CAD系统简介课件

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1、2. CAD系统简介2.1 CAD系统的构成与分类 2.2 CAD系统的硬件 2.3 CAD系统的软件 2.4 图形接口与数据交换标准2.5 CAD系统的设计与选择2.6 主要CAD系统介绍 2.1 CAD系统的构成 三个基本构成：计算机：中央处理器，存储器，输入设备（键盘），显示设备。图形输入设备。图形输出设备。 CAD系统的分类 大型机系统（Mainframe-based system）小型机系统（Minicomputer-based system）工程工作站系统（Workstation-based system）微型机系统（Microcomputer-based system） 大型机系

2、统以大型机为主机，集中配备某些公用的外部设备。 主机功能强。 当终端用户过多时，会使系统过载，响应速度变慢。当终端用户过多时，会使系统过载，响应速度变慢。一旦主机发生故障，整个系统就不能工作。一旦主机发生故障，整个系统就不能工作。价格昂贵。价格昂贵。小型机系统 与大型机系统在形式上非常类似，只不过用小型机或超小型机代替图中的主机，用户工作站数量较少，一般在46个。 在速度、精度、存储、计算能力等方面完全满足了复杂CAD/CAM的要求。 这种系统经常与软件搭配在一起销售给用户，这就是7080年代盛极一时的Turnkey System。 工程工作站系统 系统设计遵循这样一种思想：一个工程师使用一台

3、计算机；而且还能使用所有的计算机。前半句话意味着放弃了多用户分时系统多用户分时系统的结构，后半句话意味着采用网络技术网络技术。 系统的单用户性质，保证了优良的时间响应，提高了用户的工作效率。 工作站本身具有强大的分布式计算功能，能够支持复杂的CAD作业，能支持多任务进程。微型机系统 每台微机只配一个图形终端。以保证对操作命令的快速响应。发展非常迅速。 在速度、精度、内外存容量等方面已能满足CAD应用的要求，且价格越来越便宜。 微机上的各种软件，从图形软件、工程分析软件及各种应用软件，满足了用户的大部分要求。 现代网络技术能将许多微机及公共外设连在一起，做到网内资源共享。 微机在速度及内外存方面

4、的限制，使某些大型工程分析，复杂三维造型等CAD作业在微机上运行还有一定的困难。 CAD系统的网络结构 作用：信息交流资源共享局域网（LAN：Local Area Network） 星网 环网 总线网 星网网的中心是一台计算机，也称服务器，一般采用大中型机或超级小型机。周围是若干无外存的工作站，也称无盘结点。星网的优点是所有网上用户星网的优点是所有网上用户均能使用中心计算机上的数均能使用中心计算机上的数据库。据库。缺点是一旦中心计算机出故缺点是一旦中心计算机出故障，则整个系统不能工作。障，则整个系统不能工作。 环网通用于工程工作站或微机连网。 它的优点是网内用户能共它的优点是网内用户能共享任一

5、结点上的数据库或享任一结点上的数据库或文件。文件。当某结点发生故障时，其当某结点发生故障时，其余结点可照常工作。余结点可照常工作。 总线网适用于将差别较大的设备连入网中。公共总线可长达2.5km，可接1024个设备，不够时用中继器再接一条，形成分叉的树形结构。以太网（Ethernet）2. CAD系统简介2.1 CAD系统的构成与分类 2.2 CAD系统的硬件 2.3 CAD系统的软件 2.4 CAD系统的设计与选择2.5 主要CAD系统介绍 2.2 CAD系统的硬件组成q主机 q外存储器 q键盘 q图形输入设备 q图形显示设备 q绘图输出设备 2.2.1 主机组成：中央处理机（CPU：Cen

6、tral Processing Unit）主存储器（也称内存）中央处理机（CPU）CPU包括控制器和运算器。在控制器和运算器中都有寄存器作为暂时的信息写入与取出的地方，存取速度均比从主存储器中存取要快。 主存储器功能：用于存放指令、数据及运算结果（也包括中间结果）。两种主要类型：随机读写存储器（RAM：Random Access Memory）存放各种输入、输出数据及中间结果。与外存储器交换信息。RAM中信息既可读出，也可写入。只读存储器（ROM：Read Only Memory）信息只能读出，不可写入，故信息是不变的，断电后不会丢失。一般用来存放固定程序，如管理、监控、汇编、诊断程序等。主机

7、的技术指标运算速度时钟频率（或称主频） 单位：MHz(兆赫) MIPS106指令s每秒处理指令的平均数 字长CPU每执行一条指令可以从内存提取和处理的数据位数： 32位，64位。 内存容量内存越大，可容纳和处理的程序和数据量就愈大。 2.2.2 外存储设备用来存放暂时不用或等待调用的程序、数据等信息。当使用这些信息时，由操作系统根据命令调入内存。外存储器的特点是容量大，但存取速度慢。常见种类：磁带机 磁盘驱动器（软盘、硬盘） 光盘驱动器 磁带机 存储介质是磁带，只能顺序存取。存取速度较慢，但成本低，存储容量大。可作为很理想的系统备份设备。作为备份，将系统其它存储设备上的信息拷贝在磁带上。一旦由

8、于人为或突然事故而破坏了其它存储器上的资料，则磁带上的备份就可以重新装入。确保整个系统的正常运行以及数据资料的正确性。磁盘驱动器 磁盘驱动器是一种可随机存取的存储设备。其存储介质为磁性圆盘，两种结构形式：硬盘它是由一组同轴的金属圆盘（表面涂覆一薄层磁性物质）、读写头和驱动器所组成的密封机构。旋转速度很高（5400、7200），具有很高的数据读写速度。硬盘的容量很大。软盘软磁盘是由聚酯材料制成的薄圆片，其上涂覆一薄层磁性材料。两种尺寸，旧尺寸是5英寸，新的3.5英寸。 光盘驱动器 存储介质是光盘。采用激光技术进行海量存储，单片双面光盘存储量达2GB；光盘存取速度与硬盘相当；一种是只读光盘，只读光

9、盘驱动器称为CD-ROM； 另有一种是可以反复读写的光盘。 键盘 数字键数字键和字符键字符键用来输入数据和程序。功能键功能键用来输入一个命令或执行一个程序。控制键控制键用来对屏幕和程序进行特殊处理。2.2.3 图形输入设备 三种主要类型：定位设备定位设备操作方式是控制屏幕上的光标并确定它的位置。定位设备除了定位功能外，还兼有拾取目标、选择对象、跟踪录入、徒手画草图等。具体的物理设备有图形输入板及其触笔、光笔、鼠标器、操纵杆（Joy Stick）及跟踪球。数字化仪数字化仪能将放在上面的图形用游标器指点摘取大量的点，进行数字化后存储起来。图象输入设备图象输入设备如摄像机、录像机、扫描仪（Scann

10、er）等，图形经图象数字化及图象处理后输出。光笔光笔( (Light Pen)Light Pen) 检测屏幕上图形的光强，从而使计算机就可知道光笔所指的位置。 定位、拾取和跟踪。鼠标器鼠标器( (Mouse)Mouse) 60年代后期才出现，目前应用十分普遍。 两种类型： 机械式鼠标器机械式鼠标器底部装有一对轴线相互垂直的金属滚轮，当在桌面上移动鼠标器时，滚轮的转动转化成X、Y方向的数值并被记录下来，相应地移动屏幕上的光标。 光学鼠标器光学鼠标器底部有一光源，当鼠标在专用的鼠标板上移动时，采用光束调制及光学编码技术，测出鼠标移动量，随之驱动屏幕光标作相应移动。 鼠标按键可用程序定义，使它们在按

11、下时实现不同的操作功能。 数字化仪数字化仪(Digitizer)图形输入板图形输入板( (DigitizingTablet) )数字化仪台面大，常见尺寸为9001200及200l300(mm)，分辨率和精度分别可达0.025和0.076(mm)。定位工具是带有十字叉丝的游标器。图形输入板较小，尺寸为280280到900900(mm)，分辨率也低，一般为0.13mm。定位工具是细长的触笔。数字化仪数字化仪(Digitizer)图形输入板图形输入板( (DigitizingTablet) )二者的工作原理相同。 操作时触笔或游标叉丝对准某一点，并按下按钮，这时靠某种藕合原理，如电磁耦合产生信号，经

12、A/D转换为(x,y)坐标，送给计算机。 数字化仪数字化仪(Digitizer)图形输入板图形输入板( (DigitizingTablet) )数字化仪时常用来摘取放在它上面的工程图上的大量点，经数字化后存储起来，以此作为图形输入的一种手段。图形输入板则更多地用于交互设计，使用时大多数划出一个台板图形区图形区，其余部分放置菜单，称为菜单区菜单区。台板图形区与显示屏之间存在一种映射关系屏幕光标将随触笔或游标的移动而移动，如移出了台板图形区范围，屏幕光标将随之消失。 图形扫描仪图形扫描仪 将图像通过光电扫描生成点阵信息存储到计算机内。在CAD作业中，可以将图纸扫描到计算机内形成点阵文件，再经专门的

13、矢量化识别程序自动生成矢量文件,从而交由大多数CAD绘图系统进行处理。这种技术大大缩短了已有图纸的输入时间，其缺点是矢量识别的正确率不是很理想，但仍是建立大型图库的有效方法。2.2.4 绘图输出设备 CAD系统设计的结果在大部分情况下仍然要画在纸上，以便在生产中使用及交流。这类输出设备统称为硬拷贝机：打印机绘图机打印机打印机 打印机既能打印字符型文件，又能打印图形，是最廉价的输出设备。可分撞击式撞击式与非撞击式非撞击式两种。前者用得最多的是点阵打印机，打印头分别有9，24，32针等几种，由计算机控制每个针头的撞击，通过色带印在纸上。非撞击式打印机可采用喷墨技术、激光技术、静电复印技术等，这类打

14、印机速度快，无噪声，但目前价格较贵。 自动绘图机自动绘图机 滚筒式平台式 平面电机型 其它新型绘图机，如静电绘图机、喷墨绘图机、缩微胶片绘图机等。滚筒式 X、Y向驱动部分：图中1和5两台步进电机分别使滚筒旋转(产生X向运动)和笔架移动(产生Y向运动)，使笔在纸上画出各种图形。Z向驱动部分：用电磁铁控制抬笔与落笔。送纸部分：使纸与滚筒一起移动。人工调整操作部分：调整绘图位置，使图形画在合适位置上。平台式 滚筒式滚筒式绘图机结构简单，占地面积小，价格较低，所绘图纸可长达数十米，但速度低，精度较差，广泛用在机械与土建等行业中。平台式平台式特点是台面大，可达26m，精度高，速度快，适用于造船、汽车、飞

15、机及大规模集成电路的图形输出；缺点是结构复杂，占地面积大，价格贵。 平面电机型 滚筒式及平台式绘图机的共同特点是将计算机送来的图形信息变成执行电机的脉冲信号，执行电机通过一套机械传动装置驱动画笔移动。因此它们的绘图速度和精度都受到机械传动系统的影响，一般绘图速度在330m/min之间，而且随机械磨损的增加绘图精度降低。 1968年发明了直流电机，于是出现了平面电机型绘图机，省掉了机械传动系统，直接由平面电机控制绘图头移动，速度快，精度高，绘图速度可达6090m/min。平面电机型台板实际是平面电机的定子。绘图头内有四个“动子”，与台板(定子)相互作用产生移动，其中两个动子控制X方向移动，另两个

16、则控制Y方向移动。笔架装在绘图头上。自动绘图机的主要技术指标 绘图速度绘图速度一般为一般为l248m/ /min。步距（分辨率）步距（分辨率）一般为一般为0.010.1mm/ /步，步距越小，图形精度越高。步，步距越小，图形精度越高。绘图精度绘图精度静态精度静态精度：画笔单方向移动时，实际移动距离与按脉冲画笔单方向移动时，实际移动距离与按脉冲计算的位移差。计算的位移差。重复精度重复精度：画笔从出发点移动一定距离后，再回到出发画笔从出发点移动一定距离后，再回到出发点，出发点与实际终点之间的偏差；点，出发点与实际终点之间的偏差；零位精度零位精度：画笔从零位移动到允许的最大距离后，再返画笔从零位移动

17、到允许的最大距离后，再返回零位时，零位与实际终点间的偏差。回零位时，零位与实际终点间的偏差。功能功能能够控制绘图幅面（能够控制绘图幅面（A0、A1、A3等等）；）；画笔数量；画笔数量；其它辅助功能其它辅助功能（如插补功能、曲线拟合功能等如插补功能、曲线拟合功能等）。）。2.2.5 图形显示设备 阴极射线管(CRT：Cathode Ray Tube)占统治地位的显示器件液晶显示器激光显示器光二极管显示器等离子体显示器CRT显示器工作原理CRT由装在一个玻璃壳内的电子枪、偏转系统及荧光屏组成。 CRT显示器工作原理电子枪产生沿着管轴方向(Z轴)的电子束，能控制电子束强度。 电子枪发射出的电子分散在

18、各个方向，聚焦系统将它们集中，使电子束在荧光屏上聚焦成一个细小的圆点。 为使光点在荧光屏上移动，必须采用偏转系统使电子束偏转，产生产生X及Y方向的偏转。 位于管壁内侧的荧光层受高速电子束的轰击而发生光点，在电子束停止轰击后，人们观察到的是待续发出的磷光，称为余辉(余辉时间非常短暂，一般在0.51ms之间)。 由上可见，我们可以在计算机与CRT间安排一个显示控制显示控制环节环节，该环节接受来自计算机的图形信息，然后将其转换成偏转系统所需的控制信号以及电子枪的控制信号，控制电子束的偏转及明暗强度，产生图形及字符。分辨率电子束产生的光点直径通常为0.250.5mm，若取屏幕的有效面积为3030cm2

19、，则可在屏幕上构成了10241024个网格，也称为栅格，其单位约等于0.3mm。 同样大小的屏幕，如光点直径小，则网格数就可增多，称分辨率高（分辨率是指两个光点之间的最小距离，是指分辨能力大小的物理量）。分辨率越高图形线条越平滑，图形越清晰。目前微机显示器的光点有约0.26及0.32mm等，分辨率已超过1024768。扫描方式图形显示器按电子束的扫描方式分为随机扫描与光栅扫描两种：随机扫描随机扫描方式指屏幕上的图形是按矢量线段一笔一笔画出的，其顺序完全按用户的绘图指令来决定，如图(a)。光栅扫描光栅扫描则像电视机电视机那样，电子束从左到右，从上到下按固定的频率扫描，遇到图形时，相应栅格发光由此

20、显示出图形或字符，如图(b)。使用光栅扫描方式的显示器称为光栅显示器。光栅显示器的工作原理将显示屏按水平及垂直方式划分成矩阵，将划分成的单元称为象素，每个象素有自己的屏地址，假如屏的分辨率为NM，则意味着有N列及M行的象素。把要显示的图形也按此方式离散成象素，每个象素有一定的值，该值代表该点的明暗度或颜色，此过程称为图形的光栅化光栅化 。光栅化后的象素是与屏幕一一对应的，通过图象显示系统，由显示处理器逐行取出象素信息，再由偏转及颜色系统将信息进行D/A转换，在CRT屏幕上显示出来。特点：这种显示原理与原始图形的复杂程度无关。由于电子束轰击荧光层产生亮点的时间十分短暂，所以要想保持图形不闪烁，就

21、必须以3060次/s的频率刷新图像。光栅显示器的工作原理象素的灰度和颜色光栅化后的象素值存放在帧缓存中，每个单元地址与屏幕上的象素地址是一一对应的，但单元位数不同：当只存1位时，则代表该象素亮或不亮，图形只有黑白效果。如有 8 位（如图中所示，也称位面1到位面8），则每个象素值的变化有256种，就可用来表示不同灰度或颜色，图形就有灰度和彩色。常用的是 4位或8位、16位、24位、32位，可以表示十分丰富的色彩等级。2. CAD系统简介2.1 CAD系统的构成与分类 2.2 CAD系统的硬件 2.3 CAD系统的软件 2.4 图形接口与数据交换标准2.5 CAD系统的设计与选择2.6 主要CAD

22、系统介绍 2.3 CAD2.3 CAD系统的软件组成系统的软件组成CADCAD软件系统的发展软件系统的发展 CAD系统作为计算机应用系统的一个重要分支，经历了三个发展阶段： 集中式系统：一台主机控制多台终端（早期模式，80年代中期，微机没普及）；分离式系统：一台主机一套系统，相互之间毫无关联（工作站与微机的发展）；分布式系统：网络时代的产物，C/S或B/S结构，支持异地、异构（采用工作站和微机网络系统）。2.3 CAD2.3 CAD系统的软件组成系统的软件组成2.3.1 系统组成系统软件支撑软件应用软件CAD组成层次架构2.3.2 系统软件概念提供CAD运行环境的通用软件或工具软件。分类操作系

23、统 Windows、UNIX、Linux、DOS、OS等。网络服务软件服务器操作系统、文件服务器软件、通信软件等。基础算法、界面支撑类库VC+、VB的基础算法、图形界面类库。2.3.3 支撑软件概念在系统软件的基础上开发的满足CAD用户一些共同需要的通用软件或工具软件。分类计算机分析软件常用数学方法库及其可视化有限元分析优化设计集成化CAD/CAM/CAE软件 AutoCAD、SolidWorks、UG、ProE、CATIA数据库管理系统（DBMS）SQL Server、Oracle、Sybase、Access各种图形接口、数据交换接口 2.3.4 应用软件在系统软件、支撑软件的基础上，针对某

24、一专门领域的需要而研制的软件。通常由用户结合当前设计工作自行开发，也称为“二次开发（Secondary Development）”。与支撑软件比较：应用软件主要是为某一特定产品开发出来的软件，而支撑软件是一些通用性的软件；应用软件通常利用已有的支撑软件的技术及二次开发功能，而不是从头开始；支撑软件一般市场上买的到，而应用软件需要用户开发；应用软件逐步商品化成通用软件后，也可以称为支撑软件。2. CAD系统简介2.1 CAD系统的构成与分类 2.2 CAD系统的硬件 2.3 CAD系统的软件 2.4 图形接口与数据交换标准2.5 CAD系统的设计与选择2.6 主要CAD系统介绍 图形接口针对高级

25、语言而提供的接口程序（函数库），以实现图形到设备的输出。依赖于所用的操作系统的图形接口：Borland C+提供的DOS版BGI接口。Windows的GUI提供与设备无关的绘图结构（GDI）。UNIX操作系统的具有统一接口的Xlib库。统一不同硬件环境和操作系统平台下的接口：GKS、GKS-3D、PHIGS、GL/OpenGL数据交换标准为了满足不同CAx应用系统之间对工程产品模型的数据交换和数据共享的需要，制订了图形（产品）信息交换标准：DXF：Data Exchange FormatIGES：Initial Graphics Exchange SpecificationSTEP：Stand

26、ard for the Exchange of Product model dataIGES在不同的CAD/CAM系统之间进行交换数据。过去常采用的方法是把一个系统产生的数据文件翻译成另一个CAD/CAM系统能识别的数据文件。 多个CAD/CAM系统就需要多个翻译器基本图形转换规范IGES：如数据要从系统A传递到系统B，必须由系统A中的IGES前处理器把这些传送的数据格式转换为IGES格式，再由系统B中的IGES后处理器把其从IGES格式转换为该系统内部的数据格式，反之亦然。IGES已于1982年成为ANSI标准，目前虽然不是ISO标准，实际上已是工业标准。IGES特点特点数据格式相对简单。不

27、能精确地完整转换数据，其原因是在不同的CAD/CAM系统之间许多概念不一样，使得某些定义数据或信息会丢失。在转换数据的过程中可能会产生错误，且很难确定，常要人工去处理IGES文件。产生的数据量太大。 STEP 国际标准化组织ISO制定的产品模型数据转换标准。 克服IGES存在的问题，扩大转换CAD/CAM系统中几何、拓扑数据的范围。 产品数据模型覆盖产品整个生命周期，全面定义了产品所以的数据单元，包括设计、分析、制造、测试、检验零部件或机构所需的几何、拓扑、公差、关系、属性和性能等数据。 针对不同的领域制定了相应的应用协议 ，覆盖的领域包括二维工程图、一般机械设计和工艺、造船、建筑、汽车制造等

28、。 2. CAD系统简介2.1 CAD系统的构成与分类 2.2 CAD系统的硬件 2.3 CAD系统的软件 2.4 图形接口与数据交换标准2.5 CAD系统的设计与选择2.6 主要CAD系统介绍 2.5 CAD系统设计与选型原则明确系统的需求明确系统的需求 设计哪类产品=解决问题的深度。要达到的具体目标=存在的关键技术。 确定近期目标与长远目标确定近期目标与长远目标 近期目标：根据人力、资金、现有技术水平。长远目标：考虑到将来的发展。确定系统的集成水平确定系统的集成水平 数据库、网络、数据交换、各种接口等。CAD系统的设计原则选择CAD系统的准则 硬件系统要有良好的开放性且符合工业标准。硬件系

29、统要有良好的开放性且符合工业标准。 软件系统要满足以下三点要求：软件系统要满足以下三点要求： 基于标准操作系统 良好的用户界面 技术文档齐全，可读性好功能齐全（零件、曲面、装配、绘图、接口、功能齐全（零件、曲面、装配、绘图、接口、专业功能等）。专业功能等）。 良好的二次开发接口。良好的二次开发接口。 可靠性高，维护简单，性能价格比优良。可靠性高，维护简单，性能价格比优良。 良好的售后服务良好的售后服务，持续的支持能力。持续的支持能力。主要商用CAD、CAE系统AutoCAD由美国AutoDesk公司支持SolidWorksPro/ECATIA由法国Dassault公司开发，IBM公司统一销售U

30、G NX由美国麦道（MD）公司开发，现将 I-deas并购ANSYSMSC NASTRANADAMS由美国SolidWorks公司开发，现被Dassault并购 2. CAD系统简介2.1 CAD系统的构成与分类 2.2 CAD系统的硬件 2.3 CAD系统的软件 2.4 图形接口与数据交换标准2.5 CAD系统的设计与选择2.6 主要CAD系统介绍 2.6 常用CAD软件简介SolidWorksl最早基于Windows原创的三维设计软件产品。l友好的界面，易学易用、价格便宜、性价比高。l完全自动捕捉设计意图和引导设计修改。l装配设计中可以直接参照已有的零件生成新的零件，支持“自顶而下(top

31、-down)”方法还是“自底而上(bottom-up)”的方法进行装配设计。l全面的零件实体建模功能，二维和三维全关联。l标注和细节绘制工具，能快捷地工程图纸。l具有全相关的钣金设计能力。l提供完整的、免费的开发工具(API)，用户可以用微软的Visual Basic、Visual C+或其它支持OLE的编程语言建立自己的应用方案。l丰富的数据转换接口。Pro/El Pro/Engineer是一套由设计至生产的机械自动化软件，是新一代产品造型系统，采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型。l 建立在统一底层上的数据库上，工程中的资料全部

32、来自一个库，在整个设计过程的任何一处发生改动，可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。l Pro/E发展了三维线框设计的思想，首先建立基准面，在基准面上勾画二维草图，用扫成法将二维轮廓引伸成三维形体。依次更换参考面，用显式操作生成形体，尽量避免面面求交、裁剪等复杂的集合运算。l 随时记录特征元素的生成操作过程，当修改标注尺寸值后，用尺寸驱动方法修改相应二维轮廓，重新运行零件设计过程的全部操作命令，由此实现参数化特征建模，使曲面、实体、参数化特征设计融为一体，可以任意构造复杂零件和装配件，并且修改操作比较方便。CATIAl达索飞机公司1967年用Bzier曲面建立飞机外形数学模型，1970年展开

33、幻影数字化设计。1974年扩大CAD规模，从美国引进洛克希德飞机公司CADAM系统，1975年耗资100万美元引进CADAM源程序。l1977年开发三维交互CAD软件，1978年投入使用CATIA。同时建立主数据库，统一CADAM二维结构图和CATIA三维模型文件。1981年IBM公司开始负责经销CATIA系统，并组建达索系统公司。l1990年IBM用2.7亿美元收购CADAM，1992年托付达索管理，1997年3.1亿美元收购SolidWorks，1997年1.05亿美元收购Deneb精益制造布局仿真软件Delmia，1998年在美成立ENOVIA公司开发PDM II，1998年达索接管法国

34、马特拉（MATRA）的CAD/CAM业务，包括Euclid等，1999年收购SmarTeam业务，2000年用2150万并购ACIS 3D业务。l至此，达索/CATIA完成了PLM的战略布局，形成产品全生命期的CAD/CAM/CAE/PDM II一体化管理，为数字化企业提供电子商务的完整工具，实现产品从初步设计到售后服务的全过程仿真。l其中CATIA和SolidWorks支持产品数字化设计和仿真，Delmia完成精益制造过程的数字定义和仿真，Enovia提供数字化产品、过程和资源的集成化、分布式协同管理，三者构成产品全生命期流程，支持企业协同的知识重用。lCATIA V4适合IBM主机和工作站

35、，1998年推出CATIA V5基于Windows NT。CATIA V4的曲面系统使用Bzier形式，现在改成NURBS形式，采用DCM的约束管理组件。CATIA V4是1993年推出的，有113种独立功能模块。 UGUG是Unigraphics Solutions公司的旗舰产品。首次突破传统的CAD/CAM模式，优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和表面功能结合，也被大多数CAD/CAM软件厂商所采用。UG起源于美国麦道飞机公司，它是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件。90年代初，美国通用汽车公司选中UG作为全公司的CAD、CAE、CAM、IMAN作为CIM主导系

36、统，进一步推动了UG发展。1997年10月Unigraphics Solutions公司与Intergraph公司签约，合并了后者的机械CAD产品，将微机版的Solid Edge软件统一到Parasolid平台上。为了实现强强联手的发展战略，2001年EDS并购了SDRC， 2003年11月，UGS从EDS中分离出来独立发展，2004年SDRC的I-DEAS和EDS的UG推出第一个合并版本NX1.0。UG形成了一个从低端到高端，兼有UNIX工作站版和Windows NT微机版的较完善的企业级CAD、CAE、CAM、PDM集成系统。 UG具有以下功能：l特征建模工具，包括基准特征、基本特征、扫特

37、征、成型特征、过渡特征、属性特征、用户自定义特征等。l曲面建模工具，包括自由曲线/曲面设计、基本曲面造型、高级曲面造型、复杂公式曲面造型、曲线/曲面品质分析等。l零件设计工具，包括零件结构树、局部结构的输入、装配模式下的零件设计、二维与三维双向驱动、基于典型零件库的零件设计等。l装配设计工具，包括约束管理、装配导航、结构树管理、并行装配设计管理、BOM管理、爆炸图、截面图、装配环境下零件、工程图设计、全关联设计、装配分析等。l工程图设计工具，包括视图生成、二维画图工具、标注工具、工程图编辑、输出打印等。l运动机构仿真工具，包括运动副定义、运动条件定义、分析计算、运动仿真、基本机构、组合机构类型定义、分析数据可视化等。l接口工具，包括与其它CAD、CAE、CAM、PDM、CAPP、ERP等接口。小结重点介绍CAD系统的软、硬件组成及CAD系统体系结构。简单介绍了目前市场上主流CAD系统及其特点。思考题了解CAD系统的软硬件组成。了解CAD系统体系结构。了解目前市场主流CAD系统特点。了解CAD选型原则。