计算机辅助设计computer aided design利用计算机帮助设计人员进行工程设计的过程，简称CAD。CAD与数据处理、过程控制、模式识别、办公室自动化、人工智能、计算机检测与控制等并列为计算机重要应用领域。在农业机械、配电系统、集成电路、农业设施等设计工作中，计算、绘图、数据储存和处理等繁重工作都可以由计算机来完成。设计人员将设计要求和原始数据送入计算机，由计算机自动地产生设计结果，通过绘图设备输出。由设计人员或者计算机对设计结果作出判断，提出修改要求，再由计算机完成修改，得到满意的结果，完成设计工作。CAD能把计算机的快速性、准确性和大容量的存储能力同设计人员的思维、创造能力结合起来，既减轻了设计人员劳动强度，缩短了设计周期，又易于查出错误，从而提高了设计质量，降低了成本。计算机辅助设计自20世纪60年代问世以来，已从二维绘图系统发展到三维系统，系统功能已扩展到曲面和实体造形，出现了一种集成化的曲面和实体造形系统。
CAD硬件 除了计算机本身和常用的外围设备外，计算机辅助设计主要使用图形输入输出设备，交互图形系统对CAD尤为重要。CAD常用的输入设备有键盘、光笔、数字化仪、图形输入板、追踪球、操作杆、图形扫描仪、三维座标测量仪等。光笔可在屏幕上定位或指点图形。数字化仪用于图形数据的输入。图形输入板与感应笔配合，特别适用于交互式图形的设计。CAD常用的输出设备有图形显示设备、绘图仪、静电绘图机、缩微胶片计算机输出设备(COM)，以及硬拷贝设备等。
CAD软件 除了计算机本身的系统软件(操作系统、编译程序等)外，还有图形软件、数据库管理系统、专用的计算机辅助设计程序，以及其他必要的应用程序(如数值计算、稀疏技术、优化设计、有限元分析、符号分析软件等)。图形软件用于图形显示的开窗、剪辑、观看、图形变换、修改和绘制。数据库管理系统提供大量数据的存储、检索和处理功能。专用CAD程序有仿真模拟软件、数控编程软件。
应用 CAD已应用于工农业各个设计领域。在农业机械、配电系统、集成电路等设计中，CAD技术得到越来越广泛的应用。
20世纪80年代初，轮式拖拉机的设计已形成CAD/CAM一体化集成系统，即计算机辅助设计系统(CAD)与辅助制造(CAM)结合起来构成的系统或更高层次的计算机制造系统(CIMS)。CAD提供各个零部件图形信息，由数控仿真软件设计数控加工程序，在屏幕显示器上模拟加工零件的切削过程，经检查无误后，数控加工机床按加工指令加工各个零部件，并在加工后按设计数据进行检验。这一过程的全部信息存在一个统一的工程数据库中，保证了数据的精确性、可靠性和一致性。CAD/CAM一体化集成系统缩短了设计周期，提高了拖拉机的工作性能、可靠性和使用寿命，增强了产品的竞争能力。轮式拖拉机CAD可以完成下列工作：拖拉机整体性能的设计和仿真；拖拉机总体布置的设计和各机构运动学仿真；拖拉机底盘与发动机、农机具合理匹配关系的确定和机组动态分析与牵引性能的预估；拖拉机底盘各零部件，如骨架、壳体、传动系统、行走转向机构的强度分析、可靠性分析、寿命分析及优化设计；液压悬挂系统动态特性的分析和仿真，以及悬挂杆件的优化设计等。中国已进行农机具CAD的研制工作。可以完成联合收割机工作部件、犁耕机具等的性能优化动态模拟、结构优化设计、有限元分析和有限寿命预估，以及在冷、热环境下农机具的防护处理等。已研制出分析谷物干燥机性能的仿真软件，可对固定床式、换向通风式、顺流式、横流式四种重要通风机和玉米、小麦、水稻、大豆、高粱五种主要粮食进行干燥机性能分析和预测。可以模拟输出以下各项干燥性能指标和干燥过程信息：粮食水分变化过程；粮食水分分布规律；粮食温度分布规律；降水速率；干燥质量；单位热耗；干燥机热效应；干燥时间；废气参数，为从事谷物干燥试验研究的人员提供了科学而先进的分析工具，为设计谷物干燥机和选择谷物干燥机最佳工作参数组合和操作方法提供依据，使其在各种条件下均能最大限度地发挥生产能力、降低能耗、保证干燥质量。
配电网的计算机辅助设计系统，将计算机图像技术与高效能电网分析软件相结合，解决了配电网设计中输入数据量和运算量大的困难。系统拥有负荷潮流计算和故障分析、可靠性分析程序包，以及为设计最优化而设置的“损耗最小”软件。系统具有交互功能，易使用，能快速设计配电网并使其最优化。电网规划计算机辅助设计系统具有多种模拟功能，有较强的图像显示功能和人机交互功能，易使用，系统完成的规划工作能以优质的服务满足负荷的增加，同时尽量减少费用。在配电站系统的设计中，CAD技术也得到应用。
集成电路计算机辅助设计的主要内容有：系统分划和模拟、逻辑模拟、电路分析和模拟、工艺模拟、器件性能模拟、版图设计、版图验证、辅助制板等。已研究出设计过程的各个阶段的计算机辅助设计的方法。
发展趋势 20世纪90年代，CAD技术向计算机辅助绘图、交互式绘图、几何造型、工程工作站连网、计算机辅助工程和计算机集成制造等方面发展。人工智能的原理和方法将逐渐用于计算机辅助设计，有助于提高CAD系统在人机交互和解决问题方面的能力。实体造型和仿真的研究，把实体造型提供的几何构型功能与计算机数字仿真方法相结合，实时修改设计中各项参数，快速获得多种模拟方案，将大大提高CAD的能力和效率。在使用统一标准后，CAD系统之间可以实现兼容和“通话”。研究更高速度、高精度、能提供三维实体造型功能的人机交互接口，使设计人员的经验在解决复杂设计时更能得到充分的发挥。视觉系统会进一步用于计算机辅助检测系统。中国已组织了CAD专业全国专家委员会和产品经营委员会，分别就技术发展目标、阶段性计划、技术产品的标准化和商品化等问题制定具体措施，进一步推动CAD技术在中国的应用和发展。 计算机辅助设计利用计算机帮助设计人员进行设计工作，简称“CAD”。在工程、产品等设计中，许多繁重工作。如计算、画图、数据的存贮和处理，均可由计算机完成。
计算机辅助设计见“计算机与自动控制”中的“计算机辅助设计”。 计算机辅助设计简称“CAD”。利用计算机帮助设计人员进行设计，自动产生的结果在图形设备上输出，使设计人员对设计及时作出判断和修改。 计算机辅助设计 计算机辅助设计Computer-Aided Design利用计算机协助设计人员完成设计任务的一项专门技术。它是根据设计人员给计算机发出的命令，自动完成计算、绘图或查询资料等任务，并把中间结果在屏幕上显示出来，最终设计成果则由绘图机绘成图纸。在传统的设计工作中，设计人员使用的工具是绘图图板、计算器以及设计手册等。在计算机辅助设计中，设计人员使用的是带有CAD系统软件的计算机、自动绘图设备等。
计算机辅助设计(CAD)发展历史 CAD最初的发展可追溯到20世纪60年代初期。美国麻省理工学院的I.E.Sutherland首先提出了人机交互图形通讯系统，并在1963年的计算机联合会议上展出，引起人们极大的兴趣。在整个60年代，对计算机图形学进行了大量的研究，为CAD技术的发展奠定了基础。但在70年代中期以前，由于设备价格过高，一般设计部门很难应用，CAD的应用局限于航天部门。进入80年代以后，由于计算机设备价格降低了，已能为一般设计单位所接受，CAD系统软件也已能满足大多数用户的需要，因而CAD开始了广泛的应用。与此同时，一些通用的交互式图形软件成功地移植到微机上，开始在微机上应用CAD技术，这就引起了中小企业的兴趣。
设计工作中应用CAD技术的优点 (1)绘图速度快；(2)便于修改；(3)图形准确，图纸整洁、规范；(4)可准确地作出工程概、预算；(5)节省制作模型的开支；(6)设计者能更充分地发挥创造性；(7)改善了各专业组之间的信息交流等。在工程设计中应用CAD技术，标志着设计方法的革新，可显著提高设计工作的效率和设计成果的质量。 ☚ 可维修性设计 新产品试制 ☛ 计算机辅助设计computer-aided design(CAD)
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