计算机辅助设计范文

导语：如何才能写好一篇计算机辅助设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：计算机辅助设计软件； 应用；阶段

Abstract: In this paper, the computer aided design concept and the development of each of the different design stage, analysis of the correct use of computer aided design software, thus more quickly, present architectural design results more perfect.

Keywords: computer aided design software; application; stage

中图分类号：G623.58

计算机辅助设计与制图，九十年代初逐步引入各大建筑设计院，开始作为建筑师施工图绘制的工具得到广泛的运用，随着专业建筑软件如天正建筑，在工程中的大量应用及其技术的成熟，现在几乎所有设计院的建筑设计人员都在使用计算机绘图。从建筑方案到施工图设计每一步都离不开计算机，这其实是不合理的工作方式，笔者从事建筑设计多年。在对计算机辅助设计分析的基础上，对设计每一阶段如何正确合理的运用计算机辅助设计软件来谈谈自己体会。

1计算机辅助设计概念及发展（简称CAD）

计算机辅助设计（Computer Aided Design,CAD）即运用计算机软件制作并模拟实物设计，展现新开发商品的外型，结构，色彩，质感等特色。

CAD最早的应用是在汽车制造、航空航天以及电子工业的大公司中。随着计算机变得更便宜，应用范围也逐渐变广。

CAD的实现技术从那个时候起经过了许多演变。

这个领域刚开始的时候主要被用于产生和手绘的图纸相仿的图纸。在建筑设计行业中，计算机辅助设计主要被用来绘制施工图等图纸，从技术层面上讲，那时的CAD仅仅如针管笔一样，是绘图的工具罢了。计算机技术的发展使得计算机在设计活动中有更有技巧的应用。现今，CAD已经不仅仅用于绘图和显示，它开始进入设计者的专业知识中更"智能"的部分。如在建筑设计中，我们可以利用计算机辅助设计软件对建筑设计本身进行各种校验和分析，比较常用的有日照分析、节能分析、风场及热辐射模拟等等。CAD从单纯的手的辅助工具逐渐成为设计师脑的辅助工具。

CAD从80年代开始在我国少数院所使用，由于当时的硬件性能以及价格的限制，并受制于CAD软件自身功能的不足与缺陷，人们还无法完全摆脱手绘制图纸。到90年代末由于软硬件性能的提高、完善，以及CAD技术的突出优点，使得CAD迅速在全国普及，大大推动了中国建筑设计业的发展。

CAD在建筑设计行业中的应用范围也不断扩展，并逐步渗透到建筑设计行业的各个领域和专业。在这样的发展历程中，建筑设计工作的效率及精确性得到了划时代的提高，建筑设计行业的效率也随之大幅提高，建筑设计行业所创造的价值不断攀升。

2 每阶段如何正确合理的运用计算机辅助设计软件

2．1方案设计阶段

方案设计起始阶段，需要建筑师繁复的感性和瞬间的思维，需要方案有多变的形式、需要对方案整体的把握、比例的控制，但由于电脑屏幕尺寸的限制，设计师机绘制时关注到的只能是设计的局部，对全局的把握有一定影响，使得整个建筑物的比例、体量失控，同时CAD的精确性要求其每一笔都要有准确的数据，使得方案设计中需要的模糊性、随机性被扼杀。建筑师好的灵感、好的创意不能表达出来，此时在计算机操作反而束缚了建筑师的思路。建议在方案构思阶段，建筑师们用专业基本功来传统的手绘草图。手绘的透视图、平面图、立面图往往更能被设计者迅速的扑捉到创意的闪光点、智慧的火花，从而创作出优秀的作品。

方案设计成熟阶段，此时可以运用草图大师也就是SketchUp辅助设计。SketchUp是为了开发创意以及合成信息所专门设计的一种软件。不同于 CAD，也不是传统的三维建模软件，它相对于 3DMax 和 Photoshop 来说，简单易学，运行速度快，建筑师很容易掌握软件的操作。它可以形象的展现方案，如规划地块的各单体之间的关系，单体体块之间的关系，能让建筑师很好的把控全局，补充思维局限，创作出好的作品。

方案设计展现阶段，设计师们的作品最终是需要以图文的形式表达给广大建筑的使用者的，而建筑是一门融科技、艺术、文化、哲学于一体的学科，如何能直接的、通俗易懂的把建筑师的抽象的设计理念传递给大众呢？这时就需要专业的三维绘制软件如3DMax和专业平面设计软件如Photoshop，绘制平面彩图、建筑效果图，三维动画图。计算机辅助设计软件绘制的图形，其透视关系、光影关系、建筑材料的质感，再加上树木、人、天空、汽车配景，可以惟妙惟肖的呈现设计的待建建筑在现实环境的场景，包括室外环境和室内空间。最后在方案表达上，通过文本的制作（Photo－shop），幻灯片的制作（PowerPoint），建筑三维动画的制作等，可以更系统、更全面的完成整个方案。

2．2施工图设计绘制阶段

施工图绘制阶段，现在设计院一般运用AutoCAD辅助设计软件。是一个功能强大、易学易用的软件。同时也是最早普及、最广泛运用的建筑师使用软件。最能体现计算机辅助设计的优越性，其出现大大降低了建筑师的劳动强度，缩短了设计周期。传统的用手绘，硫酸纸上画墨线图，需要专用的绘图桌、绘图板，高脚座凳，工作人员常常手里拿着几只不同粗细的墨线笔，丁字尺、三角板、曲线板等工具不停的在手里更换，而且一旦画错，修改非常费事，甚至从头来过，图面修修补补很是脏乱。用计算机辅助设计绘图则只用一台电脑，用一只鼠标就可以做想做的任何事情。AutoCAD绘图软件，有统一的线型库、字体库，配景库，使绘制出的图面整洁、规范。软件所提供的UNDO功能让不必担心画错，可以返回到画错之前的那一步。AutoCAD软件绘图真正做到方便、整洁、清洁、轻松。AutoCAD绘图软件设计在施工图绘制中发挥巨大的作用还在于，设计成果的重复利用，因其有强大的复功能。一些相近、相似的工程设计，尤其是详图构造部分，只要简单修改一下就行了，或者直接套用。每个单位可以建立自己统一的样图库，给规范出图，统一管理，提供了可能。AutoCAD绘图软件绘制的建筑设计图纸的精度真正提高到了毫米，而对于复杂、不规整平面的建筑图离开了CAD绘制，困难将是成倍增长。运用计算机辅助设计可以快速的将图形显示出来，使设计人员及时对设计做出判断和修改；利用计算机可以进行图形的尺寸标注、编辑、放大、缩小、平移和旋转等数据加工工作，大大减轻设计人员的劳动强度。

AutoCAD 绘图软件的产生，使得描图工种消失，CAD 软件可以将建筑图直接转成设备底图，使水、暖、电气等工程师们不用再在描绘设备底图上浪费时间。重复工作越多，这种优势越明显。

3．3 资料存档阶段

计算机辅助设计软件绘制的图形、图像文件可以直接存储在软盘、硬盘上，资料的保管，调用极为方便。你可以将设计项目刻录成光盘，数据至少可以保存 50 年。现在还可以将以前的图纸通过扫描仪，数字化仪输入电脑，避免资料因受潮、虫蛀以及破坏性查阅成的不必要损失。电子文件归档使得工程设计成本降低15％－30％；产品设计周期缩短30％－50％；设备利用率提高2－3倍；产品质量提高5－15倍；加工过程减少30％－60％。其中人工成本降低 5％－20％，大大提高了工作效率。

4 结束语

综上所述，计算机辅助设计技术的产生和运用，给建筑设计行业带来了巨大变化，使建筑设计能很快和国际接轨，为广大建筑师们开拓了设计视野、提高了绘图质量，缩短了设计周期。建筑师们在缩短设计周期和提高设计质量同时又需要正视它的局限性，善用其长处。也就是设计者把复制、计算、画图、数据存储和处理等繁重工作交给计算机完成，而把主要精力用于方案的概念性、创造性的构思，施工图节点构造的设计，在每个不同的设计阶段正确使用计算机辅助设计软件，来更快捷、更完美的呈现建筑设计成果。

参考文献

1. 申晓辉.计算机辅助设计在建筑设计中的运用[J].福建建筑.2001(05)

2. 岳德义.计算机辅助设计在建筑设计中的若干技术问题研究[J].哈尔滨工程大学.2007(05)

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中不同光源的使用方法以及艺术表现方式的要点进行分析,总结出设计是真实感与美感的重要观点。在实际设计过程中要充分考虑现实生活材料的物理属性,在设计中进行合理的渲染,以达到最佳光影艺术表现效果。

关键词:计算机辅助;软件;室内设计;光影效果;研究

室内空间是一个私密性较强的地方,主要是能够为生活、生产经营等提供必需的场所,同时也承担较多的其他功能。在进行室内设计的时候,要能够满足基本用户的基本需求,同时也要能够对用户的个性、追求等方面具有充分的展现。

计算机辅助设计是目前室内设计的重要方案,同时光影也是室内设计最重要的因素,因此，充分掌握光影进行场景中的形、色、质与空间、构图等元素之间表现具有很强的艺术感染力,借助于计算机辅助技术,设计师能够进行满足情感

需求以及功能需求的室内空间设计。

1计算机辅助在室内设计中的意义

传统的室内设计的大部分设计工作都是基于二维设计媒介,或者借助于二维媒介实现三维设计的效果。目前计算机技术在设计领域取得了重要的应用,对于提升设计的效果,提高设计的工作效率都具有重要的意义。计算机辅助技术在三

维造型、渲染等方面具有较为明显的技术优势,尤其是在室内光影效果方面可以进行全面的表现。目前计算机辅助设计对室内设计的主要影响有以下几个方面。

1.1计算机辅助设计决定了抽象方案的实际可行性

很多优秀的室内设计都是源于设计师的灵感,为了能精确进行灵感的定义,实现灵感在图形以及其他具体形式的精确的定义,计算机辅助软件可以实现从灵感到底稿的完成,同时也可以实现最初的想象到精确计量,可以通过效果图来监测

想象的可行性。这些在室内光影设计中的应用尤为明显。

1.2计算机辅助室内设计的技术优势

目前计算机辅助技术已经在室内设计行业获得了极为重要的应用,成为了室内设计师的首先工具。在光影设计中计算机辅助设计能够产生根本性的转变,将传统设计方案不能表现的光影、色彩、材质、反射等表现得淋漓尽致。同时计

算机可以实现细节的完美体现,逼真地反应实际效果。

2计算机辅助室内设计的光影形态

2.1点光源、线光源以及面光源

在光源的作用下就必然会产生投影,不同的光影配置,不同的光源都会产生不同的光影效果。目前一般认为,光影在是室内设计中的作用有照亮场景以及美化环境两个方面。优秀的室内设计,精确的灯光配置,良好的光影效果是其中最为

重要的原因之一。光影中的阴影就是光线照射物体的时候被隐藏或者不可见的区域。阴影的存在对于光线具有重要的陪衬作用,对空间关系的确定具有显著的影响。光影效果可以判断光源的位置以及物体得材质,是室内设计中重要的

视觉艺术效果表现形式,室内设计中常用的光电就是点光源、面光源以及线光源。

2.2计算机辅助室内设计的光影艺术表现

光影艺术形态的艺术表现中要求有不同的光影强度,一般在是室内设计中都分为家居、娱乐空间以及办公等不同的要求。在家居空间的设计中,光影的要求一般都倾向于较为柔和,以此达到温暖的感觉,办公室一般为了明亮以及空间的

开阔,往往采用亮度较高的设计;而娱乐空间则通过对局部光影的塑造,表现较为丰富的设计。因此,在计算机辅助室内设计中,要能够按照不同的居住要求进行合理的光影艺术表现。

3用光造型和色彩对室内场景的影响

3.1物理世界中的用光造型

在物理世界中用光类型主要从光度、光位、光质、光比、光形等方面进行区分。光度知识的室内设计中光源的发光强度,光位指的是光的投影方位,也就是在三维空间中灯光的实际位置,室内设计中,逆光的效果一般都是未知神秘,而顺

光则能够对主体起到强调与突出的作用。在室内装修设计中,一般而言光质分为软质光与硬质光两个类型,硬光质能够较为明显体现光照下物体的特征,反差对比效果明显,能够对受光面的细节进行良好的体现,同时能够形成鲜活的视觉

效果。软质光由于其漫散射性质,其光线较为柔和,强度均匀,在计算机辅助室内设计中要能够对主光进行补充,柔化主光照射带来的锋利阴影效果;光形为光线的照明形式,在计算机室内辅助设计中可以分为主光、模拟光等等。

3.2计算机辅助室内设计的用光造型

计算机辅助室内设计中,用光造型的目的一般认为有真实感以及美感两个方面,这也是计算机辅助室内设计的重要要求,对于真实感,常用的表现方法主要有两种:首先是光影效果的充分运用,通过在直射条件下,前侧光、逆光等进行明暗对

比产生空间感;其次可以利用影调的对比,以近暗远亮的方式进行视图透视产生明显的空间感,这些正是计算机辅助设计的重要技术优势。美感就是通过明暗的协调处理、投影的合理运用以及影调的排列综合产生各种线条效果,形成室

内设计用光造型的美感。

4材质与质感等因素对光影的影响

4.1计算机辅助室内设计的材质与质感

计算机辅助室内设计中材质以及质感对于作品的光影效果具有重要的影响。因此,采用计算机技术可以清晰表达产品的表面材质的光影效果,可以更为真实展现不同光影和材质的空间特征,对于室内设计中的材料选择以及最终效果的实

现具有至关重要作用。物理世界中的物体的质感主要为物理属性以及表面特性,其性质决定了光影设计中的透明、反射、高光等性质,因此,在计算机辅助设计中对这些性质进行了真实反应。

4.2软装饰对光影效果表现的影响

软装饰也是影响室内设计效果的重要因素,虽然软装饰不能对室内设计的表现效果进行较大幅度的改变,但是能够在某些局部形成对空间格调的优化,形成视觉空间的延伸。软装饰对环境光影层次的丰富、环境色彩的调节以及空间氛围

的烘托具有画龙点睛的作用。这些复杂效果的表现,传统设计方案无法实施,计算机辅助设计可以完美真实体现。

作者:陈丹单位:江苏省扬州技师学院

参考文献:

[1]贾琳.浅谈室内设计效果图的电脑表现[J].艺术与设计(理论)，2008(8):62-64.

[2]郑曙旸.绿色设计之路——室内设计面向未来的唯一选择[J].建筑创作,2002(10):34-40.

[3]韩冬青.建筑形态建构方式的比较和探索[J].新建筑,1994(3):26-30.

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近年来，利用计算机辅助电信网设计成为可能。计算机辅助设计局所规划程序流程图如图所示。是以全网总费用最少为准则，求最经济的局所布局。

关键词：电信网规划　计算机辅助设计　市话网

在我们知道了交换区域的划分，交换局位置确定原则，用户环路的基本设计方法，中继路由选择及计算方法，这些规划一个市话网时必须考虑的问题后，还要考虑其他环节，如交换设备，局所土建费用，长市中继及其费用等。电信网分析设计是一个非常复杂的问题，要想用手工的方法进行优化设计，工作量之大是可以想象得到的，甚至是很难实现的。

近年来，利用计算机辅助电信网设计成为可能。计算机辅助设计局所规划程序流程图如图所示。是以全网总费用最少为准则，求最经济的局所布局。

框图说明如下：

一、局所规划中所需输入的原始数据

1.各规划期用户密度图

2.线路和设备的单价

用户线费用系数（元/对 km）,交换设备费用系数（元/门）、局所土建费用系数（元/门）——该项包括征地价、迁费，大楼和附属用房建设等费用。根据各局情况选取相应的情况进行计算。

3.个规划期预测的平均每户发、受话话务量。

4.保留局级初始确定的分局，支局或远程用户集线器的地址和坐标。

5.路由区矩阵及所需障碍物（或称渡越点）地址坐标。

二、交换区界划分（也称局界划分）

在已确定的全网局所数目、类型（分局、支局或远端模块）、局址（可动局址还是固定局址）的情况下。考虑影响交换区界划分的诸因素，求得最经济的各局交换区范围和最佳局所容量。

通常是按最小费用的原则来划分局界的，即在所规划的每个局的局界范围内的任一用户连到它所属局址的所需费用应小于或等于连到其他任一局址的费用。

任一用户联到任一局的费用主要包括用户线费用，中继线费用及由于自然地理条件等限制，需经渡越点或障碍物所绕路由增加的用户线盒中继费用。

式中：

Cs：用户线费用（元/对 km）

：用户线长度（i,j表示用户的坐标），并考虑渡越点的影响；

：与格分局的用户数，话务量有关的比例常数；

：中继线费用（元/对 km）；

：中继线长度，并应考虑渡越点影响

具体划分局界是还应考虑下列因素：

为尽可能缩短用户线长度，应尽量避免狭长形。

为确保通信安全可靠，并便于电缆管道的施工和维护，应考虑自然地理条件的限制，如江、河、湖、铁路、山脉等障碍物。应设置必要的渡越点，设置渡越点的地址尽可能使用线和中继线的距离最短。

交换区界应与自然地理条件特征相一致，以使用户可能不经过渡越电点。

关系密切的地区应划在同交换区界。

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关键词：计算机辅助设计；机械设计；应用

计算机辅助设计技术是借助计算机本身强大的数据计算能力和图形处理分析能力，通过绘图软件操作帮助有关工程技术设计人员来对工程产品进行分析、设计，从而设计出符合社会发展的工程零件，促进社会的发展进步。传统的机械设计一般是应用手绘来设计图纸的，而应用计算机辅助设计技术之后能够方便设计操作，促进对产品的研发和修改，相比传统的机械设计而言，计算机辅助设计技术的应用提升了产品的质量。

1 计算机辅助设计技术在机械设计中应用的意义

1.1 实现和人脑思维适应性的匹配

机械设计师在进行产品设计的时候需要在脑海中进行构思，之后将自己所构思的进行表达。在一般情况下，机械设计师在脑海中构思的物体形状是立体的，需要应用三维模型对产品的属性、形状等进行反映，计算机辅助设计技术有利于三维模型的制作。

1.2 能够提升机械设计的工作效率

计算机辅助设计技术进行机械三维设计能够将复杂、多样的几何造型进行体现，之后应用运算软件和简单的几何实体来计算复杂的实体，形成截交线和相贯线，降低机械设计的工作难度，减少机械设计的工作周期，提升机械设计产品的生产效率。

1.3 方便对机械设计零件的修改

计算机辅助设计技术的应用能够在不同装配环境下进行新零件的设计，并根据零件的位置信息和形状等信息进行新零件的设计，提升零件设计的方便性和快速性，实现不同零件之间的有效配合，减少零件设计中可能出现的错误。在装配环境下，机械设计工作人员可以根据箱子的形状在较短的时间内设计出和箱子相匹配的箱盖。在完成机械零件设计之后，通过资源查找能够发现机械零件设计的具体操作步骤，从而更好的进行机械零件设计。

1.4 提升机械产品的设计质量

在社会科技和机械技术的不断发展下，在机械设计领域逐渐实现了机械产品设计和信息技术的结合发展，通过应用计算机辅助设计技术提升了机械设计产品的设计效率，提高了机械设计产品的质量。计算机辅助设计技术在机械设计中的应用具体体现在机械产品设计优化、分析机械产品有限受力情况等方面，通过对这些问题的分析能够提升机械设计产品的质量。同时，伴随大型企业内部数控加工工作的完善化发展，需要相应的提升机械产品的应用质量。在应用计算机辅助设计技术之后，能够准确的描述机械设计零件的位置、大小和形状，帮助有关工作人员更为准确、全面的了解产品的设计意图。

2 计算机辅助设计技术在机械设计中的应用

2.1 计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用

在机械设计中，逆向工程是一种消化、吸收和应用先进科学技术的机械设计方法，通过应用这种方法能够提升机械产品的设计效率和质量。但是在机械设计逆向工程应用发展中存在成本耗费大、受市场限制的问题，想要实现有效的机械设计目标需要有关人员投入更多的精力。计算机辅助设计技术在机械设计逆向工程中的应用能够对先进国家的技术更好的消化和吸收，将这些技术转变为自身机械生产设计的动力。

传统的逆向工程设计研究和应用注重实体物上，关注是对新产品的制造，具体实施在只有实物模型的条件下，在了解产品设计之后，对产品零部件进行逆向重构的过程。传统逆向工程设计研究往往是通过对产品的拆解和重新构建实现新产品的制造。在计算机辅助设计技术的应用发展下能够借助坐标测量设备、通用CAD软件等将实体物进一步转化为CAD模型，在计算机辅助软件和计算机集成制造系统的配合下对产品进行处理、再设计。算机辅助设计技术在逆向工程中的应用以仿真的方式为有关人员的机械产品设计提供了实物分析，加强了有关工作人员对产品特点和产品零部件模型的充分认识。

2.2 计算机辅助设计技术在汽车覆盖件中的应用

汽车覆盖件模型的设计对汽车车型和汽车的个性化设计都具有重要的影响。在现代汽车覆盖模型设计中，常常会出现设计人员设计和工艺人员设计之间的冲突现象，导致汽车覆盖件的设计人员无法在汽车覆盖件生产和制造环节中有效工作，严重的还会出现返工的现象，无形中增加了汽车覆盖件设计的成本费用，不利于提升汽车覆盖件的生产效率。汽车覆盖件的设计一般包括对市场需求的了解、模具结构的制造、模具工艺和热度问题的分析等。计算机辅助设计技术在汽车覆盖件设计中的应用能够将汽车覆盖件转变为实物，如果出现了设计的问题之后可以返回上一次操作重新设计。另外，在汽车覆盖件的绘图设计中，传统的绘图方式采用的手工的方式，对设计人员的手工操作有着较高的要求，在具体操作的时候很容易出现问题。而将计算机辅助设计技术应用在绘图设计中能够应用相关软件进行设计操作，提升了汽车覆盖件设计的效率。

2.3 计算机辅助设计技术在零件装配观察中的应用

机械零件装配的设计需要设计人员应用不同的装配来实现自己的设计理念，由此带来的机械零件装配设计效果也是多样的。而计算机辅助设计技术在机械零件装配中的应用能够借助计算机系统操作演示不同机械设计之间的不同搭配，从而进行搭配设计的筛选， 剔除掉不符合实际需要的零件装配设计，节省机械零件装配设计所需要不必要的时间和测试费用，提高工作效率。

3 结束语

综上所述，将计算机辅助设计技术应用到机械产品的设计中能够提升机械产品设计的准确度，实现对复杂数据和图形的简化分析。为了进一步提升机械产品的设计加工效率，需要有关设计人员加强对计算机辅助设计技术的研究应用。需要注意的是，计算机辅助设计技术大多来自于发达国家，我国自主研发的较好，将其应用在机械产品加工设计中和国外相比仍有较大的差距。为此，还需要有关人员加强对计算机辅助设计技术的自主研发力度，结合社会主义经济市场发展需要和对该技术的应用情况提升计算机辅助设计技术的应用水平，加大力度宣传计算机辅助设计技术，从而为计算机辅助设计技术的发展应用提供更为广阔的空间。

参考文献

[1]沈进.浅谈计算机辅助设计技术在机械设计中的应用[J].信息与电脑（理论版），2011，12：34.

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1计算机辅助服装设计教学的意义

计算机技术引入服装设计教学中对于教师和学生来说都有着重大的意义，它从本质上颠覆了过去传统的图纸教学，以三维的、动画的形式展现服装设计的各个元素。具体来说，其意义有以下几个方面的表现。

1.1提高课堂教学效率，降低学习压力

计算机辅助服装设计教学首先一点便是提高课堂教学效率，节省大量的时间，还能避免一些人为失误造成的影响。比如在课堂上如果学生用手绘的形式绘制衣服服装设计图，那么几乎会占据课堂大部分时间，有了计算机技术，学生利用Photoshop绘制服装更加的高效方便，可以在电脑上快速的绘制出色调和背景颜色，即时出现了错误也能及时的更正。相比于手绘服装图，计算机技术绘制设计图减轻了学生学习的压力，增强了学生学习的主动性和积极性。

1.2保证资源的存储和共享

计算机能够实现大容量的存储和快速查询，因此，对于服装设计教学来说，能够将大量的教学资料和图片存储在计算机内，也可以将学生完成的作业存储在电脑中，节省了因手绘图纸占用的空间。计算机可以通过建立同一局域下共享计算机功能实现教学资源和设计作品之间的共享和交流，还可以通过互联网技术实现资源的下载和上传。

1.3教学形式的改变与进步

计算机辅助教学是教学形式的一种改变，是对传统教学形式和教学理念的冲击。笔者认为计算机辅助服装设计教学能够打破教师传统的教学思维，寻求一种符合教学实际的育人理念。计算机辅助服装设计教学同时也紧密结合了社会实践。因为现在企业都试图去利用计算机技术来辅助服装的设计和生产，高校服装设计教学与计算机技术的结合紧密衔接了社会实际状况，培养了学生社会实践能力。

2计算机辅助设计的角色探索

计算机技术作为教学领域的新生事物必然会打破传统的教学格局，注入新的教学元素。因此，如何定位好计算机辅助教学的角色是运用计算机教学的首要任务。计算机技术在高校服装设计教学中的辅助作用的体现主要表现在以下几个方面。

2.1计算机技术在教学中的工具价值

计算机技术在高校服装设计中的工具价值主要表现在两个方面，一是教师可以利用多媒体技术进行服装设计的课件教学；二是，教师和学生可以运用诸如Photoshop，CAD，CoreIDROW等软件进行服装草图的设计、绘制。具体来说有以下几点：多媒体教学的工具价值。多媒体技术将声、光、影等元素有机结合有利于增进学生学习的兴趣和关注度。尤其是对于服装设计教学这门课程来说，需要对服装的造型样式、色调搭配进行全面的解剖，利用多媒体教学更能直观的呈现出这些教学元素。同时，还可以通过投影仪展现学生优秀的作品设计，实现资源间的共享和交流。计算机软件的工具价值。教师和学生通过对Photoshop这样的软件进行学习和运用，能够快速提升学生学习的效率和软件操作的技能。如运用Photoshop软件，学生可以制作服装效果图，提高自己色调搭配的能力，对局部的色彩进行调整。这种软件的运用增强服装效果的真实性和可视性，同时也增进了学生学习的动力和兴趣。资源流动的工具价值。计算机技术能够实现资源的流动，这种流向可以是单向的，也可以是双向的，甚至是网络状的流向。学生可以通过网络平台下载到域外资源，也可以将线下资源变为线上资源。可以实现一对一的评审交流，也可以通过一对多的作品评审，还可以通过网络状的作品评审交流。

2.2计算机在教学中的纽带作用

有人说21世纪是计算机时代，谁掌握了计算机技术谁就适应社会的发展。因此，我国官方和社会都很重视计算机技术的发展和运用。笔者认为计算机技术在高校服装设计中的运用是理论教学与实践教学的纽带，是连接高校教学和社会实践得到纽带。

2.3计算机教学中的局限性

谈到局限性并非否定其价值性，认清局限性正是认清事物本质的一个重要过程。计算机辅助服装设计教学有其一定的局限性，主要表现在工具价值意义充分下的感性价值缺失。换句话说，计算机教学未能将教学的人文价值很好的展现出来。高校服装设计的教学不是简单的技术、造型的教学，而应该是艺术与工艺相结合的教学。服装设计教学是美术与工艺的结合，必然要求塑造学生美学欣赏的能力，而计算机技术在教学中更多的是突出其理性价值和工具价值的作用。因此，笔者认为，在计算机辅助教学的同时不能忽视对学生美学艺术理念的引导，培养学生美与技术结合的能力。

结束语

计算机辅助设计在高校服装设计中的角色主要表现在其工具价值，这种工具价值是任何形式所不能替代的，也是高校服装设计教学所不可或缺的。计算机辅助教学对教学的形式、教学的效率都作出了巨大的改变，有利于激发学生学习的积极性和主动性。同时，应注意计算机辅助教学存在的局限性，在教学中不能忽视对学生艺术能力的培养。

引用：

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关键词：计算机辅助设计；平面设计；便捷性；高效性

中图分类号：J524 文献标识码：A 文章编号：1005-5312（2014）02-0058-02

随着科学技术与计算机技术的发展，计算机应用已经与人们的工作和生活密不可分。平面设计自然也不例外，利用计算机辅助设计软件进行图文设计和制作，已成为设计发展的趋势。利用计算机这个先进的工具，使设计实现了从繁重的、缓慢的和传统的工作中解放出来。为设计师提供了更大的想象和创作的空间，展现了一个全新的视觉世界。实现了设计思维的转变，充分体现了计算机辅助设计在平面设计中的便捷性和高效性。

一、计算机辅助设计在平面设计中字体设计与编排方面的应用

在平面设计中文字是传递信息的重要载体，是平面设计的最基本媒介。文字的作用主要是对设计内容起加强说明的作用，它与图形设计相辅相成。应用计算机辅助设计出现之前，进行字体设计及编排时需要设计者的专业技能很强，设计者经常需要将大量的时间花在书写字体的训练上，最终经常无法表达出设计作品的创意内容。随着计算机辅助设计的应用，这种现象迎刃而解。在计算机辅助设计软件中，有大量的字体可以参考应用及变形（图1-1），还可以很方便利用计算机辅助设计软件对字体的排列方式及色彩进行编辑，使文字具有了图形化特点，设计者可以根据设计需求自由地变换字体（图1-2），拓展了设计者的创意想象空间。同样在文字编排上也非常便捷，文字的编排只需要通过计算机辅助软件的菜单命令（以ILLUSTRATOR软件为例）就能实现：将文字改变字体，调整大小，改变行距，改变字体的水平和垂直缩放比例，设置基线偏移等，将文字左对齐、最后行左对齐，所有行齐行，自动调整左缩进，右缩进，段前间隔等形式，大大便利了文字的编排且高效省时。计算机辅助设计以多样、便捷的变化赋予了文字深刻的吸引力和内涵，大大便捷了设计者在文字设计和编排上的困难，因此计算机辅助设计在平面设计中字体设计与编排方面起到了非常重要的作用。

二、计算机辅助设计在平面设计中图形对象方面的应用

在平面设计中图形对象是设计作品的核心，它是所设计作品在整个画面中的视觉中心，是平面设计最重要的构成元素。因此在平面设计中首先从图形着手，要用图形来诠释创意，使创意表达更加完整、更加清晰和更加准确。计算机辅助设计软件（以PHOTOSHOP软件为例）提供了多种图形处理技巧和手段，它可以在屏幕上直接对图形对象操作，设计者可以将所需图形进行自由拼贴、重新组合、缩放、旋转、斜切、扭曲、透视、着色等多元素的组合（图2-1）；还可以利用图形的特效处理功能，对图形进行风格化、素描、纹理、像素化、渲染等艺术效果效果的尝试（图2-2）；在编辑图像时还可以根据设计内容的需求制作图形对象的材质，如玻璃、塑料、金属等效果（图2-3），这些真实、完美多变的图形效果，使艺术作品的形象内涵得到了升华，大大增强了设计作品的艺术感。

三、计算机辅助设计在绘制图形方面的应用

计算机辅助设计在绘制图形方面同样提供了丰富的表现技法（以PAINTER软件为例），它既能模仿中国画、油画、水彩画、壁画等效果，也能模仿其它绘画手法无法表现及现实世界不可能存在的超越现实想象的形态，随心所欲地表现出来造成一种现实与幻想相结合的神话般境界，这往往创造出摄影也无法达到的效果。同时设计者还可以运用计算机辅助设计轻松改变一幅作品的风格，计算机设计在这些方面均显示了极大的便捷性和高效性，给我们展示了一个全新的视觉天地。

四、计算机辅助设计在平面设计中色彩方面的应用

在传统平面设计中，需要用手绘方式来表达设计者的创意，这样难免会经常出现：速度慢、上色不均、涂错等问题，而且经常遇到最终的作品与事先设想的效果往往相差甚远的状况，在这一点上计算机辅助设计取得了全新的突破（以PAINTER软件为例），下图色盘（图3-1）和颜色调板中就提供了丰富的色彩供设计者选择和调配，设计者可以很容易给需要上色的对象上色，上色过程中遇到自己感觉不理想的颜色，只要轻轻用鼠标在颜色转盘上点击就可以更改颜色，而且在更改颜色前，还可以复制之前的副本，这样就可以形成鲜明的对比，设计过程中一旦发现不理想可以返回到之前的副本，保证了设计师创作的灵感，最终设计出最满意的对象。

综上所述，计算机辅助设计在平面设计中文字、图形对象、绘画、色彩等方面的应用，突破了以往平面设计的设计技巧，设计手段，设计方法和设计思维等方面的局限，特别是近年来计算机硬件的高速发展及相关软件的不断开发，为设计师提供了前所未有的方便和快捷，再加上激光扫描、彩色打印和数码影像等配套设备的普及和发展，使计算机辅助设计在平面设计方面得到了更加广泛的应用。

参考文献：

[1]张骏.美术・设计与电脑[M].北京广播学院出版社，2004.

[2]门小勇.平面设计史[M].湖南大学出版社，2004.

[3]刘曼.简析电脑技术在平面设计中的优越性[J].教育技术导刊，2005.

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关键词：计算机辅助设计；以学生为中心；实践教学；教学模式

中图分类号：TP391.72 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）10-2319-02

Abstract：In the teaching of Computer Aided Design， theoretical teaching and practical teaching are disjointed， thus failing to reflect its’ strong points in practice and so the teaching is not effective enough. According to years of teaching research and teaching practice， a series of exploration will be done on teaching content and teaching mode about the Computer Aided Design course. A student-centered teaching mode will be employed， which emphasizes the participation of students in the process of learning and thinking to stimulate the enthusiasm of students' autonomous learning and finally to improve the teaching quality.

Key words：Computer Aided Design； Student-centered； Practice Teaching； Teaching Mode

1 概述

为了对接社会对计算机辅助设计人才的需求，目前许多学校开设了《计算机辅助设计》课程。现实社会考核学生不仅仅是停留在理论设计层面上，在招聘过程中，用人单位一般给一个物品让学生做分析与绘图，考核学生的综合分析能力、解决问题能力和绘图能力，这就给从事《计算机辅助设计》课程教育的教师带来的新的挑战，面对挑战和学生就业的压力，教师如何教，学生怎样学，这就成为专业教师在教学过程中需要解决的问题。该文结合长期实践教学中的一些感受与想法，对照劳动和社会保障部全国计算机信息高新技术考试关于CAD中级绘图员认证考试的要求，引入“以学生为中心”的教学法，对《计算机辅助设计》课程教学探索。

由于近十多年来大学扩招等各种社会原因，现在学生的文化功底薄弱，对新事物缺乏探索和追求的精神，对于计算机应用专业的学生来说，他们没有开设机械制图、工程力学、工程材料等基础课程，设计方面底子薄，计算机操作表面上非常熟悉，实际上到专业应用和专业操作层面就不够熟练。

传统的教学方法一般是按照教材的章节顺序给学生上课，每节课教师利用多媒体教学课件进行课程讲解，并且做示范操作演示，然后学生模仿教师操作自行在计算机上练习，接着教师总结，学习完毕。教师在教学过程中只是一味地充当知识的灌输者，学生却不能参与到教学活动中去，形成了“讲台是教师的舞台，台下是学生丧失斗志的刑台”，教师在讲台上激情洋溢的讲解，换来的却是学生睡觉、说话、玩游戏、玩手机等各种形态的厌烦课堂表现，这样教学模式使得学生往往当时能够听懂、基本会使用，但到真正单独绘制完整的实例图时，完全处于一片茫然之中，也使得整个教与学的目标难以完成。这里主要的原因在于教师把教学活动中师生互动活动变成了教师单向的传道授业，学生只有被动的吸取知识。在课堂上以教师灌输为主要方式，忽视了学生个体的能力的培养和学生学习的主动性，导致学生对AutoCAD辅助设计的学习缺乏兴趣和内在动力，这样传统的教学模式不能适应现代社会对应用型人才培养的要求。

2 教学实践的过程

2.1 课程的导入

在教学实践中《计算机辅助设计》课程的第一次课非常重要，以往有些教师将第一堂课看成是基础课，完全按照教材上内容讲解计算机辅助设计发展的历史和用途等方面内容，笔者完全抛开教材，事先准备好一些零部件，例如汽车模型、水杯、积木、电子礼品等带入课堂，结合已经就业的学生在计算机设计各个领域的工作现状和反思，让学生了解将来他们毕业后可以从事的行业及行业的要求，例如在工装领域，不光要求学生会绘图，在与客户交流时一边交流一边用工笔画形式记录客户的需求，回到工作室立即将沟通的工笔画转换成CAD图纸，发给客户确认；了解各种装饰材料的特点与用途，适当地推荐合适的材料供客户选择；了解施工要求与规范，让客户了解哪些设计可以做到哪些设计无法在现实施工中完成，这样可以更好的服务于客户。通过这个案例告诉学生对《计算机辅助设计》课程的学习不是单单一门课程的学习，还要有其他课程的理论支撑与社会实践共同协作才能够真正学好《计算机辅助设计》课程，然后将学生分成若干小组，分别发给每个小组一个部件，给他们15～20分钟时间，要求每组对部件进行分析，并且提出部件的设计方案，然后每个小组派一位代表讲解部件设计的步骤，在这个过程中，教师在旁边观察各个小组的讨论过程，积极引导学生快速进入讨论环节，在学生代表讲解完成后，教师对各个小组的方案进行点评，这种以学生为中心的导入课程方式对学生的学习气氛、学习兴趣有非常大的帮助，有利于开展下一步教学。

2.2 教学内容的精选

AutoCAD 功能非常强大，对于一般的高职高专的学生来讲，要在短短的一个学期的时间内学得精通、透彻、全面几乎不可能。清楚学生未来的就业方向，了解学生未来的需求，是教师首先需要考虑的问题，为了适应国家关于高职高专的双证书制度，提高学生的动手能力，我们对《计算机辅助设计》课程的考核时要求学生通过劳动和社会保障部全国计算机信息高新技术考试CAD中级绘图员模块考试，考试大纲的八个模块分别是：文件操作、简单图形绘制、图形属性、图形编辑、精确绘图、尺寸标注、三维绘图、综合绘图[1]。教师可以在这八个模块中有选择的设计教学。

2.3 以学生为中心的教学过程

2.3.1 创设情境

通过展示教师自己的一系列的创作作品，结合实际设计案例，使学生在好奇、惊叹中进入到AutoCAD的学习环境中，使学生有一种创作的欲望。例如，在讲房屋设计案例时，先提出几个问题，单开门、门、窗户尺寸多少？楼层高度多少？是否需要与传统风水习俗相结合？一个房屋设计总共需要多少张图纸？施工与监理过程中需要注意哪些问题？学生会积极参与这些问题的思考，有些学生提出课堂没有测量工具，教师就引导学生用自己的身体尺寸来丈量；有些学生提出风水是一种迷信，教师就举例告诉学生许多现代建筑设计理念与风水学是紧密相联的，这个时候整个课堂气氛一下活跃起来。在这种预设情境中，学生通过对教室的门窗等测量及上网资料的搜寻，各自完成一幅房屋的绘制作品，教师通过这样的情境创设，让学生在轻松愉快的环境中自主学习、创新学习，这种情境的创设对后续的课程学习有非常大的帮助。

2.3.2 分组进行项目讨论和学习

在教学过程中，教师在运用多媒体教学时，只是将多媒体作为一种辅教学手段，教学中坚持“推动者-教师，主导者-学生”的基本原则，主动权交给学生，教师将学生分成10个小组，提前一次课将每个章节20例实例图平均分配给每个小组，要求每组学生在上课前准备好两例实例图的制作过程，在正式上课时间让每个小组派一位代表讲解制作思路，演示制作过程，同时要求每次每组分派不同的学生讲解，教师就在下面记录每组学生的情况，并针对每组学生的制作情况进行分析和讲解，对所有小组进行评分，给优胜的前三组给予小小的奖励。教师在讲解过程中针对学生经常出现的问题，准备一系列难度逐步增加的解决提案，让学生有一个思维熟悉的过程，教师在这个过程中，让学生看清楚、想明白，接着再让学生自己独立操作，灵活运用，最终解决问题。在教学过程中，教师恰当控制，合理安排教学进程，并做出适当的评价和奖励，让学生在轻松愉快的氛围中积极参与、自主学习。

3 教学评价

根据国务院的《关于（中国教育改革和发展纲要）的实施意见》精神，对高职高专的学生进行“双证书”并重制度，以保证生产企业与高职高专顺利接口，为此，理论教育体系与职业技能考证的相结合会在日常教学中体现，学生通过必要的理论学习和实践操作，参加劳动和社会保障部全国计算机信息高新技术考试CAD中级绘图员模块考证，满足社会对高职高专的学生的人才市场需求。以考证作为推动力，发掘学生的创造潜能，提高学生分析和解决实际问题的能力[2]。这种“双证书”模式试行后，学校不是单纯在课堂上进行教学，教师经常带领学生直接到设计公司和生产企业去见习，学生在这个见习过程中逐步理解计算机辅助设计的用途及学生现在所学的内容与现实社会需求的差距，学生这个时候会主动调节学习的方向，学生学习与参考欲望非常高，学习兴趣大大增强，很多学生还主动要求教师提供社会实践的机会，从而提早适应就业岗位能力的要求，使得学生在完成课程学习的同时顺利获得《AutoCAD中级技能证书》。近三年，考证合格率高达100%，许多学生通过本课程的学习，掌握了计算机辅助设计的基本原理和操作，学生突破自我，实现自我，自觉主动进入AutoCAD高级技能的学习，为将来的就业铺平道路。

4 结论

通过五个学期的AutoCAD课程的教学实践，利用“以学生为中心” 的教学方法，将《计算机辅助设计》课程的理论教学分散在学生小组的项目探索中，教师营造学习情境、丰富教学手段、合理评价、有效反馈，使学生成为学习的主人，学生的独立思考能力、分析能力、制图能力、职业技能等得到极大的提升，学生的《计算机辅助设计》课程教育成果喜人，毕业后能够较快、较好地适应社会需求。

参考文献：

[1] 国家职业技能鉴定专家委员会.AutoCAD2002/2005试题汇编（绘图员级）（2012修订版）[M].北京：北京希望电子出版社，2012.

[2] 杜秋铨.AutoCAD实践教学探索[J]. 课程教育研究，2012（5）：121-122.

[3] 张云杰.AutoCAD2007从入门到精通[M].北京：电子工业出版社，2008.

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【关键词】钢丝绳结构;计算机辅助设计CAD技术;数学模型

对于钢丝绳结构设计，以往传统的方法是手工计算，这样颇为复杂，且计算误差大。目前市场对于钢丝绳的品种、规格的要求越来越多，钢丝绳的品种、结构已经发展到上种，而他的规格更是上千种。传统的手算难以适应社会发展的需要。在这一社会背景下，计算机辅助设计的广泛应用和推广，为提高钢丝绳结构设计的效率，解决精度低的问题做出了贡献，在该领域中有着十分重要的意义。

计算机辅助设计的基本概念

计算机辅助设计是采用的CAD（Computer Aided Design）技术，也是指用计算机辅助设计并建立、修改、分析和优化的一项高科技技术。采用CAD技术设计之所以能提高产品设计的周期、提高设计质量及降低成本，是因为它把蕴含着计算机精准、快速、形象、直观的优点，结合设计者充分分析和思考，并运用自己的设计经验作为导向，加速和优化设计的进程，解决设计问题亦不是难事。

中国市场经济逐日激烈，生产厂家需要寻求新的设计办法以节俭成本、提高效益，才能在市场竞争中占据一定优势。也就是在这一背景下，改善产品的设计手段逐步发展，CAD技术作为其中一种方法得到了广泛的发展和应用。就目前对该技术的运用的一些实例，在产品设计缩短周期，提高质量及降低成本等方面来看，CAD技术起到了很大的作用。该技术涉及的技术方面十分多，例如信息管理及处理、结构的设计手段、数据的分析和处理、某些图型的显示问题等诸多方面。

目前的钢丝绳的生产正在由以往的普通点接触向线，甚至面接触、异形股方向发展。这些新开发的结构钢丝绳有有高强度、抗疲劳磨损等优点，使用的寿命明显比传统的钢丝高1~3倍。所以对于生产这种优质的钢丝绳，传统的方法即人工手算这种计算量大，精度低，耗时间长是远不能满足设计的要求。CAD的开发和运用就很好的解决了这一问题。

一、系统设计的一般思路

钢丝绳的结构设计的理论设计和电脑编程方面工作量很大，CAD设计系统需要建立通用的计算型模型以及设计中的直观化和计算机化。所以系统的设计思路尤为重要，下面是设计的一般思路。

(1)系统的设计自顶向下。首先需要全面和系统的了解整个设计的系统，然后再针对其可行性进行详细的论证，最后从最上层逐步向下分解，直到系统的板块都足够小，以便于掌握，同事还需要保证它的独立性。这种整体的设计方法容易发现错误便于更改，也易于扩展，这样系统通过容易通过测试。

(2)系统的设计逐步细化。在有了整个设计板块后，再对系统中分解出来的模块进行再分解细化。在细化的过程中需注意一步一步逐步进行，这样才能使相邻的两步之间的变化较小，以便设计后的检验。逐步分解细化是设计问题中的通用技术被，也是上一步设计过程的具体实现。

(3)建立联系，并完善系统。上一步分解细化好的模块需要建立一定的联系，采用数据的传输的调用关系的方法来实现，才能构成一个完整的有机的设计系统，系统应具备的功能才能得以实现，并满足设计的要求。

(4)开发语言的选择。根据系统的实现和设计者个人对开发语言的偏好可以选择不同的开发语言，笔者选择C语言，C语言发展迅速，它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的使用性结合起起来，具有高级语言优点和低级语言的某些特点，易于编写系统软件。用C语言编制软件能解决设计软件与其它软件的接口编程的问题，保证系统的稳定。

二、系统的实现

系统设计实现的最主要的问题是合法的算法，通过择选适当的算法，运用数学模型来建立算法的流程控制，然后编写代码，再编译形成执行文件，从而完成设计过程的计算机处理。其中处理的数学问题主要有以下几点：

1、确定计算方法

该设计的有着自己的计算特点，出发点是钢丝绳股的未捻制状态，首先假设未捻制状态的参数组为A0[……]做为初始值，然后求出一组参数组A1[……]，再根据A1[……]确定另一组参数组A2[……]……，以此类推逐步逼近结构设计的最终解为Af[……]。这种求解方法这的原理与迭代法的计算原理类似，然而在计算机的算法中迭代法是一种效率高的算法。因此在该设计中采用这种跟迭代法类似的算法是比较合适的。在这样的迭代算法过程里，计算原理是由已知量推出未知量，这样一步步地计算下去，基本思路符合递推的计算原则。所以这种迭代过程实际是用递推的方式来实现计算的，并求得所需的所有参数。经过多次实验分析研究，最终将计算定为：以迭代中采用递推的方式来计算参数的方法，迭代循环的出口以误差精度来确定，以上为钢丝绳结构的基本计算。

(1)参数的输入。参数输入指的是在计算设计过程中涉及到的一些数据以及处理过程中，要识别这些数据，就需要外部给计算机提供，并确定怎样提供。系统需要的参数主要是采用商家对钢丝绳的要求和性能参数结合的一组变量，主要有钢丝绳的股数、内径、捻距、股捻距倍数、外层钢丝数5个参数。在具备这几个参数后，建立数学模型，根据所选择的算法来计算生产产品的参数。

(2)参数的输出。参数输出指的是在设计过程中处理某些问题，须让终端用户得到想要的信息，确定如何把这些用户所需信息从计算机里面传递给用户。输出的这些信息主要包括生产钢丝绳的外层股及芯股直径、股捻距、每股钢丝直径、中央钢丝直径的比例关系。最终在显示器上显示股中钢丝直径的比例关系，同时显示以设计结果为根据的股界面的具体情况，以便设计者比较。

三、系统功能的介绍

运用C语言程序编制系统软件，运行环境是在windows下的，计算的绝对误差必须控制在0.001mm范围之内，结构计算参数的相对误差是0.001/设计尺寸。下面介绍系统的一些主要的功能：

(1)系统的操作简单易懂。该操作系统是是对象多窗口系统，软件系统窗口显示为全汉文的，有最好的人机界面，操作方法简易，用户操作起来得心应手。

(2)钢丝绳设计模版较为齐全。主要包括瓦林吞式、西鲁式、填充式等钢绳模版。开放式的系统决定了系统便于升级和改换其他模版。

(3)计算简单易于操作。用户只需要输入参数5个参数(股数、内径、捻距、股捻距倍数、外层钢丝数)，计算自动生成股直径、股丝捻角及股内钢丝直径。

(4)计算钢丝各种相应的长度。在键入钢丝长度后，由计算机自动向用户输入结果，这样可以为用户快速安排生产提供所需的数据。

(5)股绳截面示意图显示。该软件运用了C语言具有编绘图像的功能，所以不需要其他的制图软件，参数更容易修改。在该图形下，用户更能直观的检查钢丝截面的尺寸情况，可以减少实验次数，节约时间。

(6)产品可行性判断。用户进行产品可行性判断的时候，只要将自己计算的结构输入计算机中，通过显示的股绳示意图进行检查，还可以用某一规格的钢丝而改变计算结果的股绳断面,为用户进行可行性判断。

(7)参数的屏幕显示及打印功能。

四、结 论

在经过多次的实验与矫正，本系统的设计技术逐步走向成熟，已可以完全用来进行钢丝绳产品的辅助设计。设计的结果具有精度高、操作简单、人机界面友好、计算速度快、节约设计时间等优点，对设计提供了强大的技术平台。由于设计周期的缩短，使得设计人员的工作强度减少了，也间接的节约了劳动力。

又根据生产的各种需求提供了功能的扩展接口，在生产应用管理这一方面的功能尤其显著，优化系统结构，逐渐使钢丝绳结构辅助设计向专家系统方向发展。

参考文献

[1]余万华,赵宇彤 钢丝绳结构计算的CAD系统 金属制品,1997(5)

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关键词：CAD计算机辅助设计；过程装备设计；应用

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

一、CAD辅助设计的概述

1.1 CAD辅助设计的概念

CAD即为计算机辅助设计技术，它是将设计资料传输到计算机当中去，并通过相应的计算机技术使计算机能够自动的进行程序的编制，从而对设计方案进行优化，并绘制出零件或产品的结构图。CAD辅助设计具有机械产品及工程的几何建模、分析计算、绘制图形、仿真试验、生成设计文件以及数据库管理等特点。随着计算机相关技术的飞速发展，CAD辅助设计在机械制造领域中的应用范围也越来越广，并在机械产品的设计比例中占据了重要的位置。

1.2 CAD软件的功能

目前，企业常用的CAD软件的模块功能主要包括以下几个方的内容，即：(1)CAPP功能。即计算机辅助的工业设计。它主要是对材料定额、工艺的设计任务及内容等进行管理，从而提高机械设计的标准化，确保机械设计的高效率、高质量。(2)二维绘图功能。它是当前CAD辅助设计在机械设计应用当中的主要功能，它利用计算机进行智能绘图，转变了原有手工绘图的方式，能够有效的减轻设计人员的工作任务量。(3)PDM功能。即对产品数据的管理功能。它能够实现机械设计的标准化、规范化，从而确保工艺卡、图纸、技术资料以及加工代码等的可靠性和安全性。

二、三维CAD辅助设计在机械设计中的优点

经过对三维CAD 的切身体验，认为三维CAD体系比二维CAD在设计机械设备时拥有的更大的优点，主要有以下几个方面：

2.1 零件设计更加方便

采用三维CAD 系统，能够在装配环境设计新零件，也能够参照附近的零件位置大小、形状完成新零件的设计，这样提高了速度还更方便，减少了单独设计导致整体失败的几率。资料查找器中有一个零件回放，能够将整个流程视频呈现，更直观易懂。

2.2 装配零件更加直观

在装配过程中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系，若装配不正确即予以显示，另外，零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示，对于有一定运动行程要求的，可检验行程是否达到要求，及时对设计进行更改，避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。

2.3 缩短了机械设计周期

使用三维CAD 系统，设计时间是之前的三分之二，缩短了设计时间提升了设计效率。采用三维CAD 技术展开新机械的开发研究时，只需要重新设计和生产其中小部分的零配件，其他的一大部分零配件仍旧使用之前的信息功能，大幅度的提升了机械设计的效率是以前的三到五倍。并且，三维CAD 技术具备高度变形设计功能，可以经过快速的重新组织，生产制作出全新的机械设备。

2.4 提高机械产品的技术含量和质量

由于机械产品与信息技术相融合, 同时采用CAD和CIMS 组织生产, 机械产品设计有了新发展。三维CAD 技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等, 保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM 进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。

三、CAD辅助设计在过程装备设计中的应用

在过程装备工程的实际设计过程中，CAD辅助设计在其中的应用范围主要包括CAE软件、CAD/CAM软件以及生成零件装配设计图等。CAD辅助设计在设计的过程中，能够有效的对过程装备工程设计的方法和手段进行优化和更新，转变过去传统的设计模式，通过积极的引进和系统当前国内外先进的设计现代化理念，不断的提高和推动我国过程装备制造行业的壮大和发展。目前，CAD辅助设计在过程装备工程设计过程中的应用情况主要体现在以下的几个方面，具体内容如下：

3.1 零件与装配图的实体生成

(1)零配件的实物模型

三维CAD 建造模型有三种模式：表面模型、线框模型以及实物模型。在具备实物建模能力的CAD软件中，都有一些基本的建模系统。在AutoCAD的软件中，三维实物建模模块中，软件就供给了球体、立方体、圆锥体、圆柱体、楔形体和环状体六种最基础的体系。针对构造简单的零配件，利用软件对它的结构构造解析，把它分解成多个基本体，再对基本体进行三维实物组合，再利用交、差、并等计算公式进行精确的计算，就可以获得零配件的三维实物模型。

一些相对来说繁杂的零件，很少会成功分裂成若干个基本体，那样之后的基本体会比较多，不易成型。因此，只有基本体的话，是不能够达到三维实体造型的目标。所以，应该现在二维几何中描绘大小，再从三维中进行拉伸或者是旋转，在新的基本体上经过交、并、差后得出的就是我们要求的一个三维实体模型。

(2)实体装配图的生成

在零件实体构造完成后, 利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”，这一过程可用CAD 软件的三维编辑功能实现。

3.2 模具CAD/CAM 的集成制造

现代经济的不断发展下，科学技术也在不断的发展中，生产厂家的生产方法也在日益提高，从人工策划和制作图纸到CAE/CAD/CAM，生产制造业正日益的朝着电子化和数字化方向前进。并且，模型CAM/CAD 技术，差不多笼罩了整个现代社会制造业。

要由多少个功能模块组合形成一个完整的CAM/CAD 的软件体系。一般有图形编辑、三维制图、仿真模拟、曲面造型、有限元分析、数控加工、动态显示灯。这些功能模块要在软件数据库的基础上，开展统一的管制，软件数据库数据的主要来源之一是实物造型。

3.3 CAE机械软件

CAE在机械工程设计当中的软件系统的实际功能主要包括：结构优化设计、工程数值分析、运动学／动力学仿真、强度寿命预估与设计评价等等。在设计的过程中，CAE系统软件要在等CAD 技术解决完机械产品的造型问题之后，方可进行产品刚度、强度、材料、寿命、合理性、运动特性以及结构等方面的动态特性问题和其他问题的设计。

四、CAD辅助设计在机械设计应用中的优势

4.1 加大地提升了机械设计的便捷性

将CAD 技术引入到机械设计领域中，零部件设计可以借助相邻2 个零件的位置及形状实现，不但极大地提高了便捷性，而且还可以确保所设计的零件与相邻零件的匹配精准度，有效地解决了之前单独进行零件设计可能存在的匹配性问题。除此之外，借助资源查找器中的零件回放功能可以以动画的方式再现零件造型过程，极大地提高了直观性。

4.2 实现了对机械设计周期的有效控制

在机械设计领域中引入AutoCAD 技术大大地减少了机械设计时间，设计效率得到明显提升。在新的机械开放设计的过程中引入AutoCAD 技术，之前的零部件信息大多数都可以使用，只有少数零部件需要进行重新设计和制造，在很大程度上提高了工作效率。除此之外，CAD 系统的变型设计能力也十分突出，通过快速重构便可以得到新产品。

4.3 机械产品的技术水平及质量均有一定程度的提升

在机械产品设计及生产领域中引入现代化的信息技术，为机械产品的进一步发展注入了新的活力。CAD 技术涵盖诸如有限元分析、产品虚拟设计以及优化等一系列先进设计方法，大大地提高了机械产品的设计和质量水平。

4.4 零件装配环节的直观性有所提高

在机械装配过程中，零件相互间的装配关系被如实记录在资源查找器中的装配路径查找器中，一旦装配有误将会及时提示。与此同时，还可以隐藏零件，外部零件被隐藏之后，内部装配结构变得清晰可见，机械装配完毕之后可以进行动作演示，如果有动作要求，可以对其是否达标进行检验，如果不达标可以及时进行改善，最大限度地降低了由于产品报废所导致的损失。

五、CAD 前沿技术与发展趋势

5.1 图形交互技术

因为CAD 软件体系是创造出新产品的工具，一定要简单易学好掌握。在一个具备智能化、友好的环境中可以拓展设计师的大脑，发散思维，可以集中全部精神投入在创作中。所以，软件的图标菜单智能化设计、导航可动设计以及拖放式的造型这些人性化的设计，给设计员操作供给了方便。除此之外，手写输入法、语音识别以及特别手势模块这些更人性化简便的技术也在探索研究中。

5.2 智能CAD 技术

因为CAM/CAD 的软件应用越来越广泛，对智能化的要求也越来越高。设计是一个具备高智能化的人类创造性活动。CAM/CAD朝着智能化发展是必然的。智能设计是在信息化、知识化的前提下，知识仓库是创建设计的基础，设计师在开发新产品时所需的数据和理论能够及时精确的获取，智能化的辅助设计师设计，而且能够智能化的了解设计师的意思、自动化检查错误、提出合理的建议、回答问题等。还具备推测能力，即使设计新手使用软件创造新产品也能得心应手，创新设计时现在设计的核心发展方向，工程师正在努力把创新技术和人工智能技术综合在一起放在CAD的软件中，运用智能化的设计、建议模块去指导在创新产品、创新技术、创新系统时遇到的设计问题，我们得到的新产品和工程体系更具备创新性。

结束语

过程装备设计工作，是一个需要认真、严谨对待的工作，要想做好这样的工作，就需要一个相对完善的可操作的软件作为支持。过程装备设计中广泛应用到CAD辅助设计，积极地扩大它在机械设计领域内的应用范围，不断地在实践过程中总结经验教训，加大对新技术的将研究、开发和应用，从而促进机械制造行业的现代化、智能化发展。

参考文献：

[1]张夕琴.CAD/CAE技术在机械设计中的应用[J].装备制造技术，2012(04).

[2]刘元林, 王洪英, 王国权.AutoCAD 在机械设计中的应用实践[J].煤矿机械,2002(12).

[3]孙正兴.基于特征的机械设计CAD系统研究[J].机械设计，2010(08).

篇10

现在的大学生尤其是近机专业类的，他们在平时的实践和实验课程中接触机械方面的机会比较少，就是观察到一些机械机构与原理方面的现象，也不会刻意去留意。这样的话，学习本课程，就更缺乏实践方面的知识，甚至连感性认识都没有。现代设计理论及方法的出现。近些年来，现代机械设计方法取得了飞速的发展，目前常用的有：计算机辅助设计、优化设计、可靠性设计、摩擦学设计、设计方法学设计、并行设计、人机工程学设计、虚拟现实、相似系列产品的设计、质量驱动设计、工程反求设计和分型设计等。一个新的机械设计体系正在发展和形成，现代设计方法将不断得到推广和应用。这方面也是我们机械设计教学遇到的新的挑战。乏实践手段，教学目标难以实现《机械设计基础》是一门实践性较强的课程，边学习边实践才能实现提高设计能力、培养创造性素质的要求。但实际上由于学时所限，加之一般院校缺乏相关实验、实习操作手段，很难达到上述要求。由于学生缺乏对实际机械系统的感性认识，所以教学效果不太理想。社会需求和要求的不断提高。

2.计算机辅助设计融入机械设计教学模式的研究

就《机械设计》教学在新的时代面前提出了这些迫切的要求，本文对该课程的教学模式进行了初探。主要从以下四个方面进行探究。（1）机械设计教学中推广三维设计的方法。（2）注重培养学生的创新能力。（3）优化教学手段。（4）CAD的虚拟技术是一种新兴的多学科交叉技术，它涉及多方面的学科研究成果与专业技术。以虚拟现实技术为基础，以机械产品为对象，能使设计人员与多维的信息环境进行交互。同时，利用虚拟技术可以大大地减少实物模型和样件的制造。虚拟技术以CAD为基础，是一种新的制造系统，这种系统按应用情况又可分为增强的可视化系统和基于现实的CAD系统。①增强的可视化系统。利用现行的CAD系统进行建模，通过对数据格式进行适当的转换输出虚拟环境系统。利用三维的交互设备(如头盔式显示器、数据手套等)，在一个虚拟真实的环境中，设计人员对虚拟模型进行各个角度的观察。目前投入使用的虚拟设计多采用增强的可视化系统，这主要是因为基于建模系统还不够完善，相比之下，目前CAD建模技术比较成熟，可以利用。②基于虚拟现实的CAD系统。利用这样的技术用户可以在虚拟环境中进行设计活动。与纯粹的可视化系统相反，这种系统不再使用传统的二维交互手段进行建模，而直接进行三维设计。此外，它也支持如语言识别、手势及眼神跟踪等。这种虚拟设计系统在机械设计的教学中融会贯通，更加深入的了解现代机械设计的理念和思维。

3.总结