Bạn đã bao giờ thắc mắc rằng khi mở một bản vẽ kỹ thuật trên máy tính và thấy các định dạng là như .dxf hay .dwg? Đây thực chất là file CAD – Công cụ quan trọng không thể thiếu trong tay các kỹ sư, kiến trúc sư hoặc nhà thiết kế chuyên nghiệp. Vậy file CAD là gì, lý do nó cần thiết đến vậy và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực? Hãy cùng Phần Mềm 102 đi khám phá thế giới đằng sau những đường nét chính xác đến từng milimet trong bài viết này nhé!
File CAD là gì?
File CAD (Computer-Aided Design) là một tệp tin được tạo ra từ những phần mềm thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính. Các tệp này sẽ chứa dữ liệu số hóa của các bản vẽ kỹ thuật 2D hoặc mô hình 3D, hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như xây dựng, kiến trúc, điện tử, cơ khí,…
Nói một cách dễ hiểu, file CAD là “bản vẽ số” của một chi tiết máy, sản phẩm hay một công trình. Nó chứa đựng tất cả thông tin cần thiết liên quan đến kích thước, hình dạng, cấu trúc và thậm chí là cả thuộc tính vật liệu.
Qua đó giúp cho các nhà thiết kế và kỹ sư có thể dễ dàng tạo, chỉnh sửa và phân tích dự án trực tiếp ngay trên máy tính. Một vài phần mềm CAD điển hình để tạo ra những file này có thể kể đến như AutoCAD, SolidWorks, Inventor hay CATIA.
Vai trò, tầm quan trọng của file CAD là gì?
Thời điểm trước đây khi bản vẽ còn được thực hiện thủ công hoặc việc chỉnh sửa, sao chép rất tốn thời gian và đặc biệt là hay xảy ra sai sót. Tuy nhiên chính sự ra đời của file CAD đã thay đổi toàn bộ quy trình này, đem đến nhiều lợi ích vượt trội như:
- Tăng độ chính xác: CAD cho phép thiết kế với độ chính xác gần như là tuyệt đối, đảm bảo mọi chi tiết đều đúng chuẩn từ milimet đến micromet
- Tiết kiệm thời gian, chi phí: Thay vì mất thời gian vẽ lại từ đầu, các nhà thiết kế có thể chủ động chỉnh sửa bản vẽ nhanh chóng. Ngoài ra việc mô phỏng, phân tích trên mô hình số cùng hỗ trợ phát hiện lỗi sớm, hạn chế lãng phí vật liệu và thời gian khi áp dụng vào sản xuất thực tế
- Tối ưu hóa thiết kế: File CAD cho phép mô phỏng một số yếu tố như nhiệt độ, chịu lực hay chuyển động. Căn cứ trên kết quả này, các kỹ sư dễ dàng tối ưu hóa thiết kế để sản phẩm tạo ra hoạt động hiệu quả và an toàn nhất
- Dễ dàng chia sẻ, phối hợp: File CAD có thể được chia sẻ thông qua email hay lưu trữ đám mây để các thành viên trong team làm việc cùng nhau dù ở bất cứ nơi đâu
- Nền tảng cho sản xuất tự động: Hiện nay file CAD còn giữ vai trò cốt lõi trong quy trình gia công CNC, in 3D hoặc chế tạo tự động nhằm giúp chuyển đổi ý tưởng thành sản phẩm thực tế thật chính xác
Tổng hợp các định dạng file CAD phổ biến nhất
Tùy theo phần mềm và mục đích sử dụng, file CAD có nhiều định dạng khác nhau, điển hình bao gồm:
Định dạng 2D (Bản vẽ phẳng)
- DWG (Drawing): Đây là định dạng file gốc của phần mềm AutoCAD (trong đó có AutoCAD 2016), tương đối phổ biến trong việc tạo bản vẽ 2D. Theo đó file DWG có chứa đầy đủ mọi dữ liệu về đối tượng, bố cục, lớp và ghi chú trong bản vẽ kỹ thuật
- DXF (Drawing Exchange Format): Định dạng mở cho phép trao đổi dữ liệu bản vẽ giữa các phần mềm CAD khác nhau. DXF hay được chọn sử dụng cho các máy CNC hoặc máy cắt laser
- DNG: Định dạng file bản vẽ tạo ra bởi Bentley MicroStation, được sử dụng phổ biến trong các dự án xây dựng và hạ tầng lớn
Định dạng 3D (Mô hình khối)
- STL (Stereolithography): Định dạng được dùng rộng rãi trong công nghệ in 3D. Nó hỗ trợ lưu trữ mô hình 3D dưới dạng các mặt tam giác nhỏ, tạo nên bề mặt vật thể
- IGES (Initial Graphics Exchange Specification) & STEP (.stp): Là hai định dạng trung gian cho phép trao đổi dữ liệu 3D giữa các phần mềm CAD khác nhau nhưng vẫn giữ nguyên bản độ chính xác của mô hình
- SLDPRT (SolidWorks Part File): Là file chi tiết 3D được tạo từ phần mềm SolidWorks
- PRT: Là định dạng file sản phẩm dùng trong các phần mềm như NX hoặc PTC Creo
- 3DM: Định dạng file mô hình 3D tạo ra từ phần mềm Rhinoceros
Ứng dụng nổi bật của file CAD trong thực tế
Như đã chia sẻ, file CAD là một công cụ không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp hiện nay, điển hình là:
- Kiến trúc và xây dựng: Giúp các kiến trúc sư tạo ra bản vẽ mặt đứng, mặt bằng và mô hình 3D chính xác. Từ đó hỗ trợ tốt cho quy trình thi công và giúp khách hàng hình dung công trình dễ dàng hơn
- Cơ khí và chế tạo: Kỹ sư cơ khí sử dụng file CAD để thiết kế chi tiết máy, cụm chi tiết cũng như mô phỏng chuyển động nhằm đảm bảo sản phẩm hoạt động hiệu quả nhất
- Điện tử và tự động hóa: File CAD được dùng để thiết kế mạch in PCB, bố trí linh kiện để mạch điện sản xuất chính xác
- Ô tô và hàng không: Ngoài ra file CAD còn là công cụ cốt lõi trong quá trình thiết kế khung xe, động cơ, cánh máy bay, đảm bảo an toàn và tối ưu hiệu suất
Hy vọng qua bài viết trên, bạn đọc đã phần nào hiểu rõ hơn về file CAD là gì, vai trò thiết yếu cũng như các định dạng phổ biến được sử dụng hàng ngày. Bởi đây không đơn thuần là một bản vẽ kỹ thuật số mà còn là công cụ hỗ trợ đắc lực trong việc hiện thực hóa mọi ý tưởng thật chuyên nghiệp và hiệu quả. Trong trường hợp bạn đang có ý định bước vào lĩnh vực thiết kế hoặc kỹ thuật, việc chủ động nắm vững kiến thức về file CAD là gì sẽ là nền tảng tuyệt vời để phát triển lâu dài trong nghề.