第02章CAD系統(tǒng)的組成

1、 2.1 2.1 系統(tǒng)的類型系統(tǒng)的類型 1. 主機(jī)系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng) 主機(jī)系統(tǒng)又稱為大型機(jī)系統(tǒng)，這類系統(tǒng)以一臺(tái)大主機(jī)系統(tǒng)又稱為大型機(jī)系統(tǒng)，這類系統(tǒng)以一臺(tái)大(中中)型計(jì)算機(jī)為中型計(jì)算機(jī)為中 心，采用分時(shí)操作系統(tǒng)集中支持幾十個(gè)、甚至上百個(gè)心，采用分時(shí)操作系統(tǒng)集中支持幾十個(gè)、甚至上百個(gè)CAD終端運(yùn)行。主終端運(yùn)行。主 機(jī)系統(tǒng)通常具有高速、大容量的內(nèi)存和外存，可配置高精度、高速度、機(jī)系統(tǒng)通常具有高速、大容量的內(nèi)存和外存，可配置高精度、高速度、 大幅面的圖形輸入大幅面的圖形輸入/輸出設(shè)備，通常用于運(yùn)行規(guī)模較大的支撐軟件或自輸出設(shè)備，通常用于運(yùn)行規(guī)模較大的支撐軟件或自 行開(kāi)發(fā)的大型應(yīng)用軟件，可以將設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算

2、、圖形處理等工作結(jié)行開(kāi)發(fā)的大型應(yīng)用軟件，可以將設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、圖形處理等工作結(jié) 合起來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的合起來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的CAD工作。由于是多用戶系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)共用一個(gè)工作。由于是多用戶系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)共用一個(gè) 集中的大型數(shù)據(jù)庫(kù)。集中的大型數(shù)據(jù)庫(kù)。 主機(jī)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的應(yīng)用處理功能，但它要求使用單位具有雄厚的主機(jī)系統(tǒng)具有強(qiáng)大的應(yīng)用處理功能，但它要求使用單位具有雄厚的 資金實(shí)力，原始投資一般較大。另外，一旦主機(jī)出現(xiàn)故障，將影響所有資金實(shí)力，原始投資一般較大。另外，一旦主機(jī)出現(xiàn)故障，將影響所有 用戶，而且，隨著同時(shí)使用終端的用戶的增加或計(jì)算工作量的加大將使用戶，而且，隨著同時(shí)使用終端的用戶的增加或計(jì)算工作

3、量的加大將使 系統(tǒng)響應(yīng)變慢。這種情況在進(jìn)行表面模型處理、消隱、大型有限元分析系統(tǒng)響應(yīng)變慢。這種情況在進(jìn)行表面模型處理、消隱、大型有限元分析 等工作時(shí)尤為顯著。因此，主機(jī)系統(tǒng)主要應(yīng)用于少數(shù)的飛機(jī)、汽車、船等工作時(shí)尤為顯著。因此，主機(jī)系統(tǒng)主要應(yīng)用于少數(shù)的飛機(jī)、汽車、船 舶等超大型企業(yè)。舶等超大型企業(yè)。 主機(jī)系統(tǒng)在主機(jī)系統(tǒng)在20世紀(jì)世紀(jì)70年代較為流行，目前一般已不再采用。年代較為流行，目前一般已不再采用。 2. 小型機(jī)系統(tǒng)小型機(jī)系統(tǒng) 這類系統(tǒng)出現(xiàn)于這類系統(tǒng)出現(xiàn)于20世紀(jì)世紀(jì)70年代后期。小型機(jī)系統(tǒng)以年代后期。小型機(jī)系統(tǒng)以32位超級(jí)小型機(jī)位超級(jí)小型機(jī) 為主機(jī)，通常帶有幾個(gè)到十幾個(gè)終端，是由從事為主機(jī)

4、，通常帶有幾個(gè)到十幾個(gè)終端，是由從事CAD技術(shù)開(kāi)發(fā)的公司專技術(shù)開(kāi)發(fā)的公司專 門(mén)為用戶配置的計(jì)算機(jī)配套系統(tǒng)。門(mén)為用戶配置的計(jì)算機(jī)配套系統(tǒng)。 小型機(jī)系統(tǒng)配有專用的硬件和軟件，且兩者緊密結(jié)合、配套使用。小型機(jī)系統(tǒng)配有專用的硬件和軟件，且兩者緊密結(jié)合、配套使用。 小型機(jī)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的工作針對(duì)性，系統(tǒng)價(jià)格昂貴，其小型機(jī)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的工作針對(duì)性，系統(tǒng)價(jià)格昂貴，其CAD作業(yè)水平主作業(yè)水平主 要取決于所配置的軟件功能。這類要取決于所配置的軟件功能。這類CAD系統(tǒng)適于中等規(guī)模企業(yè)的應(yīng)用要系統(tǒng)適于中等規(guī)模企業(yè)的應(yīng)用要 求，缺點(diǎn)是系統(tǒng)的針對(duì)性過(guò)強(qiáng)，用戶難以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，應(yīng)用范圍受到限求，缺點(diǎn)是系統(tǒng)的針對(duì)性過(guò)強(qiáng)，用戶難

5、以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，應(yīng)用范圍受到限 制。制。 目前，此類系統(tǒng)大多已被淘汰。目前，此類系統(tǒng)大多已被淘汰。 3. 工作站系統(tǒng)工作站系統(tǒng) 工作站包括工程工作站和圖形工作站，是為滿足用戶在工程和圖形工作站包括工程工作站和圖形工作站，是為滿足用戶在工程和圖形 圖像處理上的專業(yè)需求和克服原有大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)由于其系統(tǒng)圖像處理上的專業(yè)需求和克服原有大型計(jì)算機(jī)、小型計(jì)算機(jī)由于其系統(tǒng) 龐大，不能適應(yīng)工程和圖形處理中靈活多變的缺點(diǎn)而研制的專用計(jì)算機(jī)。龐大，不能適應(yīng)工程和圖形處理中靈活多變的缺點(diǎn)而研制的專用計(jì)算機(jī)。 工作站具有強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算、豐富的圖形處理、靈活的窗口及網(wǎng)絡(luò)工作站具有強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算、豐富的圖形處理、

6、靈活的窗口及網(wǎng)絡(luò) 管理等功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以共享系統(tǒng)資源。由于工作站具有便于逐步投管理等功能，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以共享系統(tǒng)資源。由于工作站具有便于逐步投 資、逐步發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，因而受到了用戶的廣泛歡迎。資、逐步發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，因而受到了用戶的廣泛歡迎。 目前，大多數(shù)高端目前，大多數(shù)高端CADCAD支撐軟件和應(yīng)用軟件主要以工程工作站為運(yùn)支撐軟件和應(yīng)用軟件主要以工程工作站為運(yùn) 行平臺(tái)。隨著工作站本身的性能發(fā)展，向上越來(lái)越多地覆蓋了中、小型行平臺(tái)。隨著工作站本身的性能發(fā)展，向上越來(lái)越多地覆蓋了中、小型 機(jī)乃至大型機(jī)、巨型機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，向下則可與個(gè)人計(jì)算機(jī)爭(zhēng)奪巨大的機(jī)乃至大型機(jī)、巨型機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，向下則可與個(gè)人計(jì)算機(jī)

7、爭(zhēng)奪巨大的 低端市場(chǎng)。低端市場(chǎng)。 4. 微機(jī)系統(tǒng)微機(jī)系統(tǒng) 隨著微機(jī)運(yùn)算和圖形處理性能的迅速提高，許多過(guò)去只能在工作站隨著微機(jī)運(yùn)算和圖形處理性能的迅速提高，許多過(guò)去只能在工作站 上運(yùn)行的著名高端上運(yùn)行的著名高端CADCAD支撐軟件如支撐軟件如CATIACATIA、UGUG、Pro/EPro/E、I-DEASI-DEAS等，目等，目 前均有移植到微機(jī)上的版本，使微機(jī)系統(tǒng)不僅具有較強(qiáng)的分析計(jì)算能力，前均有移植到微機(jī)上的版本，使微機(jī)系統(tǒng)不僅具有較強(qiáng)的分析計(jì)算能力， 而且還可以滿足處理三維圖形的要求。但由于微機(jī)總體上在運(yùn)算和圖形而且還可以滿足處理三維圖形的要求。但由于微機(jī)總體上在運(yùn)算和圖形 處理性能上與

8、工作站仍有相當(dāng)?shù)牟罹嗵幚硇阅苌吓c工作站仍有相當(dāng)?shù)牟罹? (盡管隨著微機(jī)性能的迅速提高，盡管隨著微機(jī)性能的迅速提高， 二者的差距正在日益縮小二者的差距正在日益縮小) )，微機(jī)，微機(jī)CADCAD系統(tǒng)目前主要用于運(yùn)行中、低端的系統(tǒng)目前主要用于運(yùn)行中、低端的 CADCAD支撐軟件和應(yīng)用軟件。支撐軟件和應(yīng)用軟件。 微機(jī)微機(jī)CADCAD系統(tǒng)具有豐富的商品化支撐軟件與應(yīng)用軟件，其原始投資系統(tǒng)具有豐富的商品化支撐軟件與應(yīng)用軟件，其原始投資 少、見(jiàn)效快、成本低、具有良好的可擴(kuò)充性。因此，這類系統(tǒng)受到中小少、見(jiàn)效快、成本低、具有良好的可擴(kuò)充性。因此，這類系統(tǒng)受到中小 型企業(yè)和個(gè)人用戶的普遍歡迎，預(yù)計(jì)它將成為今后國(guó)

9、內(nèi)外中小企業(yè)開(kāi)展型企業(yè)和個(gè)人用戶的普遍歡迎，預(yù)計(jì)它將成為今后國(guó)內(nèi)外中小企業(yè)開(kāi)展 CADCAD工作的主要型式，并在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)與工作站互為補(bǔ)充。工作的主要型式，并在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)與工作站互為補(bǔ)充。 5. 基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)-工作站系統(tǒng)工作站系統(tǒng) 對(duì)于獨(dú)立的微機(jī)對(duì)于獨(dú)立的微機(jī)CAD系統(tǒng)和在一定范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的工作站系統(tǒng)和在一定范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的工作站CAD系統(tǒng)，系統(tǒng)， 其作業(yè)的分散性和各自獨(dú)立或孤島式的工作方式，使得設(shè)計(jì)信息無(wú)法進(jìn)其作業(yè)的分散性和各自獨(dú)立或孤島式的工作方式，使得設(shè)計(jì)信息無(wú)法進(jìn) 行充分的交流，也無(wú)法使各種作業(yè)協(xié)調(diào)一致地進(jìn)行。由于并行工程的要行充分的交流，也無(wú)法使各種作業(yè)協(xié)調(diào)一致地進(jìn)

10、行。由于并行工程的要 求和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)求和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)工作站系統(tǒng)得以實(shí)工作站系統(tǒng)得以實(shí) 現(xiàn)并得到迅速發(fā)展?，F(xiàn)并得到迅速發(fā)展。 這類系統(tǒng)可以使分散于同一單位不同部門(mén)、不同地點(diǎn)的微機(jī)及工作這類系統(tǒng)可以使分散于同一單位不同部門(mén)、不同地點(diǎn)的微機(jī)及工作 站共享軟、硬件資源；充分和準(zhǔn)確地交流設(shè)計(jì)信息；協(xié)調(diào)各種作業(yè)；完站共享軟、硬件資源；充分和準(zhǔn)確地交流設(shè)計(jì)信息；協(xié)調(diào)各種作業(yè)；完 成并行工程。成并行工程。 基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)-工作站系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將工作站系統(tǒng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將 分布于各處的多臺(tái)各類計(jì)算機(jī)以網(wǎng)絡(luò)形式

11、聯(lián)接起來(lái)。目前，采用局域網(wǎng)分布于各處的多臺(tái)各類計(jì)算機(jī)以網(wǎng)絡(luò)形式聯(lián)接起來(lái)。目前，采用局域網(wǎng) (Local Area Network，即，即LAN)可以將一座大樓，一個(gè)工廠、一所學(xué)?？梢詫⒁蛔髽牵粋€(gè)工廠、一所學(xué)校 范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)范圍內(nèi)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)；通過(guò)萬(wàn)維網(wǎng)(World Wide Web，即，即WWW)則可將則可將 多個(gè)局域網(wǎng)連接起來(lái)，并可訪問(wèn)分布在世界各地的本部門(mén)或本公司的各多個(gè)局域網(wǎng)連接起來(lái)，并可訪問(wèn)分布在世界各地的本部門(mén)或本公司的各 個(gè)設(shè)計(jì)小組與設(shè)計(jì)人員，以溝通設(shè)計(jì)信息。個(gè)設(shè)計(jì)小組與設(shè)計(jì)人員，以溝通設(shè)計(jì)信息。 二、按工作方法及功能分類 CAD系統(tǒng)按工作方法及功能大致分為系

12、統(tǒng)按工作方法及功能大致分為4類：檢索型、自動(dòng)型、交互型類：檢索型、自動(dòng)型、交互型 和智能型。和智能型。 1. 檢索型檢索型CAD系統(tǒng)系統(tǒng) 檢索型檢索型CAD系統(tǒng)主要用于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化的工系統(tǒng)主要用于已經(jīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化的工 程或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。程或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。 這些產(chǎn)品或工程的圖紙、有關(guān)程序都已存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部。在設(shè)計(jì)這些產(chǎn)品或工程的圖紙、有關(guān)程序都已存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部。在設(shè)計(jì) 過(guò)程中，用戶只需按照要求給出不同的參數(shù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，自動(dòng)運(yùn)行程序過(guò)程中，用戶只需按照要求給出不同的參數(shù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，自動(dòng)運(yùn)行程序 即可生成符合要求的電子圖紙；或在原有相似圖形的基礎(chǔ)上，按用戶的即可生成符合要

13、求的電子圖紙；或在原有相似圖形的基礎(chǔ)上，按用戶的 技術(shù)要求及規(guī)范檢索出所需要的零部件圖，再在技術(shù)要求及規(guī)范檢索出所需要的零部件圖，再在CAD軟件系統(tǒng)中完成產(chǎn)軟件系統(tǒng)中完成產(chǎn) 品或工程的修改，組成裝配圖，并對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行校核；在滿足設(shè)計(jì)品或工程的修改，組成裝配圖，并對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行校核；在滿足設(shè)計(jì) 者要求的前提下，輸出所需要的各種技術(shù)文件和圖紙。者要求的前提下，輸出所需要的各種技術(shù)文件和圖紙。 2. 自動(dòng)型自動(dòng)型CAD系統(tǒng)系統(tǒng) 對(duì)于自動(dòng)型對(duì)于自動(dòng)型CAD系統(tǒng)，用戶根據(jù)產(chǎn)品或工程的性能、規(guī)格、要求系統(tǒng)，用戶根據(jù)產(chǎn)品或工程的性能、規(guī)格、要求 輸入基本參數(shù)后，不需要人工干預(yù)，系統(tǒng)即可按照既定的程序自

14、動(dòng)完成輸入基本參數(shù)后，不需要人工干預(yù)，系統(tǒng)即可按照既定的程序自動(dòng)完成 設(shè)計(jì)工作，并輸出產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)的全部圖紙與技術(shù)文件。設(shè)計(jì)工作，并輸出產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)的全部圖紙與技術(shù)文件。 這類系統(tǒng)可用于設(shè)計(jì)理論成熟、計(jì)算公式確定、設(shè)計(jì)步驟和判別標(biāo)這類系統(tǒng)可用于設(shè)計(jì)理論成熟、計(jì)算公式確定、設(shè)計(jì)步驟和判別標(biāo) 準(zhǔn)清楚、設(shè)計(jì)資料完備的產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)情況。準(zhǔn)清楚、設(shè)計(jì)資料完備的產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)情況。 3. 交互型交互型CAD系統(tǒng)系統(tǒng) 在一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，方案的決策及結(jié)構(gòu)的布置要完全實(shí)現(xiàn)自在一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，方案的決策及結(jié)構(gòu)的布置要完全實(shí)現(xiàn)自 動(dòng)設(shè)計(jì)是非常困難的事情。動(dòng)設(shè)計(jì)是非常困難的事情。 交互型交互型CAD

15、系統(tǒng)指可以最大限度地發(fā)揮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的高速運(yùn)算能系統(tǒng)指可以最大限度地發(fā)揮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的高速運(yùn)算能 力、嚴(yán)格的邏輯推理能力以及大容量的信息存儲(chǔ)能力，將設(shè)計(jì)人員在長(zhǎng)力、嚴(yán)格的邏輯推理能力以及大容量的信息存儲(chǔ)能力，將設(shè)計(jì)人員在長(zhǎng) 期設(shè)計(jì)過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)、智慧同計(jì)算機(jī)期設(shè)計(jì)過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)、智慧同計(jì)算機(jī)CAD系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，實(shí)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，實(shí) 現(xiàn)在交互方便、界面友好的環(huán)境下完成產(chǎn)品或工程的設(shè)計(jì)工作，使人機(jī)現(xiàn)在交互方便、界面友好的環(huán)境下完成產(chǎn)品或工程的設(shè)計(jì)工作，使人機(jī) 得到最佳配合的系統(tǒng)。得到最佳配合的系統(tǒng)。 交互型交互型CAD系統(tǒng)是軟件開(kāi)發(fā)中最容易實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，也是目前使用系統(tǒng)是軟件開(kāi)發(fā)中最容易實(shí)

16、現(xiàn)的系統(tǒng)，也是目前使用 最多的最多的CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)。 4. 智能型智能型CAD系統(tǒng)系統(tǒng) 現(xiàn)有的現(xiàn)有的CAD技術(shù)在產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)中的大多數(shù)情況下只能做數(shù)值技術(shù)在產(chǎn)品或工程設(shè)計(jì)中的大多數(shù)情況下只能做數(shù)值 型工作，如計(jì)算、分析、繪圖等。實(shí)際上，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還存在著方案型工作，如計(jì)算、分析、繪圖等。實(shí)際上，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還存在著方案 構(gòu)思、最佳方案選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、決策等內(nèi)容，這類工構(gòu)思、最佳方案選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)、決策等內(nèi)容，這類工 作往往需要根據(jù)一定的知識(shí)模型，采用推理的方法才能獲得比較圓滿的作往往需要根據(jù)一定的知識(shí)模型，采用推理的方法才能獲得比較圓滿的 答案。答案。 將人工

17、智能技術(shù)，特別是專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì)中，將人工智能技術(shù)，特別是專家系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品和工程設(shè)計(jì)中， 即形成專業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)，這就是智能型即形成專業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)，這就是智能型CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)。 智能型智能型CAD系統(tǒng)主要由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、知識(shí)獲取系系統(tǒng)主要由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、知識(shí)獲取系 統(tǒng)和人機(jī)接口等組成，還包括各種先進(jìn)技術(shù)的綜合運(yùn)用。當(dāng)使用這樣的統(tǒng)和人機(jī)接口等組成，還包括各種先進(jìn)技術(shù)的綜合運(yùn)用。當(dāng)使用這樣的 系統(tǒng)時(shí)，用戶只需輸入設(shè)計(jì)對(duì)象的概念、用途、性能等信息，利用系統(tǒng)系統(tǒng)時(shí)，用戶只需輸入設(shè)計(jì)對(duì)象的概念、用途、性能等信息，利用系統(tǒng) 提供的推理、決策

18、、計(jì)算和電子數(shù)據(jù)處理等各種機(jī)制，即可完成產(chǎn)品或提供的推理、決策、計(jì)算和電子數(shù)據(jù)處理等各種機(jī)制，即可完成產(chǎn)品或 工程的詳細(xì)設(shè)計(jì)。工程的詳細(xì)設(shè)計(jì)。 圖形顯示器 計(jì)算機(jī)主機(jī) 繪圖儀、打印機(jī) 硬盤(pán) 軟盤(pán)、光盤(pán) 鼠標(biāo)、鍵盤(pán) 掃描儀 移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備 工作站和微機(jī)是目前工作站和微機(jī)是目前CAD系統(tǒng)計(jì)算機(jī)配置的主流。系統(tǒng)計(jì)算機(jī)配置的主流。CAD系統(tǒng)對(duì)硬系統(tǒng)對(duì)硬 件的要求一般都比較高，未來(lái)的件的要求一般都比較高，未來(lái)的CAD硬件系統(tǒng)將主要以工作站和微機(jī)為硬件系統(tǒng)將主要以工作站和微機(jī)為 主。工作站由于其性能不同，價(jià)格差異也非常大，使用單位在配置時(shí)應(yīng)主。工作站由于其性能不同，價(jià)格差異也非常大，使用單位在配置時(shí)應(yīng) 根據(jù)

19、需要合理選擇。對(duì)于運(yùn)行根據(jù)需要合理選擇。對(duì)于運(yùn)行CAD軟件的微機(jī)而言，則應(yīng)選擇運(yùn)算和圖軟件的微機(jī)而言，則應(yīng)選擇運(yùn)算和圖 形處理能力較強(qiáng)的機(jī)型。形處理能力較強(qiáng)的機(jī)型。 1. 1. 工作站系統(tǒng)硬件介紹工作站系統(tǒng)硬件介紹 在計(jì)算機(jī)硬件領(lǐng)域，工作站是一個(gè)比較獨(dú)特的機(jī)種，它主要面向?qū)Ｔ谟?jì)算機(jī)硬件領(lǐng)域，工作站是一個(gè)比較獨(dú)特的機(jī)種，它主要面向?qū)?業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算、圖形圖像處理、網(wǎng)絡(luò)通信等功能。業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算、圖形圖像處理、網(wǎng)絡(luò)通信等功能。 工作站的應(yīng)用領(lǐng)域包括工作站的應(yīng)用領(lǐng)域包括CAD、CAM、動(dòng)畫(huà)制作、科學(xué)研究、軟件開(kāi)發(fā)、動(dòng)畫(huà)制作、科學(xué)研究、軟件開(kāi)發(fā)、 金融管理、信息服務(wù)、模

20、擬仿真等。金融管理、信息服務(wù)、模擬仿真等。 目前，市場(chǎng)上主要有兩類工作站目前，市場(chǎng)上主要有兩類工作站: : 一類是基于一類是基于RISC處理器處理器(即精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)處理器，采用即精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)處理器，采用RISC芯片芯片)的采的采 用用UNIX操作系統(tǒng)的工作站，稱之為操作系統(tǒng)的工作站，稱之為UNIX工作站；工作站； 另一類是基于另一類是基于Intel處理器架構(gòu)的采用處理器架構(gòu)的采用Windows 2000/NT/XP操作系統(tǒng)的操作系統(tǒng)的 工作站，稱之為工作站，稱之為NT(或或Windows)工作站。工作站。 （1 1）UNIXUNIX工作站工作站 UNIXUNIX工作站采用工作站采用RISCRI

21、SC處理器，且可以配置多個(gè)處理器，因而具有極處理器，且可以配置多個(gè)處理器，因而具有極 高的浮點(diǎn)運(yùn)算速度。另外，高的浮點(diǎn)運(yùn)算速度。另外，UNIXUNIX工作站有著工作站有著6464位的計(jì)算能力。由于位的計(jì)算能力。由于6464位位 UNIXUNIX工作站可以突破工作站可以突破4GB4GB的的3232位尋址極限，因此，為復(fù)雜的工程應(yīng)用提位尋址極限，因此，為復(fù)雜的工程應(yīng)用提 供了大的虛擬內(nèi)存空間，而它的實(shí)際物理內(nèi)存已經(jīng)超過(guò)供了大的虛擬內(nèi)存空間，而它的實(shí)際物理內(nèi)存已經(jīng)超過(guò)4GB4GB，可以達(dá)到，可以達(dá)到 8 816GB16GB，能滿足幾乎所有的高性能計(jì)算要求，可以滿足企業(yè)級(jí)的應(yīng)用，能滿足幾乎所有的高性能

22、計(jì)算要求，可以滿足企業(yè)級(jí)的應(yīng)用 需要。需要。 UNIXUNIX操作系統(tǒng)源于已公開(kāi)源代碼的標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)，發(fā)展歷史長(zhǎng)，系操作系統(tǒng)源于已公開(kāi)源代碼的標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)，發(fā)展歷史長(zhǎng)，系 統(tǒng)穩(wěn)定性好，錯(cuò)誤修正快，且在許多年前就已經(jīng)包含了較為完善的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)穩(wěn)定性好，錯(cuò)誤修正快，且在許多年前就已經(jīng)包含了較為完善的網(wǎng)絡(luò) 功能。大部分功能。大部分TCP/IPTCP/IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序最早都是在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序最早都是在UNIXUNIX上開(kāi)發(fā)出來(lái)的。上開(kāi)發(fā)出來(lái)的。 （2）NT (或或Windows)工作站工作站 NT工作站是隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)性能的不斷增強(qiáng)而逐漸發(fā)展起來(lái)的。工作站是隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)性能的不斷增強(qiáng)而逐漸發(fā)展起來(lái)的。 自

23、從自從Pentium技術(shù)發(fā)布以來(lái)，技術(shù)發(fā)布以來(lái)，Intel CPU不斷吸收不斷吸收RISC技術(shù)，性能日益提技術(shù)，性能日益提 高。在數(shù)據(jù)處理方面，尤其是浮點(diǎn)運(yùn)算方面，性能顯著增強(qiáng)?；诙鄠€(gè)高。在數(shù)據(jù)處理方面，尤其是浮點(diǎn)運(yùn)算方面，性能顯著增強(qiáng)?；诙鄠€(gè) CPU的的PC系統(tǒng)完全具備了傳統(tǒng)的系統(tǒng)完全具備了傳統(tǒng)的RISC工作站具備的強(qiáng)大性能。工作站具備的強(qiáng)大性能。 以以Windows NT為代表的高性能、高穩(wěn)定性、高可靠性的為代表的高性能、高穩(wěn)定性、高可靠性的32位與即位與即 將投入使用的將投入使用的64位操作系統(tǒng)和基于位操作系統(tǒng)和基于OpenGL標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)的PC圖形技術(shù)也日益成圖形技術(shù)也日益成 熟。在

24、這樣的情況下，熟。在這樣的情況下，NT工作站應(yīng)運(yùn)而生，并迅速占領(lǐng)了低端工作站工作站應(yīng)運(yùn)而生，并迅速占領(lǐng)了低端工作站 的大塊市場(chǎng)。的大塊市場(chǎng)。 NT工作站采用高性能的工作站采用高性能的Pentium處理器和穩(wěn)定可靠的處理器和穩(wěn)定可靠的Windows 2000/ NT/XP操作系統(tǒng)，符合專業(yè)圖形標(biāo)準(zhǔn)（操作系統(tǒng)，符合專業(yè)圖形標(biāo)準(zhǔn)（OpenGL）的圖形系統(tǒng)，）的圖形系統(tǒng)， 以及高性能的存儲(chǔ)、輸入以及高性能的存儲(chǔ)、輸入/輸出和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可滿足專業(yè)軟件的運(yùn)行要求。輸出和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可滿足專業(yè)軟件的運(yùn)行要求。 由于由于NT工作站采用的是標(biāo)準(zhǔn)的、開(kāi)放的系統(tǒng)平臺(tái)，因此成本大幅度降工作站采用的是標(biāo)準(zhǔn)的、開(kāi)放的系統(tǒng)平臺(tái)，

25、因此成本大幅度降 低，升級(jí)換代的速度也不斷提高。低，升級(jí)換代的速度也不斷提高。 （3）工作站系統(tǒng)的硬件配置特點(diǎn)：）工作站系統(tǒng)的硬件配置特點(diǎn)： 采用先進(jìn)的操作系統(tǒng)，如采用先進(jìn)的操作系統(tǒng)，如UNIX或或Windows 2000/NT/XP操作系統(tǒng)，具有操作系統(tǒng)，具有 優(yōu)越的多用戶、多任務(wù)功能，并具有可靠的系統(tǒng)安全性。優(yōu)越的多用戶、多任務(wù)功能，并具有可靠的系統(tǒng)安全性。 具有極高的運(yùn)算速度。由于工作站的工作任務(wù)主要是解決工程問(wèn)題和進(jìn)具有極高的運(yùn)算速度。由于工作站的工作任務(wù)主要是解決工程問(wèn)題和進(jìn) 行圖形圖像處理。因此，通常采用專門(mén)設(shè)計(jì)的行圖形圖像處理。因此，通常采用專門(mén)設(shè)計(jì)的CPU和圖形處理芯片，并和圖

26、形處理芯片，并 支持多支持多CPU。 采用專用內(nèi)存，且內(nèi)存容量巨大、可擴(kuò)展性強(qiáng)。采用專用內(nèi)存，且內(nèi)存容量巨大、可擴(kuò)展性強(qiáng)。 極強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能夠很方便地提供分布處理環(huán)境，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)極強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能夠很方便地提供分布處理環(huán)境，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò) 計(jì)算，充分利用其他工作站的系統(tǒng)資源。計(jì)算，充分利用其他工作站的系統(tǒng)資源。 配備專用的圖形加速卡，具有強(qiáng)大配備專用的圖形加速卡，具有強(qiáng)大的圖形功能。的圖形功能。 2. 2. 微機(jī)微機(jī)CADCAD系統(tǒng)硬件介紹系統(tǒng)硬件介紹 2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代以來(lái)，微機(jī)的性能有了很大的提高。國(guó)外一些年代以來(lái)，微機(jī)的性能有了很大的提高。國(guó)外一些CADCAD軟軟 件

27、已開(kāi)始向微機(jī)移植，如件已開(kāi)始向微機(jī)移植，如Pro/ENGINEERPro/ENGINEER、I-DEASI-DEAS、UGUG等。與此同時(shí)，等。與此同時(shí)， 在在Windows 2000/NT/XPWindows 2000/NT/XP系統(tǒng)上也出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的系統(tǒng)上也出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的CADCAD軟件，如軟件，如 SolidworksSolidworks、CAXACAXA等。等。 微機(jī)微機(jī)CADCAD系統(tǒng)的硬件配置與普通個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有所不同，它更強(qiáng)系統(tǒng)的硬件配置與普通個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有所不同，它更強(qiáng) 調(diào)運(yùn)算能力和圖形處理能力。在調(diào)運(yùn)算能力和圖形處理能力。在CADCAD系統(tǒng)的硬件配置中，應(yīng)配備功能較系

28、統(tǒng)的硬件配置中，應(yīng)配備功能較 強(qiáng)的人機(jī)交互設(shè)備和圖形輸入強(qiáng)的人機(jī)交互設(shè)備和圖形輸入/ /輸出裝置，為輸出裝置，為CADCAD系統(tǒng)作業(yè)時(shí)提供一個(gè)良系統(tǒng)作業(yè)時(shí)提供一個(gè)良 好的硬件環(huán)境。好的硬件環(huán)境。 微機(jī)微機(jī)CADCAD系統(tǒng)通常采用系統(tǒng)通常采用WindowsWindows系列操作系統(tǒng)，在可能的條件下應(yīng)系列操作系統(tǒng)，在可能的條件下應(yīng) 選用性能好、主頻高、浮點(diǎn)運(yùn)算能力強(qiáng)的選用性能好、主頻高、浮點(diǎn)運(yùn)算能力強(qiáng)的CPUCPU；盡可能大的內(nèi)存和外存，；盡可能大的內(nèi)存和外存， 以及支持標(biāo)準(zhǔn)圖形系統(tǒng)且有較大顯存的顯卡。以及支持標(biāo)準(zhǔn)圖形系統(tǒng)且有較大顯存的顯卡。 2.3 CAD2.3 CAD系統(tǒng)的軟件組成系統(tǒng)的軟件組

29、成 2.3.1 2.3.1 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件主要用于計(jì)算機(jī)的管理、維護(hù)、控制、運(yùn)行，以及計(jì)算機(jī)程序的系統(tǒng)軟件主要用于計(jì)算機(jī)的管理、維護(hù)、控制、運(yùn)行，以及計(jì)算機(jī)程序的 編譯、裝載和運(yùn)行。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)。編譯、裝載和運(yùn)行。系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)。 1. 1. 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)主要承擔(dān)對(duì)計(jì)算機(jī)的管理工作，其主要功能包括文件管理操作系統(tǒng)主要承擔(dān)對(duì)計(jì)算機(jī)的管理工作，其主要功能包括文件管理( (建立、建立、 存儲(chǔ)、刪除、檢索文件存儲(chǔ)、刪除、檢索文件) )、外部設(shè)備管理、外部設(shè)備管理( (管理計(jì)算機(jī)的輸入、輸出等外部硬件管理計(jì)算機(jī)的輸入、輸出等外部硬件 設(shè)備設(shè)備)

30、 )、內(nèi)存分配管理、作業(yè)管理和中斷管理。操作系統(tǒng)的種類很多，在工作站、內(nèi)存分配管理、作業(yè)管理和中斷管理。操作系統(tǒng)的種類很多，在工作站 上主要采用上主要采用UNIXUNIX、Windows 2000/NT/XPWindows 2000/NT/XP等；在微機(jī)上主要采用等；在微機(jī)上主要采用UNIXUNIX的變種的變種XENIXXENIX、 ONIXONIX、VENIXVENIX，以及，以及WindowsWindows系列操作系統(tǒng)。系列操作系統(tǒng)。 2. 2. 編譯系統(tǒng)編譯系統(tǒng) 編譯系統(tǒng)的作用是將用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序釋譯成計(jì)算機(jī)能夠直接執(zhí)行的編譯系統(tǒng)的作用是將用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序釋譯成計(jì)算機(jī)能夠直接執(zhí)行

31、的 機(jī)器指令。有了編譯系統(tǒng)，用戶就可以用接近于人類自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言的方機(jī)器指令。有了編譯系統(tǒng)，用戶就可以用接近于人類自然語(yǔ)言和數(shù)學(xué)語(yǔ)言的方 式編寫(xiě)程序，而翻譯成機(jī)器指令的工作則由編譯系統(tǒng)完成。這樣，就可以使非式編寫(xiě)程序，而翻譯成機(jī)器指令的工作則由編譯系統(tǒng)完成。這樣，就可以使非 計(jì)算機(jī)專業(yè)的各類工程技術(shù)人員很容易地用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)目的。計(jì)算機(jī)專業(yè)的各類工程技術(shù)人員很容易地用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)目的。 目前，國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的高級(jí)語(yǔ)言目前，國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的高級(jí)語(yǔ)言FORTRANFORTRAN、PASCALPASCAL、C/C+C/C+、VBVB、VCVC、 LISPLISP等均有相應(yīng)的編譯系統(tǒng)。

32、等均有相應(yīng)的編譯系統(tǒng)。 2.3.2 CAD2.3.2 CAD支撐軟件支撐軟件 支撐軟件是支撐軟件是CADCAD軟件系統(tǒng)中的核心，是為滿足軟件系統(tǒng)中的核心，是為滿足CADCAD工作中一些用戶的共同需工作中一些用戶的共同需 要而開(kāi)發(fā)的通用軟件。要而開(kāi)發(fā)的通用軟件。 CADCAD支撐軟件主要包括圖形處理軟件、工程分析與計(jì)算軟件、模擬仿真軟件、支撐軟件主要包括圖形處理軟件、工程分析與計(jì)算軟件、模擬仿真軟件、 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程軟件、文檔制作軟件等。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程軟件、文檔制作軟件等。 1. 1. 圖形處理軟件圖形處理軟件 基本圖形資源軟件基本圖形資源軟件 基本圖形資源軟件是

33、根據(jù)各種圖形標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范實(shí)現(xiàn)的軟件包，大多是供各基本圖形資源軟件是根據(jù)各種圖形標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范實(shí)現(xiàn)的軟件包，大多是供各 種應(yīng)用程序調(diào)用的圖形程序庫(kù)或函數(shù)庫(kù)。如種應(yīng)用程序調(diào)用的圖形程序庫(kù)或函數(shù)庫(kù)。如CGICGI、GKSGKS、PHIGSPHIGS、OpenGL(Open OpenGL(Open Graphics LibraryGraphics Library，開(kāi)放的圖形程序庫(kù)，開(kāi)放的圖形程序庫(kù)) )等。這類基本圖形資源軟件通常具有與等。這類基本圖形資源軟件通常具有與 設(shè)備無(wú)關(guān)性，支撐軟件和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)人員可以直接調(diào)用，使軟件的可移植性設(shè)備無(wú)關(guān)性，支撐軟件和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)人員可以直接調(diào)用，使軟件的可移植性

34、得到極大的加強(qiáng)。得到極大的加強(qiáng)。 二、三維繪圖軟件二、三維繪圖軟件 此類軟件采用人機(jī)交互方式，主要用于解決零部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)問(wèn)題，最后此類軟件采用人機(jī)交互方式，主要用于解決零部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)問(wèn)題，最后 可輸出符合工程要求的零件圖或裝配圖?？奢敵龇瞎こ桃蟮牧慵D或裝配圖。 幾何造型軟件幾何造型軟件 幾何造型軟件主要用于實(shí)現(xiàn)零部件的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)其三維幾何數(shù)據(jù)幾何造型軟件主要用于實(shí)現(xiàn)零部件的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)其三維幾何數(shù)據(jù) 及相關(guān)信息。通常，幾何造型軟件包括實(shí)體造型和曲面造型，以及近年來(lái)得到及相關(guān)信息。通常，幾何造型軟件包括實(shí)體造型和曲面造型，以及近年來(lái)得到 迅速發(fā)展的特征造型、參數(shù)化造型等。

35、迅速發(fā)展的特征造型、參數(shù)化造型等。 2. 2. 工程分析與計(jì)算軟件工程分析與計(jì)算軟件 這類軟件主要用來(lái)解決工程設(shè)計(jì)中的各種數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，主要有：這類軟件主要用來(lái)解決工程設(shè)計(jì)中的各種數(shù)值計(jì)算問(wèn)題，主要有： 常用數(shù)學(xué)方法程序庫(kù)常用數(shù)學(xué)方法程序庫(kù) 它提供了諸如解微分方程、線性代數(shù)方程、數(shù)值積分、有限差分，以及曲它提供了諸如解微分方程、線性代數(shù)方程、數(shù)值積分、有限差分，以及曲 線曲面擬合等數(shù)學(xué)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序。線曲面擬合等數(shù)學(xué)問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序。 有限元法結(jié)構(gòu)分析軟件有限元法結(jié)構(gòu)分析軟件 目前，有限元法在理論與方法上均已比較成熟，而且求解的范圍也日益擴(kuò)目前，有限元法在理論與方法上均已比較成熟，而且求解的

36、范圍也日益擴(kuò) 大。除了固體及流體力學(xué)問(wèn)題外，還應(yīng)用于金屬及塑料成形、電磁場(chǎng)分析、無(wú)大。除了固體及流體力學(xué)問(wèn)題外，還應(yīng)用于金屬及塑料成形、電磁場(chǎng)分析、無(wú) 探損傷等領(lǐng)域，在工程設(shè)計(jì)上應(yīng)用十分廣泛。探損傷等領(lǐng)域，在工程設(shè)計(jì)上應(yīng)用十分廣泛。 優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件 優(yōu)化設(shè)計(jì)是在最優(yōu)化數(shù)學(xué)理論和現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)尋求優(yōu)化設(shè)計(jì)是在最優(yōu)化數(shù)學(xué)理論和現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)尋求 設(shè)計(jì)的最佳方案。隨著優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外已有許多成熟的算法和相應(yīng)的設(shè)計(jì)的最佳方案。隨著優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外已有許多成熟的算法和相應(yīng)的 優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件。 機(jī)構(gòu)分析及機(jī)構(gòu)綜合軟件機(jī)構(gòu)分析及機(jī)構(gòu)綜合軟

37、件 機(jī)構(gòu)分析是通過(guò)確定機(jī)構(gòu)的構(gòu)成參數(shù)機(jī)構(gòu)分析是通過(guò)確定機(jī)構(gòu)的構(gòu)成參數(shù)( (位置、軌跡、速度、加速度等位置、軌跡、速度、加速度等) )，計(jì)，計(jì) 算機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)力和彈簧力、校驗(yàn)干涉、顯示機(jī)構(gòu)的動(dòng)、靜態(tài)圖及各種分析結(jié)果算機(jī)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)力和彈簧力、校驗(yàn)干涉、顯示機(jī)構(gòu)的動(dòng)、靜態(tài)圖及各種分析結(jié)果 曲線。機(jī)構(gòu)綜合就是根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求自動(dòng)設(shè)計(jì)出某種機(jī)構(gòu)。曲線。機(jī)構(gòu)綜合就是根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求自動(dòng)設(shè)計(jì)出某種機(jī)構(gòu)。 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析軟件機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析軟件 采用模態(tài)分析法來(lái)分析系統(tǒng)的振動(dòng)、噪音等問(wèn)題。采用模態(tài)分析法來(lái)分析系統(tǒng)的振動(dòng)、噪音等問(wèn)題。 注塑注塑( (壓鑄壓鑄) )模具分析軟件模具分析軟件 對(duì)各種注塑和壓鑄模具

38、進(jìn)行液流的流動(dòng)分析、冷卻分析、翹曲分析、收縮對(duì)各種注塑和壓鑄模具進(jìn)行液流的流動(dòng)分析、冷卻分析、翹曲分析、收縮 分析及結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析，以幫助用戶進(jìn)行合理的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和澆道布置設(shè)計(jì)。分析及結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析，以幫助用戶進(jìn)行合理的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和澆道布置設(shè)計(jì)。 3. 3. 模擬仿真軟件模擬仿真軟件 模擬仿真軟件包括運(yùn)動(dòng)仿真、成型仿真和加工仿真。運(yùn)動(dòng)仿真用于大型裝模擬仿真軟件包括運(yùn)動(dòng)仿真、成型仿真和加工仿真。運(yùn)動(dòng)仿真用于大型裝 配的運(yùn)動(dòng)模擬和干涉檢驗(yàn)；成型仿真主要用于鈑金零件的成型過(guò)程模擬及其成配的運(yùn)動(dòng)模擬和干涉檢驗(yàn)；成型仿真主要用于鈑金零件的成型過(guò)程模擬及其成 型缺陷預(yù)測(cè)；加工仿真主要用于設(shè)計(jì)表面的數(shù)控加工

39、模擬，以檢驗(yàn)過(guò)切、少切型缺陷預(yù)測(cè)；加工仿真主要用于設(shè)計(jì)表面的數(shù)控加工模擬，以檢驗(yàn)過(guò)切、少切 及加工精度。及加工精度。 4. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 為適應(yīng)數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)處理和信息交換的需要，近年來(lái)發(fā)展了數(shù)據(jù)庫(kù)管理為適應(yīng)數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)處理和信息交換的需要，近年來(lái)發(fā)展了數(shù)據(jù)庫(kù)管理 系統(tǒng)系統(tǒng)(Data Base Management System(Data Base Management System，DBMS)DBMS)。DBMSDBMS是在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立的是在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立的 操縱和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件，該系統(tǒng)除了保證數(shù)據(jù)資源共享、信息保密、數(shù)據(jù)安操縱和管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件，該系統(tǒng)除了保證數(shù)據(jù)資源共享、

40、信息保密、數(shù)據(jù)安 全之外，還能盡量減少數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)的重復(fù)。用戶使用數(shù)據(jù)庫(kù)都是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)全之外，還能盡量減少數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)數(shù)據(jù)的重復(fù)。用戶使用數(shù)據(jù)庫(kù)都是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù) 管理系統(tǒng)，因而它也是用戶與數(shù)據(jù)之間的接口。管理系統(tǒng)，因而它也是用戶與數(shù)據(jù)之間的接口。 CADCAD系統(tǒng)需管理的數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)類型及關(guān)系復(fù)雜，且信息模式是動(dòng)態(tài)的。系統(tǒng)需管理的數(shù)據(jù)量巨大，數(shù)據(jù)類型及關(guān)系復(fù)雜，且信息模式是動(dòng)態(tài)的。 目前，大型目前，大型CADCAD支撐軟件均有其自身的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用于管理各種工程數(shù)據(jù)。支撐軟件均有其自身的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，用于管理各種工程數(shù)據(jù)。 近年來(lái)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件近年來(lái)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件(Produc

41、t Data Management(Product Data Management，PDM)PDM)正在產(chǎn)品及正在產(chǎn)品及 工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)管理方面發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)管理方面發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。 5. 5. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程軟件計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程軟件 基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)- -工作站工作站CADCAD系統(tǒng)將成為未來(lái)系統(tǒng)將成為未來(lái)CADCAD的主要使用環(huán)境之一。因此，的主要使用環(huán)境之一。因此， 網(wǎng)絡(luò)工程軟件發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。網(wǎng)絡(luò)工程軟件主要包括服務(wù)器操作系網(wǎng)絡(luò)工程軟件發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。網(wǎng)絡(luò)工程軟件主要包括服務(wù)器操作系 統(tǒng)、文件服務(wù)器軟件、通信軟件等。應(yīng)用這些

42、軟件可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)管理、統(tǒng)、文件服務(wù)器軟件、通信軟件等。應(yīng)用這些軟件可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)管理、 存儲(chǔ)器管理、任務(wù)調(diào)度、用戶間通信、軟硬件共享等項(xiàng)工作。存儲(chǔ)器管理、任務(wù)調(diào)度、用戶間通信、軟硬件共享等項(xiàng)工作。 6. 6. 文檔制作軟件文檔制作軟件 文檔制作軟件主要用于快速生成設(shè)計(jì)結(jié)果的各種報(bào)告、表格、文件、說(shuō)明文檔制作軟件主要用于快速生成設(shè)計(jì)結(jié)果的各種報(bào)告、表格、文件、說(shuō)明 等，可以方便地對(duì)文本及插圖進(jìn)行各種編輯，并支持漢字處理。等，可以方便地對(duì)文本及插圖進(jìn)行各種編輯，并支持漢字處理。 2.3.3 CAD2.3.3 CAD應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是在系統(tǒng)軟件、支撐軟件的基礎(chǔ)上，針對(duì)某一專門(mén)應(yīng)用

43、領(lǐng)域而開(kāi)應(yīng)用軟件是在系統(tǒng)軟件、支撐軟件的基礎(chǔ)上，針對(duì)某一專門(mén)應(yīng)用領(lǐng)域而開(kāi) 發(fā)的軟件。發(fā)的軟件。 這類軟件通常由用戶結(jié)合當(dāng)前設(shè)計(jì)工作的需要自行研究開(kāi)發(fā)或委托開(kāi)發(fā)商這類軟件通常由用戶結(jié)合當(dāng)前設(shè)計(jì)工作的需要自行研究開(kāi)發(fā)或委托開(kāi)發(fā)商 進(jìn)行開(kāi)發(fā)，此項(xiàng)工作又稱為進(jìn)行開(kāi)發(fā)，此項(xiàng)工作又稱為“二次開(kāi)發(fā)二次開(kāi)發(fā)”。如模具設(shè)計(jì)軟件、電器設(shè)計(jì)軟件、。如模具設(shè)計(jì)軟件、電器設(shè)計(jì)軟件、 機(jī)械零件設(shè)計(jì)軟件、機(jī)床設(shè)計(jì)軟件，以及汽車、船舶、飛機(jī)設(shè)計(jì)制造行業(yè)的專機(jī)械零件設(shè)計(jì)軟件、機(jī)床設(shè)計(jì)軟件，以及汽車、船舶、飛機(jī)設(shè)計(jì)制造行業(yè)的專 用軟件均屬應(yīng)用軟件。能否充分發(fā)揮已有用軟件均屬應(yīng)用軟件。能否充分發(fā)揮已有CADCAD系統(tǒng)的功能，應(yīng)用軟

44、件的技術(shù)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的功能，應(yīng)用軟件的技術(shù)開(kāi)發(fā) 工作是很重要的，也是工作是很重要的，也是CADCAD從業(yè)人員的主要任務(wù)之一。從業(yè)人員的主要任務(wù)之一。 2.3.4 2.3.4 商品化商品化CADCAD支撐軟件介紹支撐軟件介紹 目前，商品化目前，商品化CADCAD支撐軟件包品種繁多、功能各異，其主要功能特點(diǎn)及運(yùn)行支撐軟件包品種繁多、功能各異，其主要功能特點(diǎn)及運(yùn)行 平臺(tái)大致可分為平臺(tái)大致可分為3 3類：高端產(chǎn)品、低端產(chǎn)品和中端產(chǎn)品。類：高端產(chǎn)品、低端產(chǎn)品和中端產(chǎn)品。 1. 1. 高端產(chǎn)品高端產(chǎn)品 高端產(chǎn)品通常是指具有強(qiáng)大的三維圖形處理功能、分析功能、制造功能及高端產(chǎn)品通常是指具有強(qiáng)大的三維圖形處理功能、

45、分析功能、制造功能及 網(wǎng)絡(luò)功能的大型網(wǎng)絡(luò)功能的大型CADCAD支撐軟件包。這類軟件能夠完成復(fù)雜的三維機(jī)構(gòu)及外形設(shè)計(jì)；支撐軟件包。這類軟件能夠完成復(fù)雜的三維機(jī)構(gòu)及外形設(shè)計(jì)； 可實(shí)現(xiàn)大型裝配、自動(dòng)生成可實(shí)現(xiàn)大型裝配、自動(dòng)生成NCNC程序等；能對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行各種分析、測(cè)量，支程序等；能對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行各種分析、測(cè)量，支 持網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)交換。此類軟件功能強(qiáng)大、性能優(yōu)異、價(jià)格昂貴，通常運(yùn)行持網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)交換。此類軟件功能強(qiáng)大、性能優(yōu)異、價(jià)格昂貴，通常運(yùn)行 于工作站或高檔微機(jī)上，一般用于大中型企業(yè)或飛機(jī)、汽車、船舶、模具等行于工作站或高檔微機(jī)上，一般用于大中型企業(yè)或飛機(jī)、汽車、船舶、模具等行 業(yè)的設(shè)計(jì)工

46、作。典型的業(yè)的設(shè)計(jì)工作。典型的CADCAD高端軟件有高端軟件有IBMIBM公司的公司的CATIACATIA、EDSEDS公司的公司的UGUG、PTCPTC公公 司的司的Pro/EPro/E等等。 2. 2. 低端產(chǎn)品低端產(chǎn)品 此類軟件主要具備二維繪圖能力及一些簡(jiǎn)單的三維造型功能，用于解決二此類軟件主要具備二維繪圖能力及一些簡(jiǎn)單的三維造型功能，用于解決二 維繪圖問(wèn)題。低端產(chǎn)品以普通微機(jī)為運(yùn)行平臺(tái)，價(jià)格便宜，簡(jiǎn)單易用，常被中維繪圖問(wèn)題。低端產(chǎn)品以普通微機(jī)為運(yùn)行平臺(tái)，價(jià)格便宜，簡(jiǎn)單易用，常被中 小企業(yè)所采用。典型的低端產(chǎn)品如美國(guó)小企業(yè)所采用。典型的低端產(chǎn)品如美國(guó)AutodeskAutodesk公司開(kāi)

47、發(fā)的公司開(kāi)發(fā)的AutoCADAutoCAD等。等。 3. 3. 中端產(chǎn)品中端產(chǎn)品 為了解決高端為了解決高端CADCAD軟件產(chǎn)品價(jià)格昂貴、硬件配置要求高而難于普及應(yīng)用，以軟件產(chǎn)品價(jià)格昂貴、硬件配置要求高而難于普及應(yīng)用，以 及低端及低端CADCAD軟件產(chǎn)品功能單一、三維造型能力差、限制了企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力的提軟件產(chǎn)品功能單一、三維造型能力差、限制了企業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力的提 高等問(wèn)題，同時(shí)，也為了占領(lǐng)更大的市場(chǎng)份額，一些主要的大型高端高等問(wèn)題，同時(shí)，也為了占領(lǐng)更大的市場(chǎng)份額，一些主要的大型高端CADCAD軟件開(kāi)軟件開(kāi) 發(fā)商相繼推出了其高端軟件的微機(jī)移植版本，或開(kāi)發(fā)了一些價(jià)格適中、具備基發(fā)商相繼推出了其高端

48、軟件的微機(jī)移植版本，或開(kāi)發(fā)了一些價(jià)格適中、具備基 本三維設(shè)計(jì)功能的三維微機(jī)系統(tǒng)本三維設(shè)計(jì)功能的三維微機(jī)系統(tǒng)CADCAD軟件，我們將此類軟件產(chǎn)品稱之為中端產(chǎn)品。軟件，我們將此類軟件產(chǎn)品稱之為中端產(chǎn)品。 一般來(lái)說(shuō)，中端產(chǎn)品具有高端產(chǎn)品的三維零件設(shè)計(jì)、裝配功能，能滿足一一般來(lái)說(shuō)，中端產(chǎn)品具有高端產(chǎn)品的三維零件設(shè)計(jì)、裝配功能，能滿足一 般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、繪圖的功能要求，但這些產(chǎn)品的曲面造型功能較弱。中端產(chǎn)般機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、繪圖的功能要求，但這些產(chǎn)品的曲面造型功能較弱。中端產(chǎn) 品通常運(yùn)行于品通常運(yùn)行于WindowsWindows操作系統(tǒng)下，硬件配置比低端產(chǎn)品略高，但其三維能力同操作系統(tǒng)下，硬件配置比低端產(chǎn)品

49、略高，但其三維能力同 高端產(chǎn)品相比仍有較大差異，一般也不提供分析軟件及其他高級(jí)專用軟件。常高端產(chǎn)品相比仍有較大差異，一般也不提供分析軟件及其他高級(jí)專用軟件。常 用的中端產(chǎn)品有用的中端產(chǎn)品有EDSEDS公司的公司的SolidedgeSolidedge、IBMIBM公司的公司的CATIACATIA微機(jī)版，以及專門(mén)開(kāi)發(fā)微機(jī)版，以及專門(mén)開(kāi)發(fā) 中端產(chǎn)品的生信實(shí)維公司中端產(chǎn)品的生信實(shí)維公司( (即即SRACSRAC公司公司) )的的SolidworksSolidworks、北航海爾的、北航海爾的CAXACAXA等等CADCAD軟軟 件。件。 2.4 CAD系統(tǒng)的選型原則 2.4.2 CAD2.4.2 CA

50、D系統(tǒng)選型的基本要素系統(tǒng)選型的基本要素 1. 1. 軟件選型軟件選型 基本建模能力基本建模能力 基本建模能力包括工程制圖能力、三維建模能力、裝配設(shè)計(jì)等。基本建模能力包括工程制圖能力、三維建模能力、裝配設(shè)計(jì)等。 系統(tǒng)輔助特性系統(tǒng)輔助特性 包括界面友好特性、圖形操作及顯示能力、二次開(kāi)發(fā)工具的易學(xué)易用性、包括界面友好特性、圖形操作及顯示能力、二次開(kāi)發(fā)工具的易學(xué)易用性、 標(biāo)準(zhǔn)件和常用零件庫(kù)及其建庫(kù)工具、版本的上下兼容性、圖形數(shù)據(jù)交換的廣泛標(biāo)準(zhǔn)件和常用零件庫(kù)及其建庫(kù)工具、版本的上下兼容性、圖形數(shù)據(jù)交換的廣泛 性、數(shù)據(jù)庫(kù)管理的方便性等。性、數(shù)據(jù)庫(kù)管理的方便性等。 專業(yè)設(shè)計(jì)工具專業(yè)設(shè)計(jì)工具 根據(jù)專業(yè)要求選擇

51、滿足要求的工具。如模具設(shè)計(jì)、管路設(shè)計(jì)與布線設(shè)計(jì)、根據(jù)專業(yè)要求選擇滿足要求的工具。如模具設(shè)計(jì)、管路設(shè)計(jì)與布線設(shè)計(jì)、 電路設(shè)計(jì)、線路板自動(dòng)設(shè)計(jì)以及其他專業(yè)工具、軟件包。電路設(shè)計(jì)、線路板自動(dòng)設(shè)計(jì)以及其他專業(yè)工具、軟件包。 工程分析能力工程分析能力 有限元分析、機(jī)構(gòu)分析、第三方專業(yè)工程分析軟件系統(tǒng)或接口等。有限元分析、機(jī)構(gòu)分析、第三方專業(yè)工程分析軟件系統(tǒng)或接口等。 數(shù)控加工軟件數(shù)控加工軟件 加工模擬仿真、數(shù)控編程軟件、數(shù)控系統(tǒng)后置處理軟件等。加工模擬仿真、數(shù)控編程軟件、數(shù)控系統(tǒng)后置處理軟件等。 高級(jí)建模能力高級(jí)建模能力 運(yùn)用現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)、方法、工具所開(kāi)發(fā)的新的制作模型的方法。運(yùn)用現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)、方法、工具所開(kāi)發(fā)的新的制作模型的方法。 2. 2. 運(yùn)行環(huán)境的選型運(yùn)行環(huán)境的選型 硬件平臺(tái)硬件平臺(tái) 選擇系統(tǒng)的硬件平臺(tái)