CAD技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與未來(lái)

袁思罡

【摘??要】當(dāng)前CAD技術(shù)發(fā)展日趨成熟，加強(qiáng)對(duì)CAD技術(shù)的研究和開發(fā)是世界各個(gè)國(guó)家必不可少的堅(jiān)定戰(zhàn)略。本文基于CAD技術(shù)的基本概念而探究了CAD技術(shù)的發(fā)展歷史，并對(duì)CAD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀加以分析，而后再對(duì)未來(lái)CAD技術(shù)的發(fā)展策略加以探討，旨在能為業(yè)內(nèi)人士提供必要的信息指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】CAD技術(shù);發(fā)展;策略

The?history，present?situation?and?future?of?CAD?technology

Abstract：At?present，the?development?of?CAD?technology?is?becoming?more?and?more?mature.Based?on?the?basic?concept?of?CAD?technology，this?paper?explores?the?development?history?of?CAD?technology，analyzes?the?application?status?of?CAD?technology，and?then?discusses?the?development?strategy?of?CAD?technology?in?the?future，in?order?to?provide?the?necessary?information?guidance?for?the?industry.

Keywords：CAD?technology;Development;Strategy

1?CAD技術(shù)概述

1.1?CAD?技術(shù)基本概念

CAD技術(shù)即是指計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，其英文全稱是Computer?Aided?Design，它是一種使用計(jì)算機(jī)來(lái)幫助策劃人員實(shí)施操作的技術(shù)，其在諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。因?yàn)橛?jì)算機(jī)擁有強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能和計(jì)算功能，所以計(jì)算機(jī)在CAD技術(shù)操作中占據(jù)主導(dǎo)地位[1]。

1.2?CAD技術(shù)的發(fā)展歷史

CAD技術(shù)最早誕生于美國(guó)，當(dāng)初美國(guó)麻省理工學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)于1950年研制出“圖形顯示器”，當(dāng)時(shí)這個(gè)顯示器只是WHIRLWIND1計(jì)算機(jī)的一個(gè)配件，但是其已經(jīng)具備諸多現(xiàn)代CAD技術(shù)操作中一些基本的特性。五十年代中后期，計(jì)算機(jī)快速發(fā)展，至五十年代末期，計(jì)算機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)使用機(jī)器語(yǔ)言來(lái)編寫程序，但是圖形設(shè)備仍然只有輸出的功能。計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)使用機(jī)器語(yǔ)言編寫程序之后，圖形設(shè)備相應(yīng)得也實(shí)現(xiàn)了較為完善的發(fā)展，兩者結(jié)合在一起，這就正式產(chǎn)生了CAD技術(shù)。上世紀(jì)六十年代中期，CAD技術(shù)迅速發(fā)展，至七十年代，CAD技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，到八十年代，CAD技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)出發(fā)展成熟的態(tài)勢(shì)。1982年，美國(guó)Autodesk公司開發(fā)出CAD軟件，當(dāng)時(shí)這個(gè)版本的CAD軟件被稱為AutoCADV1.0，這在當(dāng)時(shí)具有劃時(shí)代的意義[2]。到1999年又推出AutoCADR15.0版本，即AutoCAD2000，至此之后美國(guó)Autodesk公司每年會(huì)推出以第二年年份命名的AutoCAD版本，當(dāng)前最為常用的版本是AutoCAD2016，而在眾多版本中最為用戶所熟知的版本是AutoCAD2004和AutoCAD2008[3]。

2?CAD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

2.1?CAD軟件和CAD技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

CAD軟件是一種可視化的繪圖軟件，其具有較強(qiáng)的繪圖功能以及其他輔助功能，它的二維繪圖功能能夠完全滿足平面設(shè)計(jì)的需要，而且其軟件界面設(shè)計(jì)足夠合理，各類功能鍵也都很齊全，可以使用鍵盤配合鼠標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)繪圖操作，而且整個(gè)操作流程簡(jiǎn)單流暢。CAD軟件的三維制圖功能也很強(qiáng)大，這種功能在應(yīng)用時(shí)會(huì)將點(diǎn)、線、面的信息同時(shí)顯示在顯示器上，以此來(lái)展現(xiàn)多維度的圖形，這極大得滿足了廣大設(shè)計(jì)師們的操作需求[4]。我國(guó)CAD技術(shù)發(fā)展較晚，于二十世紀(jì)六十年代末起步，但是目前基本上已經(jīng)趕上了其他發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展水平。

2.2?CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著信息化技術(shù)和智能化建設(shè)的快速挺進(jìn)，CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域也更多得融入了高科技元素，這具體表現(xiàn)以下三個(gè)方面，第一，隨著CAD技術(shù)的不斷更新，相關(guān)的CAD軟件隨之產(chǎn)生，這些軟件能夠基于自身優(yōu)秀的功能而吸引不同層面的用戶，為了應(yīng)對(duì)各類CAD軟件之間不相兼容的問題，CAD軟件在設(shè)計(jì)時(shí)一定要對(duì)軟件的資源交換格式、軟件的數(shù)據(jù)模型等進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。第二，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化技術(shù)快速發(fā)展的大環(huán)境下，CAD技術(shù)也出現(xiàn)了較為強(qiáng)勁的技術(shù)升級(jí)，如在機(jī)械產(chǎn)品模型設(shè)計(jì)中使用CAD技術(shù)，通過參數(shù)、特征造型等要素來(lái)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性進(jìn)行必要的分析，促使設(shè)計(jì)者擺脫傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的思維束縛，從而將更多的精力用在產(chǎn)品的性能創(chuàng)新層面。第三，基于網(wǎng)絡(luò)條件的技術(shù)支撐，將CAD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，能夠快速傳輸產(chǎn)品的二維圖紙，然后實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)三維模型的快速建立，基于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的總體要求而有效降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。

3?CAD技術(shù)的未來(lái)發(fā)展策略分析

3.1?加大力度將CAD技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)的建模環(huán)節(jié)

在實(shí)際對(duì)該項(xiàng)策略即將CAD技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程設(shè)計(jì)建模進(jìn)行部署時(shí)，需要滿足兩個(gè)層面的要求，第一個(gè)層面，因?yàn)閰?shù)是建模的基本數(shù)據(jù)，所以應(yīng)當(dāng)保證具體參數(shù)與CAD三維制圖的要求相符合，以此來(lái)保證所建立的模型具備較高的準(zhǔn)確性。第二個(gè)層面，在使用CAD軟件來(lái)實(shí)施建模時(shí)，設(shè)計(jì)者可以以個(gè)人構(gòu)想的思路來(lái)進(jìn)行三維模型的建立，保證所建立的模型在結(jié)構(gòu)、尺寸等層面都具備較高的精確度，以此從構(gòu)思角度來(lái)實(shí)現(xiàn)模型設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。除此之外，還可以使用CAD軟件來(lái)對(duì)原始設(shè)計(jì)方案中存在的缺陷實(shí)施檢測(cè)，以此來(lái)及時(shí)調(diào)整模型的建立方案，促進(jìn)模型設(shè)計(jì)水平的提升。

3.2?加大力度將CAD技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)的繪圖環(huán)節(jié)

最早時(shí)期計(jì)算機(jī)輔助繪圖當(dāng)中使用了CAD技術(shù)，這是因?yàn)樵缙谑止だL圖的工作量太大，繪圖人員工作效率根本趕不上其他環(huán)節(jié)的工作進(jìn)度，可以加大力度使用CAD技術(shù)來(lái)輔助繪圖，因?yàn)镃AD技術(shù)中具備大量的繪圖口令和圖形庫(kù)，所以可以按照繪圖的要求來(lái)輸入相應(yīng)的繪圖口令，以此來(lái)保證繪制圖紙的準(zhǔn)確性，使用CAD技術(shù)來(lái)實(shí)施繪圖，可以充分避免外部因素和人為因素對(duì)繪圖工作帶來(lái)的不利影響，促使繪制圖紙的清晰度和美觀度實(shí)現(xiàn)有效提高。

3.3?使用CAD技術(shù)對(duì)產(chǎn)品模型實(shí)施工程分析

實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的完好設(shè)計(jì)，必須要使機(jī)械工程所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠符合力學(xué)層面的特定性能，之后更要有針對(duì)性得改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。基于有限元分析、動(dòng)力學(xué)分析等領(lǐng)域迅猛發(fā)展的情況下，CAD技術(shù)也在不斷得發(fā)生改進(jìn)，其主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)改造、動(dòng)力分析等層面實(shí)現(xiàn)了重大的作用，對(duì)其能夠指出結(jié)構(gòu)改進(jìn)的方向，也更能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)改造的有效優(yōu)化，以此來(lái)充分提高機(jī)械工程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品性能。

4?結(jié)語(yǔ)

未來(lái)的CAD技術(shù)必將朝著高度智能化的方向發(fā)展，當(dāng)前我國(guó)也正在通過實(shí)施相應(yīng)的改革戰(zhàn)略來(lái)促進(jìn)CAD技術(shù)的發(fā)展，相信未來(lái)我國(guó)在CAD技術(shù)的開發(fā)建設(shè)領(lǐng)域會(huì)實(shí)現(xiàn)更為卓越的進(jìn)步。筆者已于上文針對(duì)CAD技術(shù)的發(fā)展歷史、應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展策略做出了詳細(xì)的分析，期待能為在此領(lǐng)域的研究人員提供必要的參考信息，也期待CAD技術(shù)的發(fā)展會(huì)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

參考文獻(xiàn)：

[1]覃羨烘.CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2020（02）：77-78.

[2]呂勇.淺談機(jī)械工程設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020（03）：198-199.

[3]許桓榕.CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，51（02）：157.

[4]劉碧云.基于CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用的探索性研究[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（02）：68-69.

（作者單位：鄭州中興工程監(jiān)理有限公司）