1. 引言
计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称CAD）技术产生于19世纪50年代后期。CAD技术作为杰出的工程技术成就，已广泛地应用于工程设计的各个领域[1] 。CAD系统的发展和应用使传统的产品设计方法与生产模式发生深刻的变化，产生了巨大的社会经济效益。 目前，CAD技术研究热点有计算机辅助概念设计、计算机支持的协同设计、海量信息存储、管理及检索、设计法研究及其相关问题、支持创新设计等。可以预见CAD技术将有新的飞跃，同时还会引起一场设计变革[2] 。
2. CAD市场状况及主流软件产品
随着Pentium芯片和Windows NT操作系统的出现并流行，以前只能运行在工作站上的CAD/CAM软件现在也可以运行在微机上。微机平台为普及CAD应用创造了绝好的条件。Pentium处理器和NT环境已经或者正在成为CAD/CAM软件运行和应用的主流平台[11] 。
在2D市场上占绝对优势的是Autodesk公司的AutoCAD软件。3D市场的主流仍然是SolidEdge软件、SolidWorks软件，和UGII、CATIA日剧恋人啊、Pro/E、I-Deas的微机产品，再配合一些国产的3D软件产品，国内比较成熟的3D软件有CAXA-ME、GS-CAD、金银花系统等软件产品。
2.1 部分国产CAD软件主要功能和技术特点举例
(1) 高华CAD妇科新药
高华CAD是由清华大学开发的CAD系列产品，包括计算机辅助绘图支撑系统ghdrafting、机械设计及绘图系统ghmds、工艺设计系统再障
ghcapp、三维几何造型系统ghgems、产品数据管理系统ghpdms及自动数控编程系统ghcam。其中ghmds是基于参数化设计的cad/cae/cam集成系统，它具有全程导航、图形绘制、明细表的处理、全约束参数化设计、参数化图素拼装、尺寸标注、标准件库、图像编辑等功能模块。 （2）gs-cad98 CAD系统
gs-cad98是一个基于微机、中文windows95/nt平台的三维cad系统。该软件是在国家“七
五”重大攻关及863/cims主题目标产品开发成果的基础上，参照solidworks的用户界面风格及主要功能开发完成的。它实现了三维零件设计与装配设计，工程图生成的全程关联，在任一模块中所做的变更，在其他模块中都能自动地做出相应变更。
（3）CAXA
CAXA是北京北航海尔软件有限公司（原北京华正软件工程研究所）面向我国工业界推出的自主开发的、中文界面、三维复杂形面CAD/CAM软件。CAXA包括CAXA电子图板V2(CAXA-EBV2)、CAXA三维电子图板V2(CAXA-EB3DV2)等绘图软件， CAXA实体设计V2、CAXA注塑模设计师V2(CAXA-IMD)等设计类软件，和CAXA制造工程师2000(CAXA-ME2000)等CAM软件。
（4）金银花系统
“金银花（Lonicera）”系统来源于北京航空航天大学国家863/CIMS设计自动化工程实验室，又经过该实验室和广州红地技术有限公司联手进行了商品化、产业化的开发而成。
该软件主要应用于机械产品设计和制造中，它可以实现设计/制造一体化和自动化。该软件
采用面向对象的技术，使用先进的实体建模、参数化特征造型、二维和三维一体化、SDAI标准数据存取接口的技术；具备机械产品设计、工艺规划设计和数控加工程序自动生成等功能；同时还具有多种标准数据接口。目前金银花系统的系列产品包括：机械设计平台MDA俄亥俄州、数控编程系统NCP、产品数据管理PDS、工艺设计工具MPP。
（5）开目CAD
开目CAD是华中科技大学开发的具有自主版权的基于微机平台的CAD和图纸管理软件，它面向工程实际，模拟人的设计绘图思路，操作简便，机械绘图效率比AutoCAD高得多。
开目CAD支持多种几何约束种类及多视图同时驱动，具有局部参数化的功能，能够处理设计中的过约束和欠约束的情况。开目CAD实现了CAD、CAPP、CAM的集成，适合我国设计人员的习惯，是全国CAD应用工程主推产品之一。
产品包括开目CAD 、电气CAD、机械零件、CAPP、PDM、BOM、MIS(ERP) 、OA、进销存、CRM等软件。
（6）InteCAD
InteCADTool是由武汉天喻信息公司开发的具有完全独立自主版权的二维机械CAD系统，它符合Windows系统标准，采用Windows界面风格，易学、易用。基于特征的设计思想使画图和改图都无比快捷；是国内最优秀的多文档、多窗口操作的机械CAD系统。
InteSolid是天喻公司生产的产品造型与设计系统。它采用面向对象技术和先进的几何造型器ACIS作为底层造型平台，面向用户的设计意图通过零件造型、装配设计和工程图的生成来满足产品设计与造型的需要，在国内处于领先地位。
天喻信息公司产品包括InteCADTool、InteSolid、InteCAPP、InteCAST、IntePDM、InteAMS等软件。
（7）大恒CAD
大恒通用机械CAD系统（HMCAD）最早开发于1991年，是针对机械制造及设计行业的通用机械CAD系统。HMCAD系统采用面向对象的编程技术，具有强大的参数化绘图功能。是目前国内公认的AutoCAD平台上机械CAD软件的代表。
在作图过程中，动态导航器会预测每一步的作图意图，引导用户绘制准确的几何图形。随
海外采购后，利用系统的尺寸驱动功能，修改草图上的尺寸获得所需的精确设计。
HMCAD已在全国范围内数千家企业中使用，广泛分布在机械、冶金、航空航天、市政建设、电子、电气等重要行业，具有良好的用户基础。
（8）XTMCAD
XTMCAD 是由北京艾克斯特科技股份有限公司与清华大学机械CAD开发中心数十位博、硕士毕业生不懈努力开发出来的以AutoCAD 为平台的新一代二维特征化参数化集成机械 CAD 系统：XTMCAD for AutoCAD。它具有动态导航、参数化设计及图库建立与管理功能，还具有常用零件优化设计、工艺模块及工程图纸管理等模块。
当 Autodesk 推出 Mechanical Desktop (MDT) 后，作为Autodesk 全球 ADN 成员的艾克斯特公司，推出了基于MDT的三维机械设计增强系统即 XTMCAD 3D。
其他产品有XTPDM、XTCAPP、TeamDesigner（集成化柔性设计CAD系统）、XTEDS（电气设计及仿真软件）、XTERP、XTGDES（齿轮设计专家系统）、DFMA（面向制造与装配的设计分析系统）等。
（9）PICAD
PICAD系统是北京凯思博宏计算机应用工程有限公司开发的具有自主版权的CAD软件。该软件具有智能化、参数化和较强的开放性，对特征点和特征坐标可自动捕捉及动态导航；系统提供局部图形参数化、参数化图素拼装及可扩充的参数图符库；提供交互环境下的开放的二次开发工具；智能标注系统可自动选择标注方式；首先推出全新的“所绘即所得”自动参数化技术；可回溯的、安全的历史记录管理器；是真正的面向对象和面向特征设计的CAD系统。
凯思博宏公司还在企业现代化信息管理系统和CAD、PDM、OA、CAPP等领域开发完成了一系列产品、专用系统及综合应用系统。
2.2 国外CAD软件
（1）Unigraphics（UG）
Unigraphics Solutions公司开发的产品UG是一个功能强大的CAD/CAM软件，针对于整个产品开发的全过程，从产品的概念设计直到产品建模、分析和制造过程，它提供给用户一
个灵活的复合建模模块。
作为一流产品，UG提供了全系列的工具，包括针对计算机辅助工业设计（CAID）艺术级工具，并与功能强大的CAD/CAM/CAE解决方案紧密集成。UG具有独特的知识驱动自动化（KDA）的功能，使产品和过程的知识能够集成在一个系统里。
（2）Pro/Engineer
Pro/Engineer系统是美国参数技术公司（PTC）的产品。PTC公司提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念，开发出来的第三代机械CAD/CAE/CAM产品Pro/Engineer软件能将设计至生产全过程集成到一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。
Pro/Engineer采用技术指标化设计、基于特征的实体模型化系统，工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、壳、倒角及圆角，您可以随意勾画草图，轻易改变模型。Pro/Engineer系统用户界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。
（3）I-DEAS
I-DEAS是美国SDRC公司开发的CAD/CAM软件。I-DEAS的新能力涉及针对各产品领域的增强。包括核心实体造型及设计、数字化验证(CAE)，数字化制造(CAM)、二维绘图及三维产品标注。
I-DEAS在CAD/CAE一体化技术方面一直雄居世界榜首，软件内含诸如结构分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。
SDRC也是全球最大的专业CAM软件生产厂商。I-DEASCAMAND是CAM行业的顶级产品，可以方便地仿真刀具及机床的运动，可以从简单的2轴、2.5轴加工到以7肛栓轴5联动方式来加工极为复杂的工件表面，并可以对数控加工过程进行自动控制和优化。
（4）CATIA
CATIA系统是法国达索（Dassault）飞机公司DassaultSystems工程部开发的产品。该系统是在CADAM系统（原由美国洛克希德公司开发，后并入美国IBM公司）基础上扩充开发的，在CAD方面购买原CADAM系统的源程序，在加工方面则购买了有名的APT系统的源
程序，形成了商品化的系统。
CATIA采用先进的混合建模技术、在整个产品生命周期内方便的修改能力、所有模块具有全相关性、具有并行工程的设计环境、支持从概念设计直到产品实现的全过程。它也是世界上第一个实现产品数字化样机开发（DMU）的软件。
CATIA系统如今已经发展为集成化的CAD/CAE/CAM系统，它具有统一的用户界面、数据管理以及兼容的数据库和应用程序接口，并拥有20多个独立计价的模块。
（5）SolidEdge
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