简述现代设计方法之计算机辅助设计
计算机辅助设计中的建模与仿真方法探讨
计算机辅助设计中的建模与仿真方法探讨计算机辅助设计（CAD）是现代工程设计中不可或缺的工具。
它利用计算机技术为工程师和设计师提供了一种更高效、更准确的设计方法。
在CAD中，建模和仿真是两个核心的概念，它们在设计过程中起着重要的作用。
本文将探讨计算机辅助设计中的建模与仿真方法，以及它们的应用。
建模可以理解为将设计对象用数字化的方式表示出来的过程。
在计算机辅助设计中，建模是设计的基础，也是整个设计过程的起点。
建模可以通过手工绘图、三维扫描等方式进行。
随着科技的快速发展，越来越多的CAD软件提供了强大的建模工具，使得工程师和设计师能够更加方便地进行建模工作。
在建模过程中，最常用的方法之一是参数化建模。
参数化建模是指利用参数来描述设计对象的特征和属性，通过改变这些参数的值，能够快速地修改和更新设计。
参数化建模的优点在于能够提高工作效率，减少重复劳动，同时保持设计的一致性和准确性。
除了参数化建模，另一个常用的建模方法是特征建模。
特征建模是将设计对象拆分成一系列的特征，每个特征都具有特定的形状和属性。
通过定义和修改这些特征，可以实现设计的更新和修改。
特征建模的优点在于能够更好地描述设计对象的形状和结构，并且能够方便地进行设计变更和更新。
建模完成后，接下来是仿真过程。
仿真是通过计算机模拟现实世界中的物理行为和性能，验证设计的可行性和性能。
在计算机辅助设计中，仿真通常分为结构仿真和流体仿真两个方面。
结构仿真主要用于分析和评估设计对象的结构强度和机械性能。
它可以预测材料的变形、应力和破坏情况，从而指导设计的优化和改进。
结构仿真的方法包括有限元分析（FEA）、弹性力学分析等。
通过仿真，工程师和设计师可以在设计初期就发现潜在的问题，避免设计错误和不合理。
流体仿真主要应用于研究和分析与流体有关的设计问题。
它可以模拟流体在设计对象中的运动、压力和速度分布等。
流体仿真在液压、汽车、航空等领域中具有重要的应用。
通过流体仿真，设计者可以优化设计，改善流体流动性能，提高设计的效率和可靠性。
现代设计方法概述
设计过程：
将
物资资源转化为技术装置以满足客观需求的实践
活动就是一个设计过程。
二．设计方法的发展
设计方法的研究包括设计步骤和程式以及与之相 联系的解决具体设计问题的方法和手段的研究。
设计的发展分为四个阶段: 1. 直观发展阶段（设计过程是凭当事人的智力和
灵感，是一种具有很大偶然性的自发设计） 2. 经验发展阶段（传统设计阶段）
第一章：绪 论
一．设计与设计过程
设计就是提出或拟订把某些人工制品组装起来 的方案，或者是对人工制品提出改进的措施， 以便最佳地满足人们某些特殊的需求。（如机 械设计，工业造型设计等) AUTOCAD,VG,SOLIDEDGE
任何设计活动都具有如下特征：
1). 时空性（设计活动受到时间空间的限制） 2). 设计活动的物质性（所有的设计活动都是在特 定的物质条件约束下进行的，如工程材料，资源） 3). 设计的需求性特征（科学研究和工程设计的最 大区别） 4). 创造性 5). 设计活动的过程性
1.字段
字
段是数据中最基本的用来描述实体某个属性的数
四．现代设计方法的主要内容
1.计算机辅助设计. 1）现代CAD技术的内涵及其主要内容 2）工程数据处理及数据库技术（LISP等） 3）绘图基本原理（图形学）及工程图的绘制
2.产品设计理论与方法
3.计算机辅助工程（CAE）
1）弹性力学基本知识
2）有限元法
3）
应用有限元软件
4.最优化设计
建立在经验与技巧能才的积累上。
3. 中间试验辅助设计阶段 局部试验，模拟试验，作为设计过程的辅助手 段。通过中间试验可取得可靠的数据，选择合 适的结构，从而缩短试制周期，提高设计的可 靠性。
浅析计算机辅助设计及其应用
浅析计算机辅助设计及其应用摘要：随着市场经济的快速发展，计算机辅助设计在工业设计的过程中的逐渐应用，极大的促进了工业设计的发展和工业网络信息化的发展。
在工业生产过程中计算机辅助设计的应用对工业设计产品设计与创新具有重要的现实意义。
关键词：计算机辅助设计；信息技术；应用引言：计算机辅助设计在工业设计中的应用是现阶段工业发展的需要和社会主义市场经济发展的必然，采用先进技术和工艺发展工业是科技进步的体现，是振兴民族工业的必然要求，将计算机辅助设计技术融入到工业生产与工业设计之中，是新时期技术与工业的有机融合，并将计算机辅助设计中优秀的思想和理念与工业设计进行完美的结合将有利于经济的快速发展，从而促进地区经济的腾飞，但计算机辅助设计只是属于技术层面的，要想设计和制作出符合人们要求的工业设计产品还需要结合可持续设计和人性化设计等先进的设计理念。
1.计算机辅助工业设计技术计算机辅助工业设计技术，是计算机辅助工业设计系统的内部支撑技术由于工业设计是一门综合性的交叉性学科，涉及到诸多学科领域，因而计算机辅助工业设计技术也涉及到了CAD技术人工智能技术多媒体技术虚拟现实技术、优化技术、模糊技术、人机工程学等信息技术领域广义上，CAID是CAD的一个分支，许多CAD领域的方法和技术都可加以借鉴和引用。
2.计算机辅助造型技术计算机辅助造型技术经过20多年的探索，已发展到特征造型和参数化、变量化设计阶段，为实体模型向产品模型的转化铺平了道路同时，CIMS并行工程虚拟制造等设计制造模式的发展，使得产品模型必须实现全生命周期中的信息共享各种模型数据的转换和网络传输等问题这些都对计算机辅助造型技术提出了更高的要求。
3.计算机辅助设计技术的应用现状目前，计算机辅助设计被广泛应用于各个企业。
在信息技术小断发展的过程中，计算机辅助设计技术的应用越来越成熟。
应用计算机辅助设计的企、事业单位在市场竞争中具有一定的优势。
这些单位的资金较为充裕，具备的硬件数量较多，计算机软件的更新也比较及时。
计算机辅助设计课程总结
计算机辅助设计课程总结计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）是指利用计算机技术和相关软件辅助进行设计的过程，它在现代设计领域中起着重要的作用。
计算机辅助设计课程旨在培养学生的设计能力和计算机应用能力，使他们能够灵活运用CAD软件进行设计工作。
在这门课程中，我学到了许多有关计算机辅助设计的知识和技能，并从中受益匪浅。
在计算机辅助设计课程中，我学习了CAD软件的基本操作和功能。
通过实践操作，我掌握了CAD软件的界面布局、绘图工具的使用、图层管理、尺寸标注等操作技巧。
我学会了如何利用CAD软件绘制2D图形和3D模型，并能够对其进行编辑和修改。
这为我后续的设计工作打下了坚实的基础。
在课程中我还了解到了CAD软件在不同领域的应用。
CAD软件广泛应用于建筑、机械、电子、航空航天等各个领域。
通过学习实例和案例分析，我了解到CAD软件在这些领域中的具体应用，如建筑设计中的平面布局、立面设计和施工图绘制，机械设计中的零件绘制和装配设计等。
这些实际应用案例使我更加深入地理解了CAD软件的作用和重要性。
在计算机辅助设计课程中，我还学习了CAD模型的参数化设计。
参数化设计是指通过设置参数和约束条件来实现模型的自动化设计。
通过参数化设计，可以快速生成不同规格和形态的模型，提高设计效率。
在课程的实践项目中，我尝试了参数化设计的方法，运用CAD软件中的参数化建模功能，通过调整参数和约束条件，实现了模型的快速设计和修改。
这种方法在实际工程中具有很大的应用价值。
除了CAD软件的基本操作和应用，计算机辅助设计课程还涉及了计算机图形学和三维建模原理等相关知识。
通过学习这些理论知识，我对计算机辅助设计的原理和方法有了更深入的了解。
我了解到计算机图形学是研究计算机生成和处理图像的学科，它涉及到点、线、面的表示和变换、三维模型的建立和渲染等内容。
而三维建模原理则是指通过数学方法和算法来描述和构造三维模型的过程。
略述计算机辅助设计课程教学方法
略述计算机辅助设计课程教学方法计算机辅助设计课程是机械类近机类专业的一门重要的技术基础课程,为适应产品设计的快速发展,优化产品设计结构,提高产品设计效率,该门课程的学习对今后从事产品设计的学生来说至关重要。
根据多年的教学发现,学生对于该门课程的学习积极性并不是很高,旷课迟到的现象时有发生。
经与学生座谈,问卷调查,了解到学生对于该门课程内容和体系的设置大多不感兴趣,认为所学内容与以后从事的工作脱节较为严重。
教学团队对该门课程进行了细致深入地探讨,大刀阔斧地对计算机辅助设计课程的教学内容和体系进行了改革,提出了一套行之有效的方法和教学思路,并在教学过程中加以应用,获得良好的教学效果,促进了我校计算机辅助设计课程的精品建设。
1 计算机辅助设计课程建设的思路和规划1.1 精心规划教学内容,改变广而不精的现象以前的计算机辅助设计课程,通常存在着内容广而不精的现象,有关计算机辅助设计的内容,基本上都会在教学内容中出现,看上去学生可以学习很多内容,然而学生对于这些有关计算机辅助设计的知识通常很难精通。
具体体现就是无法将学習的先进设计理念和方法运用到产品设计中,遇到具体问题往往不知如何入手,就是能够运用到实际的产品设计中,通常也是一知半解,对设计计算结果不知如何分析。
根据上述现状,教学团队组织编写了新的计算机辅助设计课程教学大纲,精心规划了教学内容,编写出版了《计算机辅助设计与制造》教材,并开通了网上教学,成功地申请到上海理工大学精品课程。
配合精品课程建设,新的大纲和教材根据当前市场的设计需求,注重产品的设计需求及应用,删除了一些繁琐复杂的计算机理论知识,更新了一些新的设计理念和方法,引入了一些先进的设计软件与制造软件。
实际教学中除了原有的二维设计理论及AutoCAD软件的应用,依据当前产品设计的发展趋势,增加了通用的有限元分析软件ANSYS的学习和应用,提高了学生对产品设计的分析能力;扩展了常用三维软件的应用,如Solid Works,Pro/E,CATIA 等,增强了学生三维建模的能力,将二维与三维设计融合于一体,更新了传统的设计理念,加深了对设计的理解和深化;将CAD/CAPP/CAM/PDM知识融会教学并应用。
计算机辅助设计和制造技术的发展与应用
计算机辅助设计和制造技术的发展与应用计算机辅助设计和制造技术，简称CAD/CAM技术，是利用计算机辅助进行设计和制造的技术系统。
CAD/CAM技术涵盖了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程分析等多个方面。
这一技术从上世纪60年代开始发展，至今已成为现代工业制造中不可或缺的工具。
本文将重点探讨计算机辅助设计和制造技术的发展历程、应用现状及未来发展方向。
一、背景在过去的制造中，制造业的设计和制造过程都需要纯手工完成。
这种方式既费时费力，而且制造的准确性和质量也无法保证。
为了提高制造效率和产品质量，计算机辅助设计和制造技术应运而生。
二、发展历程20世纪60年代，计算机技术得到了迅猛发展，它开始为制造业提供了新的机遇。
首次出现的计算机辅助设计和制造技术主要应用于航空航天工业的设计和制造中。
这一技术的应用极大地提升了制造工业的效能。
进入1980年代，计算机辅助设计和制造技术得到了进一步的发展，它的应用范围也愈加广泛。
从航空航天工业，到汽车工业，到微电子技术，各种行业都开始在设计和制造的过程中应用计算机辅助设计和制造技术。
1990年代以后，则出现了计算机辅助工程分析技术，为产品的仿真和模拟提供了工具。
三、应用现状如今，计算机辅助设计和制造技术已经成为机械设计和制造领域中不可或缺的技术，它的发展成果在电子、汽车、航空等众多领域都获得了广泛应用。
使用CAD/CAM工具的设计和制造流程，无论是从效率还是准确度，都已经取代了传统的手工设计和生产。
这一技术在制造业中的应用已经不再是一个选择条件，而是一个必备条件。
四、未来发展随着计算机技术的不断发展和便携设备的不断涌现，计算机辅助设计和制造技术在未来会更加广泛的发展。
在虚拟现实和增强现实等技术的不断应用下，计算机辅助设计和制造技术将更加方便、高效地为用户服务。
同时，人工智能和机器学习等技术的发展也将使得这一技术更加精确和高效。
总之，计算机辅助设计和制造技术是现代制造业中逐渐成熟的技术系统。
现代化设计方法的典型案例
现代化设计方法的典型案例随着科技的不断发展，现代化设计方法在各个领域得到了广泛应用。
这些方法旨在提高设计效率、优化设计质量，并降低设计成本。
本文将介绍几个典型的现代化设计方法，并分析其在实际应用中的效果。
一、数字化设计数字化设计是现代化设计方法中最常见的一种，它通过计算机辅助设计（CAD）软件来实现。
CAD软件能够快速、准确地完成设计任务，提高设计精度和效率。
数字化设计的典型案例包括汽车、飞机、建筑等领域的设计。
例如，在汽车设计中，数字化设计使得汽车零部件的制造精度和效率得到了显著提高，同时也降低了制造成本。
二、人工智能辅助设计人工智能技术的发展为设计领域带来了革命性的变革。
人工智能辅助设计（AI-Design）通过机器学习、深度学习等技术，能够自动识别设计问题、生成解决方案，并不断优化。
这种方法的典型案例包括智能家居、智能交通、智能医疗等领域的设计。
例如，在智能家居设计中，人工智能辅助设计能够自动识别家居环境中的各种因素，并据此进行智能化的控制和调节，提高家居生活的舒适度和便利性。
三、绿色设计随着环保意识的不断提高，绿色设计已成为现代化设计方法的重要组成部分。
绿色设计旨在降低产品设计对环境的影响，包括减少能源消耗、降低废弃物排放等。
绿色设计的典型案例包括电子产品、建筑材料等领域的设计。
例如，在电子产品设计中，绿色设计能够降低产品的能耗和废弃物排放，提高产品的可持续性和环保性。
四、模块化设计模块化设计是一种将复杂产品分解为多个可重复使用的模块的设计方法。
这种方法的优点在于能够降低设计成本、提高生产效率，同时也有利于产品的升级和扩展。
模块化设计的典型案例包括智能硬件、可穿戴设备等领域的设计。
例如，在可穿戴设备设计中，模块化设计能够将不同的功能模块进行组合和替换，以满足不同用户的需求，提高产品的灵活性和适应性。
综上所述，现代化设计方法在各个领域的应用已经取得了显著的成效。
数字化设计提高了设计的精度和效率；人工智能辅助设计为设计领域带来了革命性的变革；绿色设计降低了产品设计对环境的影响；模块化设计则有利于产品的升级和扩展。
现代设计方法考试复习资料
现代设计方法复习资料现代设计方法的基本特点：程式性、创造性、系统性、最优化、综合性、计算计化。
优化设计：包括全生命周期优化设计、广义优化设计、集成优化与综合优化等。
计算机辅助设计：是设计人员借助于计算机进行设计的方法，其特点是将人的创造能力和计算机的告诉运算能力，巨大的存储能力和逻辑判断能力很好的结合起来。
有限元法：用有限个单元将连续体离散化，通过对有限个单元作分片插值求解各种力学、物理问题的一种数值方法。
可靠性设计就是先考虑可靠性的一种设计方法。
可靠性表示系统、设备、元器件的功能在规定的田间和规定的时间内稳定程度的特性，它是衡量产品质量的一个重要指标。
可靠性定义为：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
可靠性定义包含的五要素：产品、规定时间、规定条件、规定功能、能力。
世界坐标系：是最常用的坐标系。
该坐标系也称为用户坐标系，是一个符合右手定则的直角坐标系，用来定义在二维平面或者三维世界中的物体，理论上，世界坐标系是无限大且连续的，即它的定义域为实数域。
设备坐标系：图形输出设备（如显示器、绘图仪）自身都有一个坐标系，称之为设备坐标系，是一个二维平面坐标系，其度量单位是步长或像素，因此，它的定义域是整数域且有界。
规格化设备坐标系。
二维图形的变换矩阵： 例题解析：1)绕坐标原点以外的任意一点P(x0 y0)旋转θ角的旋转变换 可分解为： a.平移变换使旋转中心P 平移到坐标原点b.旋转变换绕坐标原点旋转θ角c.平移变换使旋转中心P 回到原来的位置。
组合变换矩阵T ＝T1 · T2 · T3各部分的功能：a b p C d q⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1010011y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100002θθθθcos sin sin cos T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=10100103y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-+--=111000000)cos (sin sin )cos (cos sin sin cos θθθθθθθθy x y x TL m sAbcd可实现图形的比例、对称、旋转、错切四种基本变换。
1概述_计算机辅助设计
1.4 计算机辅助设计的应用
CAD的基本技术 4. 科学计算 模拟真实世界的数学、力学方法。例如有 限元、边界元等计算方法等。
1.4 计算机辅助设计的应用
CAD的基本技术 5. 优化设计 选定在设计时力图改善的一个或几个量作 为目标函数，在一定约束条件下，以数学方 法和电子计算机为工具，不断调整设计参量， 最后使目标函数获得最佳的设计。
计算机辅助设计包括的内容很多，如概念设计、 优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机绘 图等。
1.1 什么是计算机辅助设计
设计的重要性
“设计工作是新产品研制的第一道工序，设计 工作的质量和水平，直接关系到产品质量、性能、 研制周期和技术经济效益”——书本P1 设计的广泛性
除了花草树木这些自然景物，从茶杯到桌子、 建筑、公路、桥梁、火车……所有跟普通人生活 息息相关的物品和工程设施，都需要设计。
1.5 CAD系统的组成与配置
1.5.3.2 常用CAD软件介绍 1. 绘图软件
AutoCAD-欧特克公司 特点：专业制图，三维建模，渲染
1.5 CAD系统的组成与配置
1.5.3.2 常用CAD软件介绍 2. 造型软件
UG-美国麦道 Pro/Engineer-美国参数技术公司 CATIA-法国达索飞机公司 特点：三维，CAD/CAM，参数化设计
16
1.3 CAD的特点
工作内容
• 设计数据库 • 图形数据库 • 应用程序库
17
1.3 CAD的特点
在数据库的基础上开展CAD工作 五个方面：
• • • • • 建立模型； 设计计算； 图形显示； 仿真； 出图样、文档等。
18
1.3 CAD的特点
1）提高设计质量
综合性的技术知识；人机交互使产品设计更加合理； 优化设计；数据的一致性。
药物开发中的计算机辅助设计方法
药物开发中的计算机辅助设计方法近年来，随着计算机技术的迅猛发展，药物开发领域已经迎来了一场革命。
计算机辅助设计方法，作为其中的一项重要技术，为药物研发带来了巨大的变革。
本文将探讨药物开发中的计算机辅助设计方法，从分子模拟到虚拟筛选，展示了这些方法在药物开发中的价值和应用。
药物开发的第一步是分子模拟。
分子模拟通过计算机建立化学模型，模拟药物与靶标分子之间的相互作用。
这种方法可以帮助科学家理解药物在分子层面上的作用机制，从而指导药物设计和优化。
比如，科学家可以利用分子模拟分析药物与靶标分子的结合位点以及分子间的相互作用类型，进而设计具有更好亲合力的药物分子。
通过分子模拟，药物研发的效率和成功率显著提高。
除了分子模拟，虚拟筛选也是药物开发中的一个重要环节。
传统的药物开发需要经历大量的合成和实验过程，耗时耗力且成本高昂。
而虚拟筛选则通过利用计算机快速筛选出具有潜在活性的化合物，从而减少实验的重复性工作。
虚拟筛选可分为结构基于和智能基于两种方法。
结构基于的虚拟筛选是基于已知活性化合物的结构特征进行筛选，而智能基于的虚拟筛选则利用机器学习和人工智能算法，通过学习已知药物和靶标的关系来预测新化合物的活性。
虚拟筛选在药物研发中起到了快速准确地优化和筛选候选化合物的作用，大大提高了药物开发效率。
此外，计算机辅助设计方法在候选药物评估中也发挥了重要作用。
药物的毒性和可溶性是制约其研发成功的重要因素。
利用计算机辅助设计方法，科学家可以预测药物的毒性和生物利用度，从而筛选出更安全和易吸收的候选化合物。
这种方法不仅可以提高药物研发的效率，还可以减少实验动物的使用，减轻对动物的伤害。
然而，计算机辅助设计方法仍然存在一些挑战。
首先，虽然计算机辅助设计方法可以大大减少实验过程，但仍然需要进行实验验证。
计算机模拟和预测的结果可能与实际情况存在差异。
因此，计算机辅助设计方法需要与实验相结合，以确保药物的安全性和有效性。
其次，计算机辅助设计方法需要大量的计算资源，特别是在分子模拟和虚拟筛选方面。
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简述现代设计方法之计算机辅助设计内容摘要：随着科学的发展，新材料、新工艺、新技术的不断出现，产品的更新换代周期日益缩短，促使机械设计方法和技术现代化，以适应新产品的加速开发。
在这种形势下，传统的机械设计方法已经不能完全适应需要，产生和发展了以动态、优化、计算机化为核心的现代设计方法。
我国在20世纪80年代初开始了现代设计方法的研究和推广，经过20年的努力，各种现代设计方法已在机械行业得到普遍的应用。
本篇论文，主要介绍现代设计方法之一的计算机辅助设计。
正文：计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。
在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移、复制和旋转等有关的图形数据加工工作。
CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计）诞生于二十世纪60年代，是美国麻省理工学院提出的交互式图形学的研究计划，由于当时硬件设施昂贵，只有美国通用汽车公司和美国波音航空公司使用自行开发的交互式绘图系统。
二十世纪70年代，小型计算机费用下降，美国工业界才开始广泛使用交互式绘图系统。
二十世纪80年代，由于PC机的应用，CAD（计算机辅助设计）得以迅速发展，出现了专门从事CAD系统开发的公司。
当时VersaCAD是专业的CAD制作公司，所开发的CAD软件功能强大，但由于其价格昂贵，故得不到普遍应用。
而当时的Autodesk（美国电脑软件公司）公司是一个仅有员工数人的小公司，其开发的CAD系统虽然功能有限，但因其可免费拷贝，故在社会得以广泛应用。
同时，由于该系统的开放性，该CAD软件升级迅速。
设计者很早就开始使用计算机进行计算。
有人认为（伊凡.萨瑟兰郡）Ivan Sutherland 在1963年在麻省理工学院开发的Sketchpad（画板）是一个转折点。
SKETCHPAD的突出特性是它允许设计者用图形方式和计算机交互：设计可以用一枝光笔在阴极射线管屏幕上绘制到计算机里。
实际上，这就是图形化用户界面的原型，而这种界面是现代CAD不可或缺的特性。
CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。
随着计算机变得更便宜，应用范围也逐渐变广。
CAD的实现技术从那个时候起经过了许多演变。
这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。
计算机技术的发展使得计算机在设计活动中得到更有技巧的应用。
如今，CAD已经不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更“智能”的部分。
随着电脑科技的日益发展，性能的提升和更便宜的价格，许多公司已采用立体的绘图设计。
以往，碍于电脑性能的限制，绘图软件只能停留在平面设计，欠缺真实感，而立体绘图则冲破了这一限制，令设计蓝图更实体化，3D图纸绘制也能够表达出2D图纸无法绘制的曲面，能够更充分表达设计师的意图。
中国CAD技术起源于国外CAD平台技术基础上的二次开发，随着中国企业对CAD应用需求的提升，国内众多CAD技术开发商纷纷通过开发基于国外平台软件的二次开发产品让国内企业真正普及了CAD，并逐渐涌现出一批真正优秀的CAD开发商。
在二次开发的基础上，部分顶尖的国内CAD开发商也逐渐探索出适合中国发展和需求模式的CAD，更加符合国内企业使用的CAD产品，他们的目的是开发最好的CAD，甚至是为全球提供最优的CAD技术。
至2014年除了提供优秀的CAD平台软件技术以外，一直以来积极推进国产CAD技术的发展，联合众多国产CAD二次开发商组成的国产CAD联盟，更是极大促进了国产CAD的发展壮大，为中国企业提供真正适合中国国情及应用需求的CAD解决方案。
CAD一般指具有超级小型机功能和三维图形处理能力的一种单用户交互式计算机系统。
它有较强的计算能力，用规范的图形软件，有高分辨率的显示终端，可以联在资源共享的局域网上工作，已形成最流行的CAD系统。
个人计算机pc系统价格低廉，操作方便，使用灵活。
80年代以后，pc机性能不断翻新，硬件和软件发展迅猛，加之图形卡、高分辨率图形显示器的应用，以及pc机网络技术的发展，由pc机构成的CAD 系统已大量涌现，而且呈上升趋势。
除了计算机主机和一般的外围设备外，计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备。
交互图形系统对CAD 尤为重要。
图形输入设备的一般作用是把平面上点的坐标送入计算机。
常见的输入设备有键盘、光笔、触摸屏、操纵杆、跟踪球、鼠标器、图形输入板和数字化仪。
图形输出设备分为软拷贝和硬拷贝两大类。
软拷计算机辅助设计CAD贝设备指各种图形显示设备，是人机交互必不可少的；硬拷贝设备常用作图形显示的附属设备，它把屏幕上的图像复印出来，以便保存。
常用的图形显示有三种：有向束显示、存储管显示和光栅扫描显示。
有向束显示应用最早，为了使图像清晰，电子束必须不断重画图形，故又称刷新显示，它易于擦除和修改图形，适于作交互图形的手段。
存储管显示保存图像而不必刷新，故能显示大量数据，且价格较低。
光栅扫描系统能提供彩色图像，图像信息可存放在所谓帧缓冲存储器里，图像的分辨率较高。
除计算机本身的软件如操作系统、编译程序外，CAD主要使用交互式图形显示软件、CAD应用软件和数据管理软件3类软件。
至2014年来国内快速崛起的浩辰CAD、中望CAD 等，和AutoCAD，他们都有很高度兼容，也是用户的选择之一。
交互式图形显示软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看，图形的变换、修改，以及相应的人机交互。
CAD应用软件提供几何造型、特征计算、绘图等功能，以完成面向机械、广告、建筑、电气各专业领域的各种专门设计。
构造应用软件的四个要素是：算法、数据结构、用户界面和数据管理。
数据管理软件用于存储、检索和处理大量数据，包括文字和图形信息。
为此，需要建立工程数据库系统。
它同一般的数据库系统相比有如下特点：数据类型更加多样，设计过程中实体关系复杂，库中数值和数据结构经常发生变动，设计者的操作主要是一种实时性的交互处理。
常用的CAD软件，也就是所谓的三维制图软件，较二维的图纸和二维的绘图软件而言，三维CAD软件能够更加直观、准确地反映实体和特征。
对于专业企业，因为绘制目标不同，还常存在有多种CAD系统并行的局面，那么就需要配置统一的、具备跨平台能力的零部件数据资源库，将标准件库和外购件库内的模型数据以中间格式（比如通用的有IGS、STEP等）导出到三维构型系统当中去，如主流的Autodesk Inventor，SolidWorks,CATIA,中望3D,Pro/E,AutoCAD,UG NX,SolidEdge,Onespace等。
国外，这种网络服务被称为“零部件图书馆”或“数据资源仓库”。
航天航空领域使用较多的为Pro/E，飞机和汽车等复杂产品制造领域则使用Catia居多，而在中小企业使用Solidworks 较多。
在欧美和日本的PLM用户中，基于互联网的PLM零部件数据资源平台LinkAble PARTcommunity（简称PCOM）的知名度一点都不亚于今天我们所熟知的BLOG和SNS这样的网络平台。
21世纪模具制造行业的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化和网络化, 追求的目标是提高产品质量及生产效率,缩短设计周期及制造周期,降低生产成本,最大限度地提高模具制造业的应变能力,满足用户需求。
具体表现出以下几个特征。
标准化:CAD/CAM系统可建立标准零件数据库,非标准零件数据库和模具参数数据库。
标准零件库中的零件在CAD设计中可以随时调用,并采用GT(成组技术)生产。
非标准零件库中存放的零件,虽然与设计所需结构不尽相同,但利用系统自身的建模技术可以方便地进行修改,从而加快设计过程,典型模具结构库是在参数化设计的基础上实现的,按用户要求对相似模具结构进行修改,即可生成所需要的结构。
集成化技术:现代模具设计制造系统不仅应强调信息的集成,更应该强调技术、人和管理的集成。
在开发模具制造系统时强调“多集成”的概念,即信息集成、智能集成、串并行工作机制集成及人员集成,这更适合未来制造系统的需求。
智能化技术:应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、使用)各个环节的智能化,实现生产过程(包括组织、管理、计划、调度、控制等)各个环节的智能化,以及模具设备的智能化,也要实现人与系统的融合及人在其中智能的充分发挥。
网络技术的应用:网络技术包括硬件与软件的集成实现,各种通讯协议及制造自动化协议,信息通讯接口,系统操作控制策略等,是实现各种制造系统自动化的基础。
目前早已出现了通过Internet实现跨国界模具设计的成功例子。
多学科多功能综合产品设计技术:未来产品的开发设计不仅用到机械科学的理论与知识,而且还用到电磁学、光学、控制理论等知识。
产品的开发要进行多目标全性能的优化设计,以追求模具产品动静态特性、效率、精度、使用寿命、可靠性、制造成本与制造周期的最佳组合。
CAD/CAM技术给企业带来了全面的、根本的变革,使传统的企业设计与制造发生了质的飞跃,在全国范围内受到普遍重视和广泛应用。
企业要想进一步跟上时代步伐,CAD/CAM必须要把握好正确的发展方向。
进一步普及行业CAD/CAM技术,努力提高其应用水平。
在国家各项举措的推动下,企业一定要重视CAD/CAM技术的推广和应用,不惜一切代价投入资金引进CAD/CAM技术和人才,促进CAD/CAM技术的应用迈上新台阶。
在CAD/CAM软件的选用上,坚持高、中、低并存。
高档CAD/CAM软件实现了CAD、CAE(计算机辅助工程分析)、CAPP(计算机辅助工艺过程设计)、CAM、PDM(产品数据管理)和PPC(生产计划与控制)等技术的高度集成,能实现设计制造及生产管理的一体化。
这类高档的CAD/CAM软件,典型的有Pro/Engineer、CATIA等国外开发的软件。
中、低档CAD/CAM软件只具备部分功能,但是由于成本低、实用性强,易学易用,所以大部分企业都具备应用条件。
加大创新力度,不断开发具有特色的CAD/CAM软件。
开发CAD/CAM软件的目的应用CAD/CAM技术,科研单位不仅要紧跟时代潮流,加快CAD/CAM软件的二次开发步伐,同时要结合国情、遵守各国规范,面向国内企业发展的需要,加大创新力度。
参考文献：【1】百度百科 .【2】蔡汉明，陈清贵，等.机械CAD/CAM技术【M】.北京：机械工业出版社， 2005.【3】姚英学，蔡颖.计算机辅助设计与制造【M】. 北京：高等教育出版社， 2002.【4】任志宇，施于庆.模具CAD/CAM技术的现状与发展趋势[J].机电工程，2001.。