三维建模软件概述.doc

1、三维建模软件概述三维建模软件概述一、市面上软件概览 （一）国外软件 1.CATIA CATIA 是英文 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的缩写。 是世界上一种主流的 CAD/CAE/CAM 一体化软件。在70 年代 Dassault Aviation 成为了第一个用户，CATIA 也应运而生。从1982年到1988年，CATIA 相继发布了 1版本、2版本、3版本，并于1993年发布了功能强大的4版本，现在的 CATIA 软件分为 V4版本和 V5版本两个系列。V4版本应用于 UNIX 平台，V5 版本应用于 UNIX

2、和 Windows 两种平台。V5版本的开发开始于 1994年。为了使软件能够易学易用，Dassault System 于94 年开始重新开发全新的 CATIA V5版本，新的 V5版本界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了 CAD/CAE/CAM 软件的一种全新风格。 法国 Dassault Aviation 是世界著名的航空航天企业。其产品以幻影2000和阵风战斗机最为著名。CATIA 的产品开发商 Dassault System 成立于1981 年。而如今其在 CAD/CAE/CAM 以及PDM 领域内的领导地位，已得到世界范围内的承认。其销售利润从最开始的一百万美圆增长到现在的近二十

3、亿美圆。雇员人数由20人发展到2，000多人。 CATIA 是法国Dassault System 公司的 CAD/CAE/CAM 一体化软件，居世界 CAD/CAE/CAM 领域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的 DMU 电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。CATIA 提供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业需要。包括: 从大型的波音747飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。在世界上有超过13,000的用户选择了CATIA。C

4、ATIA 源于航空航天业，但其强大的功能以得到各行业的认可，在欧洲汽车业，已成为事实上的标准。CATIA 的著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其用户群体在世界制造业中具有举足轻重的地位。波音飞机公司使用 CATIA 完成了整个波音777的电子装配，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了 CATIA 在CAD/CAE/CAM 行业内的领先地位。 CATIA V5版本是 IBM 和达索系统公司长期以来在为数字化企业服务过程中不断探索的结晶。围绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的 CATIA V5版本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。在这个环境中，

5、可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信。产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护。CATIA V5版本具有： 1.重新构造的新一代体系结构 为确保 CATIA 产品系列的发展，CATIA V5新的体系结构突破传统的设计技术，采用了新一代的技术和标准，可快速地适应企业的业务发展需求，使客户具有更大的竞争优势。 2.支持不同应用层次的可扩充性 CATIA V5对于开发过程、功能和硬件平台可以进行灵活的搭配组合，可为产品开发链中的每个专业成员配置最合理的解决方案。允许任意配置的解决方案可满足从最小

6、的供货商到最大的跨国公司的需要。 3.与 NT 和 UNIX硬件平台的独立性 CATIA V5是在 Windows NT 平台和 UNIX 平台上开发完成的，并在所有所支持的硬件平台上具有统一的数据、功能、版本发放日期、操作环境和应用支持。CATIA V5在 Windows 平台的应用可使设计师更加简便地同办公应用系统共享数据；而UNIX 平台上 NT 风格的用户界面，可使用户在 UNIX 平台上高效地处理复杂的工作。 4.专用知识的捕捉和重复使用 CATIA V5结合了显式知识规则的优点，可在设计过程中交互式捕捉设计意图，定义产品的性能和变化。隐式的经验知识变成了显式的专用知识，提高了设计的

7、自动化程度，降低了设计错误的风险。 5.给现存客户平稳升级 CATIA V4和 V5具有兼容性，两个系统可并行使用。对于现有的 CATIA V4用户，V5 年引领他们迈向 NT世界。对于新的 CATIA V5客户，可充分利用 CATIA V4成熟的后续应用产品，组成一个完整的产品开发环境。2SolidWorks solidworks 是生信国际有限公司推出的基于 windows 的机械设计软件。生信公司是一家专业化的信息高速技术服务公司，在信息和技术方面一直保持与国际 cad/cae/cam/pdm 市场同步。该公司提倡的“ 基于 windows 的 cad/cae/cam/pdm 桌面集成系

8、统”是以 windows 为平台，以 solidworks 为核心的各种应用的集成，包括结构分析、运动分析、工程数据管理和数控加工等，为中国企业提供了梦寐以求的解决方案。 solidworks 是微机版参数化特征造型软件的新秀，该软件旨在以工作站版的相应软件价格的1/41/5 向广大机械设计人员提供用户界面更友好，运行环境更大众化的实体造型实用功能。 solidworks 是基于 windows 平台的全参数化特征造型软件，它可以十分方便地实现复杂的三维零件实体造型、复杂装配和生成工程图。图形界面友好，用户上手快。该软件可以应用于以规则几何形体为主的机械产品设计及生产准备工作中，其价位适中。3

9、UniGraphics(UG) UG 是 Unigraphicssolutions 公司的拳头产品。该公司首次突破传统 CAD/CAM 模式，为用户提供一个全面的产品建模系统。在 UG 中，优越的参数化和变量化技术与传统的实体、线框和表面功能结合在一起，这一结合被实践证明是强有力的，并被大多数 cad/cam 软件厂商所采用。 UG 最早应用于美国麦道飞机公司。它是从二维绘图、数控加工编程、曲面造型等功能发展起来的软件。90 年代初，美国通用汽车公司选中 ug 作为全公司的 CAD/CAE/CAM/CIM 主导系统，这进一步推动了 UG 的发展。1997年10月 Unigraphicssolu

10、tions 公司与 Intergraph 公司签约，合并了后者的机械 CAD产品，将微机版的 solidedge 软件统一到 parasolid 平台上。由此形成了一个从低端到高端，兼有 unix 工作站版和 windowsnt 微机版的较完善的企业级 CAD/CAM/CAE/PDM 集成系统。4AutoCAD autocad 是 autodesk 公司的主导产品。autodesk 公司是世界第四大pc 软件公司。目前在 cad/cae/cam 工业领域内，该公司是拥有全球用户量最多的软件供应商，也是全球规模最大的基于 pc 平台的 cad 和动画及可视化软件企业。autodesk 公司的软件

11、产品已被广泛地应用于机械设计、建筑设计、影视制作、视频游戏开发以及 web 网的数据开发等重大领域。 autocad 是当今最流行的二维绘图软件，它在二维绘图领域拥有广泛的用户群。autocad 有强大的二维功能，如绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发等功能，同时有部分三维功能。autocad 提供 autolisp、ads、arx 作为二次开发的工具。在许多实际应用领域( 如机械、建筑、电子)中，一些软件开发商在autocad 的基础上已开发出许多符合实际应用的软件。目前，autodesk 公司已经发布autocad2008。5Pro/Engineer pro/engineer

12、 系统是美国参数技术公司(parametrictechnologycorporation，简称 ptc)的产品。ptc 公司提出的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念改变了机械 cad/cae/cam 的传统观念，这种全新的概念已成为当今世界机械 cad/cae/cam 领域的新标准。利用该概念开发出来的第三代机械 cad/cae/cam产品 pro/engineer 软件能将设计至生产全过程集成到一起，让所有的用户能够同时进行同一产品的设计制造工作，即实现所谓的并行工程。 pro/engineer 系统主要功能如下: (1)真正的全相关性，任何地方的修改都会自动反映到所有相关地方。 (

13、2)具有真正管理并发进程、实现并行工程的能力。 (3)具有强大的装配功能，能够始终保持设计者的设计意图。 (4)容易使用，可以极大地提高设计效率。 pro/engineer 系统用户界面简洁，概念清晰，符合工程人员的设计思想与习惯。整个系统建立在统一的数据库上，具有完整而统一的模型。pro/engineer 建立在工作站上，系统独立于硬件，便于移植。6 MDT mdt 是 autodesk 公司在 pc 平台上开发的三维机械 cad 系统。它以三维设计为基础，集设计、分析、制造以及文档管理等多种功能为一体；为用户提供了从设计到制造一体化的解决方案。 mdt 主要功能特点如下： (1)基于特征的

14、参数化实体造型。用户可十分方便地完成复杂三维实体造型，可以对模型进行灵活地编辑和修改。 (2)基于 nurbs 的曲面造型，可以构造各种各样的复杂曲面，以满足如模具设计等方面对复杂曲面的要求。 (3)可以比较方便地完成几百甚至上千个零件的大型装配。 (4)mdt 提供相关联的绘图和草图功能，提供完整的模型和绘图的双向联结。 该软件的推出受到广大用户的普遍欢迎。由于该软件与 autocad 同时出自 autodesk 公司，因此两者完全融为一体，用户可以方便地实现三维向二维的转换。mdt 为 autocad 用户向三维升级提供了一个较好的选择。7Cimatron cimatroncad/cam

15、系统是以色列 cimatron 公司的 cad/cam/pdm 产品，是较早在微机平台上实现三维 cad/cam 全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面，优良的三维造型、工程绘图，全面的数控加工，各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。 cimatroncad/cam 系统自从80年代进入市场以来，在国际上的模具制造业备受欢迎。近年来，cimatron 公司为了在设计制造领域发展，着力增加了许多适合设计的功能模块，每年都有新版本推出，市场销售份额增长很快。8. Solidedge solidedge 是真正 windows 软件。它不是将工作站软件生硬地搬到windows 平台上

16、，而是充分利用 windows 基于组件对象模型(com)的先进技术重写代码。 solidedge 与 MicrosoftOffice 兼容，与 windows 的 ole 技术兼容，这使得设计师们在使用cad 系统时，能够进行 windows 下字处理、电子报表、数据库操作等。 solidedge 具有友好的用户界面，它采用一种称为 smartribbon 的界面技术，用户只要按下一个命令按钮，既可以在 smartribbon 上看到该命令的具体的内容和详细的步骤，同时在状态条上提示用户下一步该做什么。 solidedge 是基于参数和特征实体造型的新一代机械设计 cad系统，它是为设计人员

17、专门开发的，易于理解和操作的实体造型系统。9.I-deas i-deas 是美国 sdrc 公司开发的 cad/cam 软件。该公司是国际上著名的机械 cad/cae/cam 公司，在全球范围享有盛誉，国外许多著名公司，如波音、索尼、三星、现代、福特等公司均是 sdrc 公司的大客户和合作伙伴。 i-deasmasterseries5是高度集成化的 cad/cae/cam 软件系统。它帮助工程师以极高的效率，在单一数字模型中完成从产品设计、仿真分析、测试直至数控加工的产品研发全过程。i-deas 是全世界制造业用户广泛应用的大型 cad/cae/cam 软件。 i-deas 在 cad/cae

18、 一体化技术方面一直雄居世界榜首，软件内含诸如结构分析、热力分析、优化设计、耐久性分析等真正提高产品性能的高级分析功能。 sdrc 也是全球最大的专业 cam 软件生产厂商。i-deascamand 是 cam 行业的顶级产品。i-deascamand 可以方便地仿真刀具及机床的运动，可以从简单的2轴、2.5轴加工到以7轴5 联动方式来加工极为复杂的工件表面，并可以对数控加工过程进行自动控制和优化。（二）国内软件 1.高华 cad 高华 cad 是由北京高华计算机有限公司推出的 cad 产品。该公司是由清华大学和广东科龙( 容声)集团联合创建的一个专门从事cad/cam/pdm/mis 集成系

19、统的研究、开发、推广、应用、销售和服务的专业化高技术企业。公司与国家 cad 支撑软件工程中心紧密结合，坚持走自主版权的民族软件产业的发展道路，以“用户的需要就是我们的需要”为承诺，在科研成果商品化方向迈出了可喜的一步。 高华cad 系列产品包括计算机辅助绘图支撑系统 ghdrafting、机械设计及绘图系统 ghmds、工艺设计系统 ghcapp、三维几何造型系统 ghgems、产品数据管理系统 ghpdms 及自动数控编程系统 ghcam。其中 ghmds 是基于参数化设计的 cad/cae/cam 集成系统，它具有全程导航、图形绘制、明细表的处理、全约束参数化设计、参数化图素拼装、尺寸标

20、注、标准件库、图像编辑等功能模块。ghgems5.0 曾获第二届全国自主版权 cad 支撑软件评测第一名。2 caxa 电子图板和 caxa-me 制造工程师 caxa 电子图板和 caxa-me 制造工程师软件的开发与销售单位是北京北航海尔软件有限公司(原北京航空航天大学华正软件研究所) 。该公司是从事 cad/cae/cam 软件与工程服务的专业化公司。 caxa 电子图板是一套高效、方便、智能化的通用中文设计绘图软件，可帮助设计人员进行零件图、装配图、工艺图表、平面包装的设计，适合所有需要二维绘图的场合，使设计人员可以把精力集中在设计构思上，彻底甩掉图板，满足现代企业快速设计、绘图、信息

21、电子化的要求。 caxa-me 是面向机械制造业的自主开发的、中文界面、三维复杂形面 cad/cam 软件。caxa 制造工程师1.0版于1996年推出，caxa-me2.0版于1998年3月发布，caxa-me2000版也已发布。3gs-cad98 gs-cad98是浙江大天电子信息工程有限公司开发的基于特征的参数化造型系统。该公司是国家科委高技术研究发展中心、浙江大学和中国航天总公司cad/cam 中心在杭州联合创建的高新技术研究、开发和应用企业。大天公司集软件开发、工程应用、信息系统集成和计算机类产品销售为一体，是从事 cad/capp/cam 工程数据库和 mis/oa 的开发、应用、

22、销售和服务的专业化高技术公司。 gs-cad98是一个具有完全自主版权、基于微机、中文 windows95/nt 平台的三维 cad 系统。该软件是在国家“七五”重大攻关及863/cims 主题目标产品开发成果的基础上，参照 solidworks 的用户界面风格及主要功能开发完成的。它实现了三维零件设计与装配设计，工程图生成的全程关联，在任一模块中所做的变更，在其他模块中都能自动地做出相应变更。4金银花系统 金银花(lonicera) 系统是由广州红地技术有限公司开发的基于 step标准的 cad/cam 系统。该系统是国家科委863/cims 主题在“九五”期间科技攻关的最新研究成果。 该软

23、件主要应用于机械产品设计和制造中，它可以实现设计/制造一体化和自动化。该软件起点高，以制造业最高国际标准 iso-10303(step)为系统设计的依据。该软件采用面向对象的技术，使用先进的实体建模、参数化特征造型、二维和三维一体化、sdai 标准数据存取接口的技术;具备机械产品设计、工艺规划设计和数控加工程序自动生成等功能; 同时还具有多种标准数据接口，如 step、dxf 等; 支持产品数据管理(pdm) 。目前金银花系统的系列产品包括:机械设计平台 mda、数控编程系统 ncp、产品数据管理 pds、工艺设计工具 mpp。 机械设计平台 mda(mechanicaldesignassis

24、tant)是金银花系列软件之一，是二维和三维一体化设计系统。目前，mda1.7版已投放市场，mda99版也已发布。 “金银花”mda 在国内率先实现商品化，并向国外三维 cad 软件发出了强有力的挑战。5.开目 cad 开目 cad 是华工科技开目公司开发的具有自主版权的基于微机平台的cad 和图纸管理软件，它面向工程实际，模拟人的设计绘图思路，操作简便，机械绘图效率比 autocad 高得多。开目 cad 支持多种几何约束种类及多视图同时驱动，具有局部参数化的功能，能够处理设计中的过约束和欠约束的情况。开目 cad 实现了 cad、capp、cam的集成，适合我国设计人员的习惯，是全国 cad 应用工程主推产品之一。UG 主要适合于大型的汽车、飞机厂建立复杂的数模，而 PRO/E 主要适合于中小企业快速建立较为简单的数模。在建模较为复杂的时候，往往是任何参数都是没有用处的，我一般用 PRO/E 建立开始较为简单的线框、曲面，然后转到 ug 里面进行高级曲面的建立、倒角。由于产品反复更改，参数大多数都被删掉了。两种软件各有优点，应该混合建模才能达到最佳效果。零件较大、较复杂的时候，加工一般用 ug 做好数模， cimatron 做粗加工，ug精加工。