金属门窗属于建筑物围护结构,在当前的金属门窗设计过程中,普遍存在设计过程信息量大、设计周期长、出错率高、重复劳动工作量较大等问题。为此,本文针对金属门窗产品特点,围绕金属门窗设计需求,对金属门窗计算机辅助设计系统及关键实现技术进行了较深入的研究,并开发了金属门窗计算机辅助设计系统。首先,在分析了国内外金属门窗计算机辅助设计技术研究现状的基础上,针对金属门窗功能和结构特点,总结了金属门窗计算机辅助设计系统需求。引入广义模块化理论,提出了一种基于广义模块化的金属门窗计算机辅助设计系统总体方案,在该方案中设计了系统体系结构、系统功能结构和系统应用流程。然后,对基于广义模块化的金属门窗计算机辅助设计系统所涉及的广义模块建模技术、广义窗型建模技术、系统图形参数化技术等三类关键技术进行了较深入的研究。分析了金属门窗广义模块建模原则,提出了集成化的金属门窗广义模块建模方法,该方法把广义模块模型定义为基于参数集的过程模型、图形绘制对象及广义模块内部层次数据库三部分,模型中将广义模块之间及广义模块内部的信息交换全部转化为简单精确的参数值的传递,提高了广义模块之间的信息交互效率和准确性。在分析了广义窗型设计中广义模块接口和约束特性的基础上,提出了基于单元约束推理的广义窗型建模方法,该方法通过遍历单元信息进行广义模块组合约束推理自动得到广义窗型模型,该模型可作为配置模型重用于系列产品配置设计,缩短了产品开发周期、提高了产品设计效率。研究了金属门窗图形参数化设计技术,构建了金属门窗参数化几何建模流程。最后,在以上研究基础之上,开发了一套基于广义模块化的金属门窗CAD系统并在金属门窗企业得到应用。应用表明本系统具有较强的实用性和适应能力,可以缩短金属门窗产品设计周期、提高设计质量。