CAD 绘图指南：格式、标准和车间准备

对于现代设计师和制造商而言，掌握CAD软件几乎是必不可少的。与传统的手绘工程图不同，CAD在设计、修改、数据传输、标准化和实时访问方面带来了极大的便利。如今，旧时代已经过去，21^世纪的设计师必须精通CAD。在本篇博客中，我们将探讨CAD绘图的基础知识。

什么是 CAD 绘图？

CAD图纸本质上是计算机生成的零件可视化表示，包含俯视图、侧视图、正视图或等轴测视图等不同视图。它包含所有必要信息，例如尺寸、公差和物料清单（BOM）。这些技术CAD图纸可以保存为数字格式，以便在各种计算机上查看、编辑和运行。

2D数字蓝图与完整3D模型

2D数字蓝图以二维形式呈现设计、几何形状、尺寸和公差。通过查看顶视图、侧视图和正视图，可以了解所有设计细节。此数字版本易于修改，并可随时打印。

与二维图纸相比，完整的三维模型可以让设计师检查预期设计的虚拟外观。旋转、缩放和平移等功能甚至可以洞察细微之处。照片级逼真的渲染效果可以近乎真实地展现预期设计。

工程图和 CAD 绘图

工程图是符合相关标准的二维技术图纸的正式格式。它可以帮助设计师深入了解PLM（产品生命周期管理）的功能，例如制造流程、设计特点、材料、组件及其装配细节等。CAD图纸本质上是手写工程图的数字版本。

常见的工程图类型

如何读取工程 CAD 图纸中的元素

在了解了“什么是 CAD 图纸？”的基础知识之后，阅读和解读工程 CAD 图纸的能力至关重要。几何形状、尺寸和公差等要素是制造的​​关键。此外，还提到了材料和管理标准等其他细节，以确保产品的标准化。

标题栏、零件编号和修订表

标题栏包含重要信息，如零件名称或标题、比例、图纸编号、起草人姓名、审批人姓名和公司名称等。下面给出了一个示例图像：
 

清晰的图层、线条类型和颜色代码

CAD 图纸中有一些功能可以区分细节。例如，虚线可能仅用于构造，而实线则表示零件的几何边缘。不同的颜色用于区分不同的特征，例如，橙色可能表示倒角，而零件颜色则为黄色。

尺寸、公差和 GD&T 符号

尺寸标注是指特征的尺寸。单位必须清晰标记且一致。公差定义了尺寸的可接受偏差。

流行的 CAD 绘图文件格式

选择正确的 CAD 图纸文件格式至关重要。这有助于设计和修改。CAD 图纸应保存为易于在不同系统之间传输的格式。

何时使用 DWG 与 DXF-2D

.DWG 是 AutoCAD 的标准文件格式。.DWG 格式的文件可以导入到许多不同的 CAD 软件中。.DXF 格式用于数据交换，尤其是基于二维矢量的文件。

当 PDF 更好时

PDF 文件格式几乎可以在所有计算机程序中轻松打开。甚至智能手机也可以查看和编辑 PDF 文件。它允许打印 CAD 图纸，无需担心被意外修改。非常适合客户或车间团队在没有 CAD 软件的情况下进行审阅、打印或审批。

何时使用 STEP 和 IGES

如今，.STEP 文件格式被视为数据交换的标准文件格式。3D 注释模型可以轻松地与 CNC 软件共享。.IGES 格式略显老旧，对于复杂的几何形状来说可靠性较低。

如何将 Stl 转换为 Step？

.STL 也包含网格划分的零件。转换为 .STEP 格式可能需要使用专门的 CAD 和 CAM 软件，例如 Fusion 360 或 SolidWorks 的修复工具。

怎样的 CAD 绘图更好？- 标准

符合公认标准的 CAD 图纸有助于最大限度地减少错误，也使 CAD 图纸的解读更加便捷。ISO、JIS、ASME、DN 等国际机构都制定了各自的工程图纸组织标准。

标准：ISO 128 和 ASME Y14.5 规则

机械、电气和建筑绘图惯例

从 CAD 绘图到 CNC 代码

精心设计的 CAD 图纸的全部优势，在将其作为一组指令导出到 CNC 进行实际制造后，才能充分发挥出来。这使得制造过程精准、精确、一致、可重复且自动化。然而，这涉及多个步骤。

将二维几何图形导入 CAM 软件

以常见文件格式（例如 .DWG）保存的 2D CAD 工程图可以导入 CAM 软件。CAM 软件会将其转换为 CNC 机器可读的语言，例如 G 代码。以下是将 .DWG 文件导入 Fusion 360 CAM 的快速方法：

根据绘图公差验证刀具路径

确保制造过程完美无瑕，需要进行适当的验证。应确定刀具的功能。例如，应使用专门用于切割和钻孔等操作的刀具。特征尺寸应与刀具尺寸相匹配。例如，刀具半径应与圆角半径相符，等等。

常见陷阱和技巧

• 内角半径： 避免尖角。
• 间隙孔： 孔的尺寸应与紧固件尺寸相匹配。
• 层事故： 图层不应重叠。这可能会导致误解。

我可以在云端协作绘图吗？

云界面极大地简化了设计团队和客户制作、修改和展示 CAD 图纸的过程。它营造了一个协作的团队合作环境。数据安全可靠，不会被盗版，客户也能及时反馈。相比之下，在云界面出现之前，协作非常费力。上图展示了没有云服务的团队合作示例。

实时标记和版本控制

设计团队可以即时访问 CAD 文件。他们可以修改图纸并提供反馈。由于数据存储在一台计算机上，因此不会因保存多个版本而造成损坏。

与供应商和承包商的安全共享

云共享的一大优势在于供应商和承包商可以实时查看。他们可以实时查看CAD设计，并根据需要提出修改意见。反馈及时，从而最大限度地减少重复。

IP保护：水印和仅查看链接

实际文件保留在云服务器上。因此，客户端可以以只读模式打开它，直到下载被禁用为止。即使某些图像已下载，它们也受到水印的保护。

基于模型的定义 (MBD) 与传统绘图

与传统图纸相比，基于模型的定义 (MBD) 将所有必要信息（例如尺寸、几何公差 (GD&T) 和公差）直接嵌入到 CAD 模型中。它减少了大量的文书工作，并使每个人都能轻松理解。

3D PDF 和 PMI 注释详解

3D PDF 包含包含产品制造信息的交互式模型。它用丰富且可点击的数据取代了静态打印。

当你仍然需要轻量级 2D 打印时

当客户需要 DXF 或 PDF 格式时，最好在 2D 打印件上提供简洁的信息。打印的讲义可以在车间快速参考。此外，无需电脑和 CAD 软件即可查看打印的图纸。

过渡策略：混合文档检查

一个好的过渡策略是让内部团队使用 MBD，并为外部 QA 工作流程提供简化的 2D 图纸和 3D 模型。

结语

CAD 图纸在创建、修改、数据传输和解读方面带来了极大的便利。CAD 开辟了制造业自动化的途径。CAD 文件可以处理成 CAM 软件，进而帮助 CNC 以自动化、一致性和可重复性的方式生产产品。云接口的加入使得所有团队成员和客户都能实时访问 CAD。相比之下，手绘工程图费力、耗时且难以解读。

常见问题

哪种 CAD 软件适合初学者进行 2D 绘图？

AutoCAD LT、FreeCAD 和 Fusion 360（草图模式）被认为对初学者来说很友好。

CAD 绘图比手绘草图更准确吗？

当然。这是因为公差非常小，通常精确到几分之一毫米。尺寸标注和注释都是计算机生成的。因此，它可以最大限度地减少人为错误。

CAD 图纸可以直接用于 3D 打印吗？

CAD 图纸通常需要在 CAM 软件中进行处理。CAM 软件将 CAD 转换为机器可读的制造操作指令。