CAD软件介绍

CAD概述

人类在表达思想、传递信息时，最初采用图形，后来逐渐演化发展为具有抽象意义的文字。这是人类在信息交流上的一次伟大。在信息交流中，图形表达方式比文字表达方式具有更多的优点。一幅图纸能容纳下许多信息，表达内容直观，一目了然，在不同的民族与地区具有表达思想的相通性，而往往可以反映用语言、文字也难以表达的信息。

工程图是工程师的语言。绘图是工程设计乃至整个工程建设中的一个重要环节。然而，图纸的绘制是一项极其繁琐的工作，不但要求正确、精确，而且随着环境、需求等外部条件的变化，设计方案也会随之变化。一项工程图的绘制通常是在历经数遍修改完善后才完成的。

在早期，工程师采用手工绘图。他们用草图表达设计思想，手法不一。后来逐渐规范化，形成了一整套规则，具有一定的制图标准，从而使工程制图标准化。但由于项目的多样性、多变性，使得手工绘图周期长、效率低、重复劳动多，从而阻碍了建设的发展。于是，人们想方设法地提高劳动效率，将工程技术人员从繁琐重复的体力劳动中出来，集中精力从事开创性的工作。例如，工程师们为了减少工程制图中的许多繁琐重复的劳动，编制了大量的标准图集，提供给不同的工程以备套用。

工程师们梦想着何时能甩开图板，实现自动化画图，将自己的设计思想用一种简洁、美观标准的方式表达出来，便于修改，易于重复利用，提高劳动效率。

随着计算机的迅猛发展，工程界的迫切需要，计算机辅助绘图(ComputerAidedDraw—ing)应运而生。早期的计算机辅助设计系统是在大型机、超级小型机上开发的，一般需要几十万甚至上百万美元，往往只有在规模很大的汽车、航空、化工、石油，电力、轮船等行业部门中应用，工程建设设计领域各单位则难以望其项背。进入80年代，微型计算机的迅速发展，使计算机辅助工程设计逐渐成为现实。计算机绘图是通过编制计算机辅助绘图软件，将图形显示在屏幕上，用

户可以用光标对图形直接进行编辑和修改。由微机配上图形输入和输出设备(如键盘、鼠标、绘图仪)以及计算机绘图软件，就组成一套计算机辅助绘图系统。

由于高性能的微型计算机和各种外部设备的支持，计算机辅助绘图软件的开发也得到长足的发展。

CAD即计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)

利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 。简称cad。 在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。cad 能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动，专注于设计本身，缩短设计周期和提高设计质量。

什么是计算机辅助设计(CAD)

计算机辅助设计指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作 。简称CAD。 在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。CAD 能够减轻设计人员

的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。

PTC/ProE引导CAD进入参数化特征设计新天地

1、工业界急切要求三维CAD实用化

Parasolid和Medusa等都属于体素拼合系统，将立方体、圆柱体、圆锥体等用类似于搭积木的方法组装成机械零件，这种操作方式并不符合设计师勾画产品草图时的构思习惯，而且无法表示自由曲面形体。当时CAD软件提供的三维设计工具是线框造型，让设计师在二维的构造平面上画图，由计算机自动将构造平面上的二维图变换成产品模型空间中的三维图，然后手工将线框蒙面，产生完整的三维表面模型。与此同时，早在1978年MITDavidGossard教授就提出了用功能形素设计产品的思想，例如机械中的传动轴是由轴体、螺纹段轴颈、退刀槽、法兰盘、键槽等构成，利用产品的功能结构知识，可以通过特征语义进行推理，指导产品的智能化设计和CAD/CAPP/CAE/CAM集成。于是特征设计的理论研究在1985年后迅猛展示，纷纷研制了多种试验系统，莫衷一时。在这种形势下SamuelGeisberg脱颖而出，提出了参数化特征造型的发展途径，并且组建了ParametricTechnology公司,推出Pro/Engineer产品，为CAD三维设计树立了新的常规。

2、SamuelGeisberg的功绩

CAD是高技术，它的每一个重大进步都有代表性人物的创新思维和研究成果作支持。1963年IESutherland的SKETCHPAD交互绘图系统博士论文促成了CADAM系统的开发，1962-1968年SACoons和PEBézier的曲面理论对CAD曲面造型起了奠基作用，1970-1979年ICBraid的研究工作保证了边界表示法实体造型的成功。但是Braid在算法中只考虑二次规则曲面体素，并未过问自由曲面，因为后者的求交、裁剪的数学处理更要难得多。

SamuelGeisberg出生于苏联，在列宁格勒大学任数学教授，1974年37岁时来到美国，先在CV工作，后来转到Applicon领导实体造型组。他的改革思想未被Applicon公司接受，在Adage公司的资助下于1985年组建PTC公司，并用PC/AT机研制了实验系统，进一步获得了300万美元的投资。1987年11月当Pro/E在AutoFACT上首次展示时引起观众的轰动。Pro/E发展了三维线框设计的思想，首先建立基准面，在基准面上勾画二维草图，用扫成方法将二维轮廓线引伸成三维形体。依次更换作图平面，尽量用显式操作生成形体，避免面面搜索求交、裁剪的集合运算。随时记录每个特征形素的生成操作过程，当修改某些标注尺寸值后，用尺寸驱动方法修改相应二维轮廓线，重新运行零件设计过程的全部操作命令，由此实现了参数化特征建模。Pro/E的总体目标是使曲面、实体、参数化特征设计融为一体，可以任意构造复杂零件和装配件，而且修改设计方便。它的发展过程并非一帆风顺，最大难点在于集合运算中的曲面求交、裁剪运算和参数化草图设计中的几何约束求解不能迅速达到可靠、高效，这就要求数学家深入钻研，努力突破某些技术关键。SamuelGeisberg的最大功绩在于发挥了他的数学专长，紧密结合CAD工程应用实践和软件开发技术，排除各种非议，使Pro/E得到普遍接受，为CAD技术发展树立了一个崭新的里程碑。

3、CAD产业呼唤数学家的全身心投入

CAD必须要有坚实的数学理论作为基础，但是光靠数学理论还不够，还要将理论变成得心应手的软件产品和针对工程应用中的各种特殊情况不断开拓新的处理技术。这方面的例子很多。英国剑桥大学工程系约从1977年起用Bézier曲面研制了DUCT设计加工系统，利用一条脊椎线(Spine)和垂直于脊椎线的一组剖面线构造出形状复杂的涡轮泵壳体、带手把孔的塑料瓶、汽车排气管等，构思非常巧妙。英国JohnOwen于19年创建D-Cubed公司，开发了几何约束求解软件DCM，从二维发展到三维，以后又增加了几何形体的撞碰和间隙检测等功能，从1990年起已有130家CAD公司签约将DCM组件纳入自己的产品中。美国Geomagic公司创建于1996年，专作逆向工程几何建模和测量验证软件，创始人是奥地利数学家HerbertEdelsbrunner，产品性

能在同行业中名列第一，有多项算法申请了专利。除此之外，凡是成功的CAD公司都聘请了资深数学家从事深层次的软件开发、维护。很多问题看似简单，但在CAD应用中却很难处理，必须另谋对策，研究工作越来越走向深入。但是在公司间激烈竞争机制下这些研究成果决不公开发表。于是企业的优胜劣汰更加加速，惟独市场占有率高的优胜企业才能从丰厚收益中提取足够的研究开发资金稳住优秀人才，保持产品的持续高速发展。

4、风险投资是PTC成长的另一必要条件

美国的学术研究非常繁荣，它是建立在坚实的工业应用的基础上。在机械工程和计算机系，高校的学术研究比工业界领先5-10年。只要你从事的是一项非常有生命力并代表社会发展方向的研究，马上就有人来帮你商品化，并从华尔街找来钱，三到五年内把产品和公司做上市。Cisco是这样产生的，Google也是这样产生的，还有数不清的公司都是这样产生的。[1]

电气CAD

电气CAD即用于电气设计领域的CAD软件，可以帮助电气工程师提高电气设计的效率，减少重复劳动和差错率。

专业的电气CAD软件如利驰SuperWOEKS等由于紧贴电气设计需求，专为电气专业量身定做，能够帮助电气工程师实现智能快速的电气CAD设计工作，而广受电气工程师的好评，应用范围也很广。

1.电气CAD系统的目标与范围 机械产品电气设计包括电路图、接线图、安装图、接线盒和电柜以及按钮站的设计，这五个部分之间不是孤立存在的，而是互相联系，这五个部分既能单独运行又能实现信息共享。为此电气CAD系统的目标与范围是：建立适应完成以上功能要求、保证设计质量又能提高效率、缩短设计周期、减少人工劳动的电气CAD系统，包括电路图、接线图、

安装图、接线盒和电柜、按钮站的设计。

2.电气CAD系统拟采用的设计方式

首先，根据机械产品设计中电气设计的特点及存在的问题，必须采用检索式设计方式，以解决电气设计中设计自由度大、设计不规范问题，使电气元器件选用实现标准化，电气设计功能、性能达到规范化，满足降低产品成本的要求，并能解决电气设计中大量的重复劳动，缩短设计周期以达到缩短交货期的目的，把设计人员从大量的重复劳动中出来，去从事创造性的劳动。

在传统机械产品电气设计中已积累了大量的资料，可以整理、归纳由元器件组合为一定功能的常用的组件或小部件，这为电气CAD系统建立通用组件或小部件图形库、数据库奠定基础，也为进一步发展模块化设计创造了条件。

再者，通过对机械产品电气设计中部分零部件的分析，发现不单其形状较规范和相似，而且尺寸也比较规范，有很多品种和规格，根据这些条件完全可以采用参数化设计方法。

为了提高电气设计的水平，在检索式设计的基础上，总结电气设计的经验，使之形成设计规则，并利用检索式设计已建立的各种数据库、图形库，将系统提升为专家系统。

3.电气CAD系统的功能设计

实现信息共享并达到以上的目标，系统必须有以下功能：

—建立统一电气设计图面、图幅、元件标注、标题栏格式；

—建立共享数据库、图形库，包括按国家标准GB4728与行业、企业标准相结合的电气图形

符号库；

—提供用户建立、扩充图形符号库的功能；

—提供对系统内图形符号库的快速、简便、灵活检索功能，包括查询、调用、插入、删除等。

—分别提供标注图形符号与标注文字的功能，标注图形符号时能自动识别不同元件图形符号，并提取相应的标注内容，为生成接线图作好准备；

—能自动确定在图纸上触点和线圈的相对应坐标位置，减少人工查找劳动，提高工作效率，避免人工查找容易发生的错误；

—能调用机械CAD完成的图形，完成电气安装图的设计；

—系统能读取电路图中信息，半自动生成接线图；

—系统能读取标准件、外购件库，对安装图进行标注并生成标准件、外购件明细表或标准件、外购件清单。

—接线盒的设计应用参数化设计方法，接线盒形状比较规范、尺寸规格参数可以系列化，采用参数化设计方法效果最佳。[4]

外贸结算CAD

付款交单（Cash Against Documents，简称CAD），属交货时付款条件，此种付款方式是

买卖双方的契约。在出口地完成出口装运后，货运单据（Shipping Documents）在出口地、进口地或第三国向买方指定银行或代理人提示单据并收取货款，其流程及风险如下： 一、卖方（出口商）在出口地向买方指定银行提示单据；收取货款。买卖双方订立买卖契约。卖方（出口商）将货物交付船公司装运取得提单，卖方将装运事实通知买方（进口商），买方依据约定向本地银行申请付汇，汇款行将款项汇给出口地指定银行。出口地付款银行收到汇入汇款后，指示通知卖方（出口商）。卖方向出口地指定付款银行提示货运单据，请求付款。付款银行取得货运单据后付款。付款银行将货运单据寄交进口地汇款银行。汇款银行收到货运单据后，通知买方领取单据。买方凭货运单据向进口地船公司（出口地在进口地的船务代理）换取提单。买方凭提单及相关单据向海关报关，缴税后领取货物。由于货款交付在出口地，出口商在出口地未收妥货款即不交付提单，风险较小，但对进口商而言，必须先将货款交付出口地付款银行，等于先付款后收货，财务压力大，除非货品非常抢手，实务上并不多见。 二、卖方自买方所指定出口地代理人提示货运单据，请求付款，其流程与一相同，其关系人仅出口地的付款银行改为出口地代理人（非银行）而已，对买卖双方风险于前同不再赘述。 三、卖方委拖其出口地之往来银行（托收银行）向进口地银行（代收银行）提示单据请求代为收款。买卖双方订定买卖契约。卖方（出口商）依约将货物拖交船公司（运送人）运送，并取得提单。卖方将货运单据委托出口地的银行（托收银行）收取货款。出口地托收银行将受委托货运单据寄交进口地代收银行（进口商指定银行）。进口地代收银行通知买方，付款赎单。买方将货款交予代收银行。代收银行收妥货款后将货运单据交予买方。买方凭提单向进口地船公司换提单，报关提货。代收银行将收妥的货款汇交出口地委托银行或贷记委托银行在代收行的存款账号内，或将货款汇寄托收银行指定的账户内，并寄出进账通知Credit note。托收银行收妥货款后通知卖方领取。CAD若约定在进口地付款交付单据，则实际上与D/P：Document Against Payment 十分相似，所不同的是D/P付款方式中，卖方需开出汇票向买方收取货款。而CAD付款方式仅凭货运单据收取货款，并不开汇票，卖方风险与D/P相似。

加拿大元（CAD)

【汉文】加拿大元

【英文】Canadian Dollar

【法文】Dollar canadien

【代码】CAD

【发行】加拿大银行（Bank of Canada/Banque du Canada）

【钞票】$1、$2、$5、$10、$20、$50、$100

【铸币】1c、5c、10c、25c、50c、$1、$2、

1934年加拿大银行创建以前以及后来的一段过渡时期，发行的纸币和特许银行发行的纸币同时在市面上流通。后来，特许银行（Chartered Bank）发行的纸币逐渐退出流通领域，到1949年底，特许银行的纸币在实际使用中已不多见。

从加拿大银行在1935年以来，加拿大已经一共发行了六个系列的纸币，分别是1935版，1937版，1954版，加拿大风光版，鸟版以及现在的加拿大旅程系列。

1962年5月2日以前，加拿大一直实行浮动汇率。1962年5月2日加拿大规定了加元与美元的固定汇率为1美元合1.081加元。1971年8月15日加元又开始采取浮动汇率。加拿大未规定出其货币必须有最低限度的黄金和外汇作为保证。随着美元的贬值，1971年9月18日加元与美元汇率按其含金量定为1美元含0.9957加元。1974年加元对美元汇率升至16年来最高点，加拿大开始资本流出，同时加强了银行对外汇市场的干预。

1981年美元利率开始回升，但加元汇率基本上呈下降的趋势变化，1985年降至1美元合1.42加元。

1985年9月西方五国财长会议后，美元汇率连连下跌，加元不断上升，1986年1美元合1.35加元，1987年合1.326加元，1988年合1.23 07加元，19年升至1美元合1.184加元。

从加元汇率的变化看，加元汇率直接受纽约货币市场及蒙特利尔、多伦多之间的加元交易影响。

冠状动脉性心脏病

（ heart disease, CHD）简称冠心病，有简称为CHD，也有CAD的。其实，原则应该缩写成CAD，coronary artery是冠状动脉。

计算机辅助诊断

（computer-Aided Diagnosis，CAD ）

什么是“计算机辅助诊断”?

它是指通过影像学、医学图像处理技术以及其他可能的生理、生化手段，结合计算机的分析计算，辅助影像科医师发现病灶，提高诊断的准确率。现在常说的CAD技术主要是指基于医学影像学的计算机辅助技术。这里要和计算机辅助检测相区别，后者重点是检测，计算机把异常的征象标注出来，并提供常见的影像处理技术，不进行诊断。可以这样说，计算机辅助诊断是计算机辅助检测的延伸和最终目的，计算机辅助检测是计算机辅助诊断的基础和必经阶段。有人称CAD技术为医生的“第三只眼”，采用CAD系统有助于提高医生诊断的敏感性和特异性。

随着现代高科技的发展，以DR、CT、MRI和PET为代表的现代高清晰影象设备为临床疾病的诊断提供了极大方便。然而，尽管以PET为代表的功能影象对临床诊断有很大帮助，由于条件，在更多的情况下医生仍是依据现代影象提供的形态信息，根据自己的临床经验做出判断。由于病人的个体差异以及医生对影象信息观察掌握的局限性，有时不免会产生判断的失误或错误。根据现代影象提供的信息，按照不同疾病的临床影象特征，用“智能机器人”的视觉——计算机对病变的特征进行量化分析处理并做出判断，从而来避免因“人”对事物判断的局限性带来的失误，这就产生了医学CAD概念。

到了20世纪90年代，随着计算机技术以及人工神经元网络的快速发展，CAD研究成为现代医学影象研究的热点之一, 并在诊断中展示出其临床价值。目前，CAD研究较为成熟的是在乳腺和肺部病变方面；而在虚拟腔镜、肝脏疾病诊断、脑肿瘤、脑灌注和中医学等诸多方面的研究多处于起步阶段，大量的研究正在进行之中。通常医学影象学中计算机辅助诊断分为三步：第一步是把病变从正常结构中提取出来；第二步是图像特征的量化；第三步是对数据进行处理并得出结论。因为计算机可以全面利用影象信息进行精确的定量计算，去除人的主观性，避免因个人知识和经验的差异而引起的“千差万别”的诊断结果；所以它的结果是不含糊的，是确定的，它使诊断变得更为准确、更为科学。随着现代高科技的发展，计算机辅助诊断将与图像处理和PACS系统等技术融合，变得更易于操作、也更趋于准确，其临床应用范围将进一步扩大。[2]

服装CAD

服装CAD是将人和计算机有机地结合起来，最大限度地提高服装企业的“快速反应”能力，在服装工业生产及其现代化进程中起到了不可替代的作用。主要体现在提高工作效率、缩短设计周期、降低技术难度、改善工作环境、减轻劳动强度、提高设计质量、降低生产成本、节省人力和场地、提高企业的现代化管理水平和对市场的快速反应能力等。

⒈提高工作效率、缩短设计和生产周期

首先服装产品的生产周期主要取决于技术准备工作的周期，对于小批量生产更是如此。根据用户报告采用服装CAD后，其技术准备工作周期可缩短几倍乃至几十倍，产品加工周期便可大大缩短，企业便有余力进行产品的更新换代，从而提高企业自身的活力。

⒉降低技术难度、改善工作环境、减轻劳动强度、提高设计质量

经济的发展，促进了人们消费水平的提高，对高档产品的需求也就不断增加，因此提高产品的质量，即提高产品的档次乃是增加企业效益的有效措施。由于在传统手工业生产方式中，人为因素对产品质量影响严重，从设计阶段就存在着精度低等先天不足，产品质量难以提高。近年来，由于采用服装CAD，不仅使得产品的设计精度得以提高，而且使后续加工工序采用新技术(如CAM、CAPP、FMS等)得以实现，为产品质量提供了可靠的保障，这就意味着增加产值和效益。

⒊降低生产成本、节省人力和场地

服装业属于加工业，因此产品的生产成本是决定生产效益的重要因素。在生产成本中，原材料的消耗和人工费用占相当比例，采用服装CAD后，一般可节省人力 2/3；面料的利用率可提高2%～3%，这对于批量生产，尤其是高档产品而言其效益更是相当可观的。

⒋提高企业的现代化管理水平和对市场的快速反应能力

提高企业的现代化管理水平同样是服装企业、特别是中小型服装企业所面临的突出问题之一，常常使得企业的经营者\"焦头烂额\"。企业的现代化水平的提高取决于理念、、手段的更新。纸样是服装企业重要的技术资源，采用服装计算机辅助设计技术来制作纸样以及随之而来的提高效率、改善质量、降低成本的作用是显而易见的。它不仅改善了企业的管理手段，而且也更新了企

业的理念。

据有关资料介绍，日本数据协会对近百家CAD/CAM用户的有关应用效益的调查表明，CAD系统的作用主要体现在以下几个方面：

90%的用户改善了设计精度；

78%的用户减少了设计、加工过程中的差错；

76%的用户缩短了产品开发周期；

75%的用户提高了生产效率；

70%的用户降低了生产成本。

机械的CAD

caxa

PRO-E

ug

solidedge

solidworks

AUTOCAD

电子的：CAD

Cadence,

protel,

multisim,

saber,

powerPCB,

OrCad

2D绘图：AutoCAD、开目、浩辰CAD、中望CAD。

3D CAD:CAXA(国产的)、NX6.0、Pro/E野火4.0、CATIA V5、CIMATRON DELCAM. I-deas。

应用面广泛、最流行的高端CAD是：NX、Pro/E、Catia

中底端是:SOLIDWORKS SOLIDEDGE

SOLIDWORKS SOLIDEDGE