计算机辅助设计（CAD）工具是连接概念想法与物理现实的基础桥梁。从表面上看，它们的核心作用是作为数字制造的逻辑起点，将抽象的设计概念转化为精确的、数学定义的二维或三维数字模型。
CAD不仅仅是简单的可视化；它生成计算机辅助制造（CAM）系统所需的关键数字几何描述，以确保最终的物理产品与原始设计意图高度一致。
将概念转化为可执行数据
超越抽象
在数字制造领域，模糊的想法或粗略的草图是不够的。CAD工具充当了翻译层。
它们将抽象的概念转化为精确的规范。这个过程将心理图像转化为具体的数字资产。
数字几何描述
CAD工具的主要输出是“数字几何描述”。这些数据定义了所提出对象的每一个曲线、边缘和体积。
无论是二维还是三维，这种描述都作为项目的唯一真实来源。它消除了关于对象物理属性的歧义。
连接设计与生产
CAM的基础
CAD并非孤立存在；它是计算机辅助制造（CAM）的先决条件。
设计阶段生成的几何数据为制造硬件提供了必要的指令。没有这些精确的数字输入，自动化制造工具就无法运行。
确保一致性
使用CAD的最终目标是保持设计师的愿景与制造零件之间的一致性。
通过将CAD模型直接输入制造过程，可以确保高度的一致性。最终的物理原型有效地成为数字设计意图的镜像。
理解约束
输入错误，输出错误
虽然CAD确保了一致性，但它会忠实地放大输入数据。
如果初始几何描述包含错误或不准确之处，CAD工具会将这些缺陷直接传递到制造阶段。该工具确保精确性，但不一定确保正确性。
设计与可制造性
有可能在CAD中创建一个在物理上无法制造的“完美”数字模型。
几何描述提供了是什么，但它不能自动解决如何的问题。设计仍需根据所使用的特定CAM设备的制造能力进行验证。
将CAD集成到您的工作流程中
要有效地利用CAD，您必须将工具的使用与您的特定生产阶段相匹配。
- 如果您的主要重点是早期概念化： 专注于生成准确的3D模型，在进入生产之前清晰地捕捉抽象的设计意图。
- 如果您的主要重点是数字制造： 确保您的CAD数据导出精确的几何描述，并与您的特定CAM软件和硬件完全兼容。
通过将CAD视为一个严谨的数据生成工具，而不仅仅是一个绘图工具，您可以确保从数字屏幕到物理世界的无缝过渡。
总结表：
| 特征 | 在数字制造中的作用 | 对原型制造的影响 |
|---|---|---|
| 数据转换 | 将抽象草图转换为精确的2D/3D模型 | 确保与设计意图的高度一致性 |
| CAM集成 | 为硬件提供必要的几何指令 | 实现自动化、一致的生产 |
| 几何描述 | 作为物理属性的唯一真实来源 | 最大限度地减少物理规格中的歧义 |
| 错误管理 | 放大输入精度（输入错误，输出错误） | 需要在制造前进行严格验证 |
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参考文献
- Sehrish Khan. Co-creation through digital fabrication technology: A systematic literature review. DOI: 10.21606/iasdr.2023.250
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .