CAD在工程規劃和設計的應用與發展

張昌國

【摘要】CAD技術在各個領域均得到了廣泛運用。通過多年設計實踐CAD技術以簡單、方便的優點，在工程設計中承擔不可替代作用。很多工程運用計算機開展輔助設計及繪畫，特別是建立計算機網絡輔助設計以及管理之后，可有效提升設計質量，減少設計周期，創造良好經濟以及社會效益。隨著社會經濟的發展與進步，提升了我國城市建設速度，并且，城市建設的過程中又離不開機械設計工程的支撐。因此，在工程規劃和設計的過程中，為了提升其精確性，我們需要將細致、精密的施工圖紙制作出來，這時就需要CAD技術的支撐，對此，文章通過下文對這方面內容進行了探究。

【關鍵詞】CAD;工程規劃;設計;應用與發展

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.25.053

在各個行業中開始嘗試應用了CAD技術之后，都有效的證明了該技術快捷、簡單的特征，在工程規劃和設計的過程中發揮著重要作用的。在城市工程建設中計算機技術早就遍地開花，在推廣和應用CAD技術之后，它就更加完美，所以，在工程設計建設中，其地位不容忽視。

1、在工程規劃設計中應用CAD技術的重要性

第一，降低工作人員的勞動強度，能夠將干凈精確的圖形繪制出來。以前的手工畫圖方式，工作人員一般需要應用多種類型的三角板、曲線尺和畫筆，并且進行頻發的更換交替，一旦不注意就容易出現漏洞，這樣修改起來不但會打亂了原有思路，而且，還費力費時。然而，在繪圖中應用了CAD技術之后，對于上述問題就能夠很好的避免，只用鼠標就能夠完成很多的操作。

第二，將二維繪圖工作質量提升。用戶能夠更好的應用CAD軟件為其提供出來的種種模板，在繪圖時，設計人員自己進行調用。在用CAD設計復雜圖形時，例如一些機械設備軟件，工作人員只需要對傳統的信息進行調用，重新的繪制和設計其中一些個別的零件，就能夠有效的提升工程設計質量。

第三，與設計人員的設計過程能夠緊密相連。在保障人們的設計思維上，CAD技術發展著重要的作用，對于設計內容隨時可以進行更改，能夠更好的實現設計人員的自身想法。在設計時，一般的設計人員先理順思路，再進行表述，因為會將三維的產品形狀在腦海中構思出來，所以，將反映產品真正幾何形狀的實體三維模型直接構建反映出來，會更加的科學合理。城市建設或者機械設計中應用了CAD技術之后，令設計人員將更多的精力投入到產品自身設計當中，而并非產品的圖形展示，與設計人員的創新思維更相符合，確保能夠連續的完成設計工作。通過這種設計生成的三維立體圖形，具備容易理解和直觀的特征，這樣不但能夠豐富設計的人員的思維，同時也能夠促進他們之間更好的進行溝通。

2、具體的應用情況分析

不管是城市建設工程，還是機械設計工程，都具備一定的系統性和復雜性，這樣工作開展起來勢必會遇到一定的困難，但是，隨著技術的成熟，也能夠有效的分割一些復雜的物體，所以，在應用了CAD技術之后，就使這項工作變得更加容易。所以，在城市建設工程和機械設計工程中，需要積極的進入和應用該項技術，實際應用情況如下所示：

2.1進行實體建模

在沒出現該技術前，設計者就只是按照頭腦中的想法將設計方案構思出來，在出現和演進了CAD技術之后，就確保能夠很好的實現實體設計這種想法。在人們的眼前就能夠清晰的展現出計算機中的圖形，設計人員所設計的機械零件能夠動態的在計算機中進行轉動，對于虛擬的打磨、焊接和切割都能夠有效的完成。設計人員在同別人探討時，用語言很難表達明白那些復雜的圖形。因此，在對CAD技術進行使用繪制圖形之后，就能夠更加便利的完成交流和溝通。實現實體建模，并且，也不會再非常嚴格的去規范設計人員的繪圖能力。該軟件將一個獨特的零部件數據資源庫和標準的件庫為設計人員提供了出來，還具備緊固件庫和特征體庫等，對自由曲面的構造也會更加的輕松，所以，只要編輯、修改和調用其中的模型，就能夠將所需的工作構建起來。

2.2應用智能CAD技術

隨著人們需求的不斷提升和CAD技術的發展，向著CAD系統中已經開始逐漸的融入了人工智能等各類技術，很多CAD系統開始具備了智能化功能。在應用了相關知識以后，大大的提升了CAD系統的設計自動化水平和功能，大大的提升了產品全過程的支持力度，推動了產品的創新開發與發展。在應用信息化和知識化的前提下，智能CAD將設計倉庫能夠更加科學的構建起來，能夠將很多專業的幫助和知識為設計人員在設計方面提供出來，此外，能夠按照設計者的要求和意圖，智能的對設計方案進行優化和設計圖形。創新設計為現代設計的核心內容，當前人們正在努力將人工智能技術同創新技術有效的結合起來向著CAD技術中應用，應用智能化系統和設計去創新開發新的產品。

2.3應用三維CAD技術

在以前的二維設計當中，通常都把工程設計圖紙和產品視為文本、點、線、弧、圓等幾何元素的融合，都用幾何圖形展現出了系統中所表達的所有設計，此種設計方式一般而言立體效果不會明顯。此外，在以前的設計中，單純的就是按照現有的資料完成改造和借鑒，設計比較普通，容易將一種呆板的感覺呈現給受眾者。而在應用了三維CAD技術之后，就能夠利用現代科技新理論和專家系統將方案在設計段充分的展現出來，將種類多樣的機構在軟件設計中構建起來，實現設計創新和構型對比。此外，在計算中，三維CAD技術把產品的具體形狀用三維的模型展示出來，其中產品幾何結構的相關相信都被包含于模型中，進而能夠逐漸的將實體模型構造成型。進而就能夠將更加準確和完整的幾何信息表達出來，使更加廣泛的設計范圍可以被設計人員展示出來。

結語：

總而言之，CAD技術的應用，極大的提升了工程規劃和設計的效率。因此，在很多城市建設工程和機械設計工程中都廣泛的應用了該項技術。所以，我們在實際應用的時候，應該發揮其長處，確保在實際工作中，每位工作人員都能夠嫻熟的應用此項技術完成相應的設計工作，努力為打造高質量的工程項目而做出貢獻。通過文章上述內容的分析，從而為有關單位及工作人員在實際工作中提供一定的理論支撐。

參考文獻：

[1]萬兵.三維CAD技術在工程設計中的應用[J].信息與電腦（理論版），2019，421（03）：15-17.

[2]李垚，夏富洲，劉富奎.CAD二次開發技術在堤防工程設計中的應用[J].水利規劃與設計，2019（8）：128-130.

[3]侯力楊.CAD技術在公路工程設計中的應用[J].今日自動化，2019（002）：162-164.

[4]李文杰，范晨飛.CAD技術在機械工程設計中的發展與應用研究[J].商情，2020（022）：195.

[5]王星.CAD技術在建筑工程設計中的應用[J].居舍，2019（007）：P.67-67.

[6]劉煜洲，鄧輝.CAD工程制圖在建筑設計工程制作中具體應用[J].建材與裝飾，2019，No.577（16）：140-141.