理论教育 行业3D建模软件的互通性与CAD/CAM解决方案

行业3D建模软件的互通性与CAD/CAM解决方案

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:近期,AutoCAD 2014版本在点云功能、支持地理位置等方面都有较大的增强,更增加了参数化的功能,即增加了与其他行业建模软件的互通性。目前,Cimatron软件的CAD/CAM解决方案已成为一部分企业装备中不可或缺的工具,它能为模具、工具提供全面的、性价比最高的软件解决方案,使制造循环流程化,可加强制造商与销售商的协作,极大地缩短了产品交付时间。

行业3D建模软件的互通性与CAD/CAM解决方案

1.PRO/Engineer软件 Pro/Engineer(简称Pro/E,2010年更名为Creo)软件是美国参数技术公司(PTC)研发的、基于CAD/CAM/CAE一体化的三维设计软件。它是第一个提出了参数化设计的概念与技术的应用者,并用单一数据库来解决特征等相关性问题。它目前在三维造型设计领域中占有非常重要的地位,在国内产品的设计领域中也占据了相当重要位置。

Pro/E第一个提出了参数化设计的概念,并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题,具有“牵一发即可动全身”的功能。另外,它采用模块化方式,用户可以根据自身的需要进行选择,而不必安装所有模块。

Pro/E基于特征的建模方式能够将设计与生产全过程集成到一起,实现并行工程设计。Pro/E采用了模块方式,可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣金设计、加工处理等,用户可以按照自己的需要进行选择使用。正因为Pro/E软件具有其他三维建模软件所没有的特殊性能(引入参数化设计、基于特征建模、将多个数据库统一在一个层面上),所以深受设计行业专业人士的青睐。图4-5所示为Pro/E 5.0软件的工作界面。

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图4-5 Pro/E 5.0软件的工作界面

2.SolidWorks软件 SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统。它具有功能强大、易学易用和技术创新等三大特点,这使得SolidWorks软件成为领先的、主流的三维CAD解决方案之一。

SolidWorks软件功能强大且组件繁多。它能为设计人员提供不同的设计方案,减少设计过程中的错误以及提高产品质量。它的设计过程比较简便,易学易用,并且整个产品设计可随时进行编辑与调整,零件设计、装配设计和工程图之间也是完全相关的,因而可使设计人员大大缩短设计与修改时间,从而使得新产品能够快速、高效地投入市场。

近年来,国内外许多高校,如美国的麻省理工学院、斯坦福大学已经把Solid-Works列为制造专业的必修课,国内的清华大学中山大学、北京航空航天大学、北京理工大学浙江大学华中科技大学等也在应用SolidWorks进行相关教学。

3.AutoCAD软件 AutoCAD(Auto Computer Aided Design)是美国Autodesk公司于1982年开发出来的自动计算机辅助设计软件。它可用于二维绘图和基本三维设计,现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD具有良好的用户界面、交互菜单或命令行,无需懂得编程也可学会制图,并且它具有广泛的适应性,可用于各种操作系统支持的微型计算机工作站运行,因此被广泛应用于土木建筑、装饰装潢、工业及工程制图、电子工业及服装加工等多方面领域。

AutoCAD的另一大优点就是它针对不同的行业具有不同的版本,如针对机械行业有AutoCAD Mechanical版本,针对电子电路设计行业有AutoCAD Electrical版本,针对勘测、土方工程与道路设计行业有Autodesk Civil 3D版本,针对我国教学与培训方面有AutoCAD Simplified Chinese版本,以及一般没有特殊要求的行业选用的AutoCAD Simplified版本。近期,AutoCAD 2014版本在点云功能、支持地理位置等方面都有较大的增强,更增加了参数化的功能,即增加了与其他行业建模软件(如Pro/E)的互通性。图4-6所示为AutoCAD 2014版本的工作界面。

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图4-6 AutoCAD 2014版本的工作界面

4.CATIA软件 CATIA软件是法国达索飞机公司开发的高档CAD/CAM软件,在飞机、汽车轮船等行业的设计领域享有很高的声誉。它具有强大的曲面设计功能,能提供极丰富的造型工具来支持用户的造型需求。例如,其特有的高次Bezier曲线曲面功能能满足特殊行业对曲面光滑性的精确要求。(www.daowen.com)

达索公司近期推出的CATIA V5版本可运行于多种平台。使用此款软件,设计者能够节省大量的硬件成本,并且友好的用户界面让人更容易使用。CATIA软件的发展方向代表着当今世界CAD/CAM软件向智能化、支持数字化制造企业和产品的整个生命周期的发展方向。

5.UG软件 UG(Unigraphics,现更名为NX)是德国Siemens PLM Software公司研发的一款用于解决产品工程的软件。UG NX是一个在二维和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的、一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具,具有一个交互式CAD/CAM系统。它为用户的产品设计、加工过程以及虚拟产品设计和工艺设计提供了便利的数字化造型和验证手段。

此外,UG功能的强大,还在于它具有三个设计层次,即结构设计(Architec-tural Design)、子系统设计(Subsystem Design)和组件设计(Component Design)。在结构和子系统层次上,UG采用模块设计方法,即所有陈述的信息被分布于各子系统之间。设计者借助UG软件,可以轻松实现和获取各种复杂的三维数据资料。它现已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。

6.Cimatron软件 Cimatron软件是以色列Cimatron公司研发的产品。目前,Cimatron软件的CAD/CAM解决方案已成为一部分企业装备中不可或缺的工具,它能为模具、工具提供全面的、性价比最高的软件解决方案,使制造循环流程化,可加强制造商与销售商的协作,极大地缩短了产品交付时间。

Cimatron软件有两个最大的特点:一是混合建模技术,具有线框造型、曲面造型和参数化实体造型手段;二是可实现三维模具设计的自动化,能自动完成所有单个零件、装配产品及标准件的设计和装配,用户可以方便地定义模型分型的型心、型腔、嵌件及滑块的方向。Cimatron的另一优点是可支持几乎所有当前三维建模的标准数据格式(IGES、VDA、DXF、STL、STEP、PRT、CATIA和DWG等)。

现在,全世界有四千多用户在使用Cimatron的CAD/CAM制造方案,涵盖了汽车、航空航天、计算机、军事、光学仪器、通信电子、消费类商品和玩具等行业。

7.CAXA软件 CAXA软件是北京数码大方科技股份有限公司(CAXA)研发的国内唯一一款集工程设计、创新设计与协同设计于一体的新一代3D CAD系统软件。此款国产软件的最大的特点是全中文界面,便于轻松学习和操作,兼容性强,并且价格较低。它包含三维建模、分析仿真和协同工作等功能,并且易操作性和设计速度与国外三维软件相比,更容易上手。借助CAXA制造工程师,用户可以生成3~5轴的加工代码,可用于加工具有复杂三维曲面的零件。

除了具备上述优点,CAXA软件还集成了CAXA电子图板,设计者可在同一软件环境下自由进行3D和2D设计,无需转换文件格式就可以直接读写DWG/DXF/EXB等数据,把三维模型转换为二维图样,并实现二维图样和三维模型的联动。此外,其与国产相关软件的数据交互能力也较强,方便设计人员之间的交流和协作。

8.开目CAD软件 开目CAD软件是武汉开目信息技术有限公司开发的、也是我国最早商品化的CAD软件,它是当今世界唯一一款基于画法几何设计理念的工程设计绘图软件。

开目CAD软件是基于“长对正、宽相等、高平齐”的画法几何设计理念,最大限度地符合我国设计人员的设计与绘图习惯的一款国内成功研发的软件,因此国内的设计师们容易快速掌握与应用。

此外,开目CAD提供给设计师们相当丰富的零件结构、轴承夹具、螺钉及螺母等国标和行业标准工程图库,并支持用户对图库的自定义与扩展。此外,它除了具有自己特色的编辑功能、强大的绘图功能外,与AutoCAD具有良好的开放性。因此,它凭借着学习上手快、绘图速度快、见效快等显著特点,迅速在机械、汽车、航天、装备等行业得到了广泛的普及和应用,经过工程实际的长期检验,被公认为我国应用效果最好的CAD软件之一,受到企业广泛欢迎。

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