CAD（計算機輔助技術(shù)(CAXC)認證）

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計算機輔助設(shè)計(Computer Aided Design)指利用計算機及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作。

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在設(shè)計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計人員通常用草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成；由計算機自動產(chǎn)生的設(shè)計結(jié)果，可以快速作出圖形，使設(shè)計人員及時對設(shè)計作出判斷和修改；利用計算機可以進行與圖形的編輯、放大、縮小、平移、復(fù)制和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。

• 中文名：計算機輔助設(shè)計

• 外文名：Computer Aided Design（CAD）

• 簡 稱：CAD

• 誕 生：二十世紀60年代

• 目 錄：

1. 1

2. ?發(fā)展歷程

3. 2 認證

4. 3 系統(tǒng)組成

5. ? 工程工作站

6. ? 個人計算機

7. ? 外圍設(shè)備

8. ? 軟件

9. ? 輔助模型

10. 4 基本技術(shù)

11. 5 基本功能

12. ? 二次開發(fā)

13. ? 用戶界面

14. ? 功能鍵

15. ? 組合功能鍵

16. 1.發(fā)展歷程

CAD(Computer Aided Design，計算機輔助設(shè)計）誕生于二十世紀60年代，是美國麻省理工學(xué)院提出的交互式圖形學(xué)的研究計劃，由于當(dāng)時硬件設(shè)施昂貴，只有美國通用汽車公司和美國波音航空公司使用自行開發(fā)的交互式繪圖系統(tǒng)。

二十世紀70年代，小型計算機費用下降，美國工業(yè)界才開始廣泛使用交互式繪圖系統(tǒng)。

二十世紀80年代，由于PC機的應(yīng)用，CAD（計算機輔助設(shè)計）得以迅速發(fā)展，出現(xiàn)了專門從事CAD系統(tǒng)開發(fā)的公司。當(dāng)時VersaCAD是專業(yè)的CAD制作公司，所開發(fā)的CAD軟件功能強大，但由于其價格昂貴，故得不到普遍應(yīng)用。而當(dāng)時的Autodesk（美國電腦軟件公司）公司是一個僅有員工數(shù)人的小公司，其開發(fā)的CAD系統(tǒng)雖然功能有限，但因其可免費拷貝，故在社會得以廣泛應(yīng)用。同時，由于該系統(tǒng)的開放性，該CAD軟件升級迅速。

設(shè)計者很早就開始使用計算機進行計算。有人認為（伊凡.薩瑟蘭郡）Ivan Sutherland在1963年在麻省理工學(xué)院開發(fā)的Sketchpad（畫板）是一個轉(zhuǎn)折點。SKETCHPAD的突出特性是它允許設(shè)計者用圖形方式和計算機交互：設(shè)計可以用一枝光筆在陰極射線管屏幕上繪制到計算機里。實際上，這就是圖形化用戶界面的原型，而這種界面是現(xiàn)代CAD不可或缺的特性。

CAD最早的應(yīng)用是在汽車制造、航空航天以及電子工業(yè)的大公司中。隨著計算機變得更便宜，應(yīng)用范圍也逐漸變廣。

CAD的實現(xiàn)技術(shù)從那個時候起經(jīng)過了許多演變。這個領(lǐng)域剛開始的時候主要被用于產(chǎn)生和手繪的圖紙相仿的圖紙。計算機技術(shù)的發(fā)展使得計算機在設(shè)計活動中得到更有技巧的應(yīng)用。如今，CAD已經(jīng)不僅僅用于繪圖和顯示，它開始進入設(shè)計者的專業(yè)知識中更“智能”的部分。

隨著電腦科技的日益發(fā)展，性能的提升和更便宜的價格，許多公司已采用立體的繪圖設(shè)計。以往，礙于電腦性能的限制，繪圖軟件只能停留在平面設(shè)計，欠缺真實感，而立體繪圖則沖破了這一限制，令設(shè)計藍圖更實體化，3D圖紙繪制也能夠表達出2D圖紙無法繪制的曲面，能夠更充分表達設(shè)計師的意圖。

國產(chǎn)CAD發(fā)展歷程

中國CAD技術(shù)起源于國外CAD平臺技術(shù)基礎(chǔ)上的二次開發(fā)，隨著中國企業(yè)對CAD應(yīng)用需求的提升，國內(nèi)眾多CAD技術(shù)開發(fā)商紛紛通過開發(fā)基于國外平臺軟件的二次開發(fā)產(chǎn)品讓國內(nèi)企業(yè)真正普及了CAD，并逐漸涌現(xiàn)出一批真正優(yōu)秀的CAD開發(fā)商。

在二次開發(fā)的基礎(chǔ)上，部分頂尖的國內(nèi)CAD開發(fā)商也逐漸探索出適合中國發(fā)展和需求模式的CAD，更加符合國內(nèi)企業(yè)使用的CAD產(chǎn)品，他們的目的是開發(fā)最好的CAD，甚至是為全球提供最優(yōu)的CAD技術(shù)。

至2014年除了提供優(yōu)秀的CAD平臺軟件技術(shù)以外，一直以來積極推進國產(chǎn)CAD技術(shù)的發(fā)展，聯(lián)合眾多國產(chǎn)CAD二次開發(fā)商組成的國產(chǎn)CAD聯(lián)盟，更是極大促進了國產(chǎn)CAD的發(fā)展壯大，為中國企業(yè)提供真正適合中國國情及應(yīng)用需求的CAD解決方案。

2.認證

1.全國計算機輔助技術(shù)認證項目簡介　為深入貫徹落實黨的十七大關(guān)于“大力推進信息化與工業(yè)化融合，促進工業(yè)由大變強”的精神，加快工業(yè)和信息技術(shù)人才培養(yǎng)的步伐，滿足國民經(jīng)濟和社會信息化發(fā)展對工業(yè)和信息技術(shù)人才的需求，我中心決定開展“全國計算機輔助技術(shù)認證”項目（簡稱CAXC項目）。項目主要面向全國各類大中專院校、職業(yè)技術(shù)類院校師生以及希望就職于計算機輔助設(shè)計（CAD）、計算機輔助工程（CAE）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助工藝計劃(CAPP)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)等相關(guān)行業(yè)的社會人員,以提高廣大院校師生和各類工程技術(shù)人員的職業(yè)技能為宗旨，通過專業(yè)、系統(tǒng)的技能課程培訓(xùn)、認證，幫助學(xué)員掌握就業(yè)必備的知識與技能。CAXC項目必將對完善工業(yè)和信息化人才評測體系，加快工業(yè)信息技術(shù)復(fù)合型人才培養(yǎng)起到積極的推動作用。

2.開展全國計算機輔助技術(shù)認證項目的迫切性　制造業(yè)是一個國家發(fā)展的支柱行業(yè)，制造業(yè)的發(fā)展決定著國家的發(fā)展。2011年，我國出口產(chǎn)品以低附加值、勞動密集型產(chǎn)品為主。從現(xiàn)實和發(fā)展的眼光看，把“世界車間”打造成“世界工廠”，把“中國制造”變成“中國創(chuàng)造”勢在必行。

我國大學(xué)生中38%為工科類學(xué)生，雖然畢業(yè)人數(shù)眾多，但是并不能滿足企業(yè)需求。CAXC項目采用現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等先進的教育技術(shù)手段，將最新的、最普及的，最實用的2DCAD/3DCAD/CAE/CAPP/CAM/PDM設(shè)計管理技術(shù)與技能傳送給學(xué)員，使學(xué)員在短期內(nèi)了解工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計流程，極大地縮短了學(xué)員在企業(yè)的實習(xí)周期，學(xué)以致用，快速為企業(yè)設(shè)計更好的產(chǎn)品。

教育部教育管理信息中心在分析各種認證的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展情況，以企業(yè)的實際需求為出發(fā)點, 注重學(xué)習(xí)者的技能訓(xùn)練，改變了傳統(tǒng)的認證模式，在認證的組織和內(nèi)容上邀請國內(nèi)企業(yè)界的專家和國際相關(guān)著名公司加入，確定認證內(nèi)容，并指導(dǎo)和管理認證過程。為了規(guī)范流程，教育部制定了實施規(guī)程，確定專門機構(gòu)和專人對整個過程進行控制，保證項目的權(quán)威性和嚴肅性。

3.系統(tǒng)組成

通常以具有圖形功能的交互計算機系統(tǒng)為基礎(chǔ)，主要設(shè)備有：計算機主機，圖形顯示終端，圖形輸入板，繪圖儀，掃描儀，打印機，磁帶機，以及各類軟件。

工程工作站

一般指具有超級小型機功能和三維圖形處理能力的一種單用戶交互式計算機系統(tǒng)。它有較強的計算能力，用規(guī)范的圖形軟件，有高分辨率的顯示終端，可以聯(lián)在資源共享的局域網(wǎng)上工作，已形成最流行的CAD系統(tǒng)。

個人計算機

pc系統(tǒng)價格低廉，操作方便，使用靈活。80年代以后，pc機性能不斷翻新，硬件和軟件發(fā)展迅猛，加之圖形卡、高分辨率圖形顯示器的應(yīng)用，以及pc機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，由pc機構(gòu)成的CAD 系統(tǒng)已大量涌現(xiàn)，而且呈上升趨勢。

外圍設(shè)備

除了計算機主機和一般的外圍設(shè)備外，計算機輔助設(shè)計主要使用圖形輸入輸出設(shè)備。交互圖形系統(tǒng)對CAD 尤為重要。圖形輸入設(shè)備的一般作用是把平面上點的坐標(biāo)送入計算機。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、光筆、觸摸屏、操縱桿、跟蹤球、鼠標(biāo)器、圖形輸入板和數(shù)字化儀。圖形輸出設(shè)備分為軟拷貝和硬拷貝兩大類。軟拷計算機輔助設(shè)計CAD貝設(shè)備指各種圖形顯示設(shè)備，是人機交互必不可少的；硬拷貝設(shè)備常用作圖形顯示的附屬設(shè)備，它把屏幕上的圖像復(fù)印出來，以便保存。常用的圖形顯示有三種：有向束顯示、存儲管顯示和光柵掃描顯示。有向束顯示應(yīng)用最早，為了使圖像清晰，電子束必須不斷重畫圖形，故又稱刷新顯示，它易于擦除和修改圖形，適于作交互圖形的手段。存儲管顯示保存圖像而不必刷新，故能顯示大量數(shù)據(jù)，且價格較低。光柵掃描系統(tǒng)能提供彩色圖像，圖像信息可存放在所謂幀緩沖存儲器里，圖像的分辨率較高。

軟件

除計算機本身的軟件如操作系統(tǒng)、編譯程序外，CAD主要使用交互式圖形顯示軟件、CAD應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)管理軟件3類軟件。至2014年來國內(nèi)快速崛起的浩辰CAD、中望CAD等，和AutoCAD，他們都有很高度兼容，也是用戶的選擇之一。

交互式圖形顯示軟件用于圖形顯示的開窗、剪輯、觀看，圖形的變換、修改，以及相應(yīng)的人機交互。CAD應(yīng)用軟件提供幾何造型、特征計算、繪圖等功能 ， 以完成面向機械、廣告、建筑、電氣各專業(yè)領(lǐng)域的各種專門設(shè)計。構(gòu)造應(yīng)用軟件的四個要素是：算法 、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用戶界面和數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理軟件用于存儲 、檢索和處理大量數(shù)據(jù)，包括文字和圖形信息。為此，需要建立工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它同一般的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比有如下特點：數(shù)據(jù)類型更加多樣，設(shè)計過程中實體關(guān)系復(fù)雜，庫中數(shù)值和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)常發(fā)生變動，設(shè)計者的操作主要是一種實時性的交互處理。

輔助模型

常用的CAD軟件，也就是所謂的三維制圖軟件，較二維的圖紙和二維的繪圖軟件（比如浩辰CAD）而言，三維CAD軟件能夠更加直觀、準確地反映實體和特征。

對于專業(yè)企業(yè)，因為繪制目標(biāo)不同，還常存在有多種CAD系統(tǒng)并行的局面，那么就需要配置統(tǒng)一的、具備跨平臺能力的零部件數(shù)據(jù)資源庫，將標(biāo)準件庫和外購件庫內(nèi)的模型數(shù)據(jù)以中間格式（比如通用的有IGS、STEP等）導(dǎo)出到三維構(gòu)型系統(tǒng)當(dāng)中去，如主流的Autodesk Inventor，SolidWorks,CATIA,中望3D,Pro/E,AutoCAD,UG NX,SolidEdge,Onespace等。國外，這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)被稱為“零部件圖書館”或“數(shù)據(jù)資源倉庫”。航天航空領(lǐng)域使用較多的為Pro/E，飛機和汽車等復(fù)雜產(chǎn)品制造領(lǐng)域則使用Catia居多，而在中小企業(yè)使用Solidworks較多。在歐美和日本的PLM用戶中，基于互聯(lián)網(wǎng)的PLM零部件數(shù)據(jù)資源平臺LinkAble PARTcommunity（簡稱PCOM）的知名度一點都不亞于今天我們所熟知的BLOG和SNS這樣的網(wǎng)絡(luò)平臺。

4.基本技術(shù)

主要包括交互技術(shù)、圖形變換技術(shù)、曲面造型和實體造型技術(shù)等。

在計算機輔助設(shè)計中，交互技術(shù)是必不可少的。交互式CAD系統(tǒng)， 指用戶在使用計算機系統(tǒng)進行設(shè)計時，人和機器可以及時地交換信息。采用交互式系統(tǒng)，人們可以邊構(gòu)思 、邊打樣、邊修改，隨時可從圖形終端屏幕上看到每一步操作的顯示結(jié)果，非常直觀。

圖形變換的主要功能是把用戶坐標(biāo)系和圖形輸出設(shè)備的坐標(biāo)系聯(lián)系起來；對圖形作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、透視變換 ；通過矩陣運算來實現(xiàn)圖形變換。

計算機設(shè)計自動化計算機自身的CAD，旨在實現(xiàn)計算機自身設(shè)計和研制過程的自動化或半自動化。研究內(nèi)容包括功能設(shè)計自動化和組裝設(shè)計自動化，涉及計算機硬件描述語言、系統(tǒng)級模擬、自動邏輯綜合、邏輯模擬、微程序設(shè)計自動化、自動邏輯劃分、自動布局布線，以及相應(yīng)的交互圖形系統(tǒng)和工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。集成電路CAD有時也列入計算機設(shè)計自動化的范圍。

怎樣去除教育版：打開文件，然后另存為一下，注意保存文件格式為.dxf格式，然后再另存為一次，保存正常格式。

5.基本功能

二維CAD的基本功能：

·平面繪圖：能以多種方式創(chuàng)建直線、圓、橢圓、圓環(huán)多邊形(正多邊形）、樣條曲線等基本圖形對象。

·繪圖輔助工具：提供了正交、對象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等繪圖輔助工具。正交功能使用戶可以很方便地繪制水平、豎直直線，對象捕捉可 幫助拾取幾何對象上的特殊點，而追蹤功能使畫斜線及沿不同方向定位點變得更加容易。

·編輯圖形：CAD具有強大的編輯功能，可以移動、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、陣列、拉伸、延長、修剪、縮放對象等。

·標(biāo)注尺寸：可以創(chuàng)建多種類型尺寸，標(biāo)注外觀可以自行設(shè)定。

·書寫文字：能輕易在圖形的任何位置、沿任何方向書寫文字，可設(shè)定文字字體、傾斜角度及寬度縮放比例等屬性。

·圖層管理功能：圖形對象都位于某一圖層上，可設(shè)定對象顏色、線型、線寬等特性。

·三維繪圖：可創(chuàng)建3D實體及表面模型，能對實體本身進行編輯。

·網(wǎng)絡(luò)功能：可將圖形在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布，或是通過網(wǎng)絡(luò)訪問AutoCAD資源。

·數(shù)據(jù)交換 ：提供了多種圖形圖像數(shù)據(jù)交換格式及相應(yīng)命令。

二維轉(zhuǎn)三維

solprof 命令：在圖紙空間中創(chuàng)建三維實體的輪廓圖像。

solview 命令：使用正交投影法創(chuàng)建布局視口以生成三維實體及體對象的多面視圖與剖視圖。

soldraw 命令：在用 solview 命令創(chuàng)建的視口中生成輪廓圖和剖視圖。

soldraw 命令與 solprof 命令的使用方法及區(qū)別：

soldraw 命令需與 solview 命令配合使用，只能在用 solview 命令創(chuàng)建的視口中生成輪廓圖和剖視圖。

solprof 命令可以單獨使用，即在圖紙空間中的任何視圖上都可以使用，可以創(chuàng)建三維實體的輪廓圖像。

二次開發(fā)

CAD允許用戶定制菜單和工具欄，能利用內(nèi)嵌語言Autolisp、Visual Lisp、VBA、ADS、ARX等進行二次開發(fā)還可以加載運行腳本，實現(xiàn)系統(tǒng)本身所沒有的功能，比如三維自動旋轉(zhuǎn)。

《深入淺出AutoCAD .NET二次開發(fā)》教程介紹了其二次開發(fā)方式，以及各種開發(fā)方式混合開發(fā)的方法。

用途簡介

CAD首先它是一個可視化的繪圖軟件，許多命令和操作可以通過菜單選項和工具按鈕等多種方式實現(xiàn)。而且具有豐富的繪圖和繪圖輔助功能，如實體繪制、關(guān)鍵點編輯、對象捕捉、標(biāo)注、鳥瞰顯示控制等，它的工具欄、菜單設(shè)計、對話框、圖形打開預(yù)覽、信息交換、文本編輯、圖像處理和圖形的輸出預(yù)覽為用戶的繪圖帶來很大方便。其次它不僅在二維繪圖處理更加成熟，三維功能也更加完善，可方便地進行建模和渲染。

用戶界面

CAD系統(tǒng)是一種交互式軟件包，用戶通過界面來與圖形軟件包進行對話。用戶可以通過多種多樣途徑與CAD軟件包實現(xiàn)對話，即除了采用鍵盤輸入、屏幕菜單、鼠標(biāo)、數(shù)字化儀器四種基本輸入控制以外，還采取了高級用戶界面（AdvancedUserInterface），即采取類似視窗的界面。AutoCAD和浩辰、中望等CAD軟件視窗上部第二行是菜單欄（MenuBar），用戶可以通過移動光標(biāo)選擇菜單欄中的菜單項，便出現(xiàn)下拉菜單。下拉菜單中的菜單項將是某類命令或子菜單項。選擇子菜單項可以進一步選擇其子命令。除菜單外，還可以將一些功能控制欄顯示于CAD視窗內(nèi)，這些功能欄就是工具欄。工具欄為某類命令的集合，其控制操作類似菜單項的操作。

功能鍵

F1: 獲取幫助

F2: 實現(xiàn)作圖窗和文本窗口的切換

F3: 控制是否實現(xiàn)對象自動捕捉

F4:數(shù)字化儀控制

F5: 等軸測平面切換

F6: 控制狀態(tài)行上坐標(biāo)的顯示方式

F7: 柵格顯示模式控制

F8: 正交模式控制

F9: 柵格捕捉模式控制

F10: 極軸模式控制

F11: 對象追蹤式控制

組合功能鍵

Ctrl+B: 柵格捕捉模式控制（F9)

Ctrl+P : 打印

Ctrl+C: 將選擇的對象復(fù)制到剪切板上

Ctrl+F: 控制是否實現(xiàn)對象自動捕捉（f3)

Ctrl+G: 柵格顯示模式控制（F7)

Ctrl+J: 重復(fù)執(zhí)行上一步命令

Ctrl+K:超級鏈接

Ctrl+N: 新建圖形文件

Ctrl+M: 打開選項對話框

Ctrl+L : 打開正交模式

Ctrl+0 ：全屏顯示