淺談對AutoCAD計算機輔助設(shè)計的認識

李超倫

（許昌技師學(xué)院，河南許昌 461000）

淺談對AutoCAD計算機輔助設(shè)計的認識

李超倫

（許昌技師學(xué)院，河南許昌 461000）

計算機輔助設(shè)計不但作為減輕設(shè)計者勞動的一種工具，而且隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的需要必然會引出一場“設(shè)計革命”。那么，CAD技術(shù)究竟有怎樣的優(yōu)勢，它又是如何在生產(chǎn)中起到積極作用的，而它的趨勢又是怎樣的呢？隨著計算機性能的提高，網(wǎng)絡(luò)通訊的普及化、信息處理的智能化，CAD技術(shù)必將有一個超乎想象的發(fā)展。

計算機輔助設(shè)計 CAD 技術(shù) 發(fā)展趨勢

這幾年我們學(xué)院開設(shè)了《AutoCAD計算機輔助設(shè)計》課程，作為這門課的教師我真切地體會到了這種繪圖系統(tǒng)的實用性。同時也感覺到，計算機輔助設(shè)計不但作為減輕設(shè)計者勞動的一種工具，而且隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的需要必然會引出一場“設(shè)計革命”。那么，CAD技術(shù)究竟有怎樣的優(yōu)勢，它又是如何在生產(chǎn)中起到積極作用的，而它的發(fā)展趨勢又是怎樣的呢，本文將對以上問題與大家進行交流。

1 計算機輔助設(shè)計的發(fā)展

計算機輔助設(shè)計的研究構(gòu)想發(fā)端于1950年，但最早記錄是在1963年。出現(xiàn)了這套以電腦主機、顯示屏、光電筆和鍵盤為工具的圖形畫線系統(tǒng)得到實現(xiàn)。這套圖形畫線系統(tǒng)開發(fā)和引進了許多計算機繪圖的基本思想和技術(shù)，使用戶可以運用電腦畫出直線、復(fù)雜曲線以及簡單的標準部件。但是最初僅僅被簡單的做為圖板的替代品，到70年代的時候CAD技術(shù)特點主要是交互式二維繪圖和三維線框模型，利用解析幾何的方法定義有關(guān)圖素（如點、線、圓等）來繪制或顯示直線、圓弧組成的圖形。這種初期的線框模型系統(tǒng)只能表達圖形的基本信息，無法實現(xiàn)計算機輔助工程分析（CAE）和計算機輔助制造（CAM）。直到后來的二維制圖過度到三維建模再到現(xiàn)在的集產(chǎn)品的構(gòu)思、功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、加工制造、數(shù)據(jù)管理于一體的智能CAD技術(shù)，計算機輔助設(shè)計經(jīng)歷了一個漫長又曲折的發(fā)展歷程。在今天，CAD技術(shù)越來越廣泛的用于設(shè)計、生產(chǎn)中。

2 CAD繪圖的優(yōu)勢

2.1 繪圖快捷

我在教學(xué)過程中與學(xué)生們交流，大家都同感以前我們畫工程制圖是手工畫，畫一張完整的圖紙，要花費大量的時間和精力，而且要注意圖紙的整潔，線條的寬度，字體的美觀，令大家倍感疲憊?，F(xiàn)在用CAD就完全沒有這方面的問題，粗細線條全用“特性”來規(guī)范，一目了然。尺寸也相當準確，在命令提示行里輸入多少就是多少，十分精準。畫線線連結(jié)的時候CAD尺寸方面的優(yōu)勢就更加明顯，比如畫圓與直線相切的時候，手工繪圖只能憑感覺覺得差不多就畫上去，怎么看都不對稱。用CAD畫，打開對象捕捉就能把切點給抓進來，又快又準。尺寸標注更是快捷，方便。只要自己設(shè)計好標注格式，計算機就能按要求標出來。插入文字也很方便，在多行文本編輯器里輸入文字內(nèi)容就能出來絕對標準的國標字，粗糙度、標題欄等做成塊就可以隨意插入，不用逐個地畫了，用起來確實很快。

2.2 保管方便

CAD軟件制作的圖形、圖象文件可以直接存儲在軟盤、硬盤上，資料的保管，調(diào)用極為方便。你可以將設(shè)計項目刻錄成光盤，數(shù)據(jù)至少可以保存50年。

2.3 三維創(chuàng)建更實用

機械設(shè)計師在設(shè)計時總是先構(gòu)思后表達，由于腦海中構(gòu)思出的產(chǎn)品形狀是三維的，因而直接建立反映產(chǎn)品真實幾何形狀的三維實體模型自然是理想的表達方式。這可使機械設(shè)計師更加專注于產(chǎn)品設(shè)計本身，而不是產(chǎn)品的圖形表示，符合機械設(shè)計師的創(chuàng)新意識。由于CAD三維設(shè)計得到的三維立體圖具有直觀、易于理解等特點，不僅能促進機械設(shè)計師的思維深入，有利于設(shè)計的擴展，而且也便于與他人進行交流。三維機械設(shè)計不僅可以方便地描述對象的形狀、大小和位置等幾何特征，而且還可以賦予設(shè)計對象以顏色、紋理等多種信息，達到對設(shè)計對象幾何形狀確切的數(shù)學(xué)描述和工作狀態(tài)的物理模擬，從而更充分、準確、全面、真實地表達設(shè)計者的意圖。

3 CAD技術(shù)的缺點

目前有些單位用CAD三維軟件做出的三維模型僅為效果圖，并沒有用在整體空間設(shè)計和受力分析，只是把用手工出圖轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C出圖的現(xiàn)狀。如果只停留在這個階段，就失去CAD輔助設(shè)計的作用。

設(shè)計師關(guān)注的往往是設(shè)計的局部，CAD制圖對全局的把握有一定影響，使得整個零件機構(gòu)、建筑物的比例、體量失控。CAD的精確性，使得方案設(shè)計中需要的模糊性、隨機性被扼殺，設(shè)計缺乏靈感。另一方面CAD軟件功能的局限性以及設(shè)計師對軟件掌握的熟練程度，使得設(shè)計師好的靈感、創(chuàng)意不能通過CAD表達出來，設(shè)計師的思想、思路、靈感被束縛。

精通CAD技術(shù)的設(shè)計人員不足。大部分人員沒有受過專門的訓(xùn)練，對它的功能了解不夠，可是在科技飛速發(fā)展的今天你學(xué)習(xí)的步伐永遠追不上電腦、外設(shè)、CAD軟件的更新、升級步伐。

其次，CAD對物質(zhì)財力的浪費更甚。一個院所要想實現(xiàn)微機制圖其硬件設(shè)備如：電腦、工作站、繪圖儀、復(fù)印機、掃描儀、數(shù)字化儀、數(shù)碼相機、可錄光驅(qū)、UPS等的投資不菲，它的軟件投資也居高不下，再加上操作系統(tǒng)軟件、常用辦公軟件其花費驚人。

4 CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著計算機性能的提高，網(wǎng)絡(luò)通訊的普及化、信息處理的智能化，CAD技術(shù)必將有一個超乎想象的。個人根據(jù)查找資料認為CAD技術(shù)可能有幾大發(fā)展趨勢：

（1）隨著硬件在觸摸屏技術(shù)的方面的飛速發(fā)展，未來三維CAD技術(shù)的發(fā)展將與硬件的發(fā)展緊密的結(jié)合，將開發(fā)出更為靈活的設(shè)計軟件，通過指尖（或觸摸筆）在觸摸屏上的點擊、滑動等動作，可以方便的實現(xiàn)點、線面的設(shè)計，從而實現(xiàn)工程師對產(chǎn)品的設(shè)計。在該技術(shù)的支撐下，可以隨心所欲的按照自己的設(shè)計思路進行設(shè)計及修改。

（2）借鑒游戲技術(shù)的發(fā)展，一方面使得所設(shè)計產(chǎn)品更為逼真（實時渲染技術(shù)），更加接近最終制造的產(chǎn)品；同時可以借鑒游戲操縱桿技術(shù)，實現(xiàn)更好的操作。另一方面，三維打印技術(shù)與CAD技術(shù)的完美結(jié)合將迅速縮短產(chǎn)品設(shè)計的周期，提高產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量。

（3）隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通過互聯(lián)網(wǎng)，工程師可以如網(wǎng)絡(luò)審圖（圈紅）、會簽等，實現(xiàn)異地的協(xié)同設(shè)計。

5 結(jié)語

CAD技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于機械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領(lǐng)域，是必不可缺少的一部分，因此，我希望CAD技術(shù)在多種行業(yè)中經(jīng)久不衰，越來越被業(yè)界人士認可熟悉和掌握，它會給多個領(lǐng)域帶來高效與便捷，又會帶來成功與機遇。

［1］詹友剛《.AutoCAD機械應(yīng)用教程》.機械工業(yè)出版社，2010.7.

［2］余世浩，黃尚宇《.數(shù)控CAD基礎(chǔ)》.武漢理工大學(xué)出版社，2009.05.

［3］韓旻《.CAD軟件應(yīng)用技術(shù)》.高等教育出版社，2007.03.