的复制

5.7.2 特征的移动

5.7.3 特征的镜像

5.7.4 特征的阵列

5.7.5 特征的其他操作

习题

第6章 零件建模综合实例

6.1 齿轮和轴的建模设计

6.1.1 转动轴建模

6.1.2 轴用挡圈

6.1.3 圆头平键

6.1.4 齿轮建模

6.2 轴承的建模设计

习题

第7章 pro/engineer组件装配

7.1 组件装配介绍

7.1.1 组件装配概述

7.1.2 组件装配的方法

7.2 组件装配工作界面

7.3 装配“元件放置”操作图标板介绍

7.3.1 装配“元件放置”操作图标板

7.3.2 “元件放置”操作上滑面板

7.4 装配的约束类型

7.4.1 装配约束类型的简介

7.4.2 放置约束

7.5 组件装配的基本步骤

7.6 齿轮和轴的装配实例

7.6.1 新建文件

7.6.2 调入主轴

7.6.3 装配圆头平键

7.6.4 装配齿轮

7.6.5 轴用挡圈

7.6.6 轴承

习题

第8章 机构运动仿真

8.1 机构运动仿真简介

8.2 连接约束类型简介

8.3 定义运动连接

8.4 机构运动仿真工作界面简介

8.5 定义驱动

8.6 运动分析

8.7 回放

8.8 齿轮传动机构运动仿真实例

8.8.1 对齿轮部件定义连接

8.8.2 定义驱动

8.8.3 运动分析

8.8.4 回放

习题

第9章 工程图设计

9.1 工程图设计简介

9.1.1 工程图基础知识

9.1.2 工程图界面的启动

9.1.3 工程图设计步骤

9.2 创建视图

9.2.1 “绘图视图”对话框介绍

9.2.2 创建一般视图和主视图

9.2.3 创建投影视图

9.2.4 创建详细视图

9.2.5 创建辅助视图

9.3 编辑视图

9.3.1 创建半视图

9.3.2 创建局部视图

9.3.3 创建破断视图

9.4 创建剖面图

9.4.1 剖面图简介

9.4.2 创建剖面图

9.5 尺寸与注释

9.5.1 尺寸标注

9.5.2 其他标注

9.6 主轴工程图的创建

9.6.1 新建文件

9.6.2 对工程图配置文件的修改

9.6.3 创建主视图

9.6.4 调整主视图

9.6.5 创建剖截面

9.6.6 添加剖面图

9.6.7 尺寸标注

习题

第10章 pro/engineer模具设计

10.1 模具设计基础

10.1.1 模具概述

10.1.2 模具分类

10.1.3 模具设计的专用术语

10.1.4 模具设计的一般流程

10.2 模具设计实例

10.2.1 蘑菇头的设计

10.2.2 杯子的模具设计

10.2.3 箱盖的模具设计

习题

参考文献 2100433B

图书目录

第1章 工程CAD绪论1

1.1 工程CAD技术及其发展1

1.1.1 概述1

1.1.2 CAD的基本概念1

1.1.3 CAD技术发展历程2

1.2 CAD技术的现状3

1.2.1 易用性3

1.2.2 成熟性3

1.2.3 智能性3

1.2.4 集成性4

1.3 CAD技术未来发展趋势4

1.4 CAD技术的内涵5

1.5 CAD的工作过程及特点5

1.5.1 传统产品的设计过程5

1.5.2 CAD工作过程6

1.5.3 CAD技术的优点7

1.6 CAD系统组成7

1.6.1 CAD硬件系统7

1.6.2 CAD软件系统9

1.7 选择题13

第2章 CAD文件操作16

2.1 AutoCAD2004软件系统简介16

2.2 AutoCAD2004软件启动及界面认识16

2.3 CAD文件基本操作17

2.3.1 创建新图形17

2.3.2 常用输入命令方法18

2.3.3 图形文件操作18

2.3.4 子目录建立19

2.3.5 画直线19

2.3.6 存盘19

2.3.7 打开图形19

2.3.8 画中心点半径圆20

2.3.9 栅格及其捕捉20

2.3.1 0U的含义20

2.3.1 1ESC键的含义20

2.3.1 2E功能20

2.3.1 3结束及重复命令20

2.3.1 4退出AutoCAD2004系统21

2.4 选择题21

2.5 图形文件操作上机习题22

第3章 简单图形绘制23

3.1 概述23

3.1.1 绘制水平和垂直线23

3.1.2 线型安装23

3.1.3 画圆24

3.1.4 画椭圆24

3.1.5 画三点弧24

3.1.6 简单写字24

3.1.7 存盘25

3.1.8 修剪25

3.1.9 画多边形25

3.1.1 0变线宽25

3.1.1 1绘制精确的正方形、矩形、国标图幅及三角形举例26

3.1.1 2视觉缩放26

3.1.1 3鼠标滚轮缩放26

3.1.1 4不圆变圆26

3.1.1 5图形窗口切换26

3.2 选择题26

3.3 简单图形绘制上机习题27

第4章 图形环境设置30

4.1 概述30

4.1.1 设置图形单位Units命令30

4.1.2 电子图幅设置30

4.1.3 图层、颜色、线型、线宽的设置31

4.1.4 线型比例设置32

4.1.5 字体设置32

4.1.6 多义线和矩形32

4.1.7 绝对、相对、极坐标33

4.1.8 绘制国家标准图幅33

4.1.9 实体特征点的捕捉34

4.2 选择题34

4.3 图形环境设置上机习题35

第5章 图形编辑39

5.1 概述39

5.1.1 删除Erase命令39

5.1.2 复制Copy命令39

5.1.3 移动Move命令39

5.1.4 修剪Trim命令40

5.1.5 拉伸Stretch命令40

5.1.6 倒圆角Fillet命令40

5.1.7 测距dist命令40

5.1.8 倒斜角Chamfer命令40

5.1.9 实体缩放Scale命令40

5.1.10 镜像Mirror命令40

5.1.11 旋转Rotate命令41

5.1.12 有边界延伸Extend命令41

5.1.13 无边界延伸Lengthen命令41

5.1.14 分解Explode命令41

5.1.15 偏移Offset命令41

5.1.16 打断BReak命令41

5.2 选择题41

5.3 图形编辑上机习题42

第6章 精确绘图45

6.1 概述45

6.1.1 构造线XLine命令45

6.1.2 多种实体捕捉45

6.1.3 格式刷46

6.1.4 实体特性对话框46

6.1.5 冷点与热点46

6.1.6 过滤点操作及应用46

6.1.7 三钮联动47

6.1.8 精确绘图方法技巧综合48

6.2 选择题48

6.3 精确绘图上机习题49

第7章 复杂绘图52

7.1 概述52

7.1.1 块的定义、特点及类型52

7.1.2 定义本图块和文件块52

7.1.3 插入块53

7.1.4 阵列Array53

7.1.5 剖面线Hatch53

7.1.6 样条曲线SPLine54

7.1.7 多义线连接PEdit54

7.2 选择题54

7.3 复杂绘图上机习题55

第8章 尺寸标注及设置58

8.1 概述58

8.1.1 尺寸构造58

8.1.2 尺寸种类及标注方法58

8.1.3 尺寸标注前的设置59

8.2 选择题62

8.3 尺寸标注上机习题64

第9章 图形输入输出与工程训练68

9.1 概述68

9.1.1 电子图形输入68

9.1.2 电子图形输出68

9.1.3 图形打印输出68

9.2 CAD工程训练69

9.2.1 工程训练的目的意义69

9.2.2 工程训练的安排及要求69

9.2.3 工程训练总步骤及其内容70

9.2.4 工程训练技巧方法综合提示71

9.2.5 工程训练绘图举例72

9.3 选择题77

第10章 工程CAD制图有关国家标准简介78

10.1 概述78

10.1.1 CAD制图软件分类78

10.1.2 CAD工程制图的方向与任务78

10.1.3 CAD工程制图术语及图样的种类79

10.1.4 CAD工程制图的基本要求79

10.1.5 CAD工程图的基本画法84

10.1.6 CAD工程图的尺寸标注84

10.1.7 CAD工程图管理85

10.1.8 设置符合工程制图国家标准的绘图模板86

10.1.9 图形符号的绘制87

10.2 选择题88

第11章 二维参数化编程绘图90

11.1 概述90

11.2 Autolisp来源90

11.3 Autolisp语言特点90

11.4 编写Autolisp程序原因91

11.5 Autolisp语言学习方法91

11.6 Autolisp语言的基本结构和语法91

11.7 常用函数简介92

11.8 二维图形参数化编程步骤与技巧94

11.9 编程举例94

11.10 选择题97

11.11 二维参数化编程绘图上机习题99

第12章 CAD制图技术在机械设计中的应用102

12.1 概述102

12.2 常用标准件绘制方法102

12.2.1 螺纹紧固件102

12.2.2 键、销联接104

12.2.3 滚动轴承106

12.3 常用传动件绘制方法106

12.3.1 齿轮106

12.3.2 带轮109

12.3.3 蜗杆与蜗轮110

12.3.4 弹簧111

12.4 常用零件的绘制方法112

12.4.1 轴类零件112

12.4.2 盘盖类零件115

12.4.3 叉架类零件116

12.4.4 箱体类零件118

12.5 装配图的绘制方法120

12.5.1 装配图的尺寸标注及技术要求的注写120

12.5.2 装配图中零件的编号、标题栏和明细栏121

12.5.3 画装配图的方法122

12.5.4 装配图的绘制123

第13章 CAD制图技术在建筑设计中的应用129

13.1 建筑总平面图绘制方法129

13.1.1 建筑总平面图特点129

13.1.2 绘制总平面图的一般步骤129

13.1.3 实例分析129

13.2 建筑平面图绘制方法133

13.2.1 建筑平面图的特点133

13.2.2 建筑平面图类型133

13.2.3 绘制建筑平面图的一般步骤133

13.2.4 实例分析133

13.3 建筑立面图绘制方法138

13.3.1 建筑立面图的图示内容138

13.3.2 建筑立面图的命名方式138

13.3.3 绘制建筑立面图的一般步骤138

13.3.4 实例分析138

13.4 建筑剖面图绘制方法140

13.4.1 建筑剖面图的图示内容140

13.4.2 绘制建筑剖面图的一般步骤141

13.4.3 实例分析141

13.5 建筑详图绘制方法143

13.5.1 建筑详图特点143

13.5.2 建筑详图分类143

13.5.3 绘制建筑详图的一般步骤144

13.5.4 实例分析144

第14章 CAD制图技术在化学工程设计中的应用152

14.1 概述152

14.2 化工工艺图绘制方法152

14.2.1 物料流程图153

14.2.2 物料平衡图155

14.2.3 带控制点的工艺流程图155

14.2.4 管道仪表流程图157

14.3 化工设备图绘制方法159

14.3.1 管口方位图159

14.3.2 设备布置图159

14.3.3 设备平面布置图161

14.3.4 管道布置图162

14.3.5 设备支架图164

第15章 CAD制图技术在环境工程设计中的应用166

第16章 CAD制图技术在印染工程设计中的应用183

第17章 CAD制图技术在自动控制工程设计中的应用203

附录2100433B

第1章 CAD技术简介

1.1 CAD技术的概念

1.2 CAD系统

1.2.1 硬件系统

1.2.2 软件系统

1.2.3 CAD系统的技术背景

第2章 AutoCAD 2008基本知识

2.1 AutoCAD 2008对系统的要求

2.2 AutoCAD 2008系统安装

2.3 AutoCAD 2008启动向导

2.3.1 AutoCAD 2008的启动

2.3.2 AutoCAD 2008的工作界面

2.3.3 设置必要的AutoCAD 2008绘图环境

2.3.4 命令和系统变量的使用

2.3.5 坐标系的使用

2.4 AutoCAD 2008新功能和特殊功能

第3章 二维图形绘制

3.1 绘制直线

3.2 绘制多段线

3.3 绘制矩形

3.4 绘制正多边形

3.5 绘制圆

3.6 绘制圆弧

3.7 绘制圆环

3.8 绘制椭圆

3.9 绘制点对象

3.9.1 单点和多点

3.9.2 定数等分

3.9.3 定距等分

3.10 绘制构造线和射线

3.10.1 构造线

3.10.2 射线

3.11 创建修订云线

3.12 徒手画

3.13 二维填充

3.14 绘制样条曲线

3.15 绘制多线

3.15.1 创建多线

3.15.2 多线样式

练习

第4章 绘图环境设置

4.1 设置绘图区的背景颜色

4.2 设置显示的线宽

4.3 设置图形界限

4.4 设置图形单位

4.5 设置栅格和捕捉

4.6 正交模式的设置

4.7 对象线型的设置

4.8 图层的管理

4.8.1 认识图层

4.8.2 图层的控制

练习

第5章 目标对象捕捉与自动追踪

5.1 目标对象的捕捉

5.1.1 设置对象捕捉

5.1.2 对象捕捉

5.2 自动追踪功能

5.2.1 对象捕捉追踪功能

5.2.2 极轴追踪

5.3 视图缩放

5.4 视图平移

5.5 重画视图

5.6 重新生成图形

练习

第6章 二维图形编辑

6.1 对象选择方式

……

第7章 图案填充和区域覆盖

第8章 文字、字段和表格

第9章 图块、属性与外部参照

第10章 尺寸标注与编辑

第11章 模型空间、图纸空间与图纸输出

第12章 创建三维模型

第13章 三维模型的编辑与渲染

第14章 综合训练

附录 AutoCAD 2008部分命令和命令缩写

参考文献 2100433B