北京同安科技开发公司:3D入门——我该学哪个机械设计软件
来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/03 05:55:18
对于许多想要涉足三维机械设计的初学者来说,脑海中闪现出的第一个问题就是:我该学习那个三维软件?实际上,这个困扰了许多中国三维爱好者的问题,同样也是一个世界性的问题。准确地说,关于这个问题,并没有一个确定的答案,就像一千个读者就是一千个哈姆雷特,到底哪一个好,其实没有定论,这要看你在哪一行,做哪一样工作。
没有最好的,只有最合适的!!!
作者简要地比较了几种目前国际国内最为流行的三维软件,这包括: CATIA 、 UG 、 ProE 、 SolidEdges 、 CAXA2D&3D 、 Inventer 、 SolidWorks 等,当然还有很多在中国不是很流行的软件如 TOPSolid , Think3 等。详细说明了它们各自的特点、差异以及用途,对各自的优势与弱点也有说明,甚至对于获得工作机会等话题也有说明。尽管这只是作者个人的观点,但对中国的三维机械设计爱好者们,特别是那些初学者们却不失为一篇好的入门文章。通过这篇文章,大家可以了解当今三维制作的趋势,什么是三维制作的高端和低端、哪些是当今世界上主流的三维软件,各种软件的主要应用领域,各自的特点、优缺点以及就业前景等,希望这篇文章对广大的中文用户了解三维软件、进而做出自己明智的选择能够有所帮助。
一、相关术语介绍
CAX :是计算机辅助设计 ( Computer Aided Design , CAD )、计算机辅助工程( Computer Aided Engineering ,简称 CAE )、计算机辅助制造( Computer Aided Manufacture , CAM )、计算机辅助工艺计划 (Computer Aided Process Planning ,简称 CAPP) 、产品数据管理 (Product Data Management ,简称 PDM) 、 PLM( 产品全生命周期管理 )
ERP :是企业资源计划 Enterprise Resource Planning
MRP 是物料需求计划 Material Requirement Planning , MRP 可以说是 ERP 的核心部分。
MRP Ⅱ 把传统的帐务处理同发生帐务的事务结合起来,不仅说明帐务的资金现状,而且追溯资金的来龙去脉
PLM :产品全生命周期管理
二、机械设计软件核心介绍
软件主要两种内核 Parasolid 和 ACIS
1 、 Parasolid 内核是由 Unigraphics Solutions Inc 在 Cambridge, England 开发的,
用于它的 Unigraphics 和 Solid Edge 产品中。
Parasolid 是一个严格的边界表示的实体建模模块, 它支持实体建模,
通用的单元建模和集成的自由形状曲面 / 片体建模。
Parasolid 有较强的造型功能,
2 、 ACIS 是由美国 Spatial Technology 公司推出的, Spatial Technology 公司成立于 1986 年,
并于 1990 年首次推出 ACIS 。
ACIS 最早的开发人员来自美国 Three Space 公司,
而 Three Space 公司的的创办人来自于 Shape Data 公司, )
因此 ACIS 必然继承了 Romulus 的核心技术。
ACIS 的重要特点是支持线框、曲面、实体统一表示的非正则形体造型技术,能够处理非流形形体。
三、软件公司介绍
1 、 Autodesk 是世界最大的设计软件和数字内容创建公司,始建于 1982 年。用于建筑设计、土地资源开发、生产、公用设施、通信、媒体和娱乐。
( 1 ) Autodesk
AutoCAD ( Auto Computer Aided Design )是美国 Autodesk 公司首次于 1982 年生产的自动计算机辅助设计软件,用于二维绘图、详细绘制、设计文档和基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。 .dwg 文件格式成为二维绘图的事实标准格式。
AutoCAD 软件具有如下特点:
(1) 具有完善的图形绘制功能。
(2) 有强大的图形编辑功能。
(3) 可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。
(4) 可以进行多种图形格式的转换,具有较强的数据交换能力。
(5) 支持多种硬件设备。
(6) 支持多种操作平台
(7) 具有通用性、易用性,适用于各类用户此外,从 AutoCAD2000 开始,该系统又增添了许多强大的功能,如 AutoCAD 设计中心( ADC )、多文档设计环境( MDE )、 Internet 驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能,从而使 AutoCAD 系统更加完善 ...
基本功能
( 1 )平面绘图
能以多种方式创建直线、圆、椭圆、多边形、样条曲线等基本图形对象。
· 绘图辅助工具。 AutoCAD 提供了正交、对象捕捉、极轴追踪、捕捉追踪等绘图辅助工具。正交功能使用户可以很方便地绘制水平、竖直直线,对象捕捉可 帮助拾取几何对象上的特殊点,而追踪功能使画斜线及沿不同方向定位点变得更加容易。
( 2 )编辑图形
AutoCAD 具有强大的编辑功能,可以移动、复制、旋转、阵列、拉伸、延长、修剪、缩放对象等。
· 标注尺寸。可以创建多种类型尺寸,标注外观可以自行设定。
· 书写文字。能轻易在图形的任何位置、沿任何方向书写文字,可设定文字字体、倾斜角度及宽度缩放比例等属性。
· 图层管理功能。图形对象都位于某一图层上,可设定图层颜色、线型、线宽等特性。
( 3 )三维绘图
可创建 3D 实体及表面模型,能对实体本身进行编辑。
· 网络功能。可将图形在网络上发布,或是通过网络访问 AutoCAD 资源。
· 数据交换。 AutoCAD 提供了多种图形图像数据交换格式及相应命令。
二次开发。 AutoCAD 允许用户定制菜单和工具栏,并能利用内嵌语言 Autolisp 、 Visual Lisp 、 VBA 、 ADS 、 ARX 等进行二次开发
( 4 )应用领域
工程制图:建筑工程、装饰设计、环境艺术设计、水电工程、土木施工等等。
工业制图:精密零件、模具、设备等。
服装加工:服装制版。
电子工业:印刷电路板设计。
广泛应用于土木建筑、装饰装潢、城市规划、园林设计、电子电路、机械设计、服装鞋帽、航空航天、轻工化工等诸多领域。
( 5 )分类
在不同的行业中。 Autodesk 开发了行业专用的版本和插件,
在机械设计与制造行业中发行了 AutoCAD Mechanical 版本。
在电子电路设计行业中发行了 AutoCAD Electrical 版本。
在勘测、土方工程与道路设计发行了 Autodesk Civil 3D 版本。
而学校里教学、培训中所用的一般都是 AutoCAD Simplified 版本。
一般没有特殊要求的服装、机械、电子、建筑行业的公司都是用的 AutoCAD Simplified 版本。
所以 AutoCAD Simplified 基本上算是通用版本。
总结:
AutoCAD 属于学习机械设计的必学软件,是设计行业的通用标准软件。在二维绘图上面基本属于垄断地位。(机械其他二维绘图软可使用 CAXA ,中望等)
(2) Inventor Autodesk® Inventor™ 软件是一套全面的设计工具,用于创建和验证完整的数字样机;帮助制造商减少物理样机投入,以更快的速度将更多的创新产品推向市场。 优势: 1. DWG™ TrueConnect 2. 实用设计 3. 兼容 AutoCAD 4. 自动生成工程图 5. 自动更新工程图 6. BOM 表 7. 技术文档 8. 一流的渲染功能 9. 集成应力分析和仿真 10. 布线和布管 总结: Inventor 在这几年的发展比较迅速,当然这得益于 Autodesk 这棵大树,就发展来说还是挺受期待的,特别是加入了分析部分。 Inventor 的还有一大优势是数据交换比较方便,不管是和普通的机械设计软件还是动画制作软件都有比较好的接口,可以防止数据的丢失。就工作而言现阶段用 Inventor 软件的公司和个人还比较少, 对电脑的要求比较高。 CATIA 是法国达索公司的产品开发旗舰解决方案。作为 PLM 协同解决方案的一个重要组成部分,它可以帮助制造厂商设计他们未来的产品,并支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。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 和 Windows 两种平台。 产品及服务 模块化的 CATIA 系列产品旨在满足客户在产品开发活动中的需要,包括风格和外型设计、机械设计、设备与系统工程、管理数字样机、机械加工、分析和模拟。 CATIA 产品基于开放式可扩展的 V5 架构。 通过使企业能够重用产品设计知识,缩短开发周期, CATIA 解决方案加快企业对市场的需求的反应。自 1999 年以来,市场上广泛采用它的数字样机流程,从而使之成为世界上最常用的产品开发系统。 CATIA 系列产品已经在七大领域里成为首要的 3D 设计和模拟解决方案:汽车、航空航天、船舶制造、厂房设计、电力与电子、消费品和通用机械制造。 核心技术 设计对象的混合建模:在 CATIA 的设计环境中,无论是实体还是曲面,做到了真正的互操作; 变量和参数化混合建模:在设计时,设计者不必考虑如何参数化设计目标, CATIA 提供了变量驱动及后参数化能力。 几何和智能工程混合建模:对于一个企业,可以将企业多年的经验积累到 CATIA 的知识库中,用于指导本企业新手,或指导新车型的开发,加速新型号推向市场的时间。 CATIA 具有在整个产品周期内的方便的修改能力,尤其是后期修改性 无论是实体建模还是曲面造型,由于 CATIA 提供了智能化的树结构,用户可方便快捷的对产品进行重复修改,即使是在设计的最后阶段需要做重大的修改,或者是对原有方案的更新换代,对于 CATIA 来说,都是非常容易的事。 CATIA 所有模块具有全相关性 CATIA 的各个模块基于统一的数据平台,因此 CATIA 的各个模块存在着真正的全相关性,三维模型的修改,能完全体现在二维,以及 有限元 分析,模具和数控加工的程序中。 并行工程的设计环境使得设计周期大大缩短 CATIA 提供的多模型链接的工作环境及混合建模方式,使得并行工程设计模式已不再是新鲜的概念,总体设计部门只要将基本的结构尺寸发放出去,各分系统的人员便可开始工作,既可协同工作,又不互相牵连;由于模型之间的互相联结性,使得上游设计结果可做为下游的参考,同时,上游对设计的修改能直接影响到下游工作的刷新。实现真正的并行工程设计环境。 CATIA 覆盖了产品开发的整个过程 CATIA 提供了完备的设计能力:从产品的概念设计到最终产品的形成,以其精确可靠的解决方案提供了完整的 2D 、 3D 、参数化混合建模及数据管理手段,从单个零件的设计到最终电子样机的建立;同时,作为一个完全集成化的软件系统, CATIA 将机械设计,工程分析及仿真,数控加工和 CATweb 网络应用解决方案有机的结合在一起,为用户提供严密的无纸工作环境,特别是 CATIA 中的针对汽车、摩托车业的专用模块 , 使 CATIA 拥有了最宽广的专业覆盖面,从而帮助客户达到缩短设计生产周期、提高产品质量及降低费用的目的。 主要功能和模块 CATIA 拥有远远强于其竞争对手的曲面设计模块,在此有必要介绍一下: 1.Generic Shape Design 简称 GSD ,创成式造型,非常完整的曲线操作工具和最基础的曲面构造工具,除了可以完成所有曲线操作以外,可以完成拉伸,旋转,扫描,边界填补,桥接,修补碎片,拼接,凸点,裁剪,光顺,投影和高级投影,倒角等功能,连续性最高达到 G2 ,生成封闭片体 Volume ,完全达到普通三维 CAD 软件曲面造型功能,比如 Pro/E 。完全参数化操作。 2.Free Style Surface 简称 FSS, 自由风格造型,几乎完全非参。除了包括 GSD 中的所有功能以外,还可完成诸如曲面控制点(可实现多曲面到整个产品外形同步调整控制点、变形),自由约束边界,去除参数,达到汽车 A 面标准的曲面桥接、倒角、光顺等功能,所有命令都可以非常轻松的达到 G2 。凭借 GSD 和 FSS , CATIA 曲面功能已经超越了所有 CAD 软件,甚至同为汽车行业竞争对手的 UG NX 。 3.Automotive Class A 4.FreeStyle Sketch Tracer 简称 FST ,自由风格草图绘制,可根据产品的三视图或照片描出基本外形曲线。 5.Digitized Shape Editor 简称 DSE ,数字曲面编辑器,根据输入的点云数据,进行采样,编辑,裁剪已达到最接近产品外形的要求,可生成高质量的 mesh 小三角片体。完全非参。 6.Quick Surface Reconstruction 快速曲面重构,根据输入的点云数据或者 mesh 以后的小三角片体,提供各种方式生成曲线,以供曲面造型,完全非参。 7.Shape Sculpter, 小三角片体外形编辑,可以对小三角片体进行各种操作,功能几乎强大到与 CATIA 曲面操作相同,完全非参。 8.Automotive BIW Fastening 汽车白车身紧固,设计汽车白车身各钣金件之间的焊接方式和焊接几何尺寸。 9.Image & Shape 可以像捏橡皮泥一样拖动,拉伸,扭转产品外形、增加 “ 橡皮泥块 ” 等方式以达到理想的设计外形。可以极其快速的完成产品外形概念设计。 1~9 包括在 Shape design & Styling 模块中 10.Healing Assistant 一个极其强大的曲面缝补工具,可以将各种破面缺陷自动找出并缝补。 总结: CATIA 的竞争对手包括UG NX,Pro/E,Topsolid, Cinmatron。其中NX和Pro/E与CATIA可谓三分天下。目前CATIA在设计与工程软件中占有最多的市场份额。这来源于其如此强大的客户来源和军工背景。与其竞争对手相比,CATIA的优势在于赏心悦目的界面,易用而强大的功能,在汽车、航空航天、造船等专用行业强大的功能支持等,IT老大IBM的全球销售合作。还有很重要的一点,就是来自CATIA母公司,达索系统Dassault Systemes其他兄弟软件的支持: 1. Delmia,强大的生产线规划和管理软件,配合Catia完成制造可行性分析和实施; 2. Enovia,强大的数据管理和设计支持系统 3. Smarteam,强大的PLM软件,与UGS Team Center并列为PLM最成功的软件,PLM的鼻祖。 4. VPM,设计数据共享平台,跨国公司各设计中心可使用此软件进行数据和信息状态共享 5. Solidworks,三维工程软件在全球中端市场的统治者,被达索公司收购后,成为打击其他中端软件的招牌武器,并且有效的支持高端软件CATIA在中低端市场的渗透 6. Abaqus,最强大的FEM软件之一,优势是非线性、动态、隐式计算,成为可以有效解决汽车与航空航天领域复杂问题的有效工具,与LS-DYNA并列为高端CAE软件2巨头。 CATIA 软件在飞机、汽车、大型水利行业都有比较广泛的运用,但软件架构过于庞大使软件的学习成本很高。需要花大量的时间和精力进行软件的学习。如果你有志于在飞机等设计行业发展的话 CAITA 是首要选择。 SolidWorks为达索系统(Dassault Systemes S.A)下的子公司,专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。达索公司是负责系统性的软件供应,并为制造厂商提供具有Internet整合能力的支援服务。该集团提供涵盖整个产品生命周期的系统,包括设计、工程、制造和产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统,著名的CATIAV5就出自该公司之手,目前达索的CAD产品市场占有率居世界前列。 关于SolidWorks SolidWorks公司成立于1993年,由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起,总部位于马萨诸塞州的康克尔郡(Concord,Massachusetts)内,当初的目标是希望在每一个工程师的桌面上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995年推出第一套SolidWorks三维机械设计软件至今,至2010年已经拥有位于全球的办事处,并经由300家经销商在全球140个国家进行销售与分销该产品。1997年,Solidworks被法国达索(Dassault Systemes)公司收购,作为达索中端主流市场的主打品牌。 SolidWorks 的发展和荣誉 SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统,由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势,SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新,公司也获得了很多荣誉。该系统在1995-1999年获得全球微机平台CAD系统评比第一名;从1995年至今,已经累计获得十七项国际大奖,其中仅从1999年起,美国权威的CAD专业杂志CADENCE连续4年授予SolidWorks最佳编辑奖,以表彰SolidWorks的创新、活力和简明。至此,SolidWorks所遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明,使用它,设计师大大缩短了设计时间,产品快速、高效地投向了市场。 由于SolidWorks出色的技术和市场表现,不仅成为CAD行业的一颗耀眼的明星,也成为华尔街青睐的对象。终于在1997年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将SolidWorks全资并购。公司原来的风险投资商和股东,以一千三百万美元的风险投资,获得了高额的回报,创造了CAD行业的世界纪录。并购后的SolidWorks以原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作,成为CAD行业一家高素质的专业化公司,SolidWorks三维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的CAD产品。 由于使用了Windows OLE技术、直观式设计技术、先进的parasolid内核(由剑桥提供)以及良好的与第三方软件的集成技术,SolidWorks成为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示,目前全球发放的SolidWorks软件使用许可约28万,涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品/消费品、离散制造等分布于全球100多个国家的约3万1千家企业。在教育市场上,每年来自全球4,300所教育机构的近145,000名学生通过SolidWorks的培训课程。 据世界上著名的人才网站检索,与其它3D CAD系统相比,与SolidWorks相关的招聘广告比其它软件的总合还要多,这比较客观地说明了越来越多的工程师使用SolidWorks,越来越多的企业雇佣SolidWorks人才。据统计,全世界用户每年使用SolidWorks的时间已达5500万小时。 在美国,包括麻省理工学院(MIT)、斯坦福大学等在内的著名大学已经把SolidWorks列为制造专业的必修课,国内的一些大学(教育机构)如清华大学、北京航空航天大学、北京理工大学、上海教育局等也在应用SolidWorks进行教学。 Solidworks 软件特点 Solidworks软件功能强大,组件繁多。 Solidworks 功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特点,使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够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。SolidWorks 不仅提供如此强大的功能,同时对每个工程师和设计者来说,操作简单方便、易学易用。 对于熟悉微软的Windows系统的用户,基本上就可以用SolidWorks 来搞设计了。SolidWorks独有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。SolidWorks资源管理器是同Windows资源管理器一样的CAD文件管理器,用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ,用户能在比较短的时间内完成更多的工作,能够更快地将高质量的产品投放市场。 在目前市场上所见到的三维CAD解决方案中,SolidWorks是设计过程比较简便而方便的软件之一。美国著名咨询公司Daratech所评论:“在基于Windows平台的三维CAD软件中,SolidWorks是最著名的品牌,是市场快速增长的领导者。” 在强大的设计功能和易学易用的操作(包括Windows风格的拖/放、点/击、剪切/粘贴)协同下,使用SolidWorks ,整个产品设计是可百分之百可编辑的,零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。 全动感用户界面 ★只有SolidWorks 才提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少设计步骤,减少了多余的对话框,从而避免了界面的零乱。 ★ 崭新的属性管理员用来高效地管理整个设计过程和步骤。属性管理员包含所有的设计数据和参数,而且操作方便、界面直观。 ★用SolidWorks资源管理器可以方便地管理CAD文件。SolidWorks资源管理器是唯一一个同Windows资源器类似的CAD文件管理器。 ★ 特征模版为标准件和标准特征,提供了良好的环境。用户可以直接从特征模版上调用标准的零件和特征,并与同事共享。 ★SolidWorks 提供的AutoCAD模拟器,使得AutoCAD用户可以保持原有的作图习惯,顺利地从二维设计转向三维实体设计。 配置管理 配置管理是SolidWorks软件体系结构中非常独特的一部分,它涉及到零件设计、装配设计和工程图。配置管理使得你能够在一个CAD文档中,通过对不同参数的变换和组合,派生出不同的零件或装配体。 协同工作 ★SolidWorks 提供了技术先进的工具,使得你通过互联网进行协同工作。 ★通过eDrawings方便地共享CAD文件。eDrawings是一种极度压缩的、可通过电子邮件发送的、自行解压和浏览的特殊文件。 ★通过三维托管网站展示生动的实体模型。三维托管网站是SolidWorks提供的一种服务,你可以在任何时间、任何地点,快速地查看产品结构。 ★SolidWorks 支持Web目录,使得你将设计数据存放在互联网的文件夹中,就象存本地硬盘一样方便。 ★用3D Meeting通过互联网实时地协同工作。3D Meeting是基于微软 NetMeeting的技术而开发的专门为SolidWorks设计人员提供的协同工作环境。 装配设计 ★在SolidWorks 中,当生成新零件时,你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里,可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体,SolidWorks 的性能得到极大的提高。 ★SolidWorks 可以动态地查看装配体的所有运动,并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。 ★用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术,用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中,而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。 ★镜像部件是SolidWorks 技术的巨大突破。镜像部件能产生基于已有零部件(包括具有派生关系或与其他零件具有关联关系的零件)的新的零部件。 ★SolidWorks 用捕捉配合的智能化装配技术,来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。 工程图 ★SolidWorks 提供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的,当你修改图纸时,三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。 ★从三维模型中自动产生工程图,包括视图、尺寸和标注。 ★增强了的详图操作和剖视图,包括生成剖中剖视图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能、以及详图中的属性管理员。 ★使用RapidDraft技术,可以将工程图与三维零件和装配体脱离,进行单独操作,以加快工程图的操作,但保持与三维零件和装配体的全相关。 ★ 用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置,以便了解运动的顺序。交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。 总结: 易学易用功能强大时Solidworks的一大特点,它会使你的学习成本降低。让你在较短的时间里面进入三维设计的大门,就功能而言可以满足机械设计的绝大部分工作,在现阶段使用Solidworks的人和公司呈现较大的增长,在中国及全球有广泛的应用客户。和Inventor一样对于超大型模型(10W零件)的处理能力还有待改善。 关于Pro/E proe是美国PTC公司旗下的产品Pro/Engineer软件的简称。Pro/E(Pro/Engineer操作软件)是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,简称PTC)的重要产品。是一款集CAD/CAM/CAE功能一体化的综合性三维软件,在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位,并作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广,是现今最成功的CAD/CAM软件之一。 总结: Pro/e是最早进入中国的三维机械设计软件之一,在沿海地区使用较多,沿海模具企业很多都使用Proe进行模具设计,但相对SW等三维软件来说其学习成本相对较高,要精通有一定的难度。不知是PTC公司推广不力还是其他原因,其MCAD市场份额呈下降趋势,但在PLM市场上WINCHILL是具有较强的市场竞争力。 关于UG UG(Unigraphics NX)是Siemens PLM Software公司出品的一个产品工程解决方案,它为用户的产品设计及加工过程提供了数字化造型和验证手段。Unigraphics NX针对用户的虚拟产品设计和工艺设计的需求,提供了经过实践验证的解决方案。这是一个交互式CAD/CAM(计算机辅助设计与计算机辅助制造)系统,它功能强大,可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构。它在诞生之初主要基于工作站,但随着PC硬件的发展和个人用户的迅速增长,在PC上的应用取得了迅猛的增长,目前已经成为模具行业三维设计的一个主流应用。 总结: UG也是最早进入中国的三维机械设计软件之一,经过多年的发展及资本运作以后现在归属于Siemens 集团,其主要应用在汽车行业及发动机行业,在CAM上有具有很大的市场份额,但其价格很贵,在PLM领域也有较强的市场竞争力,由于其模块众多它和CATIA一样学习上都有一定的难度,其学习成本相对较高。 关于CAXA 依托北京航空航天大学的科研实力,北航海尔开发出了中国第一款完全自主研发的CAD产品——CAXA。 北京数码大方科技有限公司(即CAXA)是中国领先的CAD和PLM供应商,是我国制造业信息化的优秀代表和知名品牌,拥有完全自主知识产权的系列化CAD、CAPP、CAM、DNC、EDM、PDM、MES、MPM等PLM软件产品和解决方案,覆盖了制造业信息化设计、工艺、制造和管理四大领域,产品广泛应用于装备制造、电子电器、汽车、国防军工、航空航天、工程建设、教育等各个行业。 CAXA总部位于北京中关村,在上海、广州、天津、沈阳、成都、重庆、武汉、西安等地建立了35个营销服务中心,设立了台湾和美国分公司。截至2008年,CAXA累计销售正版软件超过280,000套,拥有46个产品著作权和45个技术专利,600多个教育培训中心,300多家代理经销商,超过2000多所院校使用CAXA软件进行教学或培训,各大出版机构出版CAXA教材超过500多种。是我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。 CAXA四个字母,读作“卡萨”,是由C--Computer(计算机),A-- Aided(辅助的),X(任意的),A--Alliance、Ahead(联盟、领先)四个字母组成的,其涵义是"领先一步的计算机辅助技术和服务"(Computer Aided X Alliance - Always a step Ahead)。 中国设计贡献奖金质奖章,2007中国十大创新软件产品,中国软件行业20年 “金软件” 奖,中国制造业信息化工程十大优秀厂商,中国信息产业2007年度行业采购首选品牌,“中关村十大技术创新产品”奖 ,中关村科技园区创新型试点企业....... “纵观4C系统,最大的赢家似乎是CAXA,几乎所有的领域都受到了其品牌的强有力的影响。”---- CAD/CAM杂志制造业信息化调查报告(2006.1) “除了CAXA外,其他的国内厂商在各个指标上的表现都远远落后于国外厂商,与国外厂商的差距巨大” ——《e制造》2007年度中国制造业IT品牌支持率调研报告(2007.12) “CAXA已成为CAD国产品牌中的佼佼者,CAXA品牌认知度达到50% ,为国产第一品牌。国内PLM品牌认知度中,CAXA以平均48%的认同度位列第一,其中华东地区以高于60%的认同度更加引人注目 ” ——机械信息中心全国机械工业信息化调查报告 设计、编程集成化 CAXA实体设计2009 总结: 易用、适用是CAXA系列软件的特点,在二维机械设计部分CAXA软件自学上手时间一般不会超过2天,让你轻松上手进行工作。CAXA3D在技术上和使用上还是和国外软件有一定的差距。希望国产软能够日益强大。 (转载于http://www.sycax.com/jxrj/26_10.html)
Inventor 软件包含一整套工具,可以从三维模型直接生成精确的工程和制造图纸。 AutoCAD 软件用户可以充分利用 DWG 设计数据和 AutoCAD 软件专业知识投资,轻松体验数字样机的诸多优势。
DWG™ TrueConnect 可以帮助 Inventor 软件用户直接读取和写入 DWG 文件,而无需转换器。用户可以利用珍贵的 DWG™ 数据构建精准的三维模型,并创建与三维设计完全关联的新 DWG 文档。
快速访问本地 DWG 数据可以让用户更好地体验数字样机的诸多优势。通过插入新三维设计的视图来更新原有二维工程图,以降低升级现有设备的成本。此外,由于工程师可以将工程图保存为 DWG 文件,因此他们可以与那些使用 AutoCAD 软件的合作伙伴及供应商共享从数字样机中获得的分析结果。从三维零件和装配设计中生成的视图,例如示意图和工厂布局图等,也可以与 AutoCAD 数据相集成。
在创建支持设计意图的几何图形之前,充分考虑设计的实用性。 Autodesk Inventor 可以帮助用户在创建三维模型时,充分考虑设计的实用需求。工程师可以根据实际设计信息(例如荷载、速度和功率)来构建零部件。借助一个由功能设计驱动的工作流,工程师可以快速制造数字样机,在投入制造之前验证设计功能并检查错误。最终的结果就是:更短的设计流程和更高质量的设计作品。
该软件可以为用户提供带有熟悉的图表、兼容 AutoCAD 的快捷键以及光标提示和撤销命令的熟悉设计环境。 AutoCAD 软件用户不必花费大量时间进行培训,就能熟练掌握数字样机工作流程。用户简档功能提供面向 AutoCAD 和 Inventor 专家的即购即用的简档,工程师可以按照自己的工作习惯来配置 Inventor 。此外,用户可以将配置导出为 XML 文件,然后将其配置传输到另一台电脑上。
Autodesk Inventor® 可以利用模型自动生成零件和装配的正视图、侧视图、等轴侧视图( ISO )、局部详图、剖面图和辅助视图,从而提高用户的工作效率。还可以直接从设计中检索尺寸信息,快速标注工程图。此外,它还可以自动生成条目标号和零件表,并利用一套完全符合技术制图标准(包括 ANSI 、 BSI 、 DIN 、 GB 、 GOST 、 ISO 和 JIS )的尺寸、标注和二维符号生成完整的工程图。
一处变更,便会引起其它所有相关信息的变更。 Autodesk Inventor 将工程图视图与原始零部件相关联,这样一来,零部件中的任何变更都会自动反映在所有相关的工程图中。例如,设计者可以使用直观的三维掣点功能快速在模型中完成变更,同时自动更新所有相关的工程图视图。
创建自动并且关联的零件表和 BOM 表,这些表格专门面向制造环节,可以根据设计变更自动更新。支持在每张工程图包含多个零件列表、折叠装配、自动识别标准零件以及定制选项,使用户可以对功能进行修改,以符合企业目前的实际需求。只要一处设计发生变更,整个工程图就会自动更新,确保所有工作人员能按时完成任务,避免由于零件数目、识别和订单错误而造成停工,并带来昂贵的损失。将 BOM 数据输入制造资源规划( MRP )、企业资源规划( ERP )或数据管理系统(例如 Autodesk® Productstream® ),或建立相关链接。
快速创建面向培训手册和制造指南的组装图和爆炸组装图。设计者可以在 Inventor 演示环境中轻松创建面向培训视频、组装指南和销售演示的高质量动画,形象地传达他们的设计意图。
快速创建高质量的照片级渲染、动画和演示文档,加强与客户和其他决策者之间的沟通。 Autodesk® Inventor™ Studio 软件提供了面向 Inventor 设计环境的一流渲染、插图和动画工具。
Autodesk® Inventor™ Professional 软件的有限元分析( FEA )功能可以分析荷载下的应力和偏差,从而帮助用户创建更高质量的零件,并避免现场故障。 FEA 功能可以优化部件强度,并在保障卓越性能的同时降低材料成本。
Autodesk Inventor Professional 的动态仿真功能可以帮助工程师预测每个组装零件在实际环境中不断变化的荷载、不同的摩擦特性以及弹簧和避震器等动态元件的影响下的受力和加速度,从而进一步发挥数字样机的优势。
Autodesk Inventor Professional 软件可以帮助用户快速准确地将布线系统、管路以及线缆或线束信息添加到三维设计中。布线设计可自动兼容用户定义的设计规则,从而减少错误,并节约时间。所有 Inventor 文件中的组装图都会随时根据路线模型的变更而自动更新。
在中国也有很多用户直接称之为“破衣”。1985年,PTC公司成立于美国波士顿,开始参数化建模软件的研究。1988年,V1.0的Pro/ENGINEER诞生了。经过10余年的发展,Pro/ENGINEER已经成为三维建模软件的领头羊。目前已经发布了Pro/ENGINEER WildFire5.0(中文名野火5)。PTC的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能,还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。Pro/ENGINEER还提供了全面、集成紧密的产品开发环境。是一套由设计至生产的机械自动化软件,是新一代的产品造型系统,是一个参数化、基于特征的实体造型系统,并且具有单一数据库功能的综合性MCAD软件。
(1)参数化设计和特征功能 Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统,工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、壳、倒角及圆角,您可以随意勾画草图,轻易改变模型。这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活。
(2)单一数据库 Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上,不象一些传统的CAD/CAM系统建立在多个数据库上。所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个库,使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作,不管他是哪一个部门的。换言之,在整个设计过程的任何 一处发生改动,亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上。 例如,一旦工程详图有改变,NC(数控)工具路径也会自动更新;组装工程图如有任何变动,也完全同样反应在整个三维模型上。这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合,使得一件产品的设计结合起来。这一优点,使得设计更优化,成品质量更高,产品能更好地推向市场,价格也更便宜。
(3)全相关性:Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改,能够扩展到整个设计中,同时自动更新所有的工程文档,包括装配体、设计图纸,以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改,却没有任何损失,并使并行工程成为可能,所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用。
(4)基于特征的参数化造型:Pro/ENGINEER使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的构造要素。这些特征是一些普通的机械对象,并且可以按预先设置很容易的进行修改。例如:设计特征有弧、圆角、倒角等等,它们对工程人员来说是很熟悉的,因而易于使用。 装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特征设置参数(不但包括几何尺寸,还包括非几何属性),然后修改参数很容易的进行多次设计叠代,实现产品开发。
(5)数据管理:加速投放市场,需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实现这种效率,必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。数据管理模块的开发研制,正是专门用于管理并行工程中同时进行的各项工作,由于使用了Pro/ENGINEER独特的全相关性功能,因而使之成为可能。
(6)装配管理:Pro/ENGINEER的基本结构能够使您利用一些直观的命令,例如“啮合”、“插入”、“对齐”等很容易的把零件装配起来,同时保持设计意图。高级的功能支持大型复杂装配体的构造和管理,这些装配体中零件的数量不受限制。
UG NX主要功能
工业设计和风格造型
NX 为那些培养创造性和产品技术革新的工业设计和风格提供了强有力的解决方案。利用 NX 建模,工业设计师能够迅速地建立和改进复杂的产品形状, 并且使用先进的渲染和可视化工具来最大限度地满足设计概念的审美要求。
产品设计
NX 包括了世界上最强大、最广泛的产品设计应用模块。 NX 具有高性能的机械设计和制图功能,为制造设计提供了高性能和灵活性,以满足客户设计任何复杂产品的需要。 NX 优于通用的设计工具,具有专业的管路和线路设计系统、钣金模块、专用塑料件设计模块和其他行业设计所需的专业应用程序。
仿真、确认和优化
NX 允许制造商以数字化的方式仿真、确认和优化产品及其开发过程。通过在开发周期中较早地运用数字化仿真性能,制造商可以改善产品质量,同时减少或消除对于物理样机的昂贵耗时的设计、构建,以及对变更周期的依赖。
NC加工
UG NX加工基础模块提供联接UG所有加工模块的基础框架,它为UG NX所有加工模块提供一个相同的、界面友好的图形化窗口环境,用户可以在图形方式下观测刀具沿轨迹运动的情况并可对其进行图形化修改:如对刀具轨迹进行延伸、缩短或修改等。该模块同时提供通用的点位加工编程功能,可用于钻孔、攻丝和镗孔等加工编程。该模块交互界面可按用户需求进行灵活的用户化修改和剪裁,并可定义标准化刀具库、加工工艺参数样板库使初加工、半精加工、精加工等操作常用参数标准化,以减少使用培训时间并优化加工工艺。UG软件所有模块都可在实体模型上直接生成加工程序,并保持与实体模型全相关。 UG NX的加工后置处理模块使用户可方便地建立自己的加工后置处理程序,该模块适用于目前世界上几乎所有主流 NC机床和加工中心,该模块在多年的应用实践中已被证明适用于2~5轴或更多轴的铣削加工、2~4轴的车削加工和电火花线切割。
模具设计
UG是当今较为流行的一种模具设计软件,主要是因为其功能强大。
“CAXA线切割xp”可以完成绘图设计、加工代码生成、连机通讯等功能,集图纸设计和代码编程于一体。
更完善的数据接口
“CAXA线切割xp”可直接读取EXB格式文件、DWG格式文件、任意版本的DXF格式文件以及IGES格式、DAT格式等各种类型的文件,使得所有CAD软件生成的图形都能直接读入“CAXA线切割xp”,这样不管用户的数据来自何方,均可利用“CAXA线切割xp”完成加工编程,生成加工代码。
图纸、代码的打印
“CAXA线切割xp”可在软件内直接从打印机上输出图纸和生成的代码。其中代码还允许用户进行排版、修改等操作,加强了图纸、代码的管理功能。
互交式的图像矢量化功能
位图矢量化一直是用户很欢迎的一个实用功能,新版本对它也进行了加强和改进,新的位图矢量化功能能够接受的图形格式更多、更常见,它可以适用于BMP、GIF、JPG、PNG等格式的图形,而且在矢量化后您可以调出原图进行对比,在原图的基础上对矢量化后的轮廓进行修正。
齿轮、花键加工功能
解决任意参数的齿轮加工问题。输入任意的模数、齿数等齿轮相关参数,由软件自动生成齿轮、花键的加工代码。
完善的通讯方式
可以将电脑与机床直接连机,将加工代码发送到机床的控制器。“CAXA线切割V2”提供了电报头通讯、光电头通讯、串口通讯等多种通讯方式,能与国产的所有机床连接。
附送电子图板
“CAXA线切割xp”包含了“CAXA电子图板xp”的全部功能,相当于您同时拥有了一套电子图板,除了用于线切割,您还可以用它设计零件和管理图纸。
是唯一集创新设计、工程设计、协同设计、二维CAD设计于一体的新一代三维CAD系统解决方案。不仅支持全参数化设计的工程建模方式,还具备独特的方便新产品设计的创新模式,并且无缝集成了专业的工程模块。包含三维建模、协同工作和分析仿真等各种功能,易学易用、快速设计和兼容协同是其最大的特点。
编辑本段主要功能和特点介绍
1. 双模式设计方式
打破传统3D软件单一设计思维的制约,是唯一既支持协同创新设计,又支持工程设计(参数化设计)的三维CAD软件。开发新产品采用创新模式可大幅度提高设计效率,工程模式符合大多数3D软件的操作习惯和设计思想,更加方便设计修改。
2. 3D与2D集成
无缝集成CAXA电子图板作为2D设计环境,在三维设计环境中科直接读取工程图数据,并在其中使用、创建、编辑和维护现有的DWG/DXF/EXB等文件,用户不再需要独立的二维CAD。
3. 数据兼容
业内领先的数据交互能力,兼容各种主流的3D软件,支持IGES、STEP、STL、3DS、VRML等多种常用中间格式数据的转换,特别支持DXF/DWG、Pro/E、CATIA、UG等数据文件,并能实现特征识别、编辑修改和装配。
4. 有限元分析
提供ALGOR有限元分析软件的基本功能模块,可以对零部件及产品进行线性静力学等方面的有限元仿真计算和验证,帮助工作人员发现设计错误,避免设计缺陷,优化产品性能。
5. 三维球工具
独特的三维球工具为各种三维对象的各种复杂变换提供了灵活便捷的操作方式。
6. 拖放式操作及智能手柄
直接用鼠标拖动设计元素进行设计操作,通过对点、线、面等特征的智能捕捉,实现对特征尺寸、轮廓形状和独立表面位置的动态、精确、直观操作。
7. 标准间图库及系列变型设计机制
提供了丰富的符合新国际的零件库,鼠标拖放参数驱动图素即可快速得到紧固件、轴承、齿轮、弹簧等标准件工具,提供了强大的螺钉、螺栓、螺母、垫圈等紧固件和型钢等国标零件库,并能通过参数化与系列件变型设计的机制,轻松地进行系列件参数化设计。
8. 设计重用方式
知识重用设计库可将设计完成的零件/装配特征装入自建的零件库中,重复使用时可直接从库中调用。支持在设计完成的零件及装配特征上设定除料特性加入库中,当从库中借用时,这个除料的特性将能够应用到零件及装配体上。
9. 专业级3D渲染功能
结合照片工作室场景可生成逼真的产品仿真效果,并可输出专业级的虚拟产品广告图片或3D影片。