李超倫

（許昌技師學(xué)院，河南許昌 461000）

淺談對(duì)AutoCAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)

李超倫

（許昌技師學(xué)院，河南許昌 461000）

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)不但作為減輕設(shè)計(jì)者勞動(dòng)的一種工具，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的需要必然會(huì)引出一場(chǎng)“設(shè)計(jì)革命”。那么，CAD技術(shù)究竟有怎樣的優(yōu)勢(shì)，它又是如何在生產(chǎn)中起到積極作用的，而它的趨勢(shì)又是怎樣的呢？隨著計(jì)算機(jī)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(gè)超乎想象的發(fā)展。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) CAD 技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)

這幾年我們學(xué)院開設(shè)了《AutoCAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》課程，作為這門課的教師我真切地體會(huì)到了這種繪圖系統(tǒng)的實(shí)用性。同時(shí)也感覺(jué)到，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)不但作為減輕設(shè)計(jì)者勞動(dòng)的一種工具，而且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)的需要必然會(huì)引出一場(chǎng)“設(shè)計(jì)革命”。那么，CAD技術(shù)究竟有怎樣的優(yōu)勢(shì)，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(shì)又是怎樣的呢，本文將對(duì)以上問(wèn)題與大家進(jìn)行交流。

1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)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(jī)、顯示屏、光電筆和鍵盤為工具的圖形畫線系統(tǒng)得到實(shí)現(xiàn)。這套圖形畫線系統(tǒng)開發(fā)和引進(jìn)了許多計(jì)算機(jī)繪圖的基本思想和技術(shù)，使用戶可以運(yùn)用電腦畫出直線、復(fù)雜曲線以及簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)部件。但是最初僅僅被簡(jiǎn)單的做為圖板的替代品，到70年代的時(shí)候CAD技術(shù)特點(diǎn)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(diǎn)、線、圓等）來(lái)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(dá)圖形的基本信息，無(wú)法實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）。直到后來(lái)的二維制圖過(guò)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(jì)、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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)又曲折的發(fā)展歷程。在今天，CAD技術(shù)越來(lái)越廣泛的用于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中。

2 CAD繪圖的優(yōu)勢(shì)

2.1 繪圖快捷

我在教學(xué)過(guò)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(fèi)大量的時(shí)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(méi)有這方面的問(wèn)題，粗細(xì)線條全用“特性”來(lái)規(guī)范，一目了然。尺寸也相當(dāng)準(zhǔn)確，在命令提示行里輸入多少就是多少，十分精準(zhǔn)。畫線線連結(jié)的時(shí)候CAD尺寸方面的優(yōu)勢(shì)就更加明顯，比如畫圓與直線相切的時(shí)候，手工繪圖只能憑感覺(jué)覺(jué)得差不多就畫上去，怎么看都不對(duì)稱。用CAD畫，打開對(duì)象捕捉就能把切點(diǎn)給抓進(jìn)來(lái)，又快又準(zhǔn)。尺寸標(biāo)注更是快捷，方便。只要自己設(shè)計(jì)好標(biāo)注格式，計(jì)算機(jī)就能按要求標(biāo)出來(lái)。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(lái)絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)標(biāo)字，粗糙度、標(biāo)題欄等做成塊就可以隨意插入，不用逐個(gè)地畫了，用起來(lái)確實(shí)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(chǔ)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(jì)項(xiàng)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(shí)用

機(jī)械設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)總是先構(gòu)思后表達(dá)，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(shí)幾何形狀的三維實(shí)體模型自然是理想的表達(dá)方式。這可使機(jī)械設(shè)計(jì)師更加專注于產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身，而不是產(chǎn)品的圖形表示，符合機(jī)械設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新意識(shí)。由于CAD三維設(shè)計(jì)得到的三維立體圖具有直觀、易于理解等特點(diǎn)，不僅能促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)師的思維深入，有利于設(shè)計(jì)的擴(kuò)展，而且也便于與他人進(jìn)行交流。三維機(jī)械設(shè)計(jì)不僅可以方便地描述對(duì)象的形狀、大小和位置等幾何特征，而且還可以賦予設(shè)計(jì)對(duì)象以顏色、紋理等多種信息，達(dá)到對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)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(zhǔn)確、全面、真實(shí)地表達(dá)設(shè)計(jì)者的意圖。

3 CAD技術(shù)的缺點(diǎn)

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(méi)有用在整體空間設(shè)計(jì)和受力分析，只是把用手工出圖轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)出圖的現(xiàn)狀。如果只停留在這個(gè)階段，就失去CAD輔助設(shè)計(jì)的作用。

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

精通CAD技術(shù)的設(shè)計(jì)人員不足。大部分人員沒(méi)有受過(guò)專門的訓(xùn)練，對(duì)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(yuǎn)追不上電腦、外設(shè)、CAD軟件的更新、升級(jí)步伐。

其次，CAD對(duì)物質(zhì)財(cái)力的浪費(fèi)更甚。一個(gè)院所要想實(shí)現(xiàn)微機(jī)制圖其硬件設(shè)備如：電腦、工作站、繪圖儀、復(fù)印機(jī)、掃描儀、數(shù)字化儀、數(shù)碼相機(jī)、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(fèi)驚人。

4 CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)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(gè)超乎想象的。個(gè)人根據(jù)查找資料認(rèn)為CAD技術(shù)可能有幾大發(fā)展趨勢(shì)：

（1）隨著硬件在觸摸屏技術(shù)的方面的飛速發(fā)展，未來(lái)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(jì)軟件，通過(guò)指尖（或觸摸筆）在觸摸屏上的點(diǎn)擊、滑動(dòng)等動(dòng)作，可以方便的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線面的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)工程師對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。在該技術(shù)的支撐下，可以隨心所欲的按照自己的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行設(shè)計(jì)及修改。

（2）借鑒游戲技術(shù)的發(fā)展，一方面使得所設(shè)計(jì)產(chǎn)品更為逼真（實(shí)時(shí)渲染技術(shù)），更加接近最終制造的產(chǎn)品；同時(shí)可以借鑒游戲操縱桿技術(shù)，實(shí)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(jì)的周期，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

（3）隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，工程師可以如網(wǎng)絡(luò)審圖（圈紅）、會(huì)簽等，實(shí)現(xiàn)異地的協(xié)同設(shè)計(jì)。

5 結(jié)語(yǔ)

CAD技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于機(jī)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(lái)越被業(yè)界人士認(rèn)可熟悉和掌握，它會(huì)給多個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)高效與便捷，又會(huì)帶來(lái)成功與機(jī)遇。

［1］詹友剛《.AutoCAD機(jī)械應(yīng)用教程》.機(jī)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.