淺談對AutoCAD計算機輔助設計的認識

李超倫

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

【關鍵詞】計算機輔助設計 CAD 技術 發(fā)展趨勢

這幾年我們學院開設了《AutoCAD計算機輔助設計》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，計算機輔助設計不但作為減輕設計者勞動的一種工具，而且隨著計算機技術的飛速發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的需要必然會引出一場“設計革命”。那么，CAD技術究竟有怎樣的優(yōu)勢，它又是如何在生產中起到積極作用的，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計算機輔助設計的發(fā)展

計算機輔助設計的研究構想發(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，使用戶可以運用電腦畫出直線、復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)在的集產品的構思、功能設計、結構分析、加工制造、數(shù)據管理于一體的智能CAD技術，計算機輔助設計經歷了一個漫長又曲折的發(fā)展歷程。在今天，CAD技術越來越廣泛的用于設計、生產中。

2 CAD 繪圖的優(yōu)勢

2.1繪圖快捷

我在教學過程中與學生們交流，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，調用極為方便。你可以將設計項目刻錄成光盤，數(shù)據至少可以保存50年。

2.3三維創(chuàng)建更實用

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

3 CAD技術的缺點

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計和受力分析，只是把用手工出圖轉變?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輔助設計的作用。

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

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

其次，CAD對物質財力的浪費更甚。一個院所要想實現(xiàn)微機制圖其硬件設備如：電腦、工作站、繪圖儀、復印機、掃描儀、數(shù)字化儀、數(shù)碼相機、可錄光驅、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技術的發(fā)展趨勢

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

（1）隨著硬件在觸摸屏技術的方面的飛速發(fā)展，未來三維CAD技術的發(fā)展將與硬件的發(fā)展緊密的結合，將開發(fā)出更為靈活的設計軟件，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、線面的設計，從而實現(xiàn)工程師對產品的設計。在該技術的支撐下，可以隨心所欲的按照自己的設計思路進行設計及修改。

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

（3）隨著網絡技術的發(fā)展，通過互聯(lián)網，工程師可以如網絡審圖（圈紅）、會簽等，實現(xiàn)異地的協(xié)同設計。

5結語

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

參考文獻：

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

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

[3]韓旻.《CAD軟件應用技術》.高等教育出版社，2007.03.