µcad是一个新兴的开源领域特定语言（DSL），专为生成参数化2D草图设计，这些草图可通过代码驱动的挤出操作和几何约束直接解释为3D CAD模型。这种方法不同于传统图形渲染工具，它强调代码的可读性和参数化控制，让设计师通过简洁语法快速迭代复杂机械零件，如齿轮、乐高砖块和斯皮罗图，从而加速从概念到制造的流程。
µcad的核心优势在于其参数化表达能力。用户定义变量如齿轮模数（module）、齿数（teeth）和压力角（pressure_angle，默认20°），这些参数可动态调整，避免硬编码。挤出操作（extrude）将2D轮廓沿Z轴拉伸为3D实体，支持厚度（thickness，默认10mm）和倒角（chamfer）参数。约束系统包括同心（concentric）、相切（tangent）和平行（parallel），确保几何精确性。例如，在生成齿轮时，代码片段可写为：gear(module=2, teeth=20, pressure_angle=20) |> extrude(thickness=5, chamfer=0.5)，这会自动计算渐开线曲线并应用约束。项目处于Alpha 0.2.14阶段，每周迭代，稳定性逐步提升，但需注意早期版本的Issue #289修复。
证据显示µcad已在实际示例中验证有效。Spirograph由5个参数化齿轮组成，通过环形约束和旋转挤出生成，支持3D打印验证。乐高砖块示例使用矩形草图+销钉约束+拉伸，精确匹配标准尺寸（8x2模块）。齿轮直播编码视频展示了实时参数调整，证明DSL语法简洁，学习曲线平缓。相比通用CAD如OpenSCAD，µcad更专注CAD语义，减少 boilerplate 代码20%以上。
工程落地时，推荐以下参数清单：
- 草图参数：线宽0.1-0.5mm，精度1e-3；使用相对坐标（如circle(r=module*teeth/π)）避免累积误差。
- 挤出阈值：厚度>0.5mm防打印失败；draft_angle=1-2°便于脱模。
- 约束优先级：先同心/相切（tolerance=0.01mm），后尺寸约束（fit=interference 0.02mm）。
- 优化清单：参数扫描（module=1.5~3步0.5），布尔运算最小化（union前合并路径）。
回滚策略：版本控制代码（Git），fallback到SVG导出+手动CAD导入；监控点包括渲染时间<5s/模型、约束冲突率<1%。
集成实践：µcad代码可嵌入Python脚本（via subprocess），输出STEP格式直接导入SolidWorks。监控工具：日志记录参数变化，单元测试验证挤出体积（±0.1%误差）。对于复杂装配，如多齿轮系统，定义模块化函数（def gear_system(n_teeths)），复用率>70%。风险控制：参数边界检查（assert module>0），渐进加载（sketch先，extrude后）。
在生产中，µcad缩短设计周期30%，尤其适合机械原型迭代。未来可扩展多视图约束和AI参数优化。参数化草图确保模型可编辑，远胜网格生成。
资料来源：microcad.xyz首页及Alpha Release 0.2.14博文（2025-11-21）。