當(dāng)前世界上流行三維造型軟件

1、當(dāng)前世界上流行三維造型軟件機(jī)械0903周維國(guó)一、EDS 的 I-DEAS 軟件原SDRC公司產(chǎn)品。I-DEAS提供多種著名軟件的接口，其中有用于線性和非線性有限元分析的MARC/Mentat II 軟件接口；專用于三維設(shè)計(jì)造型的Alias Designer軟件接口等。I-DEAS軟件現(xiàn)廣泛應(yīng)用于汽車，家電產(chǎn)品及工業(yè)制造業(yè)的復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、 測(cè)試、加工方面。I- DEAS軟件的曲面造型完全基于NURBS幾何定義的，它提供了一組豐富的曲線曲面生成工具用以放樣、掃掠、縫合曲面，能對(duì)曲面形狀進(jìn)行靈活控制。在建立在三維實(shí)體模型時(shí)，采用了草圖設(shè)計(jì)的概念， 軟件的人機(jī)界面能盡可能地模擬設(shè)計(jì)人員所用習(xí)

2、慣采用的概 念化思維過(guò)程，比較易學(xué)易用。I-DEAS軟件將所有模塊有機(jī)地集成一體，輔以組數(shù)據(jù)管理 器(TDM)等功能，為設(shè)計(jì)人員提供了并行設(shè)計(jì)工程的環(huán)境，設(shè)計(jì)人員之間可便利地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)資源共享。I-DEAS提供一套基于因特網(wǎng)的系統(tǒng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案，包含全部的數(shù)字化生產(chǎn)開(kāi)發(fā)流程。I-DEAS是可升級(jí)的、集成的、協(xié)同電子機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化 (e-MDA)解決方案。I-DEAS 使 用數(shù)字化主模型技術(shù)，這種卓越的能力將幫助客戶在設(shè)計(jì)早期階段就能從“可制造性”的角度更加全面地理解產(chǎn)品?？v向及橫向的產(chǎn)品信息都包含在數(shù)字化主模型中，這樣，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程中的每一個(gè)部門(mén)都將更容易地進(jìn)行有關(guān)全部產(chǎn)品信息的交

3、流，這些部門(mén)包括：制造與生產(chǎn)，市場(chǎng)，管理及供應(yīng)商等。、EDS的UG軟件UG是源于美國(guó)麥道(MD)公司的產(chǎn)品，是由美國(guó)通用汽車公司EDS分部的獨(dú)立子公司Uni graphic Solutio ns開(kāi)發(fā)的，它集成了美國(guó)航空航天、汽車工業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，成為機(jī)械集成化 CAD/CAE/CAM 主流軟件之一。主要應(yīng)用在航空航天、汽車、通用機(jī)械、模具、家電等領(lǐng) 域。采用基于約束的特征建模和傳統(tǒng)的幾何建模為一體的復(fù)合建模技術(shù)。在曲面造型、數(shù)控加工方面是強(qiáng)項(xiàng)，但在分析方面較為薄弱。但UG提供了分析軟件 NASTRAN、ANSYS、PATRAN接口；機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)軟件IDAMS 接口；注塑模分析軟件MOLDFLOW 接口

4、等。Uni graphics提供給公司一個(gè)從設(shè)計(jì)、分析到制造的完全的數(shù)字的產(chǎn)品模型。應(yīng)用廣泛 操作簡(jiǎn)潔，智能。主要特性1、知識(shí)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化所謂知識(shí)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)化(KDA)就是獲取過(guò)程知識(shí)并用以推動(dòng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的自動(dòng)化。捕捉并反復(fù)利用知識(shí)是Uni graphics 最重要的特征。它反映了我們對(duì)客戶不變的承諾，并始終保護(hù)客戶在研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和人員上的投資。在自動(dòng)化環(huán)境中運(yùn)用知識(shí)的方式使Uni graphics 有別于其它任何產(chǎn)品。KDA是一個(gè)革命性的工具，它不僅使知識(shí)捕捉成為可能，并使這一過(guò)程更為有效、實(shí)用和有力。通過(guò)將工程過(guò)程中可重復(fù)的片斷自動(dòng)化，同時(shí)幫助那些缺乏經(jīng)驗(yàn)的工程師解決復(fù)雜的問(wèn)題，KDA縮

5、短了產(chǎn)品運(yùn)行的周期。2、系統(tǒng)化造型使用參數(shù)化造型，客戶只要簡(jiǎn)單地修改模型的尺寸標(biāo)注，就能看到該零件各種不同的形狀和尺寸，而使用系統(tǒng)化造型， 客戶就能夠通過(guò)改變產(chǎn)品中任何工件，進(jìn)行各種變形，來(lái)查看完整的產(chǎn)品及其生產(chǎn)過(guò)程。制造企業(yè)除了設(shè)計(jì)零件之外，還要進(jìn)行裝配、子裝配以及構(gòu)件的設(shè)計(jì)。Uni graphics技術(shù)將參數(shù)化造型技術(shù)提升到更為高級(jí)的系統(tǒng)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的層面上。系統(tǒng)級(jí)的設(shè)計(jì)參數(shù)將由產(chǎn)品向下驅(qū)動(dòng)其子系統(tǒng)、裝配以及最終的構(gòu)件。對(duì)于產(chǎn)品定義模板的修改將通過(guò)自動(dòng)化的途徑， 控制折射到所有相關(guān)的系統(tǒng)和構(gòu)件之上。3、集成化協(xié)作制造企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品，通常是集體協(xié)作的結(jié)晶。Uni graphics涵蓋了支持您將

6、擴(kuò)展產(chǎn)品開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)、客戶以及供應(yīng)鏈納入產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程的所有技術(shù)。4、開(kāi)放式設(shè)計(jì)Uni graphics對(duì)其它CAD系統(tǒng)是開(kāi)放的，甚至還為其它計(jì)算機(jī)輔助工具提供了基礎(chǔ)技術(shù)，這樣客戶就可以同整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中涉及到的其它系統(tǒng)輕松地交換數(shù)據(jù)。Uni graphics 拓寬了您獲取設(shè)計(jì)信息的途徑，它允許您將幾何規(guī)則和約束直接應(yīng)用于所有模型，不論它們來(lái)自何處。此外，Uni graphics還具備良好的柔韌性，它根據(jù)客戶特定的工作環(huán)境和手頭上特 定的工作，來(lái)組合不同的建模方法。5、實(shí)踐驗(yàn)證的應(yīng)用工具從概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品內(nèi)加工，Uni graphics產(chǎn)品豐富的功能與繼承的深度都是無(wú)可比擬的。先進(jìn)的CAD/CAM/CA

7、E 軟件集成了客戶的最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和過(guò)程，Uni graphics 為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期的每一個(gè)領(lǐng)域都提供了一流的解決方案。如今，數(shù)以千記的客戶-從生產(chǎn)航空航天產(chǎn)品到生產(chǎn)日用消費(fèi)品的全球領(lǐng)導(dǎo)工，都正受益于這一解決方案所帶來(lái)的價(jià)值，它們使用這個(gè)軟件進(jìn)行新穎而高質(zhì)量的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，并能夠快速超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，率先將產(chǎn)品投放市場(chǎng)。三、PTC 的 Pro/ENGINEER 軟件Pro/ Engineer:（高端三維CAD）它是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司（PTC）1988年的產(chǎn)品，是世界上 最大的三維CAD軟件，具有先進(jìn)的參數(shù)化設(shè)計(jì)、基于特征設(shè)計(jì)的實(shí)體造型、單一數(shù)據(jù)庫(kù)和 便于移植設(shè)計(jì)思想的特點(diǎn)，用戶界面友好，符合工程技術(shù)人員的機(jī)

8、械設(shè)計(jì)思想，能將整個(gè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程集成在一起。 最近幾年P(guān)ro/ E已成為三維機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域里最富有魅力的軟件， 自1990年代中期，國(guó)內(nèi)許多大型企業(yè)開(kāi)始選用Pro/ENGINEER，發(fā)展至今，已擁有相當(dāng)大的用戶群，尤其是在中國(guó)模具工廠得到了非常廣泛的應(yīng)用。（從軟件的三維造型特點(diǎn)來(lái)看UG屬于復(fù)合建模，適于復(fù)雜的曲面設(shè)計(jì)；Pro/E ngin eer軟件采用全參數(shù)化造型技術(shù)，比較適于零件相對(duì)簡(jiǎn)單，部件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。）主要特性1、全相關(guān)性Pro/ENGINEER 的所有模塊都是全相關(guān)的。這就意味著在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中某一處進(jìn)行 的修改，能夠擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)自動(dòng)更新所有的工程文檔，包括裝配

9、體、設(shè)計(jì)圖紙， 以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵(lì)在開(kāi)發(fā)周期的任一點(diǎn)進(jìn)行修改，卻沒(méi)有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開(kāi)發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。2、基于特征的參數(shù)化造型Pro/ENGINEER 使用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些 普通的機(jī)械對(duì)象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進(jìn)行修改。例如：設(shè)計(jì)特征有弧、圓角、倒角等等，它們對(duì)工程人員來(lái)說(shuō)是很熟悉的，因而易于使用。裝配、加工、制造以及其它學(xué)科 都使用這些領(lǐng)域獨(dú)特的特征。通過(guò)給這些特征設(shè)置參數(shù)(不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性)，然后修改參數(shù)很容易的進(jìn)行多次設(shè)計(jì)疊代，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。3、數(shù)據(jù)管理加速投放市場(chǎng)，需要在較

10、短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實(shí)現(xiàn)這種效率， 必須允許多個(gè)學(xué)科的工程師同時(shí)對(duì)同一產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開(kāi)發(fā)研制，正是專門(mén)用于管理并行工程中同時(shí)進(jìn)行的各項(xiàng)工作，由于使用了Pro/ENGINEER 獨(dú)特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。4、裝配管理Pro/ENGINEER 的基本結(jié)構(gòu)能夠使您利用一些直觀的命令，例如“嚙合”、“插入”、“對(duì)齊”等很容易地把零件裝配起來(lái)，同時(shí)保持設(shè)計(jì)意圖。高級(jí)的功能支持大型復(fù)雜裝配體的構(gòu) 造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。5、易于使用菜單以直觀的方式聯(lián)級(jí)出現(xiàn)，提供了邏輯選項(xiàng)和預(yù)先選取的最普通選項(xiàng)，同時(shí)還提供了簡(jiǎn)短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容

11、易學(xué)習(xí)和使用。6、常用模塊Pro/DESIGNIER 是工業(yè)設(shè)計(jì)模塊的一個(gè)概念設(shè)計(jì)工具，能夠使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員快速、容易的創(chuàng)建、評(píng)價(jià)和修改產(chǎn)品的多種設(shè)計(jì)概念?？梢陨筛呔鹊那鎺缀文Ｐ停⒛軌蛑苯觽魉偷綑C(jī)械設(shè)計(jì)和/或原型制造中。Pro/NETWORK ANIMTOR通過(guò)把動(dòng)畫(huà)中的幀頁(yè)分散給網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)處理器來(lái)進(jìn)行渲染，大大的加快了動(dòng)畫(huà)的產(chǎn)生過(guò)程。四、SolidWorks由美國(guó)SolidWorks公司基于 Windows平臺(tái)全參數(shù)化特征造型開(kāi)發(fā)的Soildworks軟件仲端三維 CAD)。SolidWorks 一貫倡導(dǎo)三維 CAD軟件的易用性、高效性，作為機(jī)械CAD的發(fā)展方向，易學(xué)易用、界面友好的

12、三維設(shè)計(jì)軟件Solidworks在三維領(lǐng)域中占有不可忽視的地位。Solidworks是一個(gè)基于三維造型的設(shè)計(jì)軟件，它的設(shè)計(jì)思路是：實(shí)體造型一虛擬裝 配一二維圖紙。你可以畫(huà)出3D效果的零件圖，而不是二維的圖紙， 可以用這些3D零件生成 二維的圖紙和三維的裝配圖。通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口， Solidworks可以很容易地將市場(chǎng)上幾乎所 有的機(jī)械CAD軟件集成到其設(shè)計(jì)環(huán)境中來(lái)，其支持的數(shù)據(jù)類型有：IGES、DXF、DWG、SAT(ACSI)、STEP、STL、VDAFS(VDA) 、VRML、Parasolid 等。Solidworks 可通過(guò)讀取 AutoCAD的二維DWG圖形文件作為旋轉(zhuǎn)、拉伸、掃描、

13、放樣的草圖，很方便地解決從二 維向三維的過(guò)渡問(wèn)題。其應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，從模具設(shè)計(jì)、包裝、 機(jī)械設(shè)計(jì)及家電產(chǎn)品設(shè)計(jì)等都有應(yīng)用。主要特性1、“全動(dòng)感的”用戶界面只有 SolidWorks 才提供了一整套完整的動(dòng)態(tài)界面和鼠標(biāo)拖動(dòng)控制?！叭珓?dòng)感的”用戶界面減少了設(shè)計(jì)步驟，減少了多余的對(duì)話框，從而避免了了界面的凌亂。嶄新的屬性管理員用來(lái)高效地管理整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程和步驟的。屬性管理員包含所有的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和參數(shù)，而且操作方便、界面直觀。用 SolidWorks資源管理器可以方便地管理CAD 文件。SolidWorks資源管理器是唯一一個(gè)同Windows 資源器類似的CAD文件管理器。2、裝配設(shè)計(jì)在SolidWor

14、ks中，當(dāng)生成新零件時(shí)，你可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系。 在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計(jì)和修改零部件。對(duì)于超過(guò)一萬(wàn)個(gè)零部件的大型裝配體， SolidWorks 的性能得到極大的提高。SolidWorks 可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有運(yùn)動(dòng)，并且可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的 干涉檢查和間隙檢測(cè)。用智能零件技術(shù)自動(dòng)完成重復(fù)設(shè)計(jì)。智能零件技術(shù)是一種嶄新的技術(shù)，用來(lái)完成諸如將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的螺栓裝入螺孔中，而同時(shí)按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。鏡像部件是SolidWorks技術(shù)的巨大突破。鏡像部件能產(chǎn)生基于已有零部件（包括具有 派生關(guān)系或與其他零件具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的零件）的新的零部件。SolidWor

15、ks用捕捉配合的智能化裝配技術(shù)來(lái)加快裝配體的總體裝配。智能化裝配技術(shù) 能夠自動(dòng)地捕捉并定義裝配關(guān)系。3、工程圖SolidWorks 提供了生成完整的、車間認(rèn)可的詳細(xì)工程圖的工具。工程圖是全相關(guān)的， 當(dāng)你修改圖紙時(shí)，三維模型、各個(gè)視圖、裝配體都會(huì)自動(dòng)更新。從三維模型中自動(dòng)產(chǎn)生工程圖，包括視圖、尺寸和標(biāo)注。增強(qiáng)了的詳圖操作和剖視圖，包括生成剖中剖視圖、部件的圖層支持、 熟悉的二維草圖功能、以及詳圖中的屬性管理員。使用RapidDraft技術(shù)，可以將工程圖與三維零件和裝配體脫離，進(jìn)行單獨(dú)操作，以加 快工程圖的操作，但保持與三維零件和裝配體的全相關(guān)。用交替位置顯示視圖能夠方便地顯示零部件的不同的位置，

16、以便了解運(yùn)動(dòng)的順序。 交替位置顯示視圖是專門(mén)為具有運(yùn)動(dòng)關(guān)系的裝配體而設(shè)計(jì)的獨(dú)特的工程圖功能。4、零件建模SolidWorks提供了無(wú)與倫比的、基于特征的實(shí)體建模功能。通過(guò)拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁特 征、高級(jí)抽殼、特征陣列以及打孔等操作來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)特征和草圖的動(dòng)態(tài)修改，用拖拽的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的設(shè)計(jì)修改。三維草圖功能為掃描、放樣生成三維草圖路徑，或?yàn)楣艿?、電纜、線和管線生成路徑。5、曲面建模利用共享的布局草圖和多樣的多體結(jié)構(gòu)，SolidWorks為用戶設(shè)計(jì)過(guò)程中提供了最大的靈活性。SolidWorks目前是世界上唯一一家機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，能夠在特征層面上對(duì)多體結(jié)構(gòu) 進(jìn)行控制的。這使得用戶能夠在制造之

17、前對(duì)設(shè)計(jì)的潛在問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估，在更高的層面上對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行控制。通過(guò)SolidWorks 帶控制線的掃描、放樣、填充以及拖動(dòng)可控制的相切操作產(chǎn)生復(fù)雜的 曲面?？梢灾庇^地對(duì)曲面進(jìn)行修剪、延伸、倒角和縫合等曲面的操作。6、有限元分析SolidWorks 是世界上第一家將結(jié)構(gòu)分析的功能嵌在CAD環(huán)境中的軟件公司。COSMOSXpress 模塊使得使用 SolidWorks 軟件的設(shè)計(jì)和工程隊(duì)伍可以直接對(duì)設(shè)計(jì)的零 件進(jìn)行有限元分析，對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行評(píng)估，而不必花大量的時(shí)間和金錢(qián)制造昂貴的樣機(jī)。內(nèi)核的比較:一、用于CAD/CAM/CAE 應(yīng)用程序的 GRANITE建模和互操作性內(nèi)核。構(gòu)建專用的 CAD/CAM

18、/CAE 軟件應(yīng)用程序并非易事：CAD程序的不兼容性和缺乏關(guān)聯(lián)的互操作性構(gòu)成了巨大的障礙。PTC提供的GRANITE 建模和互操作性內(nèi)核消除了這些CAD軟件不兼容性問(wèn)題。在GRANITE之上構(gòu)建的應(yīng)用程序可以讀取Pro/ENGINEER文件，以及其他標(biāo)準(zhǔn)的 CAD 程序格式，包括IGES、STEP、VDA-FS、ACIS SAT、Parasolid 和JT。使用 GRANITE 的開(kāi)發(fā)人員可以訪問(wèn)在Pro/ENGINEER 中使用的相同幾何圖形庫(kù)和其他格式，并能享受到開(kāi)發(fā)基于特征的幾何建模應(yīng)用程序的全面支持。在堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) -GRANITE 上構(gòu)建自己的 CAD應(yīng)用程序。? 通過(guò)基于特征的 3D幾何曲面和實(shí)體建模內(nèi)核簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)? 完整的R&D解決方案，包含用于快速調(diào)試和建立原型的工具集以及內(nèi)置的轉(zhuǎn)換器? 將原始的Pro/ENGINEER 零件和組件文件直接讀入到商用或內(nèi)部應(yīng)用程序中，而無(wú)需使用 Pro/ENGINEER 的許可證? 推動(dòng)在構(gòu)筑于 Granite之上的多個(gè)應(yīng)用程序之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)更新? 通過(guò)在各種不同環(huán)境的應(yīng)用程序之間共享來(lái)自CAD程序的原始數(shù)據(jù)，減少了互操作性方面的費(fèi)用? 用C+、Java和COM 接口來(lái)訪問(wèn)結(jié)構(gòu)和綁定二、Parasolid核心介紹Parasolid 是一個(gè)業(yè)界領(lǐng)先的實(shí)體建模核心產(chǎn)品，