第一篇：淺談CAD在教學(xué)中的應(yīng)用（推薦）

淺談CAD在教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：CAD在最近幾十年使用較多，作為一種機械繪圖軟件被廣泛用于機械加工中，使用CAD軟件能夠大大的縮短我們繪圖時間，而且能解決很多生產(chǎn)中面對的問題。本文主要對CAD在教學(xué)中的應(yīng)用情況，講述了CAD發(fā)展的意義，接著講述了CAD在教學(xué)中的使用，然后對其在國內(nèi)外的發(fā)展進行綜述，最后對CAD在教學(xué)中的發(fā)展趨勢進行了分析。

關(guān)鍵詞：CAD；教學(xué)；機械設(shè)計；分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.10.223

引言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)自動化水平的不斷提高，CAD軟件在機械、建筑、航空航天等各個領(lǐng)域被廣泛使用。隨著CAD技術(shù)的不斷普及，很多專業(yè)都把CAD和教學(xué)相結(jié)合，如何在教學(xué)中。

隨著計算技術(shù)在我國的飛速發(fā)展和應(yīng)用，社會正在不斷淘汰以前的劣質(zhì)產(chǎn)品，并且著重效率的發(fā)展，國家的經(jīng)濟蒸蒸日上。CAD在教學(xué)中的使用越來越廣泛，尤其是近幾年更是越加普及，CAD的聯(lián)合教學(xué)能夠使學(xué)生更加容易社會，而且能夠創(chuàng)造更多的價值，CAD在很多機械企業(yè)和建筑企業(yè)是一個不可缺少的軟件，因此讓學(xué)生能夠快速學(xué)會并且熟練使用CAD非常重要，CAD具有的功能繁多，快捷鍵很多，很多都是經(jīng)過長期摸索出來的。

1.1 CAD在教學(xué)中的應(yīng)用

CAD作為輔助設(shè)計軟件側(cè)重于操作技能而不是我們對書名的抄襲，一種圖可能通過不同的人其畫法不同。這就要求學(xué)生根據(jù)當(dāng)時的情況靈活地使用這些命令。傳統(tǒng)的教學(xué)方法一般是以教材為依據(jù)的學(xué)生，老師解釋了幾個命令，然后讓學(xué)生練習(xí)在計算機教學(xué)內(nèi)容完成一個單元，然后全面實踐，得出一個或兩個例子。這使得教學(xué)秩序和實踐上分別，不及時繪制和結(jié)合案例，學(xué)生往往可以理解和實踐，但真正畫出一個完整的例子圖，但不是針對柔性的實際應(yīng)用狀況了解的命令，有的甚至學(xué)了忘了前面和后面。同時，由于講課過程中沒有結(jié)合實例，學(xué)生的積極性不夠高，實踐中也缺乏興趣。

1.2 CAD發(fā)展的領(lǐng)域

1.2.1 工業(yè)制造領(lǐng)域

CAD在傳統(tǒng)制造業(yè)中可以能夠促進產(chǎn)品的快速開發(fā)，同時也能提高其高效率，如汽很多制造業(yè)，像富士康和汽車生產(chǎn)線大量使用CAD軟件，很多自動化生產(chǎn)線也需要使用CAD去規(guī)劃。

1.2.2 教學(xué)領(lǐng)域

CAD軟件的運用現(xiàn)在在機械化和自動化這個專業(yè)的學(xué)生來說是一門必須課。CAD軟件具有很多的快捷命令，而且其繪圖標(biāo)準(zhǔn)和我們手工繪圖圖紙的標(biāo)準(zhǔn)是一樣的，所以在繪圖時，我們根據(jù)其具體模型對其長寬高線寬等要求進行設(shè)置，形位公差的要求，一定要一一注明，我們畫好的圖大多時候是要那去加工的，如果不按國家標(biāo)準(zhǔn)進行，加工中就看不懂圖紙。

CAD在建筑方面的使用，尤其是房子的框架等，每一個行業(yè)的CAD要求不一樣，線寬要求也不一樣，因此在設(shè)置時一定根據(jù)不同的專業(yè)對格式要求進行確定，CAD繪圖講究嚴謹性。CAD軟件的使用大大的降低了繪圖所用的時間，它的特點是通過編程來完成預(yù)期的各種任務(wù)，在結(jié)構(gòu)和性能上的人和機的優(yōu)勢，特別是反映了人類的智力和適應(yīng)性。CAD的普及加快了其在各個領(lǐng)域的使用，同時其創(chuàng)造的價值也是不可估量的。CAD教學(xué)的方式

CAD教學(xué)應(yīng)該采用案例教學(xué)發(fā)，案例教學(xué)法就是一個已經(jīng)存在的模型對其進行實例講解，并且在分析案例的時候始終把握以教學(xué)為中心，把CAD的一些命令操作結(jié)合案例進行講解這樣學(xué)生更加容易接受，而不是空洞的講，這樣效果也明顯，在案例講完之后，給每個組發(fā)一個類似的模型，要他們在課堂上對所學(xué)的知識進行消化，并對這個模型進行畫圖和標(biāo)注，然后再進行檢查評分，這樣就能達到更加好的效果。主要特點：（1）教學(xué)過程要從這個專業(yè)角度去講，而不能拿著土木的圖紙對機械相關(guān)的學(xué)生進行講解。（2）在教學(xué)的過程中要培養(yǎng)學(xué)生對于軟件的熱愛之情。（3）時不時發(fā)布討論會，讓學(xué)生講自己遇到的困難和難題然后給出解決方案。

案例教學(xué)法的前提是選擇適當(dāng)?shù)那闆r下，根據(jù)不同的專業(yè)選擇不同的案例進行講解，從“現(xiàn)代工程制圖課程”，國家CAD技術(shù)水平（計算機圖形學(xué)部門）選擇測試或CAD材料，也可以由繪制由教師自己根據(jù)其工作經(jīng)驗來選擇。在模型的選擇時主要圍繞以下幾點：第一，對于不同階段的學(xué)生要求不一樣。

二、示例圖的難度應(yīng)是漸進的，且有一定的遞進關(guān)系。第三、每個案例圖應(yīng)該有區(qū)別和共同點，可以用不同的順序做，讓學(xué)生了解CAD的奧秘。如何實踐

實踐一直是我們考慮的重點，也是我們多所學(xué)知識的一次利用，CAD軟件的學(xué)習(xí)也是如此，不管你理解如何都是要?⒗礪圩?化為實踐。案例教學(xué)法的第一個也是最重要的部分是教師的講課。老師在每一個指令后立即讓學(xué)生做練習(xí)。這樣做的好處是學(xué)生可以及時掌握命令的操作。如果老師在CAD教學(xué)講解完之后，學(xué)生能夠理解，這樣就會給學(xué)生很容易引起“學(xué)一堆命令，說得嚴密說理，爭論得相當(dāng)莫名其妙”的現(xiàn)象，教學(xué)效果會大打折扣。

案例法的另一個重要方面是計算機上的實踐。計算機實踐不僅可以提高學(xué)生的實踐能力，而且有機會檢驗教學(xué)效果，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題。學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中需要做大量的案例練習(xí)，實踐中也存在許多問題，老師應(yīng)該當(dāng)場回答。針對學(xué)生作業(yè)存在的問題，要歸納總結(jié)，找出根本原因并當(dāng)場講評?？偨Y(jié)

本文主要對CAD在工業(yè)中的應(yīng)用情況以及其使用范圍進行了該市，講述了CAD發(fā)展的意義，在電腦教學(xué)的過程中，應(yīng)用了很多電腦應(yīng)用軟件如AUTOCAD、WORD文檔、Protel DXP它們的功能強大應(yīng)用范圍廣，很大地提高了工作效率。

學(xué)生通過使用CAD的鍛煉和誰，讓他們對CAD和Word以及Protel DXP的應(yīng)用水平有了許多進步，也了解了很多標(biāo)準(zhǔn)件的畫法。

參考文獻：

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第二篇：淺析在中職CAD教學(xué)中項目教學(xué)法的應(yīng)用

淺析在中職CAD教學(xué)中項目教學(xué)法的應(yīng)用

摘 要：CAD教學(xué)，即計算機輔助設(shè)計教學(xué)。本文對項目教學(xué)法做了簡要概述，并將項目教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)模式做了簡要的區(qū)分，最后將項目教學(xué)法在CAD教學(xué)中的應(yīng)用進行闡述。讓學(xué)生在項目教學(xué)法中感受CAD課程學(xué)習(xí)的樂趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而提高課堂教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：中職;CAD教學(xué);項目教學(xué)法;學(xué)生

1、前言

在我國，各類的CAD人才供不應(yīng)求，各行各業(yè)需要更多熟練掌握CAD技術(shù)工人。在這背景下，中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校拓寬了計算機輔助設(shè)計方面人才的培養(yǎng)，增設(shè)了CAD課程，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。CAD作為一門應(yīng)用廣泛的專業(yè)課程，為了提高CAD課堂教學(xué)效率，CAD教學(xué)的革新刻不容緩。而項目教學(xué)法，是在項目活動的基礎(chǔ)上進行學(xué)習(xí)研究，教師和學(xué)生兩人圍繞著項目而展開教學(xué)活動，在這個過程中讓學(xué)生了解項目的整個過程以及基本要求，讓學(xué)生感受”寓學(xué)于樂”的樂趣。不僅能將課堂教學(xué)質(zhì)量提升，還能提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，符合了CAD教學(xué)的需求。

2、傳統(tǒng)教學(xué)法與項目教學(xué)法的比較

2.1、項目教學(xué)法更加注重學(xué)生

而傳統(tǒng)的教學(xué)法，教師主導(dǎo)課堂，學(xué)生絕對信賴教師，但大部分教師忽略了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生在課堂上處于被動地位。課堂上教師約束學(xué)生，學(xué)生反作用于教師。在中職學(xué)校中，學(xué)校的教學(xué)目標(biāo)是為了培養(yǎng)熟練掌握專業(yè)技術(shù)的人才，傳統(tǒng)的教學(xué)法更多是注重課堂上的理論知識，輕實踐。但項目教學(xué)法與傳統(tǒng)教學(xué)法相反，讓學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合。項目教學(xué)法促進了教師與學(xué)生的互動，將學(xué)生的被動地位轉(zhuǎn)換為主動，教師從課堂的主導(dǎo)者轉(zhuǎn)換為引導(dǎo)者。

2.2、項目教學(xué)法將學(xué)生能力提高

在教學(xué)上，項目教學(xué)法更加注重學(xué)生的綜合能力，用“項目”的形式引導(dǎo)學(xué)生循序漸進地學(xué)習(xí)。項目教學(xué)法中，教師根據(jù)學(xué)生的認知水平組織教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)內(nèi)容上力求與時代同步。模擬學(xué)生將來入職后會完成的項目，讓學(xué)生主動探索和嘗試。例如，設(shè)定學(xué)生是某裝飾公司員工，客戶需要設(shè)計室內(nèi)，并提供了原始建筑模型。學(xué)生分組設(shè)計，明確比例尺，將客戶的需求帶入設(shè)計。在項目教學(xué)中，學(xué)生參入整個項目的各個環(huán)節(jié)，學(xué)生成為了項目活動的主人。

3、項目教學(xué)法在CAD課程中的應(yīng)用

3.1、設(shè)置疑問，引入項目教學(xué)

CAD是一門計算機輔助學(xué)科，是將技術(shù)與藝術(shù)相結(jié)合的課程。相比較于其他日常科目而言，CAD課程的思維方式與學(xué)習(xí)方法顯得獨樹一幟。在CAD課堂教學(xué)中，教師可以設(shè)計情景，提問學(xué)生。例如，教師：“接到某個項目，你們怎樣設(shè)計一個符合客戶要求的設(shè)計圖？”，通過提問的方式引導(dǎo)學(xué)生進行思考，同時也激起學(xué)生對CAD課程的興趣。而后教師將項目劃分為幾個模塊，解析市場、布局整體、項目分工、最終評價等。學(xué)生們分步驟有序的完成每個模塊的任務(wù)要求，通過探究學(xué)習(xí)，學(xué)生將收獲更多的專業(yè)知識。通過項目教學(xué)法，學(xué)生們能夠相互學(xué)習(xí)，相互合作。既培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神，也激發(fā)了學(xué)生的設(shè)計興趣。

3.2、針對項目，分步驟進行項目教學(xué)

在CAD課程教學(xué)中，針對項目的設(shè)計方案，教師可采用項目教學(xué)法，過程分為以下步驟：

3.2.1、提供項目的原版的室內(nèi)平面圖給學(xué)生，以3人為一組，教師分發(fā)原版設(shè)計圖紙，并且將附帶其他的設(shè)計要求，讓學(xué)生根據(jù)實際有針對性的設(shè)計室內(nèi)圖紙。

3.2.2、各個小組的學(xué)生結(jié)合教師的設(shè)計要求，分析室內(nèi)設(shè)計圖的優(yōu)點、缺點，在原有基礎(chǔ)上設(shè)計新的亮點，既解決了問題，又增加了新的創(chuàng)意，一石二鳥的設(shè)計理念。對于室內(nèi)設(shè)計的問題，教師引導(dǎo)學(xué)生分析原設(shè)計圖紙的不足之處。

3.2.3、教師要求學(xué)生將新知識、新技能作用于問題中，并針對問題做出相應(yīng)的方案設(shè)計圖，創(chuàng)新項目設(shè)計，完成方案。

3.2.4、在小組設(shè)計中，讓學(xué)生們感受團隊合作的重要性，并讓學(xué)生學(xué)會取長補短、精誠合作，培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)友愛、相互合作的團隊精神。

3.2.5、在項目設(shè)計結(jié)束后，學(xué)生們將展示小組作品。教師根據(jù)小組作品，提出自己的專業(yè)意見，并予以一定的表揚。

3.2.6、項目完結(jié)后，進行項目總結(jié)。讓學(xué)生在總結(jié)中，反思項目的優(yōu)缺，找出自己的不足之處。

3.3、選擇合適項目，循序漸進教學(xué)

在CAD教學(xué)中項目教學(xué)法的作用實踐中，項目的選擇至關(guān)重要，教師要針對課文內(nèi)容選擇最合適的項目，項目不僅需要涵蓋專業(yè)課的知識重點，也需要相應(yīng)的技能操作。例如：在CAD課程的制圖教學(xué)中，教師需要將課程根據(jù)學(xué)生的CAD認知水平，由易到難。在制圖項目的選擇中，應(yīng)該從簡單的平面設(shè)計到平面設(shè)計再到建筑設(shè)計。讓學(xué)生分組設(shè)計，提出問題、解決問題等。好的項目不僅能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新力，也拓展了學(xué)生的想象力。

4、結(jié)束語

項目教學(xué)法讓教師不再是課堂的主導(dǎo)者，而是轉(zhuǎn)換成幫助學(xué)生、協(xié)助學(xué)生的課堂引導(dǎo)者，教師的引導(dǎo)使得學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)的道路上快速前進。項目教學(xué)法是一種新型的教學(xué)方式，為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生各方面的綜合能力，它將探究教學(xué)法、案例教學(xué)法以及任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法融合貫通，并對專業(yè)知識和技能優(yōu)化整合。學(xué)生在項目教學(xué)法中將理論與實際兩者相結(jié)合，學(xué)生感受到“寓學(xué)于樂”的樂趣。在項目實踐中，學(xué)生通過項目學(xué)習(xí)專業(yè)課知識，不僅提高了團隊的合作意識，也培養(yǎng)了發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。項目教學(xué)法是教師與學(xué)生共同學(xué)習(xí)，共同進步的新穎教學(xué)模式，非常契合現(xiàn)代教育發(fā)展的要求。

參考文獻

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第三篇：CAD在教學(xué)樓供電設(shè)計中的應(yīng)用

引言

本次畢業(yè)設(shè)計是為了讓我們更清楚地理解鉆床的工作原理以及對CAD軟件的使用，為我們即將走上工作崗位的畢業(yè)生打基礎(chǔ)，最后，我們在此次畢業(yè)設(shè)計中學(xué)會了學(xué)習(xí)的知識怎么用實踐來證實與鞏固。

鉆床技術(shù)的廣泛應(yīng)用給傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產(chǎn)方式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)帶來了深刻的變化。也給傳統(tǒng)的機械，機電專業(yè)的人才帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。隨著我國綜合國力的進一步加強和加入世貿(mào)組織。我國經(jīng)濟全面與國際接軌，并逐步成為全球制造中心，我國企業(yè)廣泛應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)參與國際競爭。鉆床技術(shù)是制造實現(xiàn)自動化，集成化的基礎(chǔ)，是提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率不可少的物資手段。此畢業(yè)設(shè)計讓我們畢業(yè)生更好的熟悉鉆床，確定鉆床的工作原理，為走上工作崗位打下基礎(chǔ)。1.鉆床

1.1鉆床結(jié)構(gòu)

Z37搖臂機床主要由底座、內(nèi)立柱、外立柱、搖臂、主軸箱、工作臺等部分組成。內(nèi)立柱固定在底座上，在它外面套著空心的外立柱，外立柱可繞著不動的內(nèi)立柱回旋一周。搖臂一段的套筒部分與外立柱滑動配合，借助于絲杠，搖臂可沿著外立柱上下移動，但兩者不能作相對轉(zhuǎn)動，因此搖臂與外立柱一起相對內(nèi)立柱回旋。主軸箱是一個復(fù)合的部件，它包括主軸及主軸旋轉(zhuǎn)和進給運動（軸向前進移動）的全部傳動變速和操作機構(gòu)。

主軸箱安裝于搖臂的水平軌道上，可通過手動操作使它沿著搖臂上的水平導(dǎo)軌作徑向移動。當(dāng)需要鉆削加工時，可利用加緊機構(gòu)將主軸箱禁錮在搖臂軌道上，搖臂禁錮在外立柱上，外立柱禁錮在內(nèi)立柱上，以保證加工時主軸不會移動，刀具也不會震動。1.2鉆床的運動形式

主軸箱安裝于搖臂的水平軌道上，可通過手動操作使它沿著搖臂上的水平導(dǎo)軌作徑向移動。當(dāng)需要鉆削加工時，可利用加緊機構(gòu)將主軸箱禁錮在搖臂軌道上，搖臂禁錮在外立柱上，外立柱禁錮在內(nèi)立柱上，以保證加工時主軸不會移動，刀具也不會震動。（1）搖臂鉆床的主運動是主軸帶動鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動；（2）進給運動是鉆頭的上下運動；

（3）輔助運動是指主軸箱沿搖臂水平移動、搖臂沿外立柱上下移動以及搖臂連同外立柱一起相對于內(nèi)立柱的回轉(zhuǎn)運動。1.3鉆床電氣拖動特點

Z37鉆床的運動部件較多，為了簡化傳動裝置，采用四臺電機拖動，它們分別是：主軸電機（M1）,搖臂升降電機（M2），液壓泵電機（M3）和冷卻泵電機（M4）這些電動機都采用直接啟動方式連接。

為了適應(yīng)多種形式的加工要求，搖臂鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)及進給運動有較大的調(diào)速范圍，一般情況下游機械變速機構(gòu)實現(xiàn)。主要變速機構(gòu)與進給變速機構(gòu)均裝在主軸箱內(nèi)。

Z37搖臂鉆床的主運動和進給運動為主軸的運動，為此這兩項運動有一臺主軸電動機拖動，分別經(jīng)主軸傳動機構(gòu)，進給傳動機構(gòu)實現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)和進給。

在加工螺紋時，要求主軸能正反轉(zhuǎn)。搖臂鉆床主軸正反轉(zhuǎn)一般采用機械方法實現(xiàn)。因此主軸電動機僅需要單向旋轉(zhuǎn)。1.4鉆床原理圖說明 1.4.1主線路圖分析：

器控制。M1是主軸電動機由接觸器KM1控制，只要求能單方向旋轉(zhuǎn)。電動機型空機Q1能Z37搖臂鉆床共有四臺電動機，冷卻泵電動機為開關(guān)直接啟動，其余三臺電動機采用接觸起到過載、短路、啟動電流過大保護，而熱繼電器FR1也起過載保護的作用，這樣就形成了一個雙重保護的作用。

M2是搖臂升降電動機，裝設(shè)于主軸頂部，用KM2和KM3來控制正反轉(zhuǎn)。使用電動機型空開Q2進行保護。

M3是液壓泵電動機，要求能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，用KM4和KM5來控制正反轉(zhuǎn)。電路中用電動機型開Q3和繼電器FR2進行雙重保護。

M4是冷卻電動機，功率小，直接用開關(guān)控制啟動與停止。1.4.2 控制線路圖分析： 主軸電動機M1的控制

按下啟動按鈕SB2，則接觸器KM1吸合并自鎖，是主軸電動機 M1啟動并連續(xù)運行，同時HL3亮。按停止按鈕SB1，則接觸器KM1釋放，是主軸電動機停止旋轉(zhuǎn)，同時HL3熄滅。搖臂升降控制：

搖臂上升按上升按鈕SB3，時間繼電器KT1通電吸合,它瞬間閉合的動合觸頭閉合，接觸器KM4得電，液壓泵電動機M3啟動并正向旋轉(zhuǎn)，供給壓力油。最后通過液壓系統(tǒng)是搖臂松開。同時，活動桿通過彈簧片位置開關(guān)SQ2，使其動斷觸點斷開，動合觸點閉合。前者切斷了接觸器KM4的線路電圈，KM4的主觸頭斷開，液壓泵電動機停止工作。后者是交流接觸器KM2的線圈通電，主觸頭接通M2電源，搖臂升降電動機啟動正向旋轉(zhuǎn)，帶動搖臂上升，如果此時搖臂尚未松開，則位置開關(guān)SQ2動合觸電不閉合，接觸器KM2就能吸合，搖臂就不能上升。

當(dāng)搖臂上升到所需位置時松開按鈕SB3，則接觸器KM2和時間繼電器KT1同時斷電釋放，M2停止工作嗎，隨之搖臂停止上升。由于時間繼電器KT1是斷電釋放嗎，經(jīng)3秒時間后，其延時閉合的動斷觸點閉合嗎，使接觸器KM5吸合嗎，液壓泵電動機反向旋轉(zhuǎn)，隨之泵內(nèi)壓力油經(jīng)分配閥進入搖臂的“夾緊油腔”，搖臂夾緊。在搖臂夾緊的同時，活塞桿通過彈簧片是位置開關(guān)SQ3的動斷觸點斷開，KM5斷電釋放，最終停止M3工作，完成了搖臂松開、上升、夾緊的整套動作。

限位開關(guān)SQ1和SQ2用做搖臂升降超程保護。上升到限位時，壓斷SQ1，接觸器KM2斷電釋放，M3停止工作，搖臂下降停止。搖臂的自動夾緊油位置開關(guān)SQ3控制。如果液壓夾緊系統(tǒng)出現(xiàn)故障，不能自動將搖臂夾緊，或由于SQ3位置調(diào)整不當(dāng)，在搖臂夾緊后不能SQ3動斷觸點斷開，都會使液壓泵電機因長時間過載而損壞。因此，電路中設(shè)有熱繼電器FR2和電動機型控開關(guān)Q3，其整定值應(yīng)根據(jù)液壓電動機M3的額定電流進行調(diào)整。立柱和主軸箱的夾緊與放松控制

立柱和主軸箱的放松及可以同時進行，也可以單獨進行，由轉(zhuǎn)換開關(guān)和復(fù)合按鈕SB5進行控制。SA有三個位置。扳到中間位置，立柱和主軸箱的松開同時進行；扳到左邊位置時，立柱夾緊；扳到右邊位置時，主軸箱夾緊。復(fù)合開關(guān)SB5是松開控制按鈕，SB6是夾緊控制按鈕 2.CAD 2.1CAD簡介

AutoCAD是由美國Autodesk歐特克公司于二十世紀(jì)八十年代初為微機上應(yīng)用CAD技術(shù)而開發(fā)的繪圖程序軟件包，經(jīng)過不斷的完美，現(xiàn)已經(jīng)成為國際上廣為流行的繪圖工具。Macromedia Captivate軟件是屏幕錄制軟件，它是專業(yè)的教學(xué)軟件工具，對于制作交互教學(xué)課件真是一個經(jīng)濟且不錯的選擇。它可迅速地以多種格式來創(chuàng)建交互演示和擬。本課件的實例講解部分即用此軟件進行繪制圖形并使用視頻錄制軟件進行錄制，以實例的形式講解，將繪圖、編輯、文字、標(biāo)注等命令融入到實例中，既說明了命令的功能，又在學(xué)習(xí)過程之中掌握命令的使用方法和使用技巧。2.2CAD作用

AutoCAD是通用的計算機輔助設(shè)計和繪圖軟件，廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)。AutoCAD視頻上機實驗指導(dǎo)系列課件是由淺入深包括繪制與編輯二維圖形、圖層設(shè)置、面域與圖案填充、三維圖形的繪制以及文字標(biāo)注、尺寸標(biāo)注、編輯等一些工具命令的講解，以實例的方式既說明了命令的功能，又在學(xué)習(xí)過程之中掌握命令的使用方法和使用技巧。此外，還使用了Macromedia Captivate 1.1.1290中文版軟件進行了視頻課件的制作，通過制作視頻課件，學(xué)生不僅能夠掌握視頻錄制軟件的使用，在錄制過程中促進學(xué)生自主掌握AUTOCAD的能力。通過該視頻課件的制作，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力和學(xué)生自學(xué)、處理問題和解決實際問題的能力，以及激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。

該課件主要分為三個部分。第一部分為繪制與編輯平面圖形的基本命令和工具的使用部分，第二部分為穿插命令結(jié)合講解的二維圖形的繪制部分，第三部分為三維圖形的繪制部分。每一部分都用相應(yīng)的由淺入深的實例來講解，以便達到更好的學(xué)習(xí)效果。2.3 CAD功能

計算機輔助設(shè)計指利用計算機及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作。簡稱CAD。在工程和產(chǎn)品設(shè)計中，計算機可以幫助設(shè)計人員擔(dān)負計算、信息存儲和制圖等項工作。在設(shè)計中通常要用計算機對不同方案進行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計算機的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計人員通常用草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機完成；由計算機自動產(chǎn)生的設(shè)計結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設(shè)計人員及時對設(shè)計作出判斷和修改；利用計算機可以進行與圖形的編輯、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。CAD 能夠減輕設(shè)計人員的勞動，縮短設(shè)計周期和提高設(shè)計質(zhì)量。系統(tǒng)功能：

(1)設(shè)計組件重用

(2)簡易的設(shè)計修改和版本控制功能(3)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)組件的自動產(chǎn)生

(4)設(shè)計是否滿足要求和實際規(guī)則的檢驗(5)裝配件

(6)工程文檔的輸出，(7)設(shè)計到生產(chǎn)設(shè)備的直接輸出

(8)到快速原型或快速制造工業(yè)原型的機器的直接輸出

基本功能：平面繪圖。能以多種方式創(chuàng)建直線、圓、橢圓、多邊形、樣條曲線等基本圖形對象。

繪圖輔助工具。AutoCAD提供了正交、對象捕捉、極軸追蹤、捕捉追蹤等繪圖輔助工具。正交功能使用戶可以很方便地繪制水平、豎直直線，對象捕捉可幫助拾取幾何對象上的特殊點，而追蹤功能使畫斜線及沿不同方向定位點變得更加容易。

編輯圖形。AutoCAD具有強大的編輯功能，可以移動、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、陣列、拉伸、延長、修剪、縮放對象等。

標(biāo)注尺寸?？梢詣?chuàng)建多種類型尺寸，標(biāo)注外觀可以自行設(shè)定。

書寫文字。能輕易在圖形的任何位置、沿任何方向書寫文字，可設(shè)定文字字體、傾斜角度及寬度縮放比例等屬性。

圖層管理功能。圖形對象都位于某一圖層上，可設(shè)定圖層顏色、線型、線寬等特性。三維繪圖。可創(chuàng)建3D實體及表面模型，能對實體本身進行編輯。

網(wǎng)絡(luò)功能?？蓪D形在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布，或是通過網(wǎng)絡(luò)訪問AutoCAD資源。數(shù)據(jù)交換。AutoCAD提供了多種圖形圖像數(shù)據(jù)交換格式及相應(yīng)命令。

二次開發(fā)。AutoCAD允許用戶定制菜單和工具欄，并能利用內(nèi)嵌語言Auto lisp、Visual Lisp、VBA、ADS、ARX等進行二次開發(fā) 2.4 CAD系統(tǒng)組成

通常以具有圖形功能的交互計算機系統(tǒng)為基礎(chǔ)，主要設(shè)備有：計算機主機，圖形顯示終端，圖形輸入板，繪圖儀，掃描儀，打印機，磁帶機，以及各類軟件。工程工作站一般指具有超級小型機功能和三維圖形處理能力的一種單用戶交互式計算機系統(tǒng)。它有較強的計算能力，用規(guī)范的圖形軟件，有高分辨率的顯示終端，可以聯(lián)在資源共享的局域網(wǎng)上工作，已形成最流行的cad系統(tǒng)。個人計算機（pc）系統(tǒng)價格低廉，操作方便，使用靈活。80年代以后，pc機性能不斷翻新，硬件和軟件發(fā)展迅猛，加之圖形卡、高分辨率圖形顯示器的應(yīng)用，以及pc機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，由pc機構(gòu)成的cad 系統(tǒng)已大量涌現(xiàn)，而且呈上升趨勢。圖形輸入輸出設(shè)備除了計算機主機和一般的外圍設(shè)備外，計算機輔助設(shè)計主要使用圖形輸入輸出設(shè)備。交互圖形系統(tǒng)對cad 尤為重要。圖形輸入設(shè)備的一般作用是把平面上點的坐標(biāo)送入計算機。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、光筆、觸摸屏、操縱桿、跟蹤球、鼠標(biāo)器、圖形輸入板和數(shù)字化儀。圖形輸出設(shè)備分為軟拷貝和硬拷貝兩大類。軟拷貝設(shè)備指各種圖形顯示設(shè)備，是人機交互必不可少的；硬拷貝設(shè)備常用作圖形顯示的附屬設(shè)備，它把屏幕上的圖像復(fù)印出來，以便保存。常用的圖形顯示有三種：有向束顯示、存儲管顯示和光柵掃描顯示。有向束顯示應(yīng)用最早，為了使圖像清晰，電子束必須不斷重畫圖形，故又稱刷新顯示，它易于擦除和修改圖形，適于作交互圖形的手段。存儲管顯示保存圖像而不必刷新，故能顯示大量數(shù)據(jù)，且價格較低。光柵掃描系統(tǒng)能提供彩色圖像，圖像信息可存放在所謂幀 緩沖存儲器里，圖像的分辨率較高。

cad軟件除計算機本身的軟件如操作系統(tǒng)、編譯程序外，cad主要使用交互式圖形顯示軟件、cad應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)管理軟件3類軟件。

交互式圖形顯示軟件用于圖形顯示的開窗、剪輯、觀看，圖形的變換、修改，以及相應(yīng)的人機交互。cad 應(yīng)用軟件提供幾何造型、特征計算、繪圖等功能，以完成面向各專業(yè)領(lǐng)域的各種專門設(shè)計。構(gòu)造應(yīng)用軟件的四個要素是：算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、用戶界面和數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理軟件用于存儲、檢索和處理大量數(shù)據(jù)，包括文字和圖形信息。為此，需要建立工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它同一般的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比有如下特點：數(shù)據(jù)類型更加多樣，設(shè)計過程中實體關(guān)系復(fù)雜，庫中數(shù)值和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)常發(fā)生變動，設(shè)計者的操作主要是一種實時性的交互處理?；炯夹g(shù)主要包括交互技術(shù)、圖形變換技術(shù)、曲面造型和實體造技術(shù)等。在計算機輔助設(shè)計中，交互技術(shù)是必不可少的。交互式cad系統(tǒng)，指用戶在使用計算機系統(tǒng)進行設(shè)計時，人和機器可以及時地交換信息。采用交互式系統(tǒng)人們可以邊構(gòu)思、邊打樣、邊修改，隨時可從圖形終端屏幕上看到每一步操的顯示結(jié)果，非常直觀。

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；對圖形作平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、透視變換；通過矩陣運算來實現(xiàn)圖形變換。計算機設(shè)計自動化 計算機自身的cad，旨在實現(xiàn)計算機自身設(shè)計和研制過程的自動化或半自動化。研究內(nèi)容包括功能設(shè)計自動化和組裝設(shè)計自動化，涉及計算機硬件描述語言、系統(tǒng)級模擬、自動邏輯綜合、邏輯模擬、微程序設(shè)計自動化、自動邏輯劃分、自動布局布線，以及相應(yīng)的交互圖形系統(tǒng)和工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。集成電路 cad有時也列入計算機設(shè)計自動化的范圍。3.運用CAD軟件畫鉆床的線路圖 3.1用CAD軟件制圖的原則：

電力行業(yè)中的設(shè)計有一套完整的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則。尤其編制規(guī)則和電氣圖形符號，都是電氣工程的語言，作為一種專門為電氣實際編制設(shè)計的電氣軟件，更需要在這方面注意，應(yīng)用電氣制圖軟件的過程中需要遵循以下的原則和規(guī)則： 3.1.1建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫：

為了保持在所有文件之間，及整套裝置或設(shè)備與其文件之間的一致性，應(yīng)建立與電氣工程CAD制圖軟件配套的設(shè)計數(shù)據(jù)（包括電氣簡圖用的圖形文字）和文件的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫應(yīng)該便于擴展、修改、調(diào)用和管理。

電氣簡用途形符號庫中的符號應(yīng)符合GB。3.1.2 初始輸入系統(tǒng)

當(dāng)需要在計算機當(dāng)需要在計算機系統(tǒng)之間傳遞設(shè)計數(shù)據(jù)時，為簡化數(shù)據(jù)傳輸過程，CAD 初始輸入系統(tǒng)應(yīng)采用公認的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式和符號集。3.1.3 選擇和應(yīng)用設(shè)計輸入終端導(dǎo)則

設(shè)計輸入終端是圖樣錄入和文件編制的重要方式。在選擇和應(yīng)用這些輸入終端的時候應(yīng)遵守如下導(dǎo)則：

——選用的終端應(yīng)在符號、字符和所需格式方面支持適用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)； ——在數(shù)據(jù)庫和相關(guān)圖表方面，設(shè)計輸入系統(tǒng)應(yīng)支持標(biāo)準(zhǔn)化格式，以便設(shè)計數(shù)據(jù)能在不同的系統(tǒng)間傳輸，或傳送到其它系統(tǒng)作進一步處理；

——數(shù)據(jù)的編排應(yīng)準(zhǔn)許補充和修改，且不涉及大范圍的改動。3.1.4 制圖的一般原則

文件最后表示必須遵守一致的準(zhǔn)則，包括：圖紙格式，圖號、張次號，圖線的形式、寬度和間隔應(yīng)符號GB/T4458.1，電氣技術(shù)圖樣和簡圖中的字體漢字應(yīng)為長宋字，箭頭和指引線，尺寸線終點和起點，視圖，比例；簡圖布局準(zhǔn)則，包括：信號流方向，符號布局，簡圖中的圖形符號，符號的選擇，符號的大小，符號的取向，端子的表示法，引出線的表示法；連接線準(zhǔn)則；圖框和機殼準(zhǔn)則；簡化的方法；項目和端子代號；信息的標(biāo)記和注釋； 以上這些規(guī)則和準(zhǔn)則是電氣軟件設(shè)計的根本，如果在編制設(shè)計電氣軟件的時候違反了這些電氣標(biāo)準(zhǔn)的符號和規(guī)則，就沒有和電氣軟件的靈魂和根本。3.2使用CAD軟件應(yīng)注意的事項

計算機繪圖與手工制圖最大的區(qū)別就是速度快，修改起來方便，打印出來還沒有修改的痕跡，工整美觀。但是一旦用計算機繪出來的圖，修改起來也比較麻煩的話，那么就失去了計算機的繪圖的重要意義。我總結(jié)了自己在AutoCAD中繪圖的一些經(jīng)驗，建議大家不要輕易改變下面這些繪圖規(guī)則，供朋友們繪圖時作為參考。

3.2.1不要輕易在特性管理器里修改單個線段的線型比例

通常在剛開始繪圖的時候，要用到中心線的線型，而初始繪圖時很可能線型比例設(shè)置的不合適，導(dǎo)致我們看到畫出來的線是一條實線而不是中心線。LTSCALE改變的線型比例是整個圖形里所有線段的線型比例，而在選中對象后在特性管理器里修改的線型比例是僅對所選線型起作用的線型比例。如果單個圖元的線型比例改變了，那么這個圖元的線型的真實比例就是LTSCALE比例與單個對象比例因子的乘積了。比如，某個對象在特性管理器里的線型比例是10，而LTSCALE的參數(shù)為5，那么這個對象的線型比例應(yīng)該是50。

3.2.2不要輕易對單個圖元強行修改其特性

要把圖層中的幾個設(shè)置通常都默認為隨層（包括線型、顏色、線寬），以便于以后對圖形修改方便，若有必要可以建立新的圖層，不要強行賦予對象線型、顏色、線寬。

3.2.3不要輕易在對象工具欄里強行付給單個對象線寬

如果確實需要寬線可以用PLINE命令創(chuàng)建帶寬度的線型。打印出圖時各種類型的線寬，用打印樣式表cob文件根據(jù)顏色來區(qū)分就很方便了。

3.2.4創(chuàng)建圖塊的時候不要輕易要把對象放在“0”層以外的圖層上

把對象放在“0”層的好處是，在插入圖塊的時候，這個圖塊的屬性會根據(jù)我們插入的圖層的屬性改變而改變，以便于我們可以對圖層的凍結(jié)操作以及以后根據(jù)顏色打印時方便。

3.2.5盡量少用SPLINE命令創(chuàng)建線段

雖然這種線型創(chuàng)建出來的線型比較圓滑，但是到修改的時候往往比較麻煩，比如有時在對這種線段使用剪切（TRIM）和延伸（EXTEND）命令時不能使用。

3.2.6不要輕易炸開（EXPLODE）尺寸標(biāo)注對象，也不要輕易單獨更改里邊的尺寸數(shù)字

要把整個尺寸標(biāo)注做為一個對象處理，這樣的話，可以對尺寸標(biāo)注很容易的自動修改，還可以對尺寸標(biāo)注使用剪切（TRIM）和延伸（EXTEND）命令，尺寸標(biāo)注會自動修改尺寸標(biāo)注數(shù)字的大小。

3.2.7不要輕易使用多行文字

在需要文字注釋的時候，如果文字比較少而不是那種寫說明的文字，最好用單行文字，如果有大量的文字描述就要用多行文字，這些都有利于以后修改。因為如果在很多處用了多行文字的話，對于修改文字的格式和大小不利，因為不能用格式刷（MATCHPROP）匹配，而單行文字恰恰可以很好的使用。3.2.8盡量不要畫重線

在天正建筑二里就會經(jīng)常有重線生成，因此在天正建筑二里增加了一個消重線的命令。但是如果必須要重線的話，那么這兩根線一定也不會在同一個圖層上。

3.2.9不要輕易分解圖塊

如果確實需要修改圖塊的話，那么就對圖塊重定義。結(jié)論

通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我進一步地了解了所學(xué)過的理論知識，并具體運用了這些知識，培養(yǎng)了我調(diào)查研究、查閱技術(shù)文獻、收集資料的能力，不僅深化了我曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識，還擴大了我的視野，增長了技術(shù)經(jīng)驗，提高了進行理論分析的能力，設(shè)計、計算、工藝編制及繪圖的能力。

同時，我對工藝人員所從事的工作有了親身的體驗，學(xué)會了查閱圖標(biāo)、資料、相關(guān)手冊等工具書。通過實例對工藝規(guī)程的編制和切削用量的選擇計算等做了一次練習(xí)。除此之外，在設(shè)計思想上也感受頗深，做為一名工藝編制及設(shè)計人員，在設(shè)計和編制過程中，必須做到求實、嚴謹、負責(zé)和積極創(chuàng)新的精神。實事求是這不僅僅是一句至理名言，而且對于一個設(shè)計和編制工藝人員來說也是至關(guān)重要的。我在設(shè)計開始的時候就由于沒有全面仔細的分析問題，導(dǎo)致工藝路線出現(xiàn)嚴重錯誤，經(jīng)過改正錯誤后，我一直以認真，求實為原則，完成此次設(shè)計。

總之，通過這次設(shè)計，使我受益匪淺，為我今后的學(xué)習(xí)工作打下一個堅實面良好的基礎(chǔ)。致謝

本文是在尊敬的導(dǎo)師精心指導(dǎo)下完成的，導(dǎo)師高尚的品德，淵博的學(xué)識，嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)和高度的責(zé)任心深深地影響著學(xué)生。導(dǎo)師的教誨是學(xué)生寶貴的精神財富。并將使學(xué)生受益終生。在此，謹向尊敬的導(dǎo)師表示真誠的感謝和崇高的敬意！在設(shè)計的過程中，我實習(xí)所在單位的同事均給與了很大的幫助。對此，作者表示深深的感謝！在此，謹向所有在本文的完成中給與作者關(guān)懷和幫助而在此無法一一提及的領(lǐng)導(dǎo)，老師，師傅，同學(xué)和朋友致以誠摯的謝意！

最后，衷心感謝各位指導(dǎo)老師及工人師傅對我的幫助和指導(dǎo)。祝愿你們在以后的工作中，事事順心如意！參考文獻

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第四篇：淺談三維CAD技術(shù)在教學(xué)和設(shè)計中的應(yīng)用

淺談三維CAD技術(shù)在教學(xué)和設(shè)計中的應(yīng)用

湖南省勞動人事學(xué)校張志明

摘要：CAD技術(shù)是先進制造技術(shù)的重要組成部分，是計算機技術(shù)在工程設(shè)計、機械制造等領(lǐng)域中最有影響的一項高新應(yīng)用技術(shù)。CAD系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用使傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計方法與生產(chǎn)模式發(fā)生了深刻的變化，已經(jīng)產(chǎn)生、必然繼續(xù)產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：三維CAD技術(shù)；設(shè)計和生產(chǎn)的一體化；教學(xué)與設(shè)計

現(xiàn)代化教學(xué)和技術(shù)創(chuàng)新是21世紀(jì)職業(yè)學(xué)校和企業(yè)競爭的焦點之所在，而產(chǎn)品創(chuàng)新既是技術(shù)創(chuàng)新的主要組成部分，也是技術(shù)創(chuàng)新的物化成果和集中體現(xiàn)，同時現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)是實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵。

一、CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢

了解CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢對推廣應(yīng)用技術(shù)是十分重要的，有利于CAD方案設(shè)計、選型適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要?？偟膩碚f，CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢有以下幾方面：

(1)基于32/64位微機的Windows操作系統(tǒng)平臺的CAD系統(tǒng)倍受歡迎，象Pro/E、I-DEAS等運行于工作站的軟件也紛紛推出微機版。

(2)二維繪圖與三維實體建模一體化，基于特征的參數(shù)化設(shè)計軟件應(yīng)當(dāng)是CAD系統(tǒng)的主要功能要求。同時要求CAD與CAPP、CAM、CAE信息集成，提供符合IGES、STEP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品信息模型。

(3)基于Windows/Objects/Wcb的技術(shù)解決方案是當(dāng)前CAD軟件的一個重要特點，也就是要求CAD軟件能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下支持協(xié)同設(shè)計、異地設(shè)計和信息共享。

(4)支持并行設(shè)計的產(chǎn)品數(shù)字管理(PDM)一體化集成。

(5)CAD系統(tǒng)的智能化、可視化和標(biāo)準(zhǔn)化。

二、現(xiàn)代化教學(xué)已充分認識到多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，并使之廣泛應(yīng)用，而三維CAD技術(shù)對教學(xué)也有很大的幫助

1、在教學(xué)很多課程需要實物模型幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，而傳統(tǒng)的教學(xué)方式是利用實物或者教師自制簡單模型。存在的問題是實物攜帶困難，根據(jù)教學(xué)需要更改模型的可操作性也不大，自制模型簡單，缺少變化，并且要花費教師的很多時間，沒有經(jīng)驗的年輕教師完成這項工作也有困難。如果沒有模型，僅僅依靠講解，這樣要想把一個立體結(jié)構(gòu)講清楚又是很困難的事情，對于缺少對實物感官認識的學(xué)生理解沒有模型的講解不是一個簡單的事情，這個過程很容易出現(xiàn)偏差。

2、教學(xué)中存在的另一個問題是傳統(tǒng)的教學(xué)模型更新?lián)Q代的速度慢，而幾十年不變的教學(xué)模型已不能滿足教學(xué)和科技時代不斷進步的需要，傳統(tǒng)教學(xué)模型基本上不能夠修改，更換時的問題是新模型或?qū)嵨锍杀靖?，舊模型基本沒有再利用的價值。

3、三維CAD技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用完全可以避免傳統(tǒng)教具的缺點，它在具有實物教具直觀，容易理解的優(yōu)點的同時，克服了傳統(tǒng)教具的不足，避免了攜帶困難，模型修改方便，添加新模型的成本低（計算機建模），學(xué)生根據(jù)自己的理解也可自己和建立新模型，達到降低教學(xué)成本，提高教學(xué)質(zhì)量的目的。另一方面，使學(xué)生在學(xué)習(xí)階段就能不斷了解新技術(shù)，也為之將來走向社會打下良好的基礎(chǔ)。

三、三維CAD設(shè)計的技術(shù)基礎(chǔ)

1、設(shè)計手段的計算機化?，F(xiàn)代設(shè)計技術(shù)已離不開計算機的參與和支持，計算機已成為現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的必備工具，這一點已經(jīng)被現(xiàn)代企業(yè)、學(xué)校在計算機應(yīng)用的實際情況所證實。三維CAD技術(shù)正是充分發(fā)揮計算機優(yōu)勢的有力工具。

2、設(shè)計范疇的擴大化?，F(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計概念已不僅是產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)、性能、工藝等的設(shè)計，還應(yīng)包括與之相關(guān)的一切過程。而三維CAD技術(shù)是現(xiàn)代設(shè)計的基礎(chǔ)，能夠為后續(xù)的CAE（計算機輔助分析系統(tǒng)）；CAM（計算機輔助制造系統(tǒng)）；NCP（數(shù)控編程系統(tǒng)）；PDM（產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）等提供完整統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)信息，大大地簡化后續(xù)工作，優(yōu)化整個設(shè)計過程。

3、設(shè)計過程的并行化和智能化。局域網(wǎng)和INTERNET的普及，已使絕大多數(shù)人認識到，網(wǎng)絡(luò)將是二十一世紀(jì)發(fā)展的首選工具。一個大中

型產(chǎn)品的設(shè)計不是一個人或少數(shù)幾個人就能夠完成的，而網(wǎng)絡(luò)將這種設(shè)計任務(wù)的并行性的可能性大大提高。三維CAD技術(shù)使得設(shè)計人員之間的交流更容易，減少了交流過程中的不必要錯誤，網(wǎng)絡(luò)交流更直觀。

（1）設(shè)計和生產(chǎn)的一體化。計算機技術(shù)在設(shè)計中的應(yīng)用已從以往的計算、繪圖和制造發(fā)展到當(dāng)今的三維建模、虛擬制造、智能設(shè)計及CAD／CAE／CAM集成階段。三維參數(shù)化設(shè)計軟件作為當(dāng)今最先進的CAD軟件，在發(fā)達國家與工程設(shè)計有關(guān)的各個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。比如：美國福特公司為迎接21世紀(jì)而制定的革命性的技術(shù)發(fā)展計劃《FORD2000》，應(yīng)用三維CAD技術(shù)后將新型汽車開發(fā)周期從18個月壓縮到12個月，減少了90％的實物模型，減少新產(chǎn)品的設(shè)計更改50％以上，減少新汽車試制成本50％，提高投資收益30％。波音公司新一代777客機生產(chǎn)中實現(xiàn)了“無圖紙設(shè)計”，其先進的CAD／CAM技術(shù)，走在了全世界的前面。

（2）強調(diào)顧客參與化。新世紀(jì)需求的產(chǎn)品內(nèi)涵是一組能滿足消費需求的理解，需求是產(chǎn)品存在和發(fā)展的先決條件。那么一個優(yōu)秀的產(chǎn)品設(shè)計應(yīng)充分考慮消費者的意見，應(yīng)盡力讓消費者參與到設(shè)計中來，這樣就必須讓消費者充分理解設(shè)計者的設(shè)計意圖，而一個消費者大多數(shù)不具備理解產(chǎn)品圖紙的專業(yè)知識，這時設(shè)計的直觀性就顯得非常重要。

（3）追求產(chǎn)品的精神功能和環(huán)保性。這一點是在設(shè)計者思想重視的同時，依靠設(shè)計能力的和設(shè)計質(zhì)量的提高來保證的。

（4）分行業(yè)進行基礎(chǔ)件、標(biāo)準(zhǔn)通用件的二維和三維建庫工作。目前，二維建庫的工作已較成熟，三維實體設(shè)計是發(fā)展方向，二維與三維相互結(jié)合應(yīng)是國內(nèi)企業(yè)應(yīng)用CAD的一種模式。

四、對CAD應(yīng)用人才的培養(yǎng)

CAD技術(shù)成功應(yīng)用的關(guān)鍵在于人才。企業(yè)應(yīng)首先注意加強CAD技術(shù)應(yīng)用人才的培養(yǎng)。企業(yè)人才培養(yǎng)的重點是應(yīng)用好軟件，解決實際問題。高等院校和科研單位的人才重點是開發(fā)。一般來說，中小型企業(yè)自己培養(yǎng)CAD技術(shù)的開發(fā)人才是不適宜的。應(yīng)走合作開發(fā)應(yīng)用的道路。

現(xiàn)代三維CAD技術(shù)正逐步走向成熟，微機平臺技術(shù)也已開始在實踐中發(fā)揮作用，并且以其對硬件要求不高，操作簡便，容易上手，價格較

低（國產(chǎn)“金銀花“MDA系統(tǒng)價格已低于￥5000）等優(yōu)點，已被學(xué)校和中小型企業(yè)接受，希望這種技術(shù)能夠為學(xué)校和企業(yè)帶來效益，提高學(xué)校和企業(yè)的整體設(shè)計能力，在二十一世紀(jì)的技術(shù)創(chuàng)新中發(fā)揮作用。

[參考文獻]

[1] 路清獻AUTOCAD2004教程電子工業(yè)出版社，2006.[2] 張小寧深化推廣應(yīng)用CAD技術(shù)存在的問題郵電出版社，2003.作者簡介：張志明、執(zhí)教于湖南省勞動人事學(xué)校（湖南技師學(xué)院），中專高講、省級專業(yè)帶頭人、國家級骨干教師、赴德進修教師。研究方向：機械制造、設(shè)計、模具及數(shù)控。

第五篇：CAD在土木工程設(shè)計應(yīng)用中的優(yōu)劣探討

CAD在土木工程設(shè)計應(yīng)用中的優(yōu)劣探討

摘要：當(dāng)前，CAD在土木設(shè)計中應(yīng)用廣泛，本文詳細分析了CAD在實際工作中的使用情況，對CAD在土木設(shè)計工作中優(yōu)勢和劣勢進行了探討，并提出了一定的見解。關(guān)鍵詞：CAD；土木設(shè)計；優(yōu)勢；劣勢

一 引言

計算機輔助設(shè)計（Computer Aided Design，簡稱CAD），誕生于20世紀(jì)50年代，它是利用計算機強有力的計算功能和高效率的圖形處理能力來進行工程的設(shè)計和分析的一種技術(shù)，它是綜合計算機技術(shù)和土木工程設(shè)計方法的一門新興學(xué)科，是與計算機軟硬件及工程設(shè)計方法的發(fā)展而發(fā)展起來的。它集成了計算機、圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)值分析等技術(shù)，隨著軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展及工程方法的更新?lián)Q代，CAD技術(shù)也日趨完善，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子、輕工、紡織、服裝、醫(yī)療、國防及工程設(shè)計等國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，發(fā)揮了極大的經(jīng)濟技術(shù)效益。

二 CAD在土木工程中的應(yīng)用 CAD技術(shù)最早應(yīng)用于汽車工業(yè)，隨后隨著計算機軟硬件的發(fā)展及普及，逐漸擴展到其它領(lǐng)域，包括土木工程領(lǐng)域。在土木工程領(lǐng)域，它包含工程設(shè)計中采用計算機技術(shù)輔助分析、計算和繪制圖形的全過程。我國在土木工程中使用CAD技術(shù)開始于上世紀(jì)八十年代，在開始階段，主要依靠外國引進的通用或?qū)Ｓ脠D形軟件包在屏幕上做交互式圖形設(shè)計，與結(jié)構(gòu)計算與分析沒有結(jié)合，參與者主要是長期與計算機打交道的專門人員，到八十年代末期，由于較高性能的廉價計算機的普及，土木工程CAD才有了真正的發(fā)展和較廣泛的應(yīng)用，在很大程度上推動了CAD技術(shù)在我國土木工程上的應(yīng)用和發(fā)展。土木工程CAD的應(yīng)用包含以下方面：

1）建筑與規(guī)劃設(shè)計：用于繪制建筑、規(guī)劃類圖紙，如建筑施工圖、效果圖，規(guī)劃效果圖，橋梁的造型設(shè)計等，其軟件有天正建筑軟件、中國建筑研究院的APM（PKPM的建筑模塊）、QXCAD（一種橋型設(shè)計軟件）、3 D M A X、M A Y A、計，構(gòu)造設(shè)計指根據(jù)結(jié)構(gòu)計算的結(jié)果，完成構(gòu)件和截面的選配筋的構(gòu)造設(shè)計，繪制施工圖是用CAD取代傳統(tǒng)的手繪來完成施工圖紙的繪制；（3）給排水設(shè)計：用于給水、排水方面的計算與繪圖；（4）暖通設(shè)計：用于取暖與通風(fēng)方面的設(shè)計；（5）電氣設(shè)計：強弱電方面的輔助設(shè)計；（6）施工組織與設(shè)計：用于施工項目的項目管理、施工工藝的流程設(shè)計與優(yōu)化、施工現(xiàn)場布置等；（7）工程項目的預(yù)決算：從廣義上說，這也算C A D在土木工程上的一個應(yīng)用；（8）其它方面的：比如家庭裝修等。

以上所列只是CAD技術(shù)在土木工程上應(yīng)用的主要方面，在實際工程中，還有很多的邊緣的、交叉的的新興的應(yīng)用技術(shù)在開花結(jié)果，日新月異。三 CAD在土木設(shè)計圖中表現(xiàn)出的優(yōu)勢

1、繪圖勞動強度降低，圖紙保持清潔、美觀

傳統(tǒng)的手工繪圖法需要設(shè)計人員經(jīng)常性更換十幾種繪圖工具。一旦畫錯，就要在圖面上修修補補，破壞圖面的整潔性。而CAD制圖，只要配齊了電腦，安裝好繪圖軟件、打印機或繪圖儀，鼠標(biāo)輕輕移動就可以完成心中設(shè)計的圖形。同時，軟件本身還可以提供UNDO限制防錯功能，讓工程設(shè)計師們制圖事倍功半。更有甚者，軟件還可以為每個設(shè)計人員的獨特的表達方式、思維模式和繪圖習(xí)慣，提供廣闊的空間，只要充分使用參數(shù)化繪圖工具就可達成。

2、提高設(shè)計工作效率 土木設(shè)計過程一般經(jīng)過提條件、方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計。各工種之間的配合默契與否，條件與方案改變大小都直接影響著制圖的速度。傳統(tǒng)的手工制圖方式下，各階段各工種之間的不同設(shè)計成果要分時制作；在CAD制圖中，實現(xiàn)了各工種間的圖紙資料互換，即使方案有所調(diào)整，設(shè)計人員只需在原有的設(shè)計圖紙上加以調(diào)整，從而減少大量重復(fù)勞動，提高了工作效率。

3、增強計算功能，提高精確度

土木工程設(shè)計不同于其他領(lǐng)域的設(shè)計，它需要正確無誤地計算出裂縫寬度、撓度、承載力、配筋面積。而且在實際工程中，要先符合設(shè)計規(guī)范地對各個結(jié)構(gòu)構(gòu)件如梁、板所承受的各種外部荷載，再根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定進行計算和調(diào)整，如果計算數(shù)值稍有偏差或參數(shù)取值不符合規(guī)范要求，便會造成設(shè)計出的產(chǎn)品不合設(shè)計規(guī)范、不經(jīng)濟，嚴重的還會造成人民生命、財產(chǎn)的巨大的損失。

4、提供動態(tài)的檢驗效果

結(jié)構(gòu)的板、梁、柱、墻的設(shè)計要考慮其他專業(yè)的相容性、相配性。如管道、設(shè)備不能和梁、柱相碰等。從實踐中可知道任何工程都可以從形態(tài)上拆分為圓柱體、斜圓柱體、圓錐、圓臺、斜圓臺、球體、球冠體、圓形斷面環(huán)體、矩形斷面環(huán)體以及多面體等基本形體。為此，CAD制圖中，可以在真色彩、真三維、光照的情況下，按物體的運動軌跡構(gòu)造出一個虛擬的實體，在房屋中實時漫游，檢查虛擬的實體與管道、設(shè)備、墻、梁、柱、門、窗等物體不發(fā)生碰撞，預(yù)先感受結(jié)構(gòu)的空間效果，以便在發(fā)現(xiàn)問題的地方仔細端詳、修改，直至滿意為止。這給了工程設(shè)計師在設(shè)計工程提供非常有益的幫助。

5、資料管理方便

CAD軟件制作的圖形、圖像文件可直接存儲在軟盤、硬盤或刻成光盤存儲，從而避免資料因受潮、蟲蛀以及破壞性查閱造成的不必要損失，電子數(shù)據(jù)的保存年限可以延長至50年。一個設(shè)計院的整柜整柜的資料被幾張光盤所替代，查找和管理都比較方便。

6、數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒒?/p>

隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和CAD智能化的應(yīng)用、跨地區(qū)合作設(shè)計、異地招投標(biāo)、“在家工作”等都成為可能。如1992年日本執(zhí)行的CALS（綜合信息系統(tǒng)）研究，其就是指企業(yè)和機關(guān)不受部門企業(yè)間特定機器和系統(tǒng)的制約利用網(wǎng)絡(luò)進行開發(fā)設(shè)計運籌及運用全過程的公用系統(tǒng)工程。

四 CAD技術(shù)出現(xiàn)的劣勢

CAD技術(shù)在給土木設(shè)計業(yè)帶來巨大效益的同時，其劣勢也隨之發(fā)揮作用，也不可避免地滯緩了其發(fā)展，具體表現(xiàn)如下：

1、CAD技術(shù)促使土木設(shè)計領(lǐng)域中人、財、物浪費加劇

CAD技術(shù)需要相關(guān)的軟件，運轉(zhuǎn)速度較快的電腦以及熟練掌握電腦的設(shè)計師、網(wǎng)絡(luò)維修人員等。購買任何正版的工程建筑軟件都要花費1~2萬元。設(shè)計師們還要開展專門培訓(xùn)工作，總之，備齊所需的人力和財力則價值不菲。同時，在使用過程，設(shè)計師們只能看到面前的一處圖紙，而土木工程設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，只看到一處圖紙是遠遠不夠的，它需要一整套圖紙打印后才能看清楚。電腦圖紙需要經(jīng)過輸出后才能實現(xiàn)審核、修改、再審核、再修改直至正式出圖，增加了單位成本和社會成本。

2、工種配合默契與否及信息傳遞的速度影響工作效率

眾所周知，土木工程設(shè)計是一個系統(tǒng)工程，它涉及到許多專業(yè)和步驟。每個設(shè)計師在設(shè)計任何圖紙時不僅要考慮自身設(shè)計的合理性，還要考慮與本專業(yè)和其他專業(yè)設(shè)計人員設(shè)計上的協(xié)調(diào)性。完整的土木工程設(shè)計流程從合同簽定起點經(jīng)過測量數(shù)據(jù)、地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)、設(shè)計說明、打印圖紙、施工管理計劃等步驟，其所需的數(shù)據(jù)量是非常大。任何數(shù)據(jù)變動，就會造成設(shè)計方案的變化。所以在動手設(shè)計前，要根據(jù)現(xiàn)況、地質(zhì)、道路、建筑物、生產(chǎn)設(shè)施的關(guān)系進行規(guī)劃、設(shè)計、施工、使用和管理。而地質(zhì)、地物、道路的考察由建設(shè)單位來進行，生產(chǎn)設(shè)施之間的配合關(guān)系論證由勘察設(shè)計院來進行，大量數(shù)據(jù)的整理、交換、組合都需要時間。任何環(huán)節(jié)的阻塞和停滯都會影響完成工作效率。

3、缺乏統(tǒng)一的智能化結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件

目前的專業(yè)軟件，如PKPM軟件，大多數(shù)只停留在二維基礎(chǔ)上，充其量只是個繪圖工具，缺乏智能化。智能化結(jié)構(gòu)軟件不僅體現(xiàn)三維立體圖鏡像，而且能自動執(zhí)行相應(yīng)的規(guī)范，設(shè)計所需參數(shù)取值不但要在經(jīng)濟范圍內(nèi)，還要便于施工。如中國建筑科學(xué)研究院PKPM CAD工程部和新加坡建屋發(fā)展局開發(fā)的BEAM CAGE軟件，是按英國規(guī)范完成的鋼筋混凝土梁的配筋、選筋、撓度的計算、施工圖生成等一系列功能，雖然該軟件自動化程度高，出圖質(zhì)量好，但畢竟是基于英國規(guī)范的基礎(chǔ)上。而在國內(nèi)流行的工程智能化設(shè)計軟件如PKPM設(shè)計軟件，它還需要設(shè)計師們調(diào)整梁、板、柱的配筋，尤其是柱的配筋，PKPM軟件自動生成的頂層柱配筋常常因為屋面梁傳遞來的彎矩比較大，配筋也較大，而下層由于梁傳遞來的彎矩較小，配筋也較小，形成大柱種在小柱上。這需要設(shè)計工程師進行人工調(diào)整。還有按照規(guī)范規(guī)定，同一構(gòu)件中鋼筋的型號差別不宜大于兩個級別，也就是說在一個構(gòu)件中如果使用了直徑為16的鋼筋，那就不能使用直徑為22以上的鋼筋。但是在軟件自動出圖中常常會出現(xiàn)直徑為14的鋼筋和直徑為22的鋼筋一起使用的現(xiàn)象，這也要進行人工調(diào)整。以上說明我們還缺乏統(tǒng)一的智能化結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件。

4、扼殺土木設(shè)計師的創(chuàng)作靈感

俗話說：“建筑是凝固的音樂”這句話點明了建筑也是一種藝術(shù)，它是一門融科技、文化、藝術(shù)、哲學(xué)于一體的學(xué)科。任何土建設(shè)計師都需要藝術(shù)家的靈感和天份，這種靈感和天份在處理建筑物的造型方面應(yīng)有不少的“模糊感”。但CAD制圖所要求的尺寸精確消磨和扼殺了這種靈感和天份，讓設(shè)計師的設(shè)計圖樣屈從于電腦的機械和準(zhǔn)確。還有，不少設(shè)計單位為了能夠中標(biāo)，將自己的設(shè)計投標(biāo)文件，尤其是總平面效果圖，做得非常精致美觀，不惜投入大量的人力物力在CAD的制圖上，而忽略了總平面布置圖的建筑效果和建筑師的藝術(shù)創(chuàng)造。綜上所述，CAD的使用提高了土木設(shè)計中的高效率、高質(zhì)量和高水平，同時也顯示了不完善的方面。因此，設(shè)計師們在使用過程中總結(jié)經(jīng)驗，注意克服CAD帶來的負面影響，努力提高自身的計算機知識和對土建規(guī)范的使用，促進CAD的健康發(fā)展。

參考文獻

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