CAD技术相关软件开发

CAD技术相关软件开发（共8篇）

CAD技术相关软件开发 篇1

1 CAD概况

CAD (Computer Aided Design）诞生于60年代，是美国麻省理工大学提出的交互式图形学的研究计划。Autodesk公司从1982年11月发行的Auto CAD (Version) 1.0升级到了2012年发布的Auto CAD 2013。Auto CAD广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。在不同的行业中，Autodesk开发了行业专用的版本和插件，一般没有特殊要求的服装、机械、电子、建筑行业的公司都是用Auto CAD Simplified版本，本文的Auto CAD为Auto CAD Simplified版本。

2 以Auto CAD为平台的38个软件（插件）

Auto CAD是一种通用软件，而我国各行业都有相应的设计规范和标准，为满足各行业的需求，提高绘图效率，我们相应就要对CAD进行二次开发，Auto CAD的二次开发工作主要包括根据行业或企业的具体情况，建立标准化的工程图纸和设计规范；建立辅助性的图形库；进一步完善绘图辅助工具库；采用参数化绘图方式[1]。

以Auto CAD为平台的常见软件（插件）有AutoCAD Mechanical、AutoCAD Electrical、AutoCivil3D、ARS、湘源控规Lzx 6、南方CASS90、天正系列（建筑、暖通、给排水、电气、结构、日照、市政道路、市政管线、节能、造价等数10个软件）、探索者Tssd 2012、海地公路、纬地道路、中望CAD、鸿业系列（给水排水、暖通空调、规划总图、市政道路、市政管线及日照分析等数10个软件）、EICAD、3d3s、桥梁大师、家园HCAD、浩辰CAD、博超EES、德赛Archt和广夏建筑结构CAD。掌握这些软件（插件），增强“航空母舰”上的舰载机，能壮大Auto CAD在各个制图领域中的战斗力，下面简单介绍5个软件。

2.1 湘源控规Lzx 6

湘源控制性详细规划，简称湘源控规，是由长沙市勘测设计研究院下属部门城乡规划编制中心研发的基于Auto CAD平台的城市控制性详细规划设计辅助软件，适用于城市分区规划、城市控制性详细规划的设计和管理。其主要功能模块有地形生成及分析、道路系统规划、用地规划、控制指标规划、市政管网设计、总平面图设计、园林绿化设计、土方计算、日照分析、制作图则、制作图库、规划审查等。

运行Auto CAD 2009，从菜单栏“工具”中加载应用程序，在弹出窗口中依次选择湘源控规Lzx 6的安装路径“Program Filse”/“LxzSoft”/“Lzx 6”/“sys32 (sys64) ”/“cad2009”，选中该文件夹所有的文件进行加载，就会添加湘源控规Lzx 6的操作界面。

2.2 南方CASS90

CASS地形地藉成图软件是广东南方数码科技有限公司的产品，该软件是基于AutoCAD平台技术的GIS前端数据处理系统。广泛应用于地形成图、地藉成图、工程测量应用、空间数据建库等领域，全面面向GIS，彻底打通数字化成图系统与GIS接口，使用骨架线实时编辑、简码用户化、GIS无缝接口等先进技术。运行CASS，会自动嵌套在Auto CAD里。

2.3 天正建筑TArch 8

天正建筑TArch 8是北京天正工程软件有限公司的作品，该公司自1994年开始就在Auto CAD图形平台开发了一系列建筑、暖通、电气等专业软件。天正建筑设计软件兼顾三维快速建模，模型是与平面图同步完成的，不再需要建筑师的额外劳动。天正建筑软件弥补Auto CAD软件不足的部分，其主要作用就是使Auto CAD由通用绘图软件变成专业化的建筑CAD软件。

2.4 探索者Tssd 2012

探索者Tssd是北京探索者软件技术有限公司的产品，基于Autodesk开发平台上研制而成的一款绘图软件。操作方法为用户熟悉的Auto CAD操作模式，主要用于建筑行业结构专业图纸的绘制。功能主要包括以下五大方面：与多种建筑软件实现无缝连接，用于结构平面布置图的绘制，常用结构构件详图的绘制，以国家设计规范为依据，通过相关参数的调整进行结构构件的计算，绘图同时生成Word形式的计算书、结构绘图中常用的图面标注编辑工具。

2.5 鸿业市政道路HY-SZDL

“鸿业市政道路设计软件”简称“HY-SZDL”。是北京鸿业同行科技有限公司推出的道路设计系列产品之一。该系统开发内容覆盖市政道路专业设计的各层面，开发深度达到最终出施工图的需要，开发依据为市政道路专业的最新国家标准和权威部门的市政专业技术资料。主要功能有地形图处理、场地土方计算、路线设计、道路平面设计、渠化设计、纵断面设计、横断面设计、交叉口设计、道路标志标线、道路土方计算统计、出施工图等。

3 与Auto CAD数据共享的17个软件

可以与Auto CAD进行数据共享（单向或双向）的常见软件有Adobe photoshop cs 5、3dsmax 8、Google Sketchup8、PKPM系列、GIS10.0、AdobeAcrobat7.0、Adobe Illustrator CS5、广联达图形算量GCL2008、钢筋抽样GGJ10.0、安装算量GQI2011、Office 2003系列（Word、Excel、PowerPoint）、WPS系列（文字、表格、演示）和桥梁博士。打通航空母舰（Auto CAD）与补给舰（相关软件）的通道，进行数据共享，可以保障航母的生命力，走得更远，下面介绍几个典型的软件。

3.1 Auto CAD与3dsmax 8之间的数据共享

3D Studio Max简称3ds Max或MAX，是Autodesk公司开发的基于PC系统的三维动画渲染和制作软件，广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、多媒体制作、游戏、辅助教学以及工程可视化等领域。3dsmax 8创建的三维模型可以通过“文件”/“导出”的操作，生成DWG格式文件，丰富了Auto CAD的信息来源。同样，Auto CAD绘制的二维DWG格式文件可以通过“文件”/“导入”的路径，导入到3dsmax8创建三维模型，弥补了Auto CAD创建大场景模型和渲染的不足。

3.2 Auto CAD与Google Sketchup 8之间的数据共享

Sketchup 8是类似于3damax 8的三维建模软件，但是比3damax 8更为直观，操作简便。Auto CAD创建的DWG格式的平面图可以通过“文件”/“导入”的操作，导入到Sketchup8创建三维模型，弥补了Sketchup 8绘制大场景平面图的不足和Auto CAD创建复杂的三维模型的缺点。同样，Sketchup 8创建的三维模型可以通过“文件”/“导出”/“2维剖切图、2D图像和3D模型”的操作，生成DWG格式的二维剖切图、2D图像和3D模型，扩大了AutoCAD的文件来源。

3.3 Auto CAD与photoshop CS 5和PDF虚拟打印机Acrobat 7.0之间的数据共享

Adobe Photoshop，简称“PS”，是一个图像处理软件，主要处理以像素所构成的数字图像。在Auto CAD里通过菜单栏“插入”/“光栅图像参照”，可以插入由Photoshop CS5生成的Jpg、tga、bmp、png和tif文件，用Auto CAD临摹这些文件就可以得到DWG文件。同样，在Auto CAD里通过“文件”/“打印”的操作，在弹出窗口中的“打印机/绘图仪”中选择JPE、TGA、PNG和PDF格式便可生成Photoshop CS 5能打开的文件。Auto CAD绘制的平面图导入3dsmax 8或Sketchup 8创建三维模型，然后导入Photoshop CS 5进行后期处理，可以得到效果图。Adobe Acrobat 7.0只能打开PDF格式的文件，Auto CAD生成PDF矢量格式文件能保证文件所占空间小、图形清晰、图形不可再编辑（字体不变），方便出图。

3.4 Auto CAD与PKPM2008之间的数据共享

PKPM是由中国建筑科学研究院开发的建筑工程设计软件，该软件集建筑、结构、设备等设计于一体。利用该软件，能够把整个工程从建筑设计、结构设计、设备设计等一步步按顺序独立完成，最终编辑打印。但实际设计中有的工程需要用使用其他软件做相应的辅助设计（有的设计人员喜欢用天正CAD做建筑设计，用PKPM做结构设计），需要与其他软件进行对接，PKPM采用多种便捷的方式与其他软件对接，下面就对接的使用方法做几点介绍。

建筑设计中，如果有已经绘制好的Auto CAD平面图，则可以直接导入到PKPM (APM) 中做为模型，大大简化了设计过程，减少了建模中的数据错误。具体方式是执行APM中的“AUTOCAD平面图向建筑模型转换”，打开后在主菜单中执行“打开DWG”即可转换。在建筑、结构和设备设计中，打开“图形编辑、打印及转换”，在工具栏中分别选择“T图转DWG, DWG转T图”就可以把编辑好的T (PKPM) 文件转换成DWG格式的文件，或者把DWG格式的文件转换成T (PKPM) 格式的文件。两种格式的自由转换，不仅节省了时间，提高了效率，而且为后面的设计提供了多种设计方式。

3.5 Auto CAD与GIS10.0之间的数据共享

地理信息系统简称GIS (Geographic Information System）是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，是图形信息管理分析的工具，主要应用于图形的空间分析与处理，管理功能突出，但数据录入和建库环节薄弱。CAD的DWG文件可以通过Arc map软件的“文件”/“添加数据”导入到GIS软件，作为GIS底图进行使用，提高GIS的数据录入和建库效率。同时弥补CAD图形信息管理分析的不足，按照此方法，将DWG格式的城市用地规划图导入GIS，再结合Fragstata3.3可进行城市用地景观格局分析[2]。同样，在Arc map软件里可以通过“AcrToolbox”/“转换工具”/“转为CAD”的操作，把Shapefile文件转为CAD的DWG文件可进行二次处理。

3.6 Auto CAD与Adobe Illustrator CS5之间的数据共享

Adobe Illustrator是一种应用于出版、多媒体和在线图像的工业标准矢量插画的软件，广泛应用于印刷出版、专业插画、多媒体图像处理和互联网页面的制作等。在Illustrator软件里打开图片（位图）并选中，进入“属性栏”中的“实时扫摹”/“详细插图”/“扩展”，然后进入“文件”/“导出”，选择导出文件的类型为“DWG”或“DXF”，选择“保存”，在“DWG/DXF选项”对话框中选择“CAD版本、颜色数、栅格文件格式”等，最后“确定”即可生成DWG的矢量图形，实现了位图到Auto CAD矢量图形的转换。Illustrator软件可以直接打开DWG格式的文件。

3.7 Auto CAD与Microsoft Office系列和WPS系列之间的数据共享

复制Auto CAD软件里所绘制的图形粘贴到Word 2003 (PowerPoint和WPS文字、演示）中，可用图片“工具栏”的“裁剪”工具除去多余的区域，右击粘贴进来的图形在弹出窗口中选择“Auto CAD Drawing对象”/“Edit”，可返回Auto CAD里进行编辑，保存后会自动更新Word 2003的图形，弥补了Word 2003制图和编辑的不便。复制Excle 2003 (WPS表格）制作的表格，在Auto CAD里通过“编辑”菜单进入“选择性粘贴”/“粘贴链接”/“确定”，便可插入Excle 2003 (WPS表格）制作的表格，双击该表格可以返回到Excle 2003 (WPS表格）进行编辑，保存后会自动更新Auto CAD里表格的数据，弥补了Auto CAD制作表格和函数计算的不便。

3.8 Auto CAD与Glodon GCL2008、GQI2011、GGJ10.0之间的数据共享

广联达图形算量软件GCL2008、安装算量软件GQI2011、钢筋抽样软件GGJ10.0是广联达软件股份有限公司研发的产品，这些软件被广泛应用于建筑设计、施工、审计、咨询、监理、房地产开发等行业及财政审计、石油化工、邮电、电力、银行审计等系统。下面以导入轴网为例，介绍导入DWG文件的方法。新建工程后在绘图输入界面中通过“构件导航栏”打开“CAD识图”导航栏，点击“CAD草图”，在工具栏中点击“导入CAD图”，然后找到存放CAD文件并打开，在“导航栏”中执行“识别轴网”/“提取轴线”/“提取轴标识”/“识别轴线”的操作，就可以识别轴线了[3]。导入DWG文件可以实现快速绘图并配筋，缩短建模时间，提高工作效率。同时，填补了Auto CAD算量的不足。

4 结语

可见，Auto CAD相当于制图类软件（插件）的航空母舰，只有熟练掌握了该平台，才能得心应手的学习以此为平台的软件（插件），也只有把该平台进行二次开发，增强航母上的舰载机，才能壮大Auto CAD在各个领域中的战斗力。同时，作为航空母舰的Auto CAD必须与补给舰进行数据共享，保障航母的生命力。

（声明：本文只是从软件使用者的角度介绍与CAD相关的软件，请读者不要因为本文的观点影响你选择相应的制图软件产品。此外，由于软件众多，笔者能力有限，对部分软件的了解源自于土木工程师网的视频教程[4]，对以上软件的介绍如果有错误的，请读者批评指正。最后，可能还有与CAD相关的软件尚未介绍，本文并没有要损害这些尚未介绍的软件产品的开发公司利益的目的）。

参考文献

[1]何翠群.Auto CAD二次开发的探讨[J].职教论坛, 2004, 32:11.

[2]金志辉, 段晓梅, 樊国盛.普洱市城市绿地景观格局分析[J].林业建设, 2010, 1:44-47.

[3]广联达.《广联达CAD导图初中级培训教材》, 2010.

[4]土木工程师网.http://www.civilcn.com[OL].2012.

CAD技术相关软件开发 篇2

当今，从3D到2D的转化。我们以汽车座套的开发为例，传统的生产过程大致如下：□ 形成概念设计；

□ 利用3维软件（CAD）设计外形；

□ 用塑胶、石膏、橡胶、填充物等按照设计外形塑造模型，修改直到达到设计要求；□ 在模型上铺设辅料、衬垫，外层面料或者皮革；

□ 根据曲面情况，划分适合平面裁割的不同裁片区域（由3D向2D转化）；□ 根据划分的平面裁割路径，手工裁割裁片；

□ 裁片在模型上定位、缝合；

□ 修正裁片路径直至完全自然贴合设计要求；

□ 制作样板；

□ 样品制作；

□ 转入批量生产。

从以上过程中不难看出，3D设计软件可以让工程师和设计师完成非常完美的立体造型设计，但是，如何将这些立体设计实现平面化，使座套外饰材料（面料、合成材料、皮革等）能够很贴合地附着到座套实体上呢？3D Direct软件由此应运而生。

CAD技术的不断开发和应用使得计算机设计、开发、转化过程不仅速度越来越快IIAnews.com，而且精度和可靠性保障也更加令人满意。然而，从3D到2D的转化工作90%以上要依赖于手工完成，在精确度、处理效率、材料利用率等方面均存在着不确定因素，尤

其是在将面料或者皮革与模型贴合，由3维立体曲面划分为2维平面裁片的过程中，不仅试验、分割计算极为复杂，耗费时日，最终的划分品质还可能满足不了生产中越来越高的质量要求。

3D-2D转化技术的计算机化解决方案使得模型的人工制作及试验变成多余的了。这种软件需要解决的问题是安全、准确地将3D软件设计的模型数据转换为2D样片数据，同时，还需要与专业2D样板软件和排版软件进行无缝衔接，以使应用CAD系统进行样板设计、放码、自动排料的生产过程能够流畅进行。

3D Direct软件的应用实例

下面以一个球体表面的转换过程为例简单介绍一下3D Direct软件的工作过程。首先，从专业3D软件中导入球体文档到3D Direct软件中。3D Direct软件运算分析球体表面的特性，并在该球体表面自动生成2D样片割缝。如果确认割缝符合分割需求，则将球体表面分割成不同形状的裁割部分。在可视界面中，虚拟伸展每个样片部分。使之由曲面转化为2D平面样片。运算和消除可能存在的接缝，并优化裁片的缝合效果。“弹性”运算自动优化样片，通过多种运算结果分析IIAnews.com，供用户选择最优样片分割参数。

最优样片分割生成后，为各个样片赋予不同的命名，并根据样片缝合的需求定位和添加剪口。将生成的样片导出到二维CAD软件中，如Accumark、PDS等，进行样板制作、缩放、排版乃至到最后的样品制作、批量生产工序„„

以上过程简单明了，然而在这简单之中却又有着不凡之处，即：将3维立体文件数据转化为2维平面数据的高速、精确的运算算法，以及3D Direct软件本身与3D CAD软件和2D CAD软件的完美导入、导出。这是3D Direct能够成功应用的基本条件。

3D Direct软件对于内饰设计和生产的帮助是显而易见的。由于运用专业的计算机运算程序可以将3D软件中的立体形状转化为2D样片，开发人员对实际尺寸模型的依赖大为降低，人们不必在实物模型上一次次地重复样片试样的工作。这意味着制作模型的时间、材料以及过程得到了简化，人们将有更多的时间从事款式改进、新品开发，生产效率随之提高。

此外，3D Direct软件的应用使得汽车座套开发人员在很短的几秒钟内就可以生成2D样板，而传统方法则需要几天的时间，新品开发周期大为缩短。在市场竞争日益激烈的今天，新品开发的效率和速度已成为企业胜负成败的关键因素，3D Direct软件帮助开发工作实现了更为迅捷的快速响应，让企业能够抢占市场先机。

经过使用对比，3D Direct软件可以优化样板的成套效果。由于运算速度快，人们可以在较短的时间内，由软件辅助迅速生成多个转化方案，并提供其样板方式、材料利用率，开发人员可以根据电脑提供的几个方案进行最优化选择。

CAD技术相关软件开发 篇3

一、基于模拟设备项目开发的三维CAD技术在教学中应用的意义

1.基于模拟设备项目开发的三维CAD技术在教学中应用的含义

笔者所在学院自2006年以来，通过对多个制造企业的调研，总结企业产品开发方法与流程、在三维CAD平台中产品开发的实现方法、设计规范总结、数据接口、培训、资源、数据管理等方面内容，为适应企业对三维CAD技术人才的需要，努力提高学生三维CAD技能水平的同时积极拓展三维CAD技术在教学中的应用领域，提出并初步形成的“以学生为主体组成模拟设备三维CAD设计创意团队，利用现有实际设备开发出相应模拟设备，形成了一批有代表性的模拟设备，并将其应用到各专业教学实践中去，从已成形的模拟设备中推荐优秀三维CAD作品参加全国3D大赛的评选，并予以奖励”的整套教学项目研究课题。

2.基于模拟设备项目开发的三维CAD技术在教学中应用的意义

（1）提升学生三维CAD技术的应用水平，符合企业产品设计开发的流程，适应企业产品设计开发方法的变革，为就业提供广阔空间。纵观企业产品的设计过程，设计人员首先在头脑中构建的产品是三维实体，受限于产品建模和表达的手段，设计产品只能采用投影的方式，所以必须将实体的表面形状抽象成基本模型单元，依循正投影法、转换规则和制图规范把实体表现在二维平面上。产品制造人员则需要按转换规律将二维视图中的局部信息通过想象、整合，将该实体的形状再现在头脑中，而后再进行分析、工艺设计、生产加工出产品。应用二维图样表达的三维物体不直观，从三维物体到二维图样的画图过程以及从二维图样到三维物体的读图过程都需要工作人员有较强的制图基本功。对于制图基本功差的设计人员和制造人员，限制了产品设计和制造信息的表达和交流，限制了设计者的创新思维；对于没有制图基础的设计人员和制造人员，这种二维图样表达三维物体的方式，几乎是一道难以逾越的障碍。而三维CAD技术在越来越多企业中的应用，符合设计活动的客观规律，实现了机械产品设计方法的变革，为适应这种变革，必须使学生在走向工作岗位以前就熟练掌握三维CAD技术在产品设计开发中的应用。因此，以模拟设备项目的开发为教学工作任务，锻炼了学生三维空间想象力，采用直观简单的拖放式技术，像搭积木一样把需要的实体放进去，运用鼠标通过拉伸、旋转、薄壁特征、高级抽壳、特征阵列、打孔等操作不断改变其结构，最终完成整个产品的设计，提升了学生的三维CAD技术的应用水平，更符合企业设计人员的需求，为就业奠定坚实的基础。

（2）现代化教学（如多媒体技术）的广泛应用，为基于模拟设备开发的三维CAD技术在教学中的应用提供广阔的平台。在现阶段高等职业教育教学中有很多课程需要实物模型帮助学生理解教学内容，而传统的教学方式是利用实物或者教师自制简单模型进行讲授。这种教学模式下存在的问题是实物携带困难，根据教学需要更改模型的可操作性也不大，自制模型简单，缺少变化，并且要花费教师的很多时间，没有经验的年轻教师完成这项工作也有困难。如果没有模型，仅仅依靠讲解，这样要想把一个立体结构讲清楚又是很困难的事情，对于缺少对实物感官认识的学生理解没有模型的讲解不是一个简单的事情，这个过程很容易出现偏差。在实际教学中存在的另一个问题是传统的教学模型更新换代的速度慢，而几十年不变的教学模型已不能满足教学和科技时代不断进步的需要，传统教学模型基本上不能够修改，更换时的问题是新模型或实物成本高，旧模型基本没有再利用的价值。

三维CAD技术在教学中的应用完全可以避免传统教具的缺点，它在具有实物教具直观，容易理解的优点的同时，克服了传统教具的不足，避免了携带困难，模型修改方便，添加新模型的成本低（计算机建模），学生根据自己的理解也可自己和建立新模型，达到降低教学成本，提高教学质量的目的。另一方面，使学生在学习阶段就能不断了解新技术，也为之将来走向社会打下良好的基础。

（3）适时引进竞赛机制，形成“以赛促教、以赛促训、以赛促用、以赛促新”的理念，提高学生学习兴趣，切实践行职业教育的“实践性、开放性、职业性”。坚持定期举办三维CAD技术技能大赛，并且融技能大赛于日常教学中，开展具有强烈针对性和高度逼真性的专业知识理论教学、操作训练。同时，每年在进行模拟设备项目开发时举办三维CAD技术研修班，就学生在设计产品时易出现的问题进行专项辅导，并对设计设备的全过程实行导师制度，巡回指导，直至设备设计成形，组织校内外专家进行认真评审，并推荐在技能大赛中取得优异成绩的三维CAD作品参加全国3D大赛的评选。通过引入竞争机制，使学生理论联系实际更加具体，学习的过程充满趣味性；通过技能大赛使学生养成思考—联想—训练—再思考—再联想—再训练的思维习惯,最终培养出具有良好的理性思维与实践能力的实用性与创新性人才。图1至图3为2009年学院参与全国3D大赛作品（网址：http://3dds.3ddl.net/gameAction.do?method=WorkgroupShow）。

二、基于模拟设备项目开发的三维CAD技术在教学中应用的几点思考

1.结合三维CAD技术的发展对机械制图等基础课程进行彻底的教学改革

在新的形势下，学院现在采用的教学模式、教学方法与社会对高素质、高技能的人才的需求相比已经远远不够。机械制图教学的作用应是：有助于培养空间思维能力和图形表达能力；利用计算机进行构形设计的能力；培养探索精神及团队精神。机械制图课程教学改革，应着眼于高素质、高技能人才的培养，教学重点应由制图方法转向工程设计的系统思想和创新意识的图形表达，由以传授知识为中心转移到能力培养上来，将现有的机械制图二维制图为主线改革为构建以三维实体设计为主线，三维实体表达方法和二维工程图表达方法并重的知识结构体系。同时，根据三维CAD技术的发展，把三维CAD技术引入到理论力学、机械设计基础、机械零件、机械制造技术、数控技术加工等枯燥难学的课程中，以提高学生的学习效率和学习的积极性，也为应用型、创新型人才培养奠定了素质基础。

2.进一步组建智能化信息网络平台，方便设计者沟通与共享

一个大中型产品的设计不是一个人或少数几个人就能够完成的，而网络将这种设计任务的并行性的可能性大大提高。局域网和INTERNET的普及，已使三维CAD技术设计人员之间的交流更容易，减少了设计过程中的不必要错误。目前，我院局域网平台已搭建完毕，但在输出设备的链接上仍有很大欠缺，如设计好零件后想要在终端设备（如数控机床）上进行加工，因输出设备未接入局域网，尚未能实现。另外，模拟设备开发出来后，整体装拆的过程对教学可以起到一定演示作用（代替模具的作用），但具体总成装拆过程的模拟化（如一些拆装实训项目中，对一些总成可以在计算机上进行模拟拆装，再进行实物拆装），尚有欠缺。

3.联合企业加快编写三维实体造型相配套的机械制图教材

目前，由于国内还没有与三维实体造型、二维图形表达并重的知识体系相配套的较理想机械制图教材，因此必须联合相关制造企业，收集一些素材，组织校企双方人力专门进行编写。

4.建设一支高素质的机械制图教师队伍

由于三维设计的知识体系强调动手能力与创新能力，内容涉及许多新的技术，除了要求教师能进行多媒体讲课外，要求教师实地演示的内容也较多，涉及了多种软件，因此对教师的素质与能力要求较高，需要建设一支高素质的机械制图教师队伍。

现代三维CAD技术正逐步走向成熟，如何在职业教育教学过程中结合现代制造业三维CAD技术的发展进行教学改革是一个长期永恒的课题，需要我们每一位职教工作者在教学实践中不断摸索、研究与完善，以适应职业教育改革发展的需要。

CAD技术相关软件开发 篇4

1 机械模具技术的现状

1.1 设计与制造技术实现一体化

在机械模具的设计与制造中, 计算机作为辅助设备得到了广泛的应用。机械模具从最初的设计, 再到制造实现了一体化。这种生产方式不仅优化了模具的设计过程, 还实现了生产方式自动化。在对机械模具进行建模和数控加工过程中, 三维设计的优点得到充分体现, 不仅提高了机械模具的制造效率, 而且提高了机械模具的质量。机械模具在设计时不仅要体现科学性, 而且还要体现设计的合理性。因此, 在对机械零件进行形态仿真设计时, 就要采用数值模拟方式, 从而找出合理的模具机构和制造方案。在进行大型的机械模具的锻造定型和塑件成型时, 其大小、精密度、复杂性等因素都对模拟成型不再有大的影响。

1.2 出现了针对大型的、复杂的机械模具的新技术

为了满足汽车制造行业的飞速发展, 针对大型的、复杂的机械模具的新技术不断涌现, 缩短了大型机械模具的研发时间, 其技术水平和制造精确度也在逐步上升。在进行设计时, 模拟仿真手段成为重要的应用技术。利用模拟分析技术, 可以预知覆盖件在塑型过程中可能出现的种种问题, 通过分析实现对工艺进行改进, 对各种参数进行调整, 以实现解决问题的目的。三维模具设计作为新技术在大型的机械模具制造中得到应用, 这种实体设计方式能够从不同的角度对模具结构进行监察, 为模具机构的合理性提供保证。

1.3 高速铣削工艺得到广泛应用

作为重要的机械模具技术, 高速铣削工艺得到了广泛应用。高速铣的特点是在进行高速加工时, 材料温度上升慢, 刀具的切削力较小, 由于热能产生的变形几率小, 模具表面材料的残留应力低等。这些优点使得高速铣削工艺成为加工机械模具的首先加工技术。

1.4 注射模中新技术得到应用

在注射模中, 新技术不断被采用。热流道技术在注塑行业被推广, 其工作原理是利用元器件为模具加热, 以保证塑料的熔融形态, 这样就可以完成高品质的成型塑件, 不仅降低原材料的损耗, 而且能节约能源。另外, 还在注射成型中采用了气体辅助注射新技术, 其工作原理是使用氮气作为辅助注射对象, 其优点是注射时造成较小的压力, 保持熔体良好的流动性能, 所制造的产品不容易变形, 并且翘曲率很低, 塑件的外形质量较高。

1.5 微细成型工艺得到了技术支持

纳米技术在微细成型中得到应用, 其原理是控制物质反应的大小、传输的快慢和转变程度, 从而达到技术创新的目的, 同时还能充分发挥其独特的性能。纳米工艺最基本的应用体现在纳米模具成为进行生产的工具。

1.6 反求工程技术

反求工程通常被成为逆向工程。在新产品的研发、模具设计、模具制造过程中, 逆向工程发挥了重要作用。逆向工程的设计方式和工作理念和传统的设计理念和方式有很大的区别。逆向工程首先要对加工对象进行数据的收集处理, 利用CAD造型取得加工对象的几何模型, 然后在经过对几何模型的分析数据, 根据需求进行数据调整, 最后完成对加工对象的外形设计, 再利用CAM编程, 最终完成加工对象的成型模加工。

1.7 模具制造实现了信息化、智能化、网络化

在模具制造行业正在实现信息化、智能化和网络化。信息化管理可以提高企业的的经济效益。智能化管理平台的建立为机械模具企业提升了竞争能力。因此, 很多机械模具制造企业通过信息化平台建设提高自身的管理能力。信息网络化建设可以对项目的进程进行监控, 实现对模具制造技术的实时管理。其主要监控对象包括模具的制造进度、调控模具的生产资金, 提升模具制造的工作效率。

2 机械模具技术的发展方向

(1) 针对机械模具的设计, 要有针对性的提高信息化和智能化水平, 提高模具设计的标准化程度。提高三维设计、数控技术、塑型模拟技术等先进科技在机械模具中的应用, 提高机械模具制造企业的信息化平台的建设, 促进其现代化管理水平的提高。

(2) 以CAM和CAPP技术为基础条件, 继续加强模具加工的先进技术和实际制造技术之间的融合, 加强模具制造的智能化水平, 实现加工的自动化程度的提升。

(3) 信息化网络平台有利于机械模具制造企业之间进行信息和技术交流, 因此要在机械模具制造企业中进行信息网络平台的建设与完善工作, 并使其充分发挥应有的作用。

(4) 深入研究超高速和超高精确度机械模具制造技术, 争取实现机械模具加工的精确值保持在0.001毫米左右, 确实达到镜面加工的水平。

(5) 积极研制和开发拥有知识产权的加工软件, 采用先进的管理系统, 提高机械模具制造企业在国际模具行业中的竞争力。推进低碳节能的机械模具制造技术的发展, 实现模具表面镜面加工的技术的创新。

3 结语

随着我国机械模具技术的发展, 其设计和制造能力正在不断提高。机械模具技术的科技含量高, 技术创新是促进行业发展的唯一出路。在我国“十二五”的经济发展战略目标中, 模具行业的发展得到了充分重视, 在宏观经济发展背景下, 机械模具制造会注入更多的科技成分, 从而促进整个机械模具行业的技术创新。

摘要：本文详细介绍了我国机械模具技术的现状, 并对其特点进行了阐述, 针对我国的机械模具制造行业发展的战略目标, 指出了现阶段机械模具制造技术发展的方向。

关键词：机械模具技术,现状,发展方向

参考文献

[1]中国模具工业协会.模具行业“十二五”发展规划[J].模具工业, 2011, 37 (9) :1-9.

[2]张曙.数控加工技术的现状和发展趋势[J].金属加工 (冷加工) , 2010 (20) .

CAD技术相关软件开发 篇5

高职电子信息类专业项目课程教学实施的现状分析

当前, 各高职院校信息电子类专业都在积极进行项目教学改革, 但对项目教学的内涵理解存在一定的偏差。有些项目课程的教学设计仍然依据原教材的内容进行, 只是把教材中大章节标题中的“第×章”改成“项目×”, 把各小节的标题改成任务, 给人以“新瓶装陈酒”的感觉, 无法满足项目教学要求, 学生的学习积极性和主动性依旧没有调动起来。

事实上, 在新课改条件下, 教材不是供传授的经典, 不是供掌握的目的, 而是供教学使用的材料, 是供查阅资料的工具书。因此, 需要根据学生的情况和本校的教学条件进行项目课程的开发设计。借着我校进行项目课程改革的契机, 笔者所在的教学团队对《电子电路CAD技术》等专业课程教学进行了实践研究, 初步取得了一定成效。《电子电路CAD技术》校本项目教材即将在机械工业出版社公开出版。

项目课程的教学设计开发

(一) 课程内容的选取、定位

立足于高职教育培养社会、企业生产一线的技能型、应用型人才, 基于市场职业岗位工作任务和行业专家分析, 我校将电子专业课程分为职业基础课程、职业核心能力形成课程和职业岗位能力形成课程, 把《电子电路CAD技术》、《电子产品组装与检验》、《电子产品设计》课程归结为电子专业职业岗位方向课程。

《电子电路CAD技术》课程是《电子产品组装与检验》、《电子产品设计》课程的支撑和基础。现代电子产品离不开印制板 (Print Circuit Broad, PCB) 的设计, 而《电子电路CAD技术》课程最终解决的就是PCB设计的问题。根据职业资格要求, 结合本校条件和学生情况, 要求学生能进行PCB单面板、双面板、四层板的设计。PCB的设计是电子产品设计的重要部分之一, PCB的设计和制造质量直接影响电子产品的整体质量和成本。

我们以实际典型电子产品为载体, 共同确定了本课程的教学内容, 如图1所示。分为三大模块:重点是原理图 (SCH) 设计模块, 印制板 (PCB) 设计模块和电路仿真模块。在前面电子技术实践核心课程中, 为帮助学生分析电路性能, 已进行过EWB仿真教学, 因此, 本课程没有重点详叙电路仿真。从图1可看出, 元件是设计原理图、PCB图的基础, 设计电路原理图需要原理图元器件, 对于库中没有的元器件需要进行制作;设计PCB电路板也同样需PCB元件, 即封装。

在每个产品PCB设计过程中, 要有意识地培养学生的读图、识图能力, 要求学生能绘制原理图, 分析电路性能, 结合电子行业的相关规范和要求, 进行PCB布局、布线。若不理解逻辑功能就简单地进行拉线, 可能会违背原有的设计意图, 甚至完全实现不了预计的设计功能。要求学生设计出的PCB经过安装、调试, 真正能够投入使用。

(二) 课程工作任务和学习项目设计

项目课程开发的重点和难点是工作任务和学习项目的设计。面对众多不同的企业, 不可能用统一的工作任务来覆盖, 因此, 只能根据不同企业的生产和工作过程, 概括出具有典型意义的基本工作任务, 以此作为项目设计的基础。设计基于工作任务的学习项目, 实际上是完成从工作任务到学习项目的转化。设计学习项目应以学生通过项目的实施, 掌握基本胜任企业工作任务的专业知识和操作技能, 体验企业生产和工作过程, 提升职业工作感悟, 增强对企业生产、管理工作的计划有组织和统筹能力为标准。

应由行业专家和相关专业群的课程教师合作, 结合学生情况分析, 精心研究, 共同确定学习项目和工作任务安排, 如表1所示。这些项目有以下特点: (1) 与企业生产和工作过程有直接关系; (2) 能进行理论与实践一体化学习; (3) 学习项目的成果具有可展示性; (4) 与职业标准相衔接。

项目和工作任务的总体顺序安排应符合学生的认知规律, 比如, 从感性认识到理性认识, 由简单到复杂, 先入门后逐步深化, 循序渐进等。表1中的每个项目都包括由该门课程全部任务所构成的完整工作过程, 且工作过程基本是一致的。依据工程实践方法, 每个项目的制作都一气呵成, 从设计原理图到设计PCB电路板。PCB图设计后的进一步检查, 一定要从实际元件出发, 仔细检查PCB设计图, 包括封装、电气连接检查、元器件安装位置、定位尺寸检查、安装空间检查, 要求PCB制板人员必须有严谨的工作态度。每个项目都会重复这个工作流程, 但尽管流程是重复的, 具体内容却是不会重复的, 因此随着项目的推进, 学生的职业能力在不断提升。

从表1中可看出, 基于工作过程的项目课程将本课程知识内容转化为若干个教学项目, 围绕着项目组织展开教学, 使学生直接参与项目资讯、决策、计划、实施、检查、评价全过程。要以从简单到复杂的系列典型产品为主线展开, 以实际PCB设计流程为主线和学习流程, 以行业、企业的工艺和规范作为约束条件, 渗透到教学的每一个环节, 达到教学做一体地实施项目。

具体项目教学实施过程

图2是项目设计的逻辑结构和组织安排。现以项目2“设计简易声光显示报警器的PCB单面板”为例进行介绍, 本次课安排4学时 (本课程采用4节连排的方式) 。

为引起学生的兴趣, 首先创设适当的情境, 结合门铃制作、水位检测、汽车超载测量等实际问题, 说明简易声光显示报警器的作用, 并说明简易声光显示报警器是以PCB单面板为支撑的。接着形象展示实际产品的单面板、电路图和PCB相关设计图 (供学生设计PCB时参考) , 然后自然过渡到说明完成本项目需要的能力目标: (1) 能对简单小型电路进行单页式绘制。 (2) 能初步设计PCB单面板及明确本目标完成对后续学习的帮助。这里如果先引入适当的项目情境, 再让学生明确相关职业能力目标, 比较符合学生的心理需要, 若学生一进入课堂就立即介绍本次课的能力目标, 学生认为目标离自己较远, 会产生畏惧心理。实际上, 在进行教案设计时目标是起导向作用的, 通过市场行业和学生学习程度分析, 基本就已确定好能力目标, 再根据能力目标选出合适的项目、案例, 结合合适的项目情境来进行教案设计。但在具体课堂上, 为引起学生的兴趣, 则应从学生感兴趣的周围事物开始, 适当进行情境介绍, 使学生学习积极性普遍提高。

为有助于电路PCB设计排版, 必须要学生一起来简单分析电路功能, 同时巩固学生的相关电路基础知识。然后提出具体的任务, 基于PROTEL DXP2004软件来完成设计: (1) 设计绘制电气原理图; (2) 排除原理图元件封装和网络关系装入PCB的错误; (3) 设计实际电气性能的PCB单面板, 符合PCB提供的参考效果。

在目标导向任务驱动下, 教学做一体实施以下任务。

(一) 要学生尝试和体验电气原理图的绘制过程

初学者绘制原理图时, 常常遇到找不到原理图元件的问题, 如电路图中蜂鸣器、开关只提供了库元件名SW-PB、Buzzer, 但未说明其位于哪个元件库中。有了学生尝试的实践过程后, 示范如何查找元件, 如“*”通配符的使用, 再经过学生练习, 知识就内化为学生自身的了。元件放置完毕, 开始连线, 如有个别学生WIRE与LINE不分, 可单独辅导。一张元件编号唯一的电路图绘制完毕, 教师可再针对原理图绘制作适当的点评 (1学时) 。

(二) 将原理图元件封装和网络关系载入到PCB板

先是学生“尝试”的实践过程。在更新PCB板载入管脚封装和网络时, 往往出现错误标志而导致元件无法载入, 应待学生体验后, 再帮助他们分析错误。要注意调控学生思维活动, 设计一些有相关特点或递进特点的案例。

学生针对案例对比, 能学会如何看出自己作品中的问题, 以及如何修改处理。在错误中, 学生受到了启迪, 积累了经验 (30分钟) 。

教师进行适当的经验小结: (1) 首先判断错误元件对应集成元件库本身或与之关联的封装库是否损坏; (2) 查看原理图元件的封装, 对PCB编辑库中找不到的加以更改。 (3) 虽然封装库和封装形式没有错误, 但仍有极个别封装元件无法更新到PCB板中, 这可能是原理图电气关系没连上造成的;转到原理图更改电气连接关系, 仍然装不进, 时间较为紧迫的情况下, 可以直接手工放置封装到PCB中。对与PCB板其他封装元件之间没有电气连接关系的“飞线”, 即焊盘没有网络属性, 应转原理图查看连接关系, 再转PCB板设置焊盘的网络属性即可 (25分钟) 。

(三) 开始设计PCB单面板

学生手动布局元件, 自动布线, 教师在旁边提示, 直到布线完毕。接着教师结合例子说明:怎样布局与布线合理, 如何修改较好;学生再对自己的设计进行修改。 (30分钟)

修改完毕后, 要求学生作进一步检查: (1) 查看元件封装, 特别检查三极管原理图元件引脚编号、封装管脚编号是否与实际元件管脚排列顺序一致。在此项目中, 不使用默认的封装BCY-W3/E4, 更改为BCY-W3/H.7, 引发学生思考为什么这样做。 (2) 检查电气连接, 以实际电路原理为依据。 (3) 检查元器件安装位置、安装空间。提醒学生:我们是在设计一块用来实际制作的PCB板。 (30分钟)

(四) 最后进行项目考核与评价

进行不同学生小组所设计作品的比较, 让学生来评定作品, 教师点评作品。然后大家一起对存在的问题进行纠正, 再总结相关技能、知识、经验并布置相应课外练习, 以训练提高。 (20分钟)

值得说明的一点是, 本课程教学虽然一人一机在机房进行, 但仍要进行分组教学, 分组的方式采用学生自由选择加上教师适当调配, 以有利于项目学习为原则, 每组必须推荐一名组长, 监督项目的落实完成, 并在必要时帮助本组同学解难, 也方便本组开展必要的讨论。在面对四十多名学生的项目操作实践课程中, 教师要有课堂管理的能力, 实践表明分组是一种很好的教学方式。

在整个《电子电路CAD技术》课程教学中, 教学做一体实施任务, 在表1中对于项目前篇和项目1, 教师一边演示, 学生一边跟着操作占据较大比例。从项目2开始, 采用学生适当尝试体验探究思考, 教师帮助分析问题, 学生从错误中受到启迪的过程授课。这要求教师有较好的错误分析反思能力, 有较强的实践经验, 同时必须要有较好的学习开发能力。

摘要：分析高职项目课程教学实施现状发现, 有必要进行项目校本教材的开发。而项目教材设计开发的重点和难点是工作任务和项目的设计。本文结合《电子电路CAD技术》项目课程的设计开发过程, 就课程内容选取、工作任务设计和学习项目设计等进行探索和研究, 分析项目教学的流程和环节, 结合具体的项目进行教学设计, 以利于工作过程导向项目课程的应用和推广。

关键词：高职,电子电路CAD技术,项目课程设计开发

参考文献

[1]李佩禹, 张新芝, 等.高职应用电子技术专业工作过程系统化课程建设[J].职业技术教育, 2009, (2) .

[2]蒋庆斌, 徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究[J].职业技术教育, 2005, (22) .

[3]戴示弘.职业教育课程教学改革[M].北京:清华大学出版社, 2008, (11) .

[4]钟爱琴.任务驱动法在《电子CAD》课程教学中的运用[J].职业教育研究, 2009, (1) .

[5]徐国庆.学科课程、任务本位课程与项目课程[J].职教论坛, 2008, (10) .

CAD技术相关软件开发 篇6

关键词：二次开发,成组技术,AutoCAD

0 引言

随着单一品种的大批量生产方式在制造业中比重的逐步下降,多品种小批量生产不断增加,产生了新的生产模式———大批量定制生产。新的生产模式的目的是在单件小批量生产过程中,产生像大批量生产的效益。用成组技术原理指导企业产品的设计替代传统的设计方法,正是提高企业设计效率的一个重要手段。据统计,当设计一种新产品时,往往有3/4以上的零件设计可以参考借鉴或直接引用原有的产品图纸。采用基于成组技术的Auto CAD二次开发,可以把相似性零件作为一个零件组,然后把零件组中所有的特征都进行参数化设计,并可以通过一个人机交互界面进行驱动。用户只需要在人机界面中输入所需零件的所有特征以及特征所具有的参数,Auto CAD软件就可以自动产生所需要的零件。

通过基于成组技术的CAD二次开发所实现的系统可以非常方便地实现零件的快速设计,而且设计零件的错误非常小。此外,系统的界面可以做得非常友好,对于CAD软件不是很熟悉的用户也可以非常简单地实现零件设计。

1 成组技术在零件设计中的应用

应用成组技术进行零件设计时,可以把零件看成由一定数量的特征组成,每个特征又可以通过尺寸驱动,并且可以通过尺寸进行特征定位,通过这种方式可以快速设计出零件。比如一个普通平键,只需要给出键的类型以及键的宽度和长度,并且给出键的定位基准位置,就可以唯一的确定这个特征。

本文是以基于成组技术的Auto CAD二次开发设计的轴零件的快速设计系统为例,大多数轴零件由位于同一轴线上数段直径不同的圆柱体组成。常有键槽、销孔、螺纹、退刀槽、中心孔、油槽、倒角、圆角、锥度等结构。在本系统中,把每一段圆柱轴作为一个特征,键槽、销孔、螺纹、中心孔、油槽、倒角、圆角作为特征中的内容。此外,由于齿轮轴中有一段带有齿轮的,所以该段也作为一种特征来看待。还有一些轴具有圆锥段,也可以单独作为一种特征,退刀槽、越程槽也可以看成一小段轴而作为圆柱轴特征。

通过使用成组技术,整个轴零件就可以看成数段轴特征组成。轴的设计只要根据需要选择不同特征,就可以迅速设计出所需要的轴零件来。

2 基于成组技术的C A D二次开发的实现

零件快速设计系统的生成可以通过CAD二次开发来实现,本系统是通过使用Auto CAD二次开发软件Auto LISP来实现的。

使用Auto LISP来进行零件快速设计系统的开发可以分为两部分来完成。首先,设计人机交互界面,通过该界面,用户只需要输入所设计的轴零件的参数,系统就可以自动产生所需要的轴零件。其次,设计特征驱动程序,建立特征图形与尺寸之间的关系。

2.1 零件快速设计的人机交互界面

人机交互界面可以通过对话框来设计。对话框上面设计三个图像按钮,用来选择不同类型的轴特征。在参数输入框可以根据所选用的特征输入相应参数,对于没用的属性可以在参数中输入“零”。比如倒角没有,可在参数里面输入“零”。

以下是人机交互界面的三个图像按钮设置部分程序。

2.2 参数驱动特征程序的设计

为了保证在输入特征参数之后能自动产生所要求的特征,必须建立特征参数与特征之间的关系。比如,当系统从人机交互界面获取到了一段轴的直径数据、轴长数据以及基准点数据,系统就能利用所得到的数据自动绘制出轴的特征。所有特征都产生了,就自动绘制出零件图。

以下是参数驱动特征程序设计的部分程序。

3 应用

以下通过一个事例来说明零件快速设计系统的使用过程。如要设计一个轴类零件,由四段组成:第一段是一个带有锥度的轴,并且在轴的左端有一个倒角,在轴的中心有个销孔;第二段轴是一段齿轮轴,并且在左右两端都有倒角;第三段轴和第四段轴都是圆柱体,只是第三段轴中间有个键槽,第四段轴右端有个倒角。

利用成组技术可以把阶梯轴分成三个特征:锥度轴特征、齿轮轴特征和圆柱轴特征。圆柱轴特征根据属性不同,可以生成第三段轴和第四段轴。

图一是在系统人机交互界面中点击锥度轴特征图像按钮,然后输入属性的界面图。

通过使用相同办法,可以点击齿轮轴特征图像按钮和圆柱轴特征图像按钮,然后分别输入不同参数,系统就会自动产生我们所需要的阶梯轴。

图二是通过系统输入参数自动产生的零件图。

4 结束语

本文以阶梯轴设计为例,阐述运用基于成组技术的Auto CAD二次开发实现零件快速设计的过程。它不但有助于提高企业的设计效率和设计水平,而且有助于提高企业的创新能力和产品开发能力。

参考文献

[1]姜大志,孙俊兰.成组技术在产品快速设计系统中的应用[J].机械设计,2005,(08):57-59.

[2]付靖渝,马咏梅.基于AutoCAD二次开发的组合零件库设计[J].机械设计与制造,2007,(01):52-53.

CAD技术相关软件开发 篇7

CAD/CAM技术是以计算机、外围设备及其系统软件为基础, 综合计算机科学、机械设计与制造、人机工程学、控制理论、电子技术、信息技术等学科知识, 并以工程应用为对象, 进行产品设计与制造的整个过程以及与之直接和间接相关的活动, 是当今世界发展最快的技术之一。CAD/CAM技术是先进制造技术和制造业信息化的基础, 是企业提高创新能力、提高产品开发能力、增强企业适应市场竞争能力的重要途径, 掌握这门技术是机械类专业学生所必备的技能, 在高等教育“大众化”背景下, 特别是对于应用型本科院校的机械类专业学生来说, 这门技术的掌握就更显得重要。目前工科机械类相关专业都相继开设了该课程, 但是由于种种原因, 应用型本科高校在该课程培养目标、课程体系、教学方法和课程考核沿用研究型高校模式, 侧重于三维设计理论的讲解, 却忽视了CAD/CAM软件的操作性与应用性, 尤其三维软件在企业的设计与生产中越来越普及, 很多毕业生在找工作中面临有岗不能聘、聘而不能用的尴尬境地。因此如何培养出满足企业所需要的CAD/CAM人才, 已经成为工科高校所面临的迫切任务。我校积极地进行教学研究和改革, 确立以三维软件应用能力为培养目标的教学体系, 充分调动了学生的积极性, 显著提高了学生的三维设计应用能力和创新能力。

1 传统课程教学存在的弊端

1.1 光“讲”不“练”

CAD/CAM技术课程传统的授课是在理论课教室进行, 以教师灌输式讲课为主, 学生只能被动式地接受。在讲解软件操作时只能借助于多媒体课件进行相关演示, 但是三维设计软件命令繁多且操作复杂, 学生仅凭听课无法把具体的操作过程和操作要点完整地记录下来, 加之机械类课程多, 学习任务较紧张, 学生课后没有大量的时间去操作练习。这种光“讲”不“练”的教学方式会让学生失去学习的兴趣, 不利于软件操作技能的掌握。

1.2 重理论轻实践

CAD/CAM技术综合应用了之前所学的计算机技术、计算机图形学、机械设计、材料力学、机械制造技术、工程图学等专业课的基础知识。传统教学侧重理论知识传授, 如图形变换、图形裁剪、图形消隐、光照处理、数据处理和曲面生成原理等, 这些知识是CAD/CAM软件的核心, 是软件开发的基础, 对学生的数学、计算机编程等有比较高的要求, 是研究型大学的重要教学内容, 超越了应用型本科生的能力与需求。所授内容与企业生产严重脱节, 空洞的理论知识无法和生产应用相结合, 学生不了解CAD/CAM在企业中具体的应用, 脱离实际的理论教学使得学生逐渐失去学好本课程的信心, 教学效果较差。

1.3 课时安排不合理

为培养机械复合型人才, 机械类课程课时都不断减少, 在教学计划的安排中, 理论教学和实践教学课时比例为4∶1。学时安排不利于学生及时熟练软件的相关操作, 上机实验只能是熟悉软件界面, 和了解一些简单命令, 如基本草绘、常用命令拉伸、旋转和扫描的介绍, 学生不可能在这么短的时间完成机械产品完整的建模, 大部分内容还需要学生课后自主练习, 因此实验效果较差。学完该课程对CAD/CAM技术缺少感性认识和实践机会, 更不可能适应企业的设计环境, 因此学生对这门课程的理解仍然停留在抽象、空洞的概念上。

1.4 教材建设落后, 软件多样化

近些年各高校出版了多种CAD/CAM技术教材, 但各章节的介绍侧重于概念性的讲解, 理论知识占有较大篇幅, 文字性的叙述较多, 很显然对于应用型的本科院校来说, 学生主要应掌握软件的操作技能和应用能力的提高, 缺少适用于应用型高校CAD/CAM的教材。CAD/CAM软件有多种类型, 有单一型和集成型、CAD软件和CAM软件、正向设计软件和逆向设计软件等, 学生往往不能根据企业要求有针对性地选择某软件进行学习, 造成学生工作后还需要花费很多的精力重新学习企业所用软件, 不能学以致用。

2 提高软件应用能力的措施

传统教学未真正把CAD/CAM软件应用深入到教学中, 不利于软件应用能力和创新能力的培养。面对一个实际产品无法利用现代化的工具进行相关设计, 会让学生失去学习的积极性和主动性。为了彻底改变CAD/CAM教学的现状, 满足企业对人才的需要, 必须改变现有的教学方法和模式, 让学生贴近企业的设计环境, 同时加深对设计过程的理解。

2.1 引入Creo软件作为教学平台

针对软件的多样性, 必须选择一种既能满足教学需要, 又能适应企业需求的软件, 在充分调研的基础上, 根据专业特色和地域特点, 选择Creo作为学习软件。Creo是PTC公司整合Pro/ENGINEER、Co Create和Product View三大软件并于2011年发布的新型CAD设计软件包, 该软件保留了Pro/E原有的单一数据库、参数化、基于特征和全相关特色, 同时具备互操作性、开放性、易用性三大特点, 成为当今世界CAD/CAM领域的新标准。为此我们在理论和实践教学中以Creo软件作为操作平台。

2.2 结合企业案例进行授课

为了让学生了解软件在企业中的应用, 在理论课和实践课中引入经典案例, 让学生从过去空洞、抽象的概念中直接看到应用成果, 比较传统的设计制造方法和CAD/CAM技术的差别, 这样可以激发学习的兴趣。比如在模具制造中, 传统的制造方法是车、铣、刨、磨、人工打磨等, 生产周期长, 生产成本高, 质量完全依靠操作者的水平;基于CAD/CAM技术的模具设计与制造, 则可以在电脑上利用软件进行产品设计、装配, 而且在产品制造前由模流分析软件对注塑过程中的温度场、流动情况进行分析, 及早发现问题并修改、优化产品的设计, 如注塑气孔、熔接痕的位置及产生原因, 对于异型面的加工则可以通过CAM软件进行自动编辑, 由加工中心一次安装完成多个表面的加工, 产品质量完全依靠机床的精度保证, 省去了抛光修磨的时间。通过设计方法、加工手段、工艺路线、产品检测、生产效益等方面的对比, 让学生充分认识到CAD/CAM技术的重要性。加强对企业的设计流程、行业设计规范的认识, 对就业后能尽快胜任工作发挥着重要的作用[1]。

2.3 结合案例边讲边练

提高三维软件应用能力, 必须改变过去集中授课、集中上机方式。首先把上课地点改成机房授课, 采用讲解具体实例的方式, 在多媒体上进行演示后, 学生在电脑操作, 碰到问题及时解决, 对学生容易碰到的共性问题进行集中讲解, 实验内容和课堂授课知识紧密结合, 学生通过操作及时掌握其应用方法, 加深对所学知识的理解和掌握;其次掌握好理论和实践比例, 理论教学以“实用、够用”为原则, 作为应用型高校, 切忌那些深奥理论的讲解。在有限的总课时中, 大大增加实践课时比例;第三, 讲解软件各个命令操作时, 不能只讲某个命令的用法, 而应该结合具体产品, 这样既可以保证课堂上所讲内容的实用性, 使同学们在课堂上就能学会企业生产设计方法, 又可缩短学生到企业工作的适应期, 尽快进入岗位角色。

2.4 结合任务型的考核方法

为了加强对CAD/CAM软件应用能力的掌握, 必须改变过去试卷式的考核方式, 与其他理论课程不同, 学生通过该门课程的学习, 必须学会利用软件这个工具去解决问题。过去闭卷式的考核, 学生只要死记硬背教材中的相关概念、定义, 无益于软件能力的培养。而任务型教学根据教学目标确定总任务, 再根据不同单元目标分解不同的子任务, 根据教学进度安排学生按照老师的布置完成这些任务, 同时完成各单元的考核。针对CAD/CAM课程特点和专业特色, 在开课前对每位学生确定企业或教师科研相结合的总任务, 如图1千斤顶、图2开合模机构等产品的建模、装配和工程图的生成。这些产品中又包含不同的零件, 在讲到拉伸、旋转、扫描等命令时, 可以布置螺母、箱体、轴等单个零件的建模任务, 依据教学进度安排, 完成各个阶段的练习, 最后完成产品装配和工程图。这种任务驱动型教学方法培养学生的创新意识、创新能力以及自主学习的习惯, 教师引导学生在提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中有机地进行学习, 在完成任务的同时也完成了对所要求掌握知识的学习, 既发挥了教师的主导作用, 又能充分地体现学生的主体地位[2]。

2.5 搭建平台促进能力提升

为了充分发挥学生自主学习的积极性和主动性, 全面提高学生的实践能力和综合素质, 应搭建各种平台让学生展现自己的才能。目前学校开展各类学科竞赛, 如三维建模大赛、CAD/CAM软件应用能力大赛。为创造广阔的思考空间, 发挥学生的创造能力, 确定竞赛主题后由学生自主选择参赛作品, 教师只是给予学生技术上的指导。对于优秀作品推荐参加全国三维数字化创新大赛和全国大学生机械产品数字化设计大赛。我校通过三维软件应用能力的培养, 获得全国三维数字化创新设计大赛江苏赛区特等奖两项, 全国总决赛一、二等奖各一项。

3 结语

将三维软件应用能力培养作为《CAD/CAM技术》课程目标的改革实践表明, 这样的改革更有利于提高应用型本科生学习的兴趣, 有利于学生软件应用能力的培养, 提高学生的实践和创新能力, 培养出满足企业需要的人才。

参考文献

[1]黄晓峰.基于案例教学法的《塑料成型工艺与模具设计》教学改革研究[J].考试周刊, 2011 (2) :25-26.

CAD技术相关软件开发 篇8

1. CAD的发展历史与现状。

CAD也就是工程计算机辅助设计方式, 通过计算机硬件与软件的配置帮助从事设计的工作人员更好地完成图纸的绘制, 可以同时实现设计、修改、输出等功能。CAD从上个世纪的50年代起步, 到今天已经有了跨越性的发展。随着计算机的性能不断提高当前CAD已经开始广泛的应用于建筑领域, 由于其操作和实用性强的特点还将深入到建筑领域的各个环节当中。

2. CAD的工作过程及其优点

(1) CAD的工作流程描述:

通过了解CAD的工作流程可以得知从最开始输入设计要求到产品的设计以及文件的输出, 都是人与计算机之间不断交互的过程。CAD系统能够让用户随时对文件进行修改, 直到满足需求为止。

(2) CAD在绘制结构施工图的过程中有着两个非常明显的优点, 第一, 提高用户的工作效率, 在CAD数据库、图形库以及程序库的支持下, 用户可以选择最负荷自身要求的软件或者其他, 整个设计过程非常快速, 调整文件图形只需要对参数进行修改就能实现;其次是提高产品质量, 人机之间不断的交互, 产品不断的调整最终得到最优成果。

二、结构施工图的定义与绘制特点

1. 结构施工图的定义。

结构施工图是建筑中关于称重构建的设置, 主要根据所用材料的的规格、形状、大小以及内部构造的工程大样作为施工的依据[1]。

2. 结构施工图的影响因素。

(1) 设计规范。结构施工图的绘制必须以严格的结构设计规范以及国家规定的相关参考图集作为依据, 规范就是某种考虑到复杂因素等具有法律约束力的文件, 是国家根据行业的实际情况制定的规范。 (2) 建筑方案。结构施工图的绘制必须以建设的施工图作为依据, 运用专业的建筑知识完成方案的构造。 (3) 制图规范。结构施工图的绘制必须遵守制图规范, 功能布局要科学合理, 表达方式要清晰、简捷, 可读性强。

3. 结构施工图的绘制特点。

结构构件配筋图一般通过详图法、梁柱表法以及平法进行表示。当前结构图使用平法的方式表示, 我国建设部门将平法制图的规则纳入到图集当中。平法具有简洁明了、直观以及图纸量少的优点, 但是同时也有图纸信息量过大、图面杂乱以及容易发生信息丢失的缺点。在使用该方法时注意把握细节, 不要出现遗漏。

三、CAD二次开发技术在结构施工图绘制中的应用

1. CAD二次开发的简述。

CAD二次开发的含义是指基于已有的软件以及就够施工图绘制过程出现的问题对CAD实施再次开发。

2. CAD二次开发技术在结构施工图绘制中的必要性。

二次开发能够使应用对象的构造描述、设计规范及方法等通过约束关系的方式集成于CAD平台, 是设计对象实现智能化与集成化。

3. CAD的二次开发。针对上述的CAD软件的特点以及在工程会图中存在问题对CAD进行二次开发。

(1) 开发参数化绘图工具。开发参数化绘图工具主要是针对平法绘图中存在的图面混乱以及信息量过大的问题, 通过控制参数形成构件图形。结构施工图中的大多数构件都能够选择这样的方式进行绘图。以楼梯为例, 实施参数化的绘制与操作能够有效提高效率。

(2) 开发辅助图库。计算机能够实现对大量设计信息与资料的管理, 可以利用计算机将设计中需要的标准样图建立出一个图库。可以随时在计算机中查找和利用。

(3) 组合命令和菜单。由于CAD软件在专业施工图的绘制中相对缺乏专业性, 操作的效能较低。并且CAD中的菜单和命令非常对, 但是并不是都会用到, 因此需要对命令与菜单实施整合开发, 将自身需要的菜单和命令进行整合, 节省绘图时间。

(4) 开发计算绘图一体式程序。计算绘图一体式程序可以让计算机实现一次性的绘图, 通过计算出绘图中需要的数据结果, 按照绘图规范选择合适的配筋完成绘制。

(5) 对标注和字库优化设计。CAD绘图过程中经常出现文字、数字标准、图形的比例不协调的现象, 需要进行优化开发。首先确保字库的完整性, 结构与建筑中使用的字库保持相同的单位;选择工程之图中推荐的字体;标注要能够选择基线, 自动判断出方向与标高符号。如若不能, 则输入基点、明确方向。

四、结束语

CAD的二次开发工作能够之间面向操作对象, 有效的提高结构施工图的绘制效率和质量, 减少由于软件和操作造成的失误。与一次开发过程需要耗费大量的时间成本与人力、物力成本不同, 二次开发技术难度不大, 需要的时间很短。所以二次开发技术成为结构施工图绘制软件的主要发展方向。

参考文献