淺析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD的論文(2)
淺析計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD的論文篇二
《機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)的開發(fā)技術(shù)分析》
摘要：機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD開發(fā)技術(shù)是推動(dòng)機(jī)械工業(yè)發(fā)展的科技手段，是計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用創(chuàng)造商業(yè)價(jià)值的充分體現(xiàn)，是一個(gè)國家工業(yè)發(fā)達(dá)程度的一個(gè)標(biāo)志。該文詳細(xì)論述了CAD軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的技術(shù)方法和應(yīng)用理念。用通俗易懂的方式闡述CAD技術(shù)特性，最大限度的在機(jī)械設(shè)計(jì)中發(fā)揮CAD技術(shù)的應(yīng)用功能，制造出高精端的產(chǎn)品服務(wù)于社會(huì)。
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中圖分類號(hào)：TP391.72文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)20-4981-02
1CAD軟件概述
CAD技術(shù)是英文ComputerAidedDesign的簡稱，是利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，主要應(yīng)用于高精度機(jī)械設(shè)計(jì)中。機(jī)械設(shè)計(jì)過程中通常用計(jì)算機(jī)對(duì)不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，來決定最優(yōu)良的方案。各種設(shè)計(jì)信息，包括數(shù)字信息、文字信息、以及圖形信息，都可以儲(chǔ)存到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存里或者硬盤里，在使用CAD軟件的時(shí)候可以自動(dòng)提取并且應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計(jì)人員通常從設(shè)計(jì)草圖開始，用該軟件把草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁瑣工作都可以直接交給計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件CAD來完成。計(jì)算機(jī)自動(dòng)產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果，可以最快速生出圖形，使機(jī)械設(shè)計(jì)人員及時(shí)對(duì)該設(shè)計(jì)迅速作出判斷并且對(duì)不正確的方案進(jìn)行及時(shí)的修改。利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。
使用CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，人和機(jī)器可以及時(shí)地交換信息。人們可以在構(gòu)思和打樣的同時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行修改完善，隨時(shí)可從圖形終端屏幕上看到每一步操作的顯示結(jié)果準(zhǔn)確并且直觀。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，通過矩陣運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)圖形變換。CAD是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備自身設(shè)計(jì)和研制過程中的自動(dòng)化或半自動(dòng)化。研究內(nèi)容包括功能設(shè)計(jì)自動(dòng)化和組裝設(shè)計(jì)自動(dòng)化。機(jī)械計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD軟件技術(shù)分析涉及計(jì)算機(jī)硬件描述語言、系統(tǒng)級(jí)模擬、自動(dòng)邏輯綜合、邏輯模擬、微程序設(shè)計(jì)自動(dòng)化、自動(dòng)邏輯劃分、自動(dòng)布局布線和工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。集成電路有時(shí)也會(huì)被列入計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)自動(dòng)化使用的范圍。隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，CAD三維技術(shù)不斷的被開發(fā)和應(yīng)用，我國的CAD三維技術(shù)在高精機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域正向著集成、技能、和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。
2CAD軟件開發(fā)設(shè)計(jì)流程和要求
CAD應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境配置，首先要選擇一個(gè)編譯環(huán)境并且需要安裝GLUT工具包，然后創(chuàng)建一個(gè)最簡單的opengl程序include//Windows的頭文件庫。目前專業(yè)CAD系統(tǒng)的開發(fā)一切需從底層做起。一種CAD開發(fā)方式是從零開始難度最大，這種開發(fā)方式需要具備強(qiáng)大的開發(fā)實(shí)力、技術(shù)后盾和資金的支持。我國目前的開發(fā)中較常用的是其他方式，專業(yè)CAD軟件開發(fā)方法“CAD軟件二次開發(fā)平臺(tái)的體系結(jié)構(gòu)”。開發(fā)通常采用CAD軟件也就是管理層，CAD軟件是整個(gè)開發(fā)的基礎(chǔ)是二次開發(fā)應(yīng)用程序的宿主，借用這個(gè)開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行主控設(shè)計(jì)程序的加載得到我們需要的運(yùn)行程序代碼。編寫開發(fā)層時(shí)軟件設(shè)計(jì)者采用某種計(jì)算機(jī)高級(jí)語言例如C/C等在特定的開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)。編程開發(fā)環(huán)境僅提供了一般性的語言支持在二次開發(fā)過程中還需要提供相應(yīng)的API支持。開發(fā)者的設(shè)計(jì)理念通過知識(shí)層展現(xiàn)。CAD軟件開發(fā)商通過以上環(huán)節(jié)的引入就為用戶提供了二次開發(fā)的工具和方法。
二次開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)還需要融入開發(fā)者的設(shè)計(jì)思想?；谕ㄓ闷脚_(tái)的CAD專業(yè)軟件開發(fā)方法CAD軟件二次開發(fā)技術(shù)OLE技術(shù)在Windows平臺(tái)下應(yīng)用程序并不是處于獨(dú)立狀態(tài)客戶在使用過程中為了方便需要使它們互相聯(lián)系。自動(dòng)化相互操縱的技術(shù)它允許在一個(gè)應(yīng)用程序內(nèi)部操作另一個(gè)應(yīng)用程序提供的對(duì)象。被操縱的一端稱為自動(dòng)化服務(wù)器而操縱自動(dòng)化服務(wù)器的一端稱為自動(dòng)化客戶或自動(dòng)化控制器。一個(gè)自動(dòng)化服務(wù)器由一個(gè)應(yīng)用程序提供被另一個(gè)應(yīng)用程序使用的服務(wù)。自動(dòng)化控制器是指使用自動(dòng)化服務(wù)器提供服務(wù)的控制應(yīng)用程序它通過OLE接口工作這個(gè)接口向控制應(yīng)用程序開放可用的服務(wù)。因此CAD自動(dòng)化的實(shí)質(zhì)就是使對(duì)象在應(yīng)用程序之間可以方便地共享。自動(dòng)化的最大優(yōu)勢是它的語言無關(guān)性?？梢允褂酶鞣N語言或腳本語言來驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化服務(wù)器而不必去刻意考慮用于編寫它的語言從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序間的互操作功能。
CAD軟件開發(fā)流程主要任務(wù)就是把系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行具體實(shí)施并且根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書進(jìn)行編寫程序代碼以某種語言實(shí)現(xiàn)各功能模塊。CAD軟件開發(fā)流程與文檔資料要求軟件系統(tǒng)測試主要任務(wù)是對(duì)軟件進(jìn)行檢驗(yàn)尋找功能和結(jié)構(gòu)方面的缺陷。系統(tǒng)測試時(shí)保證軟件質(zhì)量的關(guān)鍵。為了保證系統(tǒng)的可靠性必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行盡可能全面的測試。軟件系統(tǒng)測試包括測試和糾錯(cuò)兩方面的內(nèi)容。為保證測試質(zhì)量要設(shè)計(jì)非法輸入的測試?yán)}保證系統(tǒng)的容錯(cuò)性。程序修改后要進(jìn)行回歸測試以防止由于修改程序所導(dǎo)致新的錯(cuò)誤，在進(jìn)行深入測試時(shí)要集中測試容易出錯(cuò)的部分。
軟件開發(fā)流程軟件編制完成交付使用后就進(jìn)入了軟件的維護(hù)階段。軟件的維護(hù)工作是在CAD軟件的使用過程中對(duì)軟件進(jìn)行改錯(cuò)并且加以完善和擴(kuò)充。軟件維護(hù)階段可以分為改正性維護(hù)和適應(yīng)性維護(hù)以及完善性維護(hù)等幾個(gè)方面來進(jìn)行。軟件測試往往不可能找出系統(tǒng)中所有潛在的錯(cuò)誤和系統(tǒng)漏洞。軟件在正常運(yùn)營狀態(tài)下，加大使用功率和數(shù)據(jù)疊加狀態(tài)下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)值異常的反應(yīng)才能顯現(xiàn)出來，這就是軟件開發(fā)之后的試運(yùn)營階段的重要性。常規(guī)狀態(tài)下試運(yùn)營階段通常是免費(fèi)服務(wù)的，因?yàn)樵囘\(yùn)行期間是錯(cuò)誤高發(fā)期。試運(yùn)營期間對(duì)于高尖端的使用操作必須加以備份來防止軟件漏洞造成不必要的損失。試運(yùn)營期間仍可能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤診斷和改正這類錯(cuò)誤稱為改正性錯(cuò)誤。計(jì)算機(jī)硬件和CAD軟件的不斷升級(jí)和更新需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行修改這類維護(hù)為改正性維護(hù)。當(dāng)軟件正式投入使用后用戶有時(shí)提出增加新的功能修改已有功能或其它改進(jìn)要求為滿足上述要求而進(jìn)行的維護(hù)稱為完善性維護(hù)。
為減少維護(hù)工作量提高維護(hù)質(zhì)量應(yīng)在系統(tǒng)開發(fā)過程中我們要遵循軟件工程方法保證文檔齊全格式規(guī)范。CAD軟件開發(fā)流程與文檔資料要求文檔編制按照《計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南》GB8567-88規(guī)定整個(gè)軟件生存周期共應(yīng)提交兩種標(biāo)準(zhǔn)文檔。在CAD軟件開發(fā)的每一個(gè)階段都需要編制詳細(xì)的開發(fā)文檔。各種文檔編寫工作與軟件生存周期各階段的關(guān)系中有些文檔的編寫工作要在若干個(gè)階段中延續(xù)進(jìn)行。軟件文檔格式均應(yīng)參照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范書寫CAD軟件開發(fā)流程與文檔資料要求OpenGL標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。OpenGLOpenGraphicsLibrary是個(gè)專業(yè)的圖形程序接口是一個(gè)功能強(qiáng)大調(diào)用方便的底層圖形庫。OpenGL是個(gè)與硬件無關(guān)的軟件接口它定義了一個(gè)跨編程語言、跨平臺(tái)的編程接口的規(guī)格它可以在不同的平臺(tái)之間進(jìn)行移植。
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