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浅论CAD技术发展历程-【新闻】三明

发布时间:2021-04-20 12:42:46 阅读: 来源:灌浆料厂家

浅论CAD技术发展历程

CAD 技术发展历程概览

CAD技术起步于52年代后期。进入62年代,随着在计算机屏幕上绘图变为可行而开始迅速发展。人们望借助此项技术来摆脱繁琐、费时、绘制精度低的传统手工绘图。此时CAD技术的出发点是用传统的三视方法来表达零件,以图纸为媒介进行技术交流,这就是二维计算机绘图技术。

在CAD软件发展初期,CAD的含义仅仅是图板的替代品,即:意指Computer Aided Drawing而非现在我们经常讨论的CAD所包含的全部内容。CAD技术以二维绘为主要目标的算法一直持续到72年代末期,以后作为CAD技术的一个分支而相对单独、平稳地发 展。早应用较为广泛的是CADAM软件,近十年来占据绘图市场主导地位的是 Autodesk公司的AutoCAD

中国的CAD用户特别是初期CAD用户中,二维绘图仍然占有相当大的比重。

2. 第一次CAD技术革命──"贵族化"的曲面造型系统

62年代出现的三维CAD系统只是极为简单的线框式系统。这种初期的线框造型系统只能表达基本的几何信

息,不能有效表达几何数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息,CAM及CAE均无法实现。

进入72年代,正值飞机和汽车工业的蓬勃发展时期。此间飞机及汽车制造中遇到了大量的自由曲面题,当时只能采用多截面视图、特征纬线的方式来近似表达所设计的自由曲面。由于三视图方法表达的完整性,经常发生设计完成后,制作出来的样品与设计者所想象的有很大差异甚至完全不同的情况。设者对自己设计的曲面形状能否满足要求也无法保证,所以还经常按比例制作油泥模型,作为设计评审或案比较的依据。既慢且繁的制作过程大大拖延产了产品的研发时间,要求更新设计手段的呼声越来越高此时法国人提出了贝赛尔算法,使得人们在用计算机处理曲线及曲面问题时变得可以操作,同时也使得国的达索飞机制造公司的开发者们,能在二维绘图系统CADAM的基础上,开发出以表面模型为特点的自由面建模方法,推出了三维曲面造型系统CATIA。它的出现,标志着计算机辅助设计技术从单纯模仿工程图的三视图模式中解放出来,首次实现以计算机完整描述产品零件的主要信息,同时也使得CAM

了现实的基础。曲面造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命,改变了以往只能借助油泥模型来似准确表达曲面的落后的工作方式。

此时的CAD技术价格极其昂贵,而且软件商品化程度低,开发者本身就是CAD大用户,彼此之间技术保密。只有少数几家受到家财政支持的军火商,在72年代冷战时期才有条件独立开发或依托某厂商发展CAD技术。例如:

美国洛克希德公司支持

CALMA 由美国通用电气公司开发

CV 由美国波音公司支持

I-DEAS 由美国国家航空及宇航局支持

UG 由美国麦道公司开发

CATIA 由法国达索公司开发

这时的CAD技术主要应用在军用工业。但受此项技术的吸引,一些民用主干工业,如汽车业的巨人也开摸索开发一些曲面系统为自己服务,如: 大众汽车公司 SURF

福特汽车公司 PDGS

雷诺汽车公司 EUCLID

另外还有丰田、通用汽车公司等都开发了自己的CAD系统。由于无军方支持,开发经费及经验不足,开发出来的软件商品化程度都较军方支持的系统要低,功能覆盖面和软件水平亦相差较大。

曲面造型系统带来的技术革新,使汽车开发手段比旧的模式有了质的飞跃,新车型开发速度也大幅提高,许多车型的开发周期由原来的6年缩短到只需约3年。CAD技术给使用者带来了巨大的好处及颇丰的益,汽车工业开始大量采用CAD技术。82年代初,几乎全世界所有的汽车工业和航空工业都购买过相当数的CATIA,其结果是CATIA跃居制造业CAD软件榜首,并且保持了许多年。最近几年,从造型理论上来说,

CATIA并没有突破性的进展,CAD技术本身已相对落后。达索公司公布的96年营业额只有2.68

不足以使其稳据世界排名第二的位置。但其庞大用户群的巨大惯性以及由IBM提供的约3亿美元的强有力统集成支持,使得它依然排在CAD行业前列。

2. 第二次CAD技术革命──生不逢时的实体造型技术

82年代初,CAD系统价格依然令一般企业望而却步,这使得CAD技术无法拥有更广阔的市场。为使自的产品更具特色,在有限的市场中获得更大的市场份额,以CV、SDRC、UG为代表的系统开始朝各自的发方向前进。72年代末到82年代初,由于计算机技术的大跨步前进,CAE、CAM技术也开始有了较大发展。

SDRC公司在当时星球大战计划的背景下,由美国宇航局支持及合作,开发出了许多专用分析模块,用以低巨大的太空实验费用,同时在CAD技术方面也进行了许多开拓;UG则着重在曲面技术的基础上发展

术,用以满足麦道飞机零部件的加工需求;CV和CALMA则将主要精力都放在CAD市场份额的争夺上。

有了表面模型,CAM的问题可以基本解决。但由于表面模型技术

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