计算机辅助设计与制造技术论文

CAD/CAM的概念CAD/CAM是计算机辅助设计/计算机辅助制造（Computer Aided Design/Computer Aided Manufacture）的简称，是当今世界发展最快的技术之一。它不仅促使了生产模式的转变，同时也促进了市场的发展。目前，CAD/CAM技术已经在许多领域中得到应用，这里只讨论在制造业中的应用。设计知识产品开发计划 零件图，装配图，产品功能需求 CAD 与制造有关的各种数据库和CAD系统CAD 技术的概念CAD技术的概念如图1-1所示。由图可见，在计算机辅助下进行设计与传统的以人为核心的设计明显不同。根据产品开发计划和对产品功能的要求，不再仅仅是依靠设计者个人的知识和能力去设计，而是运用包括设计者本人和存储在计算机中的多种知识，在CAD系统和数据库的支持下进行工作。这种工作方式设计出的产品大大优于单个设计师凭个人脑力和能力设计出的产品；另外，CAD输出的结果也不仅仅是装配图和零件图，还包括设计、制造过程中应用计算机所需的各种信息。CAM 技术概念CAM技术主要是围绕着数控编程技术开始发展的。数控加工是CAD/CAM发挥效益最直接、最明显的环节之一。 加工对象的形状越复杂，加工精度越高，设计更改越频繁，数控加工的优越性越容易得到发挥。因此数控编程技术受到高度重视。然而从制造的全过程看，应用计算机作为辅助手段的不仅仅是数控编程，还有许多技术和方法归类于CAM的范畴，如计算机辅助工艺规划（CAPP）、计算机辅助生产管理（CAPM）、生产活动控制（PAC）等。其中有些内容已经超出了制造过程和间接制造过程；狭义CAM则是指制造过程中某个环节上应用计算机。是对狭义CAM的一种概念性解释，其中在制造全过程的数控编程环节上应用了计算机。加工设备工艺路线文件、工序 数控加工程序内容文件、零件信息 CAM 数控检测程序数据库和CAM系统CAD/CAM技术概念实际应用中，CAD/CAM是以系统方式出现的，包括商品化CAD/CAM系统和企业根据应用目标构件的CAD/CAM系统。系统中包括设计与制造过程的三个主要环节，即CAD、CAPP（Computer Aided Process Planning）和NCP(Numerical Control Programming)。其中CAPP和NCP属于CAM范畴。完善的CAD/CAM系统一般包括产品设计、工程分析、工艺过程规划、数控编程、工程数据库以及系统接口几个部分。这些部分以不同的形式组合集成就构成各种类型的系统。图1-3是以工程数据库为核心的一种CAD/CAM系统。其各部分的功能如下所述。产品设计 工艺规划有限元分析 工 数控加工程优化设计 数 图形显示据系统接口 库 用户接口图1-3 以工程数据库为核心的CAD/CAM系统1.产品设计产品设计包括产品的方案设计和结构设计，它们均在计算机的辅助下完成。在结构设计中，可以应用当前较成熟的曲面造型技术、实体造型技术和特征造型技术。另外，在设计阶段就要考虑零件的几何特征和制造工艺特征，使产品设计的数据能在其他环节中使用。2.工程分析工程分析包括对产品的性能、特征进行理论分析和计算。它包括的内容很多，不同类型的产品，工程分析的内容也不尽相同，但至少应进行结构分析、应力计算、载荷计算、有限元分析、优化设计。除此之外，还应根据产品的特殊性，增加动力计算、振动分析、重心分析等内容。3.工艺过程规划工艺过程规划是将产品设计阶段的几何特性和制造工艺特性等数据信息转换为各种加工和制造管理信息。零件加工过程的计算机辅助设计包括完成工艺路线与工序设计、产生工序图和工艺文件、向CAM提供数控编程所需的工艺信息。CAPP一般采用样件法和创成法原理。特征造型技术完整地描述了零件的几何与工艺特征信息。CAPP首先要建立一个工艺路线设计、工序设计规划、工艺决策方法等知识建立知识库。工艺数据库包括机床、刀具、夹具和切削参数等。4.数控编程加工零件需要来自CAD方面的几何信息和来自CAPP方面的工艺信息。利用这些信息完成零件的数控加工编程及仿真，并提供数控加工指令文件和切削加工时间信息。5.工程数据库与一般的管理型数据库不同，工程数据库的主要特点是数据量大、形式多样、结构繁琐、关系复杂、动态性强、图形数据与非图形数据并存。工程数据库将产品从设计到制造的所有环节用信息流联系起来，实现信息的共享与交换。6.系统接口系统的接口通常是标准化接口或者是定义成通用接口，目的是减少系统对设备的依赖，避免工作重复，提高CAD/CAM集成系统的工作效率。标准接口为系统的信息集成提供了重要的基础。

计算机辅助设计技术在我国社会的各个领域都获得了较为广泛的应用。在该技术不断发展的过程中,计算机辅助设计技术具有了独特的发展特色。下面是我为大家整理的，供大家参考。

范文一：计算机辅助设计在工程设计中的应用

摘要：基于岩土工程设计中CAD计算机辅助设计软体的多年使用经验，通过依托计算机所编写的桩位平面布置图中桩位自动编号小程式在CAD中的使用，文章分析了CAD在工程设计中举足轻重的作用，引申出自动化控制在建筑工程中的应用。

关键词：建筑工程;工程设计;高新技术产业;自动化控制;计算机辅助设计

1自动化控制概述

随着现代化程序的加快，电子计算机应用的普及，自动化控制开始冲击着人们的视野及现实生活。它应用到社会的各行各业：工业、农业、国防等领域。由于它与人们的生产、生活密切联络，因而发展迅猛，现在已成为了高新科技产业、先进制造技术的重要组成部分，在现代起到前所未有的巨大作用，使得社会生产率以成倍的速度飞速提高。自动化的出现，使人类走上了省时省力、高效便捷之路。自动化控制理念的引入以及电子计算机的普及，使得社会生产力与九十年代相比提升了一大截。何为自动化控制?简言之就是非人工控制，即不需要人亲自动手的情况下，利用控制装置使被控物件或过程自动地按预定规律执行。自动化控制体现在过程自动化、机械制造自动化、管理自动化三方面，例如我们常涉及的电气自动化装置、自动生产线、可程式设计控制及其网路、计算机辅助设计、制造及计算机监控管理系统等领域。自动化控制已成为现代化实现的条件和标志。随着1946年第一台电子计算机ENIAC的诞生，自动化控制加快了它的程序，十几年后，工业方面出现了自动开关、自动作业、数控机床、加工中心、自动化仓库、计算机辅助制造、计算机辅助设计及之后的人工智慧机器人等，开始它从机械制造向智慧制造的转变。而在建筑工程的设计领域，应用最广泛的便属计算机辅助设计了。

2计算机辅助设计

计算机辅助设计的概念及应用

CAD是puterAidedDesign的缩写，即计算机辅助设计，指设计人员在计算机、图形装置介面上进行设计工作。1972年10月，国际资讯处理联合会IFIP在荷兰召开的“关于CAD原理的工作会议”上给出如下定义：CAD是一种技术，其中人与计算机结合为一个问题求解组，紧密配合，发挥各自所长，从而使其工作优于每一方，并为应用多学科方法的综合性协作提供了可能。CAD功能强大，多个行业、领域均有用到。如建筑工程、装饰设计、环境艺术设计、水电工程、土木施工中的工程制图;精密零件、模具、装置的工业制图;服装加工中的服装制版;电子工业中的印刷电路板设计等诸多领域。它有强大的、开放的使用者介面，以此为平台供使用者发挥各自专业的技术特点。在建筑工程中，应客户要求，设计通常要用计算机对不同方案进行比选;各种文字的、图形的、数字的设计资讯电子格式，都需储存、修改、成图，且能快速检索。设计人员通常利用CAD从草图开始设计，将草图变为工作图，繁重工作由计算机辅助完成;CAD可以完成图形的编辑、放大、缩小、平移、复制和旋转等有关的图形资料加工工作，由CAD自动产生的设计结果，便于设计人员快速作出图形，并可及时快速修改完善。

计算机辅助设计应用例项———桩位平面布置图中桩位编号的实现

2011年3月河北神池房地产开发有限公司在河北省平山县拟建神池商厦专案商业综合楼。高层部分设计采用框剪结构，筏板基础，设计要求处理后复合地基承载力特征值fak达到430kPa;多层部分设计采用独立基础，框剪结构，设计要求处理后复合地基承载力特征值fak不小于400kPa。我公司承担了该工程的地基加固处理工程设计与施工任务，设计采用素混凝土桩进行地基处理，经计算，确定复合地基面积置换率为，设计总桩数为2632根。设计方案需附《桩位平面布置图》，其中每一根桩都需按顺序编号，二千多根桩，我们在CAD中使用编号命令，仅用了一分钟，从左至右，从上至下，准确、快速，使设计人员从单调、重复的编号工作中解脱出来，把主要时间和精力用在设计理念、设计方案、关键引数的思考上，快速交出使用者满意的作品。而在该工程施工时，根据现场实际地质情况及设计要求，共完成素砼桩4083根。如此大的变更，我们借助计算机辅助设计，仅用4个小时就完成了设计方案的修改。在CAD中重新布桩后仅仅一分钟即完成了桩位的重新编号。在CAD中呼叫一个“count”的程式小外挂即完成了此项编号任务，由此可见它功能的强大。早在上世纪九十年代，我们所画的《桩位平面布置图》是通过直尺、三角板、圆规等工具手工绘制的，加班熬夜也需三四天才能完成，若需修改，只能重新再画，远不能满足使用者需要，跟不上社会进步的步伐;进入二十一世纪后，计算机大范围普及，借助计算机辅助设计，运用三、四个小时便可完成《桩位平面布置图》的绘制，而当时给桩位编号时所用时间视布桩多少一般在三十分钟以内。该小程式使CAD实现了《桩位平面布置图》中桩位的半自动编号，即人工指定编号位置，CAD自动流水编号。虽是半自动，但相比手工绘图编号，已大大节省了人力。而我们现在所用的“count”小程式，已实现了编号完全自动化，编号完成时间快到以秒计算。随着科技进步，外部程式的功能提高、改进后，仍可在CAD中呼叫。由此可见CAD可以顺应社会的发展变化，不断提高自身以满足使用者要求。

计算机辅助设计的意义

计算机辅助设计已在建筑设计中广泛应用，非常普及，已到了缺之便无法工作的境地。CAD在设计领域已无人不知、无人不晓、无人不用。在建设过程中设计是建设的灵魂，是其必要的前期阶段，施工则是人们理念、目标的实现，是实体的建设。在建筑行业，自动化控制已成为其不可或缺的左膀右臂。

3结束语

分析表明，将自动化控制中的计算机辅助设计这一强大工具应用到设计工作中，会使得设计人员省时省力，修改便捷，作品准确、美观。因此我们应重视CAD的应用，熟练掌握该项技能，使其成为设计人员的必备技能，让CAD为我所用。在现代社会，高质高量高效，就代表巨大效益，而要实现此目标，自动化控制功不可没。自动化控制改变了人们的工作理念及工作方法，使我们能够高效完成工作任务。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2]ShamTickoo.万水计算机辅助设计技术系列：AutoCAD命令详解与问题剖析[M].齐舒创作室，译.北京：中国水利水电出版社，1998.

[3]王孝武，方敏，葛锁良.自动控制理论[M].机械工业出版社，2009.

范文二：计算机辅助设计农业机械论文

1CAD在农业机械设计中的作用

对空间多作用力农业机械的应用分析不同样式的挂结形式犁的分析与计算，成为了遭受空间力多作用力的农业机械的典型问题。传统分析方法主要采用图解法：平面作图，然后求其作用力。这样的做法有一定的局限性，它只能针对某一个平面进行作图分析，无法系统的对测试内容进行全面分析，这就会造成分析的过程中，各个子参量无法高度契合，可能就会导致，无法客观分析，最终可能测试不成功。但是利用计算机辅助分析及计算，通过所建的模型作为子程式，计算出犁的引数变化对各作用力的影响，也可以计算分析出高度调节和力位调节悬挂犁、牵引犁和半悬挂犁的作用力和机构引数的变化对各作用力的影响。

2CAD在典型农业机械设计中的应用与实践

在犁体设计中的应用与实践

犁体设计过程中主要还是利用了3D绘图思维，其模拟出的模型自然也就是3D模型，将模拟结果更为直观的表现了出来，这样的效果远远优于传统手工绘图的二维模式，实现真正的犁体CAD是离不开三维模型的表达。犁体设计中，3D模型构建有着其不可替代的优势，如影象直观，方便观察与修改资料，通常可在主选单控对主要引数样板曲线或翻土曲线的初始资料等进行修改，直到符合最终要求，便可以得到样板曲线、犁体曲线的工程图纸。通过建立通用犁体数学模型，极大的改善了由二维设计所造成的无法整体规划、设计所带来的困扰，使得构建的模型整体性非常强。

旋耕机设计中的应用

作为一种应用极为广泛的耕作机具，在对其进行设计时，务必要确保其总体引数准确无误。传统的演算过程对于总体引数的设计来说一项巨大的挑战，由于其引数受到其他不同引数的制约，因此，设计的过程中就需要CAD的辅助，来完成如此繁重与复杂的演算。旋耕机总体引数设计的任务是：根据使用者给定的条件和要求，运用专家系统和理论分析结果，在满足各种约束条件的情况下，确定最佳的幅宽、刀辊半径、刀辊转速、传动系统、悬挂系统引数及整机配置等。CAD可以对相关引数进行反复的测试，直到模拟出最佳效果。

在联合收获机设计中的应用与实践

联合收获机作为一台集收割、分离、清选为一体的综合性的大型农业机械，它具有非常全面的功能;同时，也从另一个角度说明了其结构的复杂程度主要体现在机器本身涉及的零部件相对较多。因此，若采用传统手工设计，则会造成极大的困难。借助于计算机辅助设计在联合收获机设计上的应用，会取得相对好较好的效果。在利用CAD进行设计时，应针对其零部件进行设计与测试，由于其总体引数资讯量过于庞大，目前，对其总体设计并没有很成熟的应用。联合收获机总体设计除需数值处理和图形处理这两种功能外，还需要对设计时存在的一些关键性问题代替人进行思考和处理，即智慧CAD系统。其作用是按照人类在实际设计时的思维方式所建立的智慧设计系统，它以典型产品和经验为主要知识源，以模糊的方式进行处理。将专家系统引人联合收获机总体设计中，能够克服目前CAD进一步应用出现的障碍。

3结语

在对农业机械进行设计的时候，运用计算机的辅助，将会大大提升工作效率，减轻许多不必要的繁琐过程。通过计算机的辅助设计，可以对设计产品进行客观的模拟与测试，最终达到预期目标。

计算机辅助设计课程教学中最重要的课程是对软体中工具与命令的讲解，但工具与命令的单独讲授过程比较乏味，导致学生缺乏学习动力，教学效率底下，学生对计算机辅助设计软体的知识掌握不佳。下面是我给大家推荐的，希望大家喜欢!

《探究计算机辅助设计课程教学》

摘要：计算机辅助设计课程教学中最重要的课程是对软体中工具与命令的讲解，但工具与命令的单独讲授过程比较乏味，导致学生缺乏学习动力，教学效率底下，学生对计算机辅助设计软体的知识掌握不佳。因此，探索新型教学方法是计算机辅助设计课程教学的重要途径。本文主要阐述传统教学方式的不足，进而提出了理论与实际相结合的教学方法，旨在提高计算机辅助设计课程教学的效率。

关键词：计算机辅助设计;课程教学;设计实践;职业素质

传统的计算机辅助设计课程教学方法是"灌输式"教学，只是强 *** 师传授知识，却不重视联络实际案例和学生的操作参与。而理论联络实际的教学方法，则是将实际案例引入到课程教学中，把每个小的知识点通过案例串联起来，这样就能让学生更好的理解教学内容，拓宽了视野，激发了学生的创造力，而通过实际操作又能加强学生对知识的掌握和巩固，有利于后期学生对专业设计课程的学习。

1.传统教学方法分析

传统教学模式

传统的计算机辅助设计教学方法模式是：教师在课堂上演示使用软体的某个工具或命令的运用方法及过程，学生再根据教师的演示过程重复操作一遍，以达到加深记忆和锻炼操作能力的目的。这种教学方法比较直观地演示了计算机辅助设计软体操作的具体步骤，通过让学生在模仿操作，让学生掌握工具或命令所代表的操作方法。但是有一点我们不能忽视，那就是艺术设计的过程更重要的是要有创意，要熟练的掌握中融入创意元素。在以后的实际工作中，设计师的工作任务更多的是设计出具体的方案，这就需要设计师充分发挥自己的想象力和创造力，然而传统的教学模式无法发动学生的创意思维，只是一味的强调软体的操作和运用，这样会束缚学生的创新能力，同时也无法达到综合运用的实践性教学效果。

传统教学模式缺陷

单个工具与命令的学习是比较枯燥乏味的，而这一学习内容也是相对独立的。学生即使掌握了单个工具命令的运用及操作技巧，在以后的实际工作中碰到综合性的设计例项时，就会变得无所适从，不知从何下手。缺乏知识上的融会贯通，无法完整设计出整体的设计效果。在当今设计行业，设计师不仅要熟练灵活的运用计算机辅助设计软体，还需要具备创意性思维能力，并且能有机的将这二者结合起来，才能适应其角色身份的转变，即由学生成为一个真正的设计师。面对这一要求，学生如果仅仅是在课堂上学会了了基本操作，哪怕是熟练的掌握的操作过程，也无法满足以后的工作能力需要。而且现在还面临着一个问题，那就是课堂时间是有限的，教师有有时会为了节省时间完成教学任务而减少学生的实际操作时间，这样就无法让学生在学习过程中掌握足够的知识及职业技能。

2.案例教学方法分析

教学方法优点分析

设计案例教学方法具有极强的设计实践锻炼意义，不仅能够让学生掌握软体操作，还能提高她们对整体设计例项流程的实践能力。例项教学的引入特点是能够把每个独立的小知识点综合串联起来，这样就便于学生深入理解教学内容，通过案例教学还加深了学生对知识点的记忆力，同时，又提高了学生的操作能力，有利于后期学生对专业设计课程的学习。设计方案与案例的提出有利于综合性地学习计算机辅助设计软体，同时在综合运用计算机辅助设计操作技巧的过程中举一反三，充分了解设计方案的整体设计过程中的每一个环节。

教学过程中教师应注意的问题

在教学过程中教师需要对课程内容进行合理的安排，要考虑到两点，第一要将知识点进行整合，保证课程内容覆盖到所有的知识面，第二就是要安排学生在课后进行实际操作训练，一定要让每位同学都参与进来，使得学生在课后能灵活运用计算机辅助设计操作技巧设计出与课堂所讲例项不同的设计任务。除此之外，课外训练的环节也不容忽视，一个综合性的设计任务训练会起到更好的知识巩固效果。课外训练能够让学生更好的理解并消化课堂中所讲解的设计技巧，并且在练习的过程中产生有针对性的问题，再跟教师进行沟通和讨论，一起来解决问题。

3.培养学生设计师职业素质

设计能力

设计能力是职业能力素质的基本要求，掌握相关设计基础理论与相应技能是设计师的基本功。从造型基础训练到设计实践的过程中，需要通过不断的练习才能达到良好的设计要求。设计专案是真实的例项，其中包含了多个设计流程及设计环节，这些设计流程及环节是设计师在学习阶段必须掌握的重要知识要点。

创新能力

创新能力也是设计师职业素质的重要要求。世上没有一片相同的叶子，同样，每一个设计作品都有其区别于其他作品的特色。在设计领域，最忌讳的就是抄袭和仿版，这就要求设计师的设计理念要与时俱进，要走在时尚的潮流，这可能就有别于其他职业的要求，因为设计师最重要的就的个性和特色，设计师也是引领时尚的先驱，所以我们不仅要培养学习型人才，更要培养出设计型人才。设计师的综合能力主要是体现在创新上，创新的设计思路、设计风格、设计效果，都是对设计师职业素质的综合性考验。因此，对艺术设计专业的学生来说，计算机辅助设计软体不仅仅只是表达设计内容的工具，更重要的是通过学习计算机辅助设计软体的操作技巧，积累相关的设计经验。计算机辅助设计课程的教学一方面要高效完成教学任务，另一方面还要不断激励学生去实践。通过亲自设计和实践让学生对所学的知识及技巧能够做到灵活运用。当学生逐渐掌握了计算机辅助设计软体的操作技巧后，在设计的过程中将慢慢淡化操作的流程，更加注重设计创意的发挥，这样才能达到对学生的设计师职业素质的综合性培养。

在计算机辅助设计教学过程中如何通过设计例项的整体设计流程，让学生更好地掌握计算机辅助设计操作技巧，是提高教学效率的关键。让学生在熟练运用计算机辅助设计软体的同时，强化设计创新能力，提高综合能力素质。通过这种教学模式不仅可以让学生更好地掌握了计算机辅助设计课程的相关知识、要点和操作技巧，还能让学生在学习阶段就逐步了解了今后艺术设计行业的整体设计流程规范，这样才能让学生适应当代社会对于设计师的职业素质及能力要求。

参考文献

[1]王新华，陈彩凤.计算机辅助设计课程教学方法的探讨[J].中国科技创新导刊.201101

[2]邓哲云.高职艺术设计专业计算机辅助设计课程教学方法探究[J].电脑知识与技术.201025

[3]吴雯雯.园林计算机辅助设计课程教学改革模式探索[J].科技资讯.200913

[4]张爽.高职院校建筑装饰计算机辅助设计课程教学思考[J].黄冈职业技术学院学报.201028

点选下页还有更多>>>