建模技術(shù)是CAD的核心技術(shù),建模技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用,代表了CAD技術(shù)的研究、發(fā)展和應(yīng)用水平。
&)tiO>B^6 $q:l \ 1. 二維CAD技術(shù)的發(fā)展
'`2'<^yO e'A_4;~@s CAD技術(shù)起步于50年代后期。進(jìn)入60年代后,CAD技術(shù)隨著在計(jì)算機(jī)屏幕上繪圖成為可能而開始迅速發(fā)展。人們希望借助此項(xiàng)技術(shù)來擺脫繁瑣、費(fèi)時(shí)和低精度的傳統(tǒng)手工繪圖。當(dāng)時(shí),CAD技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)是用傳統(tǒng)的三視圖方法來表達(dá)零件,以圖紙為媒介進(jìn)行技術(shù)交流,這就是二維計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù),CAD的含義僅僅是圖板的替代品,即Computer Aided Drawing的縮寫。以二維繪圖為主要目標(biāo)的算法一直持續(xù)到70年代末期。隨著技術(shù)的發(fā)展,CAD系統(tǒng)介入產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的程度越來越深,系統(tǒng)功能越來越強(qiáng),逐步發(fā)展成為真正的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design)。
r=0PW_r: wGNEb 2. 曲面造型技術(shù)與三維CAD系統(tǒng)的發(fā)展
1C{0 R. <<u]WsW{C 60年代出現(xiàn)的三維CAD系統(tǒng)只是極為簡單的線框式系統(tǒng)。這種初期的線框造型系統(tǒng)只能表達(dá)基本的幾何信息,不能有效表達(dá)幾何數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系。由于缺乏形體的表面信息,CAM及CAE均無法實(shí)現(xiàn)。
*6` ^8Y\ 9dNkKMc@ 70年代飛機(jī)和汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展給三維CAD帶來了良好的機(jī)遇。為了解決飛機(jī)和汽車設(shè)計(jì)制造中遇到的大量自由曲面問題,法國人提出了貝賽爾算法,使得人們用計(jì)算機(jī)處理曲線及曲面問題變得可以操作,同時(shí)也使得法國的達(dá)索飛機(jī)制造公司的開發(fā)者們能在二維繪圖系統(tǒng)CADAM的基礎(chǔ)上,提出以表面模型為特點(diǎn)的自由曲面建模方法,推出了三維曲面造型系統(tǒng)CATIA。CATIA的出現(xiàn)標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)從單純模仿工程圖紙的三視圖模式中解放出來,首次實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)內(nèi)較完整地描述產(chǎn)品零件的主要信息,同時(shí)也為CAM技術(shù)的開發(fā)打下了基礎(chǔ)。曲面造型系統(tǒng)帶來了第一次CAD技術(shù)革命,它改變了以往只能借助油泥模型來近似表達(dá)曲面的落后的工作方式。
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