淺談計算機輔助設計

馬重梅

摘要：計算機輔助設計對于現在從事設計創造工業的從業者來說，是一種必不可少的工具。他不但減輕了設計者的勞動強度，也提升了設計者工作的速度及效果，在整個工業和設計領域引發了一場新的技術革命。關設計行業的從業者都對此項技術本身的重視，也引發了相關業內的一系列討論，本文就CAD計算機輔助設計介紹并且探討其優缺點，并展望其發展前景。

關鍵詞：計算機輔助設計;CAD;機械制圖

1.CAD軟件的概述

這里技術是利用電腦及圖像處理設備幫助設計人員進行設計工作，主要運用于高精度的機械設計，工業產品設計，3d建模等領域。特點是能夠快速生成圖形，并且能夠迅速對于不正確的地點進行修改，可你用電腦進行圖像的編輯放大和縮小平移旋轉等工作。大量節省了設計相關人員修改的時間。而現如今發展方向是智能設計，智能模擬。目標幫助檢查設計中存在的可能的錯誤，性能模擬，產品生產制造過程當中可能會遇到的問題，方便設計者在產品投入生產之前進行更有效的完善其設計方案。

2.CAD技術的優點

2.1降低設計這的勞動強度

相對于手工制圖，輔助自己最大的優勢是我讓你的設計圖紙保持統一線型庫，字體庫，畫面更加的簡潔，修改起來更加的方便。CAD本身自帶縮放功能，高速設計者快速的發現，整體和局部之間的矛盾。減少來回修改次數，提高整體設計工作的效率從而減輕設計工作者的勞動強度。

2.2對已有的設計成果反復利用

在設計工作中常常會出現一套設計方案根據不同的使用情況，要出多套對于細節細微調整圖紙的情況，算機輔助設計就可以幫助，設計相關工作從業者原圖紙上面進行微調，人體設計工作的效率，并且現在市面上已經有很多全套計算機輔助設計的資源庫，可以節省相關設計人員查找設計標準，設計圖案圖標時間變相提高設計人員的工作效率。

2.3提高設計的精度

此處以建筑設計為案例做說明，建筑設計師，具體到每個施工細節時，上面一般要標注到毫米級別，整棟建筑的圖紙可能需要用米甚至千米進行標注。防止一些錯誤的發生，必須反復比對，每一張圖紙上面的標注數字和單位。如果采用計算機輔助設計，此類工作可以由電腦自行完成，避免因為人工操作失誤而導致的錯誤的發生，影響整個建筑圖紙施工的質量。

2.4CAD制圖更具有表現優勢

由于我們實際生活在一個三維世界當中所以二維的圖紙難直接的反應設計的全貌。尤其對于非專業人士來說缺乏相應的知識，無法將圖紙上面描繪的圖形轉化為實際的產品的樣子。增加了設計人員和產品使用者及生產者之間的溝通成本，我計算機輔助設計系統可以搭建三維的模型，通過任意視角的透視，材料和形狀的展示，幫助設計師更好的檢查自己的設計方案和使用增產者進行溝通。

2.5改變設計理念

由于計算機輔助設計系統幫助了設計師完成了一些重復而枯燥的工作，整體的推動了設計行業的標準化和產業化的發展，你是從一些低效的重復工作當中，解放出來，提高了整體設計速度。

3.CAD計算機輔助設計帶來的問題

3.1CAD對于設計思路的限制

提到CAD讓設計師從繁重的重復性工作當中釋放出來，提高了整體的設計速度，方面CAD也限制了部分設計師的設計思路，由于過度依賴于電腦提供的數據，遇到了設計問題，更傾向于在數據庫多尋找別人使用過的解決方案，而缺乏自己主動觀察主動思考能力，導致部分設計師動手能力和思維能力的下降，設計出來的產品和圖紙千篇一律，缺乏創造力。

3.2強調精度思維，無法對與現實誤差的處理能力

計算機輔助設計所有的參數都可以自由改定，且100%精確。所以當設計師遇到現實施工和產品制造過程當中發生標準差的情況由于缺乏相關的經驗和知識，無法提出有建設性的改進方案，最終導致其成品與設計之間他已無法得到有效的解決。

4.對CAD計算機輔助設計未來發展的展望

4.1智能化的輔助設計

人工智能相關技術的發展，勢必也會推動CAD相關技術的智能化發展，通過計算機輔助設計系統，對一些常見的設計錯誤進行查找已經不成問題，下一階段的發展趨勢是這樣，一些基礎的物理學知識和理論運用到系統軟件的開發當中，可以通過，計算機完成對于今后成品的各種性能的測試，計算機輔助設計系統在工程，建筑設計等領域當中的作用。

4.2逆向工程技術的應用

不過對于實際物品的測試，能夠通過測試數據，運用CAD幾何模型進行重構，要完成逆向工程，工作也是未來一大發展趨勢，因為它可以大大縮短，涉及到制造的周期，幫助設計者祝學習一些先進的設計理念，完成對現有產品的改進。

4.3計算機輔助測試

面提到了，今后的發展趨勢當中會將各種物理學基本理論融入到設計當中應用。通過計算機輔助設計系統，已完成的設計方案進行測試，在理論上也是可行的。例如對于建筑物設計，抗震能力的測試，工業零件在極端環境下可能發生的變化進行測試。先測試，要么無法能夠真正實地測試，就是測試成本過高，都可以通過計算機輔助設計系統來完成，在模擬的環境下完成相關測試，要成品的質量。

4.4設計軟件集成

于現在市面上的設計軟件側重點不同，關設計人員在完成一套，設計師需要用到多套軟件進行分，別完成不同部分的工作。是不同軟件之間，在一些細節和參數的設定上面會有些差異導致轉換格式是會出現一些bug。并且設計工作組要改方案時，必須在不同的軟件當中進行來回切換，影響工作效率。對于其他的常用設計工具，CAD本身都具有較高的集成性，對其原有功能的擴展，其使用場景的覆蓋面也是其發展方向之一。

5.結束語

今天計算機輔助設計系統CAD，已經廣泛運用到各種需要進行精確設計的工作中，而今后也向著更加廣泛的領域發展的趨勢，和隨著相關前沿技術的發展和進步，計算機輔助設計CAD勢必會對整個設計行業乃至社會產生更加深遠的影響。所以我們要把握這次機會，更多的發掘CAD可能性，設計工作者提供更好的服務。