计算机辅助设计技术基础（第二版）
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- 作者： 孙家广
- 丛书名： 计算机基础教育丛书
- 出版社：清华大学出版社
- ISBN：7302039178
- 上架时间：2000-7-1
- 出版日期：2000 年1月
- 页码：436
- 版次：
- 所属分类：
计算机 > 计算机辅助设计与工程计算 > 综合
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第1章 概述
1．1 cad技术的发展和应用
1．1．1 发展过程
1．1．2 应用
1．1．3 应用cad技术的优缺点
1．2 cad硬件
1．2．1 计算机及其常用外围设备
1．2．2 图形输入设备
1．2．3 图形显示设备
1．2．4 绘图输出设备
1．3 cad系统
1．3．1 cad系统的分类
1．3．2 如何选择cad系统
1．3．3 cad支撑软件
1．3．4 cad集成系统
习题
第2章 交互技术与应用接口
2．1 应用接口
2．1．1 子程序包
2．1. 2 专用语言
1．1 cad技术的发展和应用
1．1．1 发展过程
1．1．2 应用
1．1．3 应用cad技术的优缺点
1．2 cad硬件
1．2．1 计算机及其常用外围设备
1．2．2 图形输入设备
1．2．3 图形显示设备
1．2．4 绘图输出设备
1．3 cad系统
1．3．1 cad系统的分类
1．3．2 如何选择cad系统
1．3．3 cad支撑软件
1．3．4 cad集成系统
习题
第2章 交互技术与应用接口
2．1 应用接口
2．1．1 子程序包
2．1. 2 专用语言
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计算扰辅助设计(CAD：Computer Aided Design)技术，作为电子信息技术的一个重要组成部分，是促进科研成果的开发和转化，实现设计自动化，增强企业创新能力和竞争能力，加速国民经济发展和国防现代化的一项关键性高新技术；也是进一步向现代集成制造系统(CIMS：Contemporary Integrated Manufacturing system)发展的重要技术基础。CAD技术将计算机高速的数据处理和海量存储能力与人的逻辑判断、综合分析和创造性思维能力结合起来，对加速新产品开发，缩短设计制造周期，提高产品质量，节约成本，增强市场竞争能力和企业创新能力发挥了重要作用。无论是军事工业还是民用工业，无论是建设行业还是制造加工行业，无论是机械、电子、轻纺行业还是文体、影视广告行业等都离不开CAD技术。CAD技术是企业界争夺市场份额和生存发展不可缺少的手段。现在，国际上几乎所有重大工程都实行招标承包的制度，如果没有用CAD技术编制工程总体设计方案和相应的投标文档，就没有投标的资格，可以说，CAD技术已成为企业进入世界市场的入场券。
从字面上看，CAD代表计算机辅助设计绘图(design & drafting)；从广义上说，CAD技术以计算机、外围设备及其系统软件为基础，包括二维绘图设计、三维几何造型设计、有限元分析(FEA)及优化设计、数控加工(NC)、仿真模拟及产品数据管理等内容。随着Internet、Intranet和并行、高性能计算及事务处理的普及，异地、协同、虚拟设计及实时仿真也得到了广泛应用。
20世纪60年代，CAD技术首先在国外工业发达国家出现，经过30多年的不断创新、完善，逐步发展并形成一个从研究开发、生产制造到推广应用和咨询服务一体化的高新技术产业。在我国，随着市场经济的发展，多品种小批量的生产方式已逐步取代过去单一品种大批量的生产方式，产品日渐复杂，其平均市场寿命越来越短，新产品上市时间的推迟已成为影响企业利润的重要原因。据统计分析，新产品上市时间推迟六个月，企业利润减少33％；而在产品总的生产周期中，设计周期约占25％一30％，设计还决定了整个制造成本的75％。正因如此，我国CAD技术的开发及其推广应用越来越得到政府、企业领导和工程技术人员的重视和支持，取得了良好的进展。全国CAD培训网络已经建成，180多个培训站、点及中心遍及沿海和内陆地区；CAD通用技术规范已出版发行；CAD软件单项功能日趋完善，初步形成了功能集成化的CAD支撑软件，扩大了专业应用软件的开发领域；重点行业和地区的CAD典型示范工作已初见成效。CAD技术在机械产品设计中的应用，使设计周期缩短1／3一l/2，工效提高3—5倍，产品设计的一次成功率达90％以上。工程设计使用CAD技术，使工效提高3—10倍，基建投资节约2％以上。目前，在我国全面推广应用CAD技术的时机已经成熟，全国推广CAD技术的主要困难是缺乏CAD技术人才。为了满足在理工科大学及大专院校学生中普及CAD技术的要求，也为了适应现有工程技术人员更新知识结构，把CAD技术应用到本行业、本部门生产设计中的要求，特对《计算机辅助设计技术基础》一书进行了修订。
针对传统的CAD技术与系统存在的建立产品信息模型不完整，不能支持产品设计的全过程，不符合工程技术人员的设计习惯等问题，本书对1990年版《计算机辅助设计技术基础》做了大幅度的修改，重写了大多数章节，增加了近几年发展起来并己实际应用的参数化设计、产品造型设计、计算机辅助工艺设计、企业资源计划和产品数据管理等内容。全书共分10章，围绕应用、开发CAD技术和系统所涉及的有关问题展开讨论。其中，第1章介绍CAD技术的发展和应用，CAD硬、软件和集成系统的分类及选择。第2章讨论人机交互技术与应用接口，为构造CAD系统的用户界面打下基础。第3章介绍如何用计算机绘制工程图。第4章介绍图形变换算法。第5章介绍产品造型与设计、真实感图形显示及虚拟现实技术。第6章讨论参数化设计技术。第7章介绍计算机辅助工艺设计(CAPP)。第8章介绍计算机辅助制造(CAM)技术。第9章讨论计算机辅助工程分析(CAE)技术。第10章介绍企业资源计划(ERP)和产品数据管理(PDM)。每章后面都附有习题，以便读者复习7肖化有关内容。
本书以面向大学本科生和工程技术人员为主，讲授书中的内容需要40小时。CAD技术具有工程性强的特点，只是看书、听课收效不会太大，要掌握有关的内容和方法还需要大量的实践，即用CAD系统去解决生产实际中的具体问题。
全书由孙家广主笔。陈玉健、黄汉文、刘强、王建民、胡事民、李学军、袁波、许承东、陆薇等同志参加了有关工作。书中的主要内容是我们20多年来从事CAD工作的总结和体会，部分内容来自我们开发的高华CAD软件产品的用户以及国内外的有关文献资料。由于作者水平有限，疏漏和错误之处在所难免，恳请读者批评指正。
孙家广
1999年9月
从字面上看，CAD代表计算机辅助设计绘图(design & drafting)；从广义上说，CAD技术以计算机、外围设备及其系统软件为基础，包括二维绘图设计、三维几何造型设计、有限元分析(FEA)及优化设计、数控加工(NC)、仿真模拟及产品数据管理等内容。随着Internet、Intranet和并行、高性能计算及事务处理的普及，异地、协同、虚拟设计及实时仿真也得到了广泛应用。
20世纪60年代，CAD技术首先在国外工业发达国家出现，经过30多年的不断创新、完善，逐步发展并形成一个从研究开发、生产制造到推广应用和咨询服务一体化的高新技术产业。在我国，随着市场经济的发展，多品种小批量的生产方式已逐步取代过去单一品种大批量的生产方式，产品日渐复杂，其平均市场寿命越来越短，新产品上市时间的推迟已成为影响企业利润的重要原因。据统计分析，新产品上市时间推迟六个月，企业利润减少33％；而在产品总的生产周期中，设计周期约占25％一30％，设计还决定了整个制造成本的75％。正因如此，我国CAD技术的开发及其推广应用越来越得到政府、企业领导和工程技术人员的重视和支持，取得了良好的进展。全国CAD培训网络已经建成，180多个培训站、点及中心遍及沿海和内陆地区；CAD通用技术规范已出版发行；CAD软件单项功能日趋完善，初步形成了功能集成化的CAD支撑软件，扩大了专业应用软件的开发领域；重点行业和地区的CAD典型示范工作已初见成效。CAD技术在机械产品设计中的应用，使设计周期缩短1／3一l/2，工效提高3—5倍，产品设计的一次成功率达90％以上。工程设计使用CAD技术，使工效提高3—10倍，基建投资节约2％以上。目前，在我国全面推广应用CAD技术的时机已经成熟，全国推广CAD技术的主要困难是缺乏CAD技术人才。为了满足在理工科大学及大专院校学生中普及CAD技术的要求，也为了适应现有工程技术人员更新知识结构，把CAD技术应用到本行业、本部门生产设计中的要求，特对《计算机辅助设计技术基础》一书进行了修订。
针对传统的CAD技术与系统存在的建立产品信息模型不完整，不能支持产品设计的全过程，不符合工程技术人员的设计习惯等问题，本书对1990年版《计算机辅助设计技术基础》做了大幅度的修改，重写了大多数章节，增加了近几年发展起来并己实际应用的参数化设计、产品造型设计、计算机辅助工艺设计、企业资源计划和产品数据管理等内容。全书共分10章，围绕应用、开发CAD技术和系统所涉及的有关问题展开讨论。其中，第1章介绍CAD技术的发展和应用，CAD硬、软件和集成系统的分类及选择。第2章讨论人机交互技术与应用接口，为构造CAD系统的用户界面打下基础。第3章介绍如何用计算机绘制工程图。第4章介绍图形变换算法。第5章介绍产品造型与设计、真实感图形显示及虚拟现实技术。第6章讨论参数化设计技术。第7章介绍计算机辅助工艺设计(CAPP)。第8章介绍计算机辅助制造(CAM)技术。第9章讨论计算机辅助工程分析(CAE)技术。第10章介绍企业资源计划(ERP)和产品数据管理(PDM)。每章后面都附有习题，以便读者复习7肖化有关内容。
本书以面向大学本科生和工程技术人员为主，讲授书中的内容需要40小时。CAD技术具有工程性强的特点，只是看书、听课收效不会太大，要掌握有关的内容和方法还需要大量的实践，即用CAD系统去解决生产实际中的具体问题。
全书由孙家广主笔。陈玉健、黄汉文、刘强、王建民、胡事民、李学军、袁波、许承东、陆薇等同志参加了有关工作。书中的主要内容是我们20多年来从事CAD工作的总结和体会，部分内容来自我们开发的高华CAD软件产品的用户以及国内外的有关文献资料。由于作者水平有限，疏漏和错误之处在所难免，恳请读者批评指正。
孙家广
1999年9月
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