第一章 CAD理论基础和应用(之一)
《CAD》自学指导书
《CAD》自学指导书一、课程名称：CAD二、自学学时：60课时三、教材名称：《Auto CAD》，CAD/CAM/CAE技术联盟编著，清华大学出版社四、课程简介：本课程是机械、模具、数控、计辅专业的必修专业技术基础课，是一门理论和实际紧密结合的课程，为考试科目。
要求学生掌握《AutoCAD》软件的主要功能和特性，学习软件的使用方法和技巧，培养学生解决工程中的实际问题的能力，提高操作水平。
通过学习本门课程，熟练掌握机械零件图和装配图的绘制，掌握三维零部件的绘制。
本课程是《机械制图》的后续课程，所以要在学习软件使用的同时强化机械制图的国家标准。
本课程的学习可以让学生参加美国Autodesk公司的认证考试，获得全球通用的AutoCAD工程师证书，以适合于企业工厂绘图员岗位的需要。
图样和文字一样，是人类借以表达、构思、分析和交流的基本工具，在工程技术上得到广泛的应用。
无论是机器、仪表、设备的设计和制造，还是施工过程中，都离不开图样。
因此，图样是工程技术中一种重要的技术资料，是进行技术交流不可缺少的工具。
所以人们常说工程图样是“工程界的共同语言”。
开设此课程的任务和目的是：以AutoCAD 2014 中文版为平台，结合软件的绘图，编辑，辅助绘图，标注等主要功能，学习计算机绘制常见图样（平面图形，多视图，零件图，实体造型等）的方法。
六、考核方式：开卷考试七、自学内容指导：第一章 AutoCAD2014基础知识1、本章内容概述：一、学习和掌握AutoCAD 2014 中文版的启动与退出。
二、了解AutoCAD2014软件发展过程和趋势，了解工作界面，掌握基本文件的操作方法和工程图的样板图设置等操作过程。
三、学习和掌握用户界面。
四、学习和掌握基本操作。
五、学习和掌握国家标准《CAD工程制图规则》（GB/T 18229--2000）。
2、自学学时安排：4学时3、知识点：概述、 AutoCAD 2014的启动和退出、 AutoCAD的界面、常用键、命令的输入、图形文件管理、图幅和单位管理、 AutoCAD中点的输入方法4.本章重点：第一节A utoCAD的界面第二节常用键第三节命令的输入第二章二维图形的绘制1、本章内容概述：一、学习和掌握基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形）等，熟练掌握各种点、线的绘制。
道路交通cad课程设计
道路交通cad课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解CAD（计算机辅助设计）在道路交通设计中的应用和重要性。
2. 掌握道路交通CAD软件的基本操作，包括界面认识、工具使用等。
3. 学习并掌握如何利用CAD软件绘制道路平面图、立面图和剖面图。
4. 掌握道路交通设计中常用的符号、标注及其应用方法。
技能目标：1. 能够独立启动并操作道路交通CAD软件，进行基本的图纸绘制。
2. 通过实践操作，提高绘制道路交通图纸的速度和准确性。
3. 培养学生运用CAD软件解决实际道路交通设计问题的能力。
4. 培养学生团队协作能力，完成复杂的道路交通设计项目。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对道路交通设计的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生对我国道路交通事业的认识，提高其社会责任感和使命感。
3. 培养学生严谨、细致的学习态度，树立良好的工程伦理观念。
4. 鼓励学生积极参与讨论，尊重他人意见，形成良好的沟通和协作氛围。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，旨在让学生通过实际操作，掌握道路交通CAD软件的使用方法，培养其设计能力和团队协作能力。
学生特点：学生为高年级学生，具备一定的计算机操作基础和道路交通设计知识，具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生积极参与实践操作，关注个体差异，提高学生的综合运用能力。
同时，注重培养学生的团队协作精神和沟通能力，提高其情感态度价值观的素养。
通过分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估的实施。
二、教学内容1. CAD软件基础知识：介绍CAD软件的发展历程、功能特点和应用领域，以教材第一章内容为基础，使学生了解道路交通设计中CAD的重要性。
- 教材章节：第一章 计算机辅助设计概述- 内容：CAD软件发展、功能特点、应用领域2. CAD软件操作技巧：讲解并演示CAD软件的基本操作方法，包括绘图环境设置、绘图工具的使用、图层管理等。
- 教材章节：第二章 CAD软件操作基础- 内容：绘图环境设置、绘图工具、图层管理、视图控制3. 道路交通图纸绘制：学习道路平面图、立面图、剖面图的绘制方法，以及相关标注和符号的应用。
第一节 机械CADC-AM基本概念及发展史
8
CAE——Computer Aided Engineering
计算机辅助工程分析是一个面向工程技术人员 的在计算机应用领域有限元数值分析学科。另 外,还有计算机辅助生产计划与控制（PPS）、 计算机辅助质量管理（CAQ）、计算机辅助测 试（CAT）等。
9
CAD/CAM集成
将CAD、CAM、CAE、CAPP、PPC（生产计 划与控制）等各种功能不同的软件有机结合起 来，用统一的执行机制来组织各种信息的提取、 交换、共享和处理，以保证系统内的信息畅通。 （各模块间进行信息的自动传递和转换）目的 是为了全面提高效率。
10
END
7
CAM——Computer Aided Manufacturing
通过计算机与生产设备直接或间接的联系，进 行规划、设计、管理和控制产品的生产制造过 程。 狭义CAM：数控编程与数控加工 广义CAM：指除数控外还包括计算机辅助工艺 规程设计(CAPP)、制造过程仿真（MPS）、自 动化装配（FA）、车间生产计划、制造过程检 测、故障检测、产品装配等。
3
本课程的特点与着重要介绍的内容
本课程的特点是兼顾成熟性与先进性、理 论性与实践性。着重介绍CAD/CAM应用技术 的理论与操作基础知识，另一方面也对当前先 进的CAD/CAM应用技术进行了介绍。并通过 实践教学环节初步了解典型的常用实际应用系 统。
4
如何学习本课程
在掌握基本理论的基础上加强实践。 分清重点、主次。 乐于收集相关资料，乐于尝试，主动拓宽专业
计算机技术在设计制造中的应用已经从往日的计算绘图nc加工发展到当今的三维建模型优化设计计算机辅助工程分析和虚拟设计计算机辅助工艺设计cappcadcam一体化自动数控编程柔性制造系统fms计算机集成制造系统cims计算辅助生产管理与控制智能制造与虚拟制造等技术
机械CADCAM基础习题解答
华中科技大学出版社习题解答1、简述CAD/CAM集成的基本概念。
答：集成是指将基于信息技术的资源及应用聚集成一个协同工作的整体，集成包含功能交互、信息共享以及数据通信三个方面的管理与控制。
1、定义术言“有限元”。
答：有限元法是用有限数量的单元将作为分析对象的结构连续体进行网格离散化，并通过这些单元的位移、应变和应力的近似求解来分析结构连续体的整体位移、应变和应力的一种数值方法。
2、如何理解有限元法中的“离散”概念？答：有限元法是基于固体流动的变分原理，以数学上平衡微分方程、几何上变形协调方程和物理上的本构方程作为基本的理论方程，结合圣维南原理和虚位移原理作为解决问题的手段，通过求解离散单元在给定边界条件、载荷和材料特性下所形成的线形或非线形微分方程组，从而得到结构连续体的位移、应力、应变和内力等的结果。
其描述的准确性依赖于单元细分的程度(即几何相似性)、载荷的真实性、材料力学参数的可信度、边界条件处理的正确程度(即力学相似性)等。
简言之，有限元法就是一个基于下列基本假设上的“化整为零”的分析方法和“积零为整”的研究方法。
3、列出有限元法的5种优点。
答：连续性、均匀性、同向性、线弹性和小变形。
4、列举和简要说明有限元法的一般步骤。
答：有限元法求解问题的基本步骤为：1、问题及求解域定义；2、求解域离散化；3、确定状态变量及控制方法；4、单元推导；5、总装求解；6、联立方程组求解和结果解释。
6、如何理解优化设计方法与传统设计方法的异同点，以及优化设计方法较传统设计方法有何优势。
答：传统设计所遵循的“原始方案→计算和校核→调整方案→再计算和校核→…”的设计流程，是以牺牲设计效率和质量为代价的相对繁琐和耗时的设计方法，随着设计越来越系统化，设计规模越来越大型化，该方法已经越来越不能满足设计的时效和精度要求。
代之而起的优化设计方法则采用数学方法和计算机的“自动探索”，来代替传统设计所遵循的设计流程。
17、建立系统模型的意义何在？模型建立的一般步骤是什么？答：我们所面对的系统大多数并不具备真实试验的可行性，这时就需要按照实际系统建立出系统相关抽象的模拟模型即系统模型并对之进行研究，然后依据这个系统模型的分析结果来推断实际系统的各种可能的工作状况。
CAD理论基础知识整理
CAD理论基础知识整理CAD基础知识F1: 获取帮助F2: 实现作图窗和⽂本窗⼝的切换F3: 控制是否实现对象⾃动捕捉F4: 数字化仪控制F5: 等轴测平⾯切换F6: 控制状态⾏上坐标的显⽰⽅式F7: 栅格显⽰模拟控制F8: 正交模式控制F9: 栅格捕捉模式控制F10: 极轴模式控制F11:对象追踪模式控制常⽤的快捷键命令：ID：指定坐标LI：指定集体（个体）的坐标AL：对齐（align)AR：阵列（array)SE：打开对象⾃动捕捉对话框ST：打开字体设置对话框（style)SC：缩放⽐例(scale)DT：⽂本的设置（dtext)DI：测量两点间的距离OI：插⼊外部对象RE：更新显⽰RO：旋转LE：引线标注ST：单⾏⽂本输⼊REC：矩形A：绘圆弧B：定义块C：画圆E：删除F：倒圆⾓H：填充I：插⼊J：对接S：拉伸T：多⾏⽂本输⼊L：直线PL：画多段线。
M：移动X：分解炸开U：恢复上⼀次操作O：偏移Z：缩放基本操作知识：1、重新执⾏上⼀个命令的最快⽅法是：按ENTER键2、取消命令执⾏的键是：ESC3、在⼗字光标处被调⽤的菜单：快捷菜单4、缺省的世界坐标系的简称是：WCS，World Coordinate System5、要快速显⽰整个图限范围内的所有图形，可使⽤(“视图”|“缩放”|“全部” )命令6、缩放Z00M命令在执⾏过程中改变了图形在视图中显⽰的⼤⼩。
7、选“使⽤样板”选项，每⼀个CAD的样板图形的扩展名为：DWT8. 量⼀条斜线的长度，标注法是对齐标注；9. 量⼀条直线的长度，标注法是线性标注；10、“椭圆”命令可以实现画圆能⽤“绘图”。
11、按⽐例改变图形实际⼤⼩的命令是：SCALE12、移动MOVE的对象是物体，平移Pan的对象是视图。
13、下⾯哪个层的名称不能被修改或删除：０层14、改变图形实际位置的命令是：move15、如果从起点为(５,５)，要画出与X轴正⽅向成３０度夹⾓，长度为５０的直线段应输⼊：＠５０<３０16、⽤相对直⾓坐标绘图时以哪⼀点为参照点：上⼀指定点或位置17、应⽤下⾯哪个选项可以使直线、样条曲线、多线段绘制的图形闭合：close18、当⽤MIRROR命令对⽂本属性进⾏镜像操作时，要想让⽂本具有可读性，应将变量MIRRORTEXT的值设置为：019、FILLET命令可以对两个对象⽤圆弧进⾏连接；20、椭圆弧不可以使⽤PLINE命令来绘制：21、ALL⽅式可以快速全选绘图区中所有的对象22、下列哪个命令，能够既刷新视图，⼜刷新计算机图形数据库Regen。
机械制图CAD-(教案)全部
第 1、2 课时第 3、4 课时第 5、6 课时即启动AutoCAD 。
注：在第一次启动AutoCAD 时，将显示产品激活向导。
2. 建立新图形：三种方式（1）默认设置（2）选择样板（3）选择“向导”3. 保存文件（1）“存盘”命令下拉菜单：【文件】→【存盘】。
图标位置：在“标准工具栏”中。
输入命令：Qsave↙（2）另存为”命令下拉菜单：【文件】→【另存为】→弹出“图形另存为”对话框。
输入命令：Saveas↙4. 关闭图形：下拉菜单：【文件】→【关闭】。
图标位置：单击图形文件右上角的“关闭”按钮。
输入命令：close↙5．打开已有图形：下拉菜单：【文件】→【打开】。
图标位置：在“标准工具栏”中。
输入命令：Open↙三、坐标表示方法1．绝对直角坐标表示方法：x，y2．绝对极坐标表示方法：距离<角度3．相对直角坐标表示方法：@x，y4．相对极坐标表示方法：@距离<角度小结本次课主要通过上机练习，使同学们对CAD工作界面有个更直观的了解，同时进行一些基础操作，如新建、保存文件、坐标的输入等，其中坐标的输入一定要熟练掌握第 7、8 课时课题第二章基本绘图与编辑命令（1）课型理论教学目的掌握AutoCAD 二维基本绘图命令的使用方法重点难点绘制直线类图形和绘制圆弧类图形教学媒体多媒体实物图画投影／幻灯／电视／电影其它媒体教学方法讲授式授课班级授课日期教学过程一、直线绘制命令1．命令调用方式：命令行：菜单方式：【绘图】→【直线】图标方式：键盘输入方式： LINE2．操作过程：命令：Line （回车）指定第一点：（输入一点作为线段的起点）指定下一点或[放弃（U）]：指定下一点或[放弃（U）]：指定下一点或[闭和（C）/放弃（U）]：二、圆绘制命令1．命令调用方式：命令行：菜单方式：【绘图】→【圆】图标方式：键盘输入方式：CIRCLE2．操作过程：AutoCAD 提供了6种绘制圆的方法（1）圆心、直径法命令： CIRCLE指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]：（输入一点作为圆心）指定圆的半径或 [直径(D)]：D↙指定圆的直径：（输入圆的直径）（2）圆心、半径法（3）三点法命令： CIRCLE指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]： 3p↙指定圆上的第一个点：（输入圆的第一点）指定圆上的第二个点：（输入圆的第二点）指定圆上的第三个点：（输入圆的最后一点）（4）两点法（5）相切、相切、半径（6）相切、相切、相切法命令： CIRCLE指定圆的圆心或 [三点(3P)/两点(2P)/相切、相切、半径(T)]： 3p↙指定圆上的第一个点： _tan 到（利用捕捉方式选择与圆相切的第一条直线）指定圆上的第二个点： _tan 到（利用捕捉方式选择与圆相切的第二条直线）指定圆上的第三个点： _tan 到（利用捕捉方式选择与圆相切的第三条直线）三、圆弧绘制命令1．命令调用方式：菜单方式：【绘图】→【圆弧】（如图2-5所示）图标方式：键盘输入方式： ARC2．操作过程：圆弧的画法有多种，最常用的有以下3种方法（1）三点法命令： ARC指定圆弧的起点或 [圆心(C)]：（输入圆弧起点）指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]：（输入圆弧上除起点或端点外的任意一点）指定圆弧的端点：（输入圆弧端点）（2）起点、端点、半径法命令： ARC指定圆弧的起点或 [圆心(C)]：（输入圆弧起点）指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]： E↙指定圆弧的端点：（输入圆弧端点）指定圆弧的圆心或 [角度(A)/方向(D)/半径(R)]： R↙指定圆弧的半径：（输入圆弧半径）（３）起点、端点、角度法指定圆弧的起点或 [圆心(C)]：（输入圆弧起点）指定圆弧的第二个点或 [圆心(C)/端点(E)]： E↙指定圆弧的端点：（输入圆弧端点）指定圆弧的圆心或 [角度(A)/方向(D)/半径(R)]： A↙指定包含角：（输入圆弧包含角）小结本次课内容较少，主要通过几个简单命令绘图的使用，掌握基本图形的绘制方法，熟悉命令提示行中各符号的意义第 9、10 课时教学过程一、构建选择集的方式1．点选：用光标点取要选择的对象。
计算机辅助设计概述
•
20世纪60年代初美国麻省理工学院林肯
实验室的I．E．Sutherland发表T“Sketch—Pad：
一个人机通讯的图形系统”的博士论文，首先提
出计算机图形学、交互技术、分层存储的数据结
构等新思想，从而为计算机辅助设计技术的发展
和应用打下了理论基础，打开了计算机图形处理
和辅助设计发展的大门。
• 70年代计算机辅助设计专家的理论研究利用有限元方
大型系统： （1）Pro/Engineer –美国PTC公司产品，是
最早的参数化造型软件，是CAD/CAE/CAM集 成软件系统，其中CAD系统尤为突出。 （2）UG--美国EDS公司产品，CAD/CAE/CAM集 成软件系统，CAM系统功能强大。己和IDEAS合并。
（3）I-DEAS--美国SDRC公司产品，最初以工 程计算和结构分析为主，后来也成为 CAD/CAE/CAM集成软件系统，CAE是该软件 特长，CAM相对不足，因此与UG合并。
1.2 计算机辅助设计的作用和功能
• 1.2.1 计算机辅助设计的作用 1．交互式的图形处理与几何模型构造 2．工程计算分析和对设计的模拟、验证、优化 3. 计算机自动绘图和辅助文档编辑 4．工程信息的有效存储及工程数据库的管理与共事 5．知识库基础上的专家系统和人工智能型辅助设计
与决策 6．良好的人机交互界面
因此，在研究计算机辅助设计技术的发展 时．不能只看到计算机辅助设计本身，必须随时 注意到相关工程技术领域的发展以及在这些领域 的推广和应用，从而引起全方位的技术革命。
第二章 计算机辅助设计系统的硬件和软件
• 计算机辅助设计系统包括硬件系统和软件系统 两大部分。硬件系统主要由电子计算机及其外 围设备组成，它是计算机辅助设计技术的物质 基础。软件系统是计算机辅助设计技术的核心， 它决定了系统所具有的功能。硬件和软件的组 合形成了计算机辅助设计系统。因此，了解和 掌握计算机辅助设计技术，研究和开发计算机 辅助设计系统，必须具备一定的硬件和软件知 识。
GRIP例题及复习
GRIP例题及复习子程序及其调用规定：1) 以PROC/语句开始2）以RETURN语句结束3）必须由主程序或其它子程序调用才起作用例：＄＄Subroutine name: Sub1.grs＄＄Abstract:PROC/ent, sp(3), ep(3)ENTITY/entNUMBER/sp(3), ep(3)sp = & SPOINT (ent) ＄＄起点的(x, y, z)坐标ep = &EPOINT (ent) ＄＄终点的(x, y, z)坐标RETURN写主程序＄＄主程序名：Proc1. grs＄＄被调用的子程序Sub1.grs＄＄ENTITY/netNUMBER/a(3), b(3)MASK/3ld:IDENT/’Pick line’, ent, respJUMP/ld:,trm, respCALL/’sub1’, ent, a, b, ＄＄调用子程序：sub1PRINT/a,bMASK/alltrm:HALT子程序的一般格式：PROC[/形式参数表]变量申明语句子程序主体RETURN ＄＄可以有多个RETURN 主程序的调用命令CALL/′子程序′〔，实际参数表〕＄＄虚实结合传递数据ⅰ.子程序的形式参数可以是ENTITY，STRING，NUMBER等变量名，也可以是一般变量。
ⅱ.子程序/主程序分开编译，通过GRIP的LINK链接。
子程序调用数量最多不超过50个。
ⅲ.虚元和实元之间的类型一一对应（一般要求）个数相等。
例：PROC/x, y, n, nfNUMBER/x (3), y (3), nf (3)IFTHEN/x (1) = 0 or y (1) =0DO / Loop1:, i, 1, 3nf (I ) = x (i) + y (i)Loop1:RETURNENDIFIFTHEN/ x (1) ＜y (1)DO / Loop2:, i, 1, 3nf (i ) = x (i ) + 1Loop2:RETURNELSEDO / Loop3:, i, 1, 3nf (I ) = x (i) **n + y (I) **nLoop3:RETURNENDIFHALT实元的字符串变量的维数、大小应大于或等于虚元的字符串变量的维数和大小：ENTITY / ln1,pt( 4 )NUMBER / num (5) ＄＄实元说明STRING/abc(10),xyz(10,20)CALL/ ′sub2,val1, ln1, pt, abc, xyz, num (1..3) ＄＄调用子程序HALT虚实结合调用，简单变量可以不说明子程序：sub2.grs为PROC/ indx, ln, perim, titl, xyz, num1ENTITY / ln, perim (4)NUMBER / num1( 3 ) ＄＄虚元说明STRING / titl, xyz ( 8 )RETURN5.3.3 GRIP交互式操作编程见书P118MCHOOSE / ′primary string ′, menu option , response array[, ALTACT, ′message’,], respJUMP / Back, cancel, Not used, alt – action, resp例题：NUMBER / catvar ( 5 )STRING / catstr ( 5, 40 )DATA / catstr, ‘Add layers’, ‘Remove layers’, ＄‘Delete category’,‘Enter/change CAT description’,＄‘ Remove category description’DATA / catvar, 0, 0, 0, 0, 0＄＄l1:MCHOOSE/‘SELECT CAT OPTIONS’,catstr, catvar, rsp JUMP / l1:, hal:, , , rspPRINT / catvarMESSG / TEMP, ‘ demos MCHOOSE statement’hal:给参数赋值语句：PARAM / ‘message’, {‘option’[, int ], variable } [,ALTACT,’ message,] respJUMP / Back, Cancel, Ok, alt – action, resp例：DATA / hzds, 12.0, hzn, 6, vtds, 25.0, vtn, 5, dia, 2.4l10:PARAM / ‘RECT, HOLE DATA’, ＄‘ARRAY HZDS’, hzds, ＄‘ NO. HORIZ’ ,INT, hzn, ＄‘ARRAY VTDS’, vtds, ＄‘NO. VERT.’,INT ,vtn, ＄‘ DIA’, dia, rspJUMP /l10:, Stop:, , repStop:HALT例：IDENT语句使用: ident1. grsENTITY / bc, pt ( 100)K=0l10:k = k + 1MASK / 2IDENT / ‘ PICK POINT’ + ISTR(k), pt, CNT, k, resp＄＄指示多个点，并记下点数JUMP / l10:, term:, , resp＄＄IF / k＜= 1, JUMP/ Err 1:＄＄l20:bc = BCURVE / pt ( 1..k) ＄＄生成B曲线JUMP / term:＄＄Err1:MESSG / ‘Y ou must select more points’JUMP / l10:term:HALT＄＄ident_2. grsENTITY / bc, pt ( 100 )K = 0l10:k = k + 1MASK / 2IDENT / ‘pick point’ + ISTR ( k ) , pt ( k ) , respJUMP / rej1:, term:, , RESP＄＄CHOOSE / ‘CHOOSE OPTION ‘, ‘NEXT POINT’, ‘CREATE B-curve’,rspJUMP / rej2: term:, , ,l10:, l20,rspIF / k ＜= 2,JUMP / Err1:l20:bc = BCURVE / pt (1..k )JUMP / term:rej1:k = k – 1JUMP / l10:rej2:k = k – 1JUMP / l20:Errl:MESSG/’ You must select more points’JUMP / l10:term:HALT5.3.3.2 文件管理几何信息、尺寸⑴PART文件——模型文件,信息完备属性参数TEXT文件——文本文件，可供阅读。
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《计算机辅助机械工程》研07 2008.5.14第一章CAD理论基础及使用（知识性内容）第一节CAD系统的概述CAD 是计算机科学和工程设计学科相结合形成的新技术，是先进制造技术的重要组成部分。
一、MCAE（计算机辅助机械工程）概述MCAE—Computer Aided Mechanical Engineering计算机辅助机械工程2003年新修订的研究生教学大纲,将“计算机辅助机械工程基础”作为机械电子硕士学位课，48学时。
主要内容：★CAD基础知识；★Pro/Engineer【三维造型、加工、分析软件】；★ANSYS【AN alysis SYS tem 分析系统】；【Solidworke；三维造型软件；】【ADAMS（A utomatic D ynamic A nalysis of M echanical S ystem）机构动态仿真软件；】（一）计算机辅助机械工程内容计算机辅助机械工程是一新兴学科，也是机械系统辅助工程。
它包括: 计算机辅助设计、计算机辅助绘图、计算机辅助制造、计算机辅助工艺设计、有限元结构分析、机构动态分析、反求技术等。
1.CAD 的内函CAD 是先进制造技术的重要组成部分；CAD技术的开发和使用水平，是衡量一个国家制造工业现代化程度的重要标志之一；CAD也是计算机集成制造系统（CIMS：设计、分析、加工工艺、制造一个集成体系）的一项核心技术。
（1）CAD 字面两种含义★CAD —Computer Aided Design计算机辅助设计内含丰富：包括设计思想、造型（绘图）、分析等。
★CAD—Computer Aided Drawing计算机辅助绘图Drafting (草图)★通常所说的CAD软件大多指的是计算机辅助绘图软件。
（2）代表软件AutoCAD（美国Autodesk公司开发的作图软件包）；Pro/Engineering（美国PTC参数公司）（专门重点学习）；CAXA-CAD/CAM北航海尔软件公司，是北航大、海尔、美国C-MOLD三家联手开发的CAD软件。
Solidworks；Solid edge；开目CAD，国产二维CAD。
（3）我国CAD软件大多国产CAD软件都以AutoCAD为平台所开发的软件。
（4）使用ACAD软件的技术和经验在我们使用CAD技术中积累丰富经验，并做了很多开发使用工作。
如下：（AutoCAD开放性CAD软件）①加入用户菜单便于从菜单中插入内容，编辑ACAD.MNS主菜单原文件，此文件为ASCII文件，根据格式添加“命令”、“单击”、“注释”。
ACAD.MNS文件在ACAD\SUPPORT子区下。
文件中，＊＊＊POP0～＊＊＊POP10为下拉菜单项。
格式实例：*** POP 1（下拉菜单区，＊＊＊为主区域）**FILE （＊＊为副区域）ID_MnFile [&File] (文件菜单)ID_New [&New... Ctrl+N]^C^C_newID_Open [&Open... Ctrl+O]^C^C_open[--]ID_Save [&Save Ctrl+S]^C^C_qsaveID_Saveas [Save &As...]^C^C_saveasID_Export [&Export...]^C^C_export[--]ID_Config [P&rinter Setup...]^C^C_configID_Preview [Print Pre&view]^C^C_previewID_Print [&Print... Ctrl+P]^C^C_plot[--]最前面以“ID_功能名称”来表示。
“ID开头是身份注解，如ID_NEW。
(identification, identity)“[ ]”方括号内容是菜单功能名称和使用的快捷键；“&”表示随后的字符画上底线，表示Ctrl+该字符，快捷执行命令。
^C^C：中断当前执行命令，执行后续命令。
最后为执行命令，点击菜单执行后面内部命令。
ACAD.MUN主菜单样本文件（ASCII文件），其中包括ACAD.MNS（主菜单原文件）的内容。
A CAD.MNC是可执行的菜单文件，由ACAD.MNS经编译而成。
无ACAD.MNS和ACAD.MNC系统通过ACAD.MUN直接编译成ACAD.MNS和ACAD.MNC文件。
MENU命令：允许你在绘图中装入已经修改过的基本菜单文件，点取ACAD.MNS的菜单文件装入即可。
MENULOAD命令：允许你在绘图中装入已经修改、新增或切换元件菜单文件。
②用户样板图形处理（作图环境处理）：在用户样板图形中设置使用线性、标注参数技术、图层及内容。
几个主要标注技术参数：★★尺寸变量设置★DIMTIH尺寸文字方向<ON> 尺寸文字永远水平；OFF 随尺寸方向变，应设OFF。
★DIMTAD 尺寸文字位置<OFF> 文字在尺寸线中间；ON文字在尺寸线上，应设为ON。
R14、ACAD2000 以后的版本用“0”文字在尺寸中间，“1”文字在尺寸线上。
★DIMASZ: 尺寸线中箭头大小，设为3mm。
（R14、ACAD2000 版本缺省2.5mm）★DIMTXT: 尺寸标注字高，设为3.5mm。
（R14、ACAD2000 版本缺省2.5mm）★DIMEXE 尺寸线超出量，设为2。
（R14、ACAD2000 版本缺省1.25mm）★DIMEXO 尺寸线偏移量，设为1 或不变（缺省0.0625）。
★DIMZIN: 去前导零为4；去掉小数尾零，设为8；去前导和尾零为12。
★DIMSCAL：尺寸标注比例★LTSCALE：线性比例（反应在中心线、虚线上）★★文字镜射不反写设定用SETVAR—MIRRTXT—〈1〉文字反象；0文字保持原样（应设）。
★★SNAP和OSNAP的区别SNAP：光标移动捕捉，以给定间距跳动光标。
OSNAP：目标捕捉，捕捉目标的关键点。
③属性块使用将常用的机械符号做成参数可变的有属性图形块。
【★★概念：给块加上属性功能，用来标记块的特征，属性内容为块的一部分存于块中。
所谓属性就是块中可变的不固定的东西使它作为块的属性。
例，粗糙度符号不变，数值可变将值定义为块的属性，插入块时输入变值。
★★属性定义：★先作块固定部分，即图形；★用ATTDEF命令定义属性（下拉菜单中DRAW→BLOCK→Define Attribute、屏幕菜单Draw2→Ddattdef选出现对话框）：▲tag （标签）—属性代表符号；▲prompt—属性提示，供插入时提示，例，输入粗糙度；▲给缺省值；▲书写文字★★定义块（用BLOCK）和写块（WBLOCK）（包括属性）④LISP程序Auto CAD存在许多缺陷，例细实线圆、多义线逐条编辑等，为克服CAD中缺点开发有效使用的LISP程序，同CAD 命令一样随便调用，尤其将WORD文字插入图形界面中是当时新举措。
AutoLISP是AutoCAD内部使用的LISP语言。
它是一种表语言（程序行均用括号括起来），程序的运行可在AutoCAD 中作为一条命令执行。
以实例了解一下AutoLISP的格式及运行。
AutoLISP编写可用一般编辑软件（例EDIT，写字板），其文件的扩展名为＊.LSP。
注意：LISP语言必须括号一一对应；可编写结构相同，参数不同的零件；可在ACAD中直接调用，永远使用。
画粗实线圆程序（开发ACAD时，我们早期的自编程序。
）(defun C: PC ( ) 【C：非盘符，其后为执行命令的名，必大写】(while ( > 1 0 ) 条件语句，条件（1>0）为真执行下列语句；(setq R ( getreal “Radius:” ))赋值语句，输入一个实数值；实函数提示内容( setq P ( getpiont“Center:” ))获取一点函数，确定中心点，输入坐标值，捕捉也可；( setq D1 (list ( + R ( car P)) cadr P ))) 表函数即D1（X,Y）D1点：＝（R＋中心点的X值，中心点的Y值）( setq D2 ( list ( - ( car P ) R ) cadr P )))D2点：＝（X-R），Y）（上两句为直径线的两端点）( command “pline”D1 “a”“a”“180”D2 “CL”)D1=第一点；画弧命令；包角=180°;D2=第二点;闭合(command)))线宽为默认已用PL画线的线宽。
car 函数格式( car <表> )) 从表中取第一个元素，car P 得P点X坐标; cadr P相当于(car (cdr P))，cdr p 取表中除了第一个元素的其他元素，实际是Y值。
car (cdr P)取除第一个其他元素中的第一个元素（第二个元素）。
使用：在AutoCAD 作图环境下键入PC即可执行命令。
⑤图形交换接口技术和各种软件的图形交换，只要弄清输出和输入格式对等即可。
★★扫描图形转换成CAD格式。
转换成功但转换后的直线成为多段错位线，效果不理想，直线段成为多条折线段。
★AutoCAD可接受的扫描图文件格式：＊.TIF（或tiff）—Tag Image File Format；＊.PCX（Word也可直接调用，占空间小。
）；＊.GIF（graphics Interchange format 图形交换格式），（Word也可直接调用）；AutoCAD可插入扫描图新格式有：★扫描图传送到ACAD使用思路：***经扫描获取选定格式的扫描光栅图形。
***在ACAD中插入光栅。
Insert →Raster Image，【需要进行控制图形转换设置：如长、宽比例设置；图形中颜色之间边界检查控制设置；允许输入灰度图形设置；控制亮度设置；背景设置。
】★★首次使用CAD划分有限元网格使用到SAP91中。
将带有网格的CAD图形转换成DXF图形交换格式的图形文件，将ASCII格式的DXF图形文件作为程序可读取的数据文件，程序读数网格节点坐标（用行读取命令读取，截取有用的坐标值部分。
），很少有人考虑这样做。
【早期的有限元分析手工划分网格，统计节点坐标，用CAD划分的单元接点图转换成DXF，其中含有格线交叉点的坐标，有限元分析中人工生成的数据文件，需要这些坐标值。
节点的坐标值获取用高级程序的行读命令得到。
】★★利用CAD三维造型绘制3DMAX所需的动画图优越无比。
用ACAD中的VPOINT视点，投影方便，绘制图形准确。
★★利用AutoCAD实体造型生成层叠块状实体,即为块网格，由DXF格式存入，然后SAP91程序接收DXF格式实体块状有限元结构图，即可进行有限计算。