CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造)技術(shù)產(chǎn)生于本世紀(jì)50年代后期發(fā)達(dá)國(guó)家的航空和軍事工業(yè)中,隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展而迅速成長(zhǎng)起來(lái)。1989年美國(guó)國(guó)家工程科學(xué)院將CAD/CAM技術(shù)評(píng)為當(dāng)代(1964-1989)十項(xiàng)最杰出的工程技術(shù)成就之一。三十幾年來(lái)CAD技術(shù)和系統(tǒng)有了飛速的發(fā)展,CAD/CAM的應(yīng)用迅速普及。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用已迅速?gòu)能娛鹿I(yè)向民用工業(yè)擴(kuò)展,由大型企業(yè)向中小企業(yè)推廣,由高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用向日用家電、輕工產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造中普及。而且這一技術(shù)正在從發(fā)達(dá)國(guó)家'流向'發(fā)展中國(guó)家。
CAD是一個(gè)包括范圍很廣的概念,概括來(lái)說(shuō),CAD的設(shè)計(jì)對(duì)象有兩大類(lèi),一類(lèi)是機(jī)械、電氣、電子、輕工和紡織產(chǎn)品;另一類(lèi)是工程設(shè)計(jì)產(chǎn)品,即工程建筑,國(guó)外簡(jiǎn)稱(chēng)AEC(Architecture、Engineering和Construction)。而如今,CAD技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)延伸到藝術(shù)、電影、動(dòng)畫(huà)、廣告和娛樂(lè)等領(lǐng)域,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益,有著廣泛的應(yīng)用前景。
CAD在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用最早,也最為廣泛。采用CAD技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)不但可以使設(shè)計(jì)人員'甩掉圖板',更新傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化,降低產(chǎn)品的成本,提高企業(yè)及其產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力;還可以使企業(yè)由原來(lái)的串行式作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿凶鳂I(yè),建立一種全新的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)管理體制,縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。如今世界各大航空、航天及汽車(chē)等制造業(yè)巨頭不但廣泛采用CAD/CAM技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì),而且投入大量的人力物力及資金進(jìn)行CAD/CAM軟件的開(kāi)發(fā),以保持自己技術(shù)上的領(lǐng)先地位和國(guó)際市場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)。
計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)(ComputerAidedArchitectureDesign,簡(jiǎn)稱(chēng)CAAD)是CAD在建筑方面的應(yīng)用,它為建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)了一場(chǎng)真正的革命。隨著CAAD軟件從最初的二維通用繪圖軟件發(fā)展到如今的三維建筑模型軟件,CAAD技術(shù)已開(kāi)始被廣為采用,這不但可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,縮短工程周期,還可以節(jié)約2%至5%的建設(shè)投資,而近幾年來(lái)我國(guó)每年的基本建設(shè)投資都有幾千億元之多,如果全國(guó)大小近萬(wàn)個(gè)工程設(shè)計(jì)單位都采用CAD技術(shù),則可以大大提高基本建設(shè)的投資效益。
CAD技術(shù)還被用于輕紡及服裝行業(yè)中。以前我國(guó)紡織品及服裝的花樣設(shè)計(jì)、圖案的協(xié)調(diào)、色彩的變化、圖案的分色、描稿及配色等均由人工完成,速度慢、效率低,而目前國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)紡織品及服裝的要求是批量小、花色多、質(zhì)量高、交貨要迅速,這使得我國(guó)紡織產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。采用CAD技術(shù)以后,大大加快了我國(guó)紡織及服裝企業(yè)走向國(guó)際市場(chǎng)的步伐。
如今,CAD技術(shù)已進(jìn)入到人們的日常生活中,在電影、動(dòng)畫(huà)、廣告和娛樂(lè)等領(lǐng)域大顯身手。電影拍攝中利用CAD技術(shù)已有十余年的歷史,美國(guó)好來(lái)塢電影公司主要利用CAD技術(shù)構(gòu)造布景,可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)的手法設(shè)計(jì)出人工不可能做到的布景。這不僅能節(jié)省大量的人力、物力,降低電影的拍攝成本,而且還可以給觀眾造成一種新奇、古怪和難以想像的環(huán)境,獲得極大的票房收入。比如美國(guó)的《星球大戰(zhàn)》、《外星人》、《侏羅紀(jì)公園》等科幻片以及完全用三維計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)制作的影片《玩具總動(dòng)員》,都取得了極大的成功。轟動(dòng)全球的大片《泰坦尼克》應(yīng)用了大量的三維動(dòng)畫(huà)制作,用計(jì)算機(jī)真實(shí)地模擬了泰克尼克航行、沉船的全過(guò)程。此外,動(dòng)畫(huà)和廣告制作中也充分利用了計(jì)算機(jī)造型技術(shù),實(shí)質(zhì)上也是一種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還被用于各種模擬器及景物的實(shí)時(shí)漫游、娛樂(lè)游戲中。
近十年來(lái),在CIMS工程和CAD應(yīng)用工程的推動(dòng)下,我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越普遍,越來(lái)越多的設(shè)計(jì)單位和企業(yè)采用這一技術(shù)來(lái)提高設(shè)計(jì)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和改善勞動(dòng)條件。目前,我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)的CAD軟件有好幾十種,國(guó)內(nèi)的一些科研機(jī)構(gòu)、高校和軟件公司也都立足于國(guó)內(nèi),開(kāi)發(fā)出了自己的CAD軟件,并投放市場(chǎng),我國(guó)的CAD技術(shù)應(yīng)用呈現(xiàn)出一片欣欣向榮的景象。
三、某零件的三視圖和立體圖如下所示:
(1)分析指出該零件由哪些形狀特征組成(繪簡(jiǎn)圖說(shuō)明)。(10分)
(2)簡(jiǎn)述用UG實(shí)現(xiàn)下圖所示零件三維造型的步驟(分步驟進(jìn)行文字說(shuō)明,并配適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)圖說(shuō)明)。(10分)