用户编程模块：包括用户编程语言和图形库，便于用户对CAD系统进行二次开发，提高CAD系统用户化程度，以充分发挥系统的性能和提高使用效率。

　　1.2 CAD的产生和发展

　　20世纪60年代，美国麻省理工学院采用人机交互技术，开发出第一个正式意义上的CAD。在CAD软件发展初期，CAD的含义仅仅是图板的替代品，即：意指Computer Aided Drawing(or Drafting)而非现在我们经常讨论的CAD(Computer Aided Design)所包含的全部内容。

　　CAD技术以二维绘图为主要目标的算法一直持续到70年代末期，应用较为广泛的是CADAM软件和AutoCAD软件。随着计算机硬件的高速发展，和三维CAD设计的诸多优势，三维CAD逐步取代二维CAD。如图1-1-2，三维CAD技术的发展先后经历了以下的四次革命：

　　⑴ 第一次CAD技术革命—曲面造型系统

　　初期的三维CAD系统只是极为简单的线框式系统，这种线框造型系统只能表达基本的几何信息，不能有效表达几体数据间的拓扑关系。由于缺乏形体的表面信息，CAE及CAM均无法实现。进入70年代，飞机和汽车工业中遇到了大量的自由曲面问题，法国达索飞机制造公司的三维曲面造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命，改变了以往只能借助油泥模型来近似表达曲面的落后的工作方式。

　　⑵ 第二次CAD技术革命—实体造型技术

　　有了表面模型，CAM的问题可以基本解决。但由于表面模型技术只能表达形体的表面信息，难以准确表达零件的其它特性，如质量、重心、惯性矩等，对CAE十分不利，最大的问题在于分析的前处理特别困难。美国SDRC公司于1979年发布了世界上第一个完全基于实体造型技术的大型CAD/CAE软件—I-DEAS。由于实体造型技术能够精确表达零件的全部属性，在理论上有助于统一CAD、CAE、CAM的模型表达，给设计带来了惊人的方便性。它的普及应用标志着CAD发展史上的第二次技术革命。

　　⑶ 第三次CAD技术革命—参数化技术

　　进入80年代中期，CV公司提出了一种比无约束自由造型更新颖、更好的算法—参数化实体造型方法，该算法主要具有以下特点：基于特征、全尺寸约束、全数据相关、尺寸驱动设计修改。由于参数化技术核心算法与以往的系统有本质差别，若采用参数化技术，必须将全部软件重新改写，投资及开发工作量必然很大。当时CAD技术主要应用在航空和汽车工业，这些工业中自由曲面的需求量非常大，参数化技术还不能提供解决自由曲面的有效工具，更何况当时CV的软件在市场上几乎呈供不应求之势，于是CV公司内部否决了参数化技术方案。策划参数技术的这些人在新思想无法实现时集体离开了CV公司，另成立了一个参数技术公司(Parametric Technology Corp. PTC)，开始研制命名为Por/ENGINEERR的参数化软件。可以认为，参数化技术的应用主导了CAD发展史上的第三次技术革命。图3 三维CAD技术的发展 ⑷ 第四次CAD技术革命—变量化技术

　　90年代，SDRC公司投资一亿多美元，采用变量化技术将软件全部重新改写，于1993年推出全新体系结构的I-DEAS Master Series软件。变量化技术既保持了参数化技术的原有优点，同时又克服了它的不足之处。它的成功应用为CAD技术的发展提供了更大的空间和机遇，实现了CAD技术的第四次设计革命。返回搜狐，查看更多