三維軟件的應(yīng)用

1、三維軟件的應(yīng)用主講：王芳,課程主要內(nèi)容,基礎(chǔ)知識(shí)草圖繪制建立特征高級(jí)建模技術(shù)工程圖設(shè)計(jì)裝配設(shè)計(jì),課程安排及考核,課堂講授：16學(xué)時(shí)上機(jī)操作：24學(xué)時(shí)，安排有專人輔導(dǎo)，并記錄每次上機(jī)操作成績(jī)，作為平時(shí)成績(jī)考核形式：多種形式學(xué)習(xí)方法：大量的操作實(shí)踐 交流,,概念設(shè)計(jì)：根據(jù)市場(chǎng)需求，機(jī)械設(shè)計(jì)工程師與美學(xué)工程師一道勾畫出未來產(chǎn)品的大致外形，規(guī)劃產(chǎn)品的功能-空間布局。這個(gè)階段需要

2、快速成型、模型修改方便的設(shè)計(jì)工具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：確定詳細(xì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并確定精確的尺寸。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要按照產(chǎn)品零件之間的裝配關(guān)系設(shè)定各個(gè)零件的結(jié)構(gòu)尺寸，保證其符合產(chǎn)品整體的裝配約束要求，從而消除零件之間的設(shè)計(jì)沖突分析驗(yàn)證：通過計(jì)算機(jī)仿真，模擬產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)過程，考察產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)合理性。分析產(chǎn)品零件的受力狀況及熱學(xué)性能等。分析驗(yàn)證中發(fā)生的問題將反饋到上游設(shè)計(jì)部門，指導(dǎo)其調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)，從而獲得優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果,現(xiàn)代設(shè)計(jì)的幾個(gè)階段,,工藝設(shè)計(jì)：繪制工程

3、圖紙，標(biāo)注各種工藝符號(hào)，設(shè)定產(chǎn)品零件的尺寸和幾何公差要求，添加零件加工和部件裝配的技術(shù)說明，按照企業(yè)制造資源狀況規(guī)劃產(chǎn)品加工-裝配的作業(yè)流程設(shè)計(jì)展示：提供產(chǎn)品渲染圖片及產(chǎn)品演示動(dòng)畫，通過產(chǎn)品發(fā)布會(huì)或者公眾媒體展示，從而吸引銷售商和最終用戶。推動(dòng)產(chǎn)品的銷售推廣工作加工：針對(duì)加工需求設(shè)計(jì)產(chǎn)品模具和工裝夾具。產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型直接導(dǎo)入NC處理軟件，從而驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床加工出復(fù)雜的產(chǎn)品曲面系列化：根據(jù)用戶群的細(xì)分狀況，裁減產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。按照企業(yè)產(chǎn)

4、品情況，設(shè)定零件規(guī)格化規(guī)范，從而將企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工帶入系統(tǒng)化的軌道,,更新和重用：按照用戶要求和市場(chǎng)趨勢(shì)，迅速更新現(xiàn)有設(shè)計(jì)，從而形成新一代的改進(jìn)型產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)協(xié)作：產(chǎn)品開發(fā)過程中的協(xié)同技術(shù)十分重要，在設(shè)計(jì)開發(fā)工具中引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)協(xié)同的重要手段二維CAD系統(tǒng)對(duì)企業(yè)最需要的設(shè)計(jì)質(zhì)量并有多大的提高,三維CAD系統(tǒng)可以方便地設(shè)計(jì)出所見即所得的三維實(shí)體模型可以進(jìn)行裝配和干涉檢查；可以進(jìn)行模擬仿真；可以對(duì)重要零部件進(jìn)行有限元分析

5、與優(yōu)化設(shè)計(jì)；可以進(jìn)行數(shù)控加工；可以進(jìn)行快速成型；可以由三維模型直接自動(dòng)生成二維工程圖；可以進(jìn)行產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享與集成等,,數(shù)字BOEING,制造業(yè)發(fā)生的深刻變革數(shù)字化飛機(jī),全機(jī)外形,前機(jī)身理論數(shù)據(jù),駕 駛 艙,駕駛員座椅安裝,中央操縱臺(tái)機(jī)械系統(tǒng),登機(jī)門機(jī)構(gòu),壁板,長(zhǎng)桁和接頭,來源：中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司,新支線飛機(jī)虛擬樣機(jī)數(shù)字化定義,數(shù)字化設(shè)計(jì)制造虛擬樣機(jī),通用公司應(yīng)用狀況開發(fā)周期（48月－>24月－> 12月）

6、碰撞試驗(yàn)（100次 －> 50次）個(gè)性化定單 －> 3小時(shí),制造業(yè)發(fā)生的深刻變革數(shù)字化轎車,,鐵路機(jī)車車輛虛擬樣機(jī)系統(tǒng),,滬東造船廠,以自行開發(fā)產(chǎn)品 “中國(guó)滬東型” 74500噸散貨輪作為主要應(yīng)用對(duì)象，設(shè)計(jì)效率提高40%以上, 生產(chǎn)準(zhǔn)備周期縮短了131天。年增加新產(chǎn)品舯艦1?2艘（每艘船價(jià)平均為1.7億）,深海載人潛器示意圖,深海載人潛器的工作原理和效果圖,基礎(chǔ)知識(shí),CAD技術(shù)發(fā)展歷程 國(guó)內(nèi)外流行的軟件介紹

7、Solidworks基礎(chǔ),二十一世紀(jì)的一個(gè)重大變革是全球市場(chǎng)的統(tǒng)一，它使市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，產(chǎn)品更新更快。在這種背景下，CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))技術(shù)得到迅速普及和極大發(fā)展海灣戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束當(dāng)年，美國(guó)評(píng)出的最具影響的十大技術(shù)中，CAD便榜上有名CAD技術(shù)起步于50年代后期 Computer Aided Drawing (or Drafting) 早期應(yīng)用較為廣泛的是CADAM軟件 近幾十年

8、來占據(jù)繪圖市場(chǎng)主導(dǎo)地位 Autodesk公司的AutoCAD軟件,CAD技術(shù)發(fā)展歷程,60年代出現(xiàn)的三維CAD系統(tǒng)只是極為簡(jiǎn)單的線框式（線框造型）系統(tǒng)。這種初期的線框造型系統(tǒng)只能表達(dá)基本的幾何信息，不能有效表達(dá)幾何數(shù)據(jù)間的拓?fù)潢P(guān)系。由于缺乏形體的表面信息，CAM及CAE均無法實(shí)現(xiàn)第一次CAD技術(shù)革命──“貴族化”的曲面造型系統(tǒng) 第二次CAD技術(shù)革命──生不逢時(shí)的實(shí)體造型技術(shù) 　 第三次CAD技術(shù)革命——

9、60;一鳴驚人的參數(shù)化技術(shù) 第四次CAD技術(shù)革命——更上一層樓的變量化技術(shù),產(chǎn)品設(shè)計(jì)-制造環(huán)節(jié)及其工具軟件,CATIAUgSOLID EDGE I—Deas Pro/EngineerMDT/inventorSolidWorksCimatronCaxa 三維電子圖板 三維實(shí)體設(shè)計(jì)Rhino Alias Surfcam Master CAM 高華CAD GSCAD 金銀花系統(tǒng) 開目

10、CAD等,國(guó)內(nèi)外流行的軟件介紹,功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)。Solidworks現(xiàn)在全球使用許可超過百萬，涉及航空航天、汽車、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子技術(shù)、醫(yī)療器械、日用品、消費(fèi)品等分布于全球100多個(gè)國(guó)家的企業(yè)，每年來自全球4300所教育機(jī)構(gòu)的近15萬學(xué)生通過SolidWorks的培訓(xùn)課程在美國(guó)包括麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把SolidWorks列為制造專業(yè)的必修課程，

11、國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)如清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京理工大學(xué)也在應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行教學(xué)國(guó)外大多數(shù)制造公司招聘時(shí)要求使用SolidWorks的能力，國(guó)內(nèi)越來越多的企業(yè)也開始使用SolidWorks軟件,SolidWorks基礎(chǔ),SolidWorks成立于1993年，由PTC公司的技術(shù)副總裁和CV公司的高級(jí)副總裁發(fā)起，希望每一個(gè)工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)1995年推出第一套三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，世界上第一個(gè)基于

12、Windows開發(fā)的三維CAD軟件，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，公司在兩年內(nèi)成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司，公司每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新。1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名，從1999年起連續(xù)四年，美國(guó)最權(quán)威的CAD專業(yè)雜志授予“最佳編輯獎(jiǎng)”，以表彰它的創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明出色技術(shù)和市場(chǎng)表現(xiàn)，不僅成為行業(yè)的一顆耀眼明星，也成為華爾街青睞的對(duì)象。1997年達(dá)索公司以3.億美元的高額市值將

13、其全資并購(gòu)。公司原有投資商和股東以1300萬美元的風(fēng)險(xiǎn)投資獲得了高額的回報(bào)，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界記錄,并購(gòu)后的公司以原來的品牌和技術(shù)管理隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作， SolidWorks三維設(shè)計(jì)軟件成為達(dá)索企業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品如果你熟悉微軟的Windows系統(tǒng)，那你基本上就可以用SolidWorks 來搞設(shè)計(jì)了。在 工 作 站 時(shí) 代， UG、Pro/Engineer 是 工 作 站 平 臺(tái) 三 維CAD/CAM 軟 件 的 佼 佼 者，

14、而 在 當(dāng) 今 微 機(jī) 時(shí) 代， SolidWorks 在Windows NT 平 臺(tái) 的 三 維CAD/CAM 軟 件 中 處 于 領(lǐng) 先 地 位。在目前市場(chǎng)上所見到的三維CAD解決方案中，設(shè)計(jì)過程最簡(jiǎn)便、最方便的莫過于SolidWorks了。就象美國(guó)著名咨詢公司Daratech所評(píng)論的那樣：“在基于Windows平臺(tái)的三維CAD軟件中，SolidWorks是最著名的品牌，是市場(chǎng)快速增長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者?！?SolidWorks 的主要特點(diǎn)

15、,3D實(shí)體模型（Solid model）參數(shù)式設(shè)計(jì)（Parametric design）單一資料庫(kù)（Single database）特征式設(shè)計(jì)（Feature－based design）,solidworks實(shí)體建模的層次,草圖,特征,實(shí)體,零件,產(chǎn)品,構(gòu)建參數(shù),特征關(guān)系,布爾關(guān)系,裝配關(guān)系,時(shí)序關(guān)系,父子關(guān)系,,,,,,,,,,,,,建立2D幾何圖形,,標(biāo)注尺寸,傳統(tǒng)型CAD軟件的設(shè)計(jì)流程,三維設(shè)計(jì)軟件的設(shè)計(jì)流程,建立2

16、D草圖,,標(biāo)注尺寸,將草圖成長(zhǎng)為3D模型,,,,,solidworks基本界面,,菜單欄,FeatureManagerPropertyManager,工作區(qū)域,狀態(tài)欄,工具條,,,solidworks工具欄的個(gè)性化定制,工具欄顯示/隱藏工具欄的移動(dòng)工具欄內(nèi)容的增減,Solidworks 系統(tǒng)設(shè)置,在我們還沒有打開或新建任何文件之前， 我們可以根據(jù)自己的使用習(xí)慣或自己國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行必要的設(shè)置系統(tǒng)選項(xiàng)作用于所有的文件 保存在注

17、冊(cè)表中，影響當(dāng)前和將來的所有文件文件屬性只作用于當(dāng)前文件，而且只有當(dāng)文件打開時(shí)文件屬性標(biāo)簽才可見。文件屬性常用于建立文件模板,70年代，正值飛機(jī)和汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展時(shí)期，飛機(jī)及汽車制造中遇到了大量的自由曲面問題采用多截面視圖、特征緯線的方式來近似表達(dá)所設(shè)計(jì)的自由曲面由于三視圖方法表達(dá)的不完整性，經(jīng)常發(fā)生設(shè)計(jì)完成后，制作出來的樣品與設(shè)計(jì)者所想象的有很大差異甚至完全不同的情況設(shè)計(jì)者對(duì)自己設(shè)計(jì)的曲面形狀能否滿足要求也無法保證，所以還經(jīng)

18、常按比例制作油泥模型，作為設(shè)計(jì)評(píng)審或方案比較的依據(jù)既慢且繁的制作過程大大拖延產(chǎn)了產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間，要求更新設(shè)計(jì)手段的呼聲越來越高,法國(guó)人提出了貝賽爾算法，使得人們?cè)谟糜?jì)算機(jī)處理曲線及曲面問題時(shí)變得可以操作 法國(guó)的達(dá)索飛機(jī)制造公司的開發(fā)者們，在二維繪圖系統(tǒng)CADAM的基礎(chǔ)上，開發(fā)出以表面模型為特點(diǎn)的自由曲面建模方法，推出了三維曲面造型系統(tǒng)CATIA 標(biāo)志著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)從單純模仿工程圖紙的三視圖模式中解放出來，首次實(shí)現(xiàn)以計(jì)算機(jī)完整

19、描述產(chǎn)品零件的主要信息，同時(shí)也使得CAM技術(shù)的開發(fā)有了現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ),價(jià)格極其昂貴軟件商品化程度低，開發(fā)者本身就是CAD大用戶，彼此之間技術(shù)保密  CADAM ：美國(guó)洛克希德(Lochheed)公司支持  CALMA： 美國(guó)通用電氣(GE)公司開發(fā)  CV： 美國(guó)波音(Boeing)公司支持 I-DEAS：由美國(guó)國(guó)家航空及宇航局(NA

20、SA)支持  UG：美國(guó)麥道(MD)公司開發(fā)  CATIA：法國(guó)達(dá)索(Dassault)公司開發(fā)  這時(shí)的CAD技術(shù)主要應(yīng)用在軍用工業(yè)。但受此項(xiàng)技術(shù)的吸引，一些民用主干工業(yè)，如汽車業(yè)的巨人也開始摸索開發(fā)一些曲面系統(tǒng)為自己服務(wù) 如： 大眾汽車公司 SURF、福特汽車公司 PDGS、雷諾汽車公司 EUCLID，另外還有豐田、通用汽車公

21、司等都開發(fā)了自己的CAD系統(tǒng),,80年代初，CAD系統(tǒng)價(jià)格依然令一般企業(yè)望而卻步，這使得CAD技術(shù)無法擁有更廣闊的市場(chǎng)。為使自己的產(chǎn)品更具特色，在有限的市場(chǎng)中獲得更大的市場(chǎng)份額，以CV、SDRC、UG為代表的系統(tǒng)開始朝各自的發(fā)展方向前進(jìn)有了表面模型，CAM的問題可以基本解決。但由于表面模型技術(shù)只能表達(dá)形體的表面信息，難以準(zhǔn)確表達(dá)零件的其它特性，如質(zhì)量、重心、慣性矩等，對(duì)CAE十分不利，最大的問題在于分析的前處理特別困難基于對(duì)于CAD

22、/CAE一體化技術(shù)發(fā)展的探索，SDRC公司于1979年發(fā)布了世界上第一個(gè)完全基于實(shí)體造型技術(shù)的大型CAD/CAE軟件──I-DEAS實(shí)體造型技術(shù)能夠精確表達(dá)零件的全部屬性，在理論上有助于統(tǒng)一CAD、CAE、CAM的模型表達(dá)，給設(shè)計(jì)帶來了驚人的方便性。它代表著未來CAD技術(shù)的發(fā)展方向,實(shí)體造型技術(shù)既帶來了算法的改進(jìn)和未來發(fā)展的希望，也帶來了數(shù)據(jù)計(jì)算量的極度膨脹。在當(dāng)時(shí)的硬件條件下，實(shí)體造型的計(jì)算及顯示速度很慢，在實(shí)際應(yīng)用中做設(shè)計(jì)顯得比較

23、勉強(qiáng) 以實(shí)體模型為前提的CAE本來就屬于較高層次技術(shù)，普及面較窄，反映還不強(qiáng)烈 在算法和系統(tǒng)效率的矛盾面前，許多贊成實(shí)體造型技術(shù)的公司并沒有下大力量去開發(fā)它，而是轉(zhuǎn)去攻克相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)的表面模型技術(shù)。各公司的技術(shù)取向再度分道揚(yáng)鑣。實(shí)體造型技術(shù)也就此沒能迅速在整個(gè)行業(yè)全面推廣開在以后的10年里，隨著硬件性能的提高，實(shí)體造型技術(shù)又逐漸為眾多CAD系統(tǒng)所采用CV公司最先在曲面算法上取得突破，計(jì)算速度提高較大。  由于CV提出了

24、集成各種軟件，為企業(yè)提供全方位解決方案的思路，并采取了將軟件的運(yùn)行平臺(tái)向價(jià)格較低的小型機(jī)轉(zhuǎn)移等有利措施，一躍成為CAD領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，市場(chǎng)份額上升到第1位，兼并了CALMA公司，實(shí)力迅速膨脹,,在此之前的造型技術(shù)都屬于無約束自由造型，進(jìn)入80年代中期，CV公司內(nèi)部以高級(jí)副總裁為首的一批人提出了一種比無約束自由造型更新潁、更好的算法──參數(shù)化實(shí)體造型方法從算法上來說，這是一種很好的設(shè)想。它主要的特點(diǎn)是：基于特征、全尺寸約束、全數(shù)據(jù)相關(guān)、尺

25、寸驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)修改策劃參數(shù)化技術(shù)的這些人集體離開了CV公司，另成立了一個(gè)參數(shù)技術(shù)公司(Parametric Technology Corp.)，開始研制命名為Pro/E的參數(shù)化軟件早期的Pro/E軟件性能很低，只能完成簡(jiǎn)單的工作，但由于第一次實(shí)現(xiàn)了尺寸驅(qū)動(dòng)零件設(shè)計(jì)修改，使人們看到了它今后將給設(shè)計(jì)者帶來的方便性,80年代末，計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，硬件成本大幅度下降，CAD技術(shù)的硬件平臺(tái)成本從二十幾萬美元一下子降到只需幾萬

26、美元。一個(gè)更加廣闊的CAD市場(chǎng)完全展開，很多中小型企業(yè)也開始有能力使用CAD技術(shù)。由于他們?cè)O(shè)計(jì)的工作量并不大，零件形狀也不復(fù)雜，更重要的是他們無錢投資大型高檔軟件，因此他們很自然地把目光投向了中低檔的Pro/E軟件90年代，參數(shù)化技術(shù)變得比較成熟起來，充分體現(xiàn)出其在許多通用件、零部件設(shè)計(jì)上存在的簡(jiǎn)便易行的優(yōu)勢(shì)。躊躇滿志的PTC先行擠占低端的AutoCAD市場(chǎng)，致使在幾乎所有的CAD公司營(yíng)業(yè)額都呈上升趨勢(shì)的情況下，Autodesk公司營(yíng)

27、業(yè)額卻增長(zhǎng)緩慢，市場(chǎng)排名連續(xù)下挫；繼而PTC又試圖進(jìn)入高端CAD市場(chǎng)，與CATIA、I-DEAS、CV、UG等群雄逐鹿。目前，PTC在CAD市場(chǎng)份額排名上已名列前茅,,參數(shù)化技術(shù)的成功應(yīng)用，使得它在90年前后幾乎成為CAD業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)，許多軟件廠商紛紛起步追趕重新開發(fā)一套完全參數(shù)化的造型系統(tǒng)困難很大，因?yàn)檫@樣做意味著必須將軟件全部重新改寫，何況他們?cè)趨?shù)化技術(shù)上并沒有完全解決好所有問題。因此他們采用的參數(shù)化系統(tǒng)基本上都是在原有模型技術(shù)的

28、基礎(chǔ)上進(jìn)行局部、小塊的修補(bǔ)90年以前的SDRC公司已經(jīng)摸索了幾年參數(shù)化技術(shù)，當(dāng)時(shí)也面臨同樣的抉擇：要么它同樣采用逐步修補(bǔ)方式，繼續(xù)將其I-DEAS軟件“參數(shù)化”下去，這樣做風(fēng)險(xiǎn)小但必然導(dǎo)致產(chǎn)品的綜合競(jìng)爭(zhēng)力不高  積數(shù)年對(duì)參數(shù)化技術(shù)的研究經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)工程設(shè)計(jì)過程的深刻理解，SDRC的開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)了參數(shù)化技術(shù)尚有許多不足之處。首先，“全尺寸約束”這一硬性規(guī)定就干擾和制約著設(shè)計(jì)者創(chuàng)造力及想象力的發(fā)揮,SDRC的開發(fā)人員以參數(shù)化技術(shù)

29、為藍(lán)本，提出了一種比參數(shù)化技術(shù)更為先進(jìn)的實(shí)體造型技術(shù)──變量化技術(shù)，作為今后的開發(fā)方向從1990至1993年，歷經(jīng)3年時(shí)間，投資一億多美元，將軟件全部重新改寫，于1993年推出全新體系結(jié)構(gòu)的I-DEAS Master Series軟件在早期出現(xiàn)的大型CAD軟件中，這是唯一一家在90年代將軟件徹底重寫的廠家，SDRC就此形成了一整套獨(dú)特的變量化造型理論及軟件開發(fā)方法變量化技術(shù)既保持了參數(shù)化技術(shù)的原有的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又

30、克服了它的許多不利之處。它的成功應(yīng)用，為CAD技術(shù)的發(fā)展提供了更大的空間和機(jī)遇SDRC這幾年業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng)，事實(shí)上，I-DEAS MS1發(fā)布時(shí)，SDRC市場(chǎng)排名僅位居第9，而在此以后，SDRC每年的排位都要超越一、兩位同行,,CATIA是由法國(guó)著名飛機(jī)制造公司Dassau1t開發(fā)并由IBM公司負(fù)責(zé)銷售的CAD/CAM/CAE/PDM應(yīng)用系 統(tǒng)Dassault的CATIA軟件是目前全世界航天工業(yè)中無法取代的祖師級(jí)軟件 CA

31、TIA起源于航空工業(yè)，其最大的標(biāo)志客戶即美國(guó)波音公司，波音公司通過CATIA建立起了一整套無紙飛機(jī)生產(chǎn)系統(tǒng)，取得了重大的成功CATIA軟件以其強(qiáng)大的曲面設(shè)計(jì)功能而在飛機(jī)、汽車、輪船等設(shè)計(jì)領(lǐng)域享有很高的聲譽(yù)CATIA的曲面造型功能體現(xiàn)在它提供了極豐富的造型工具來支持用戶的造型需求。比如其特有的高次Bezier曲線曲面功能，次數(shù)能達(dá)到15，能滿足特殊行業(yè)對(duì)曲面光滑性的苛刻要求,航空航天：CATIA 源于航空航天工業(yè)，是業(yè)界無可爭(zhēng)辯的領(lǐng)袖

32、 Boeing飛機(jī)公司（美國(guó)）的Boeing 777 和Boeing 737 Dassault 飛機(jī)公司（法國(guó)）的陣風(fēng)（Rafale）戰(zhàn)斗機(jī) Bombardier飛機(jī)公司（加拿大）的Global Express 公務(wù)機(jī) Lockheed Martin飛機(jī)公司（美國(guó)）的Darkstar無人駕駛偵察機(jī)汽車工業(yè)：CATIA是汽車工業(yè)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，是歐洲、北美和亞洲頂尖汽車制造商所用的核心系統(tǒng)

33、Renault、Toyota、Karman 、Volvo、Chrysler、 Scania 等造船工業(yè)：CATIA 為造船工業(yè)提供了優(yōu)秀的解決方案，包括專門的船體產(chǎn)品和船載設(shè)備、機(jī)械解決方案 General Dynamic Electric Boat 和 Newport News Shipbuilding 使用CATIA 設(shè)計(jì)和建造美國(guó)海軍的新型弗吉尼亞級(jí)攻擊潛艇消費(fèi)品：餐具、計(jì)算機(jī)、廚房設(shè)備、電視和收音機(jī)以及庭院設(shè)備

34、 L'Oreal 使用CATIA 設(shè)計(jì)洗發(fā)水的包裝瓶,,UG 是Unigraphics Solutions (簡(jiǎn)稱UGS)公 司 的 拳 頭 產(chǎn) 品。該 公 司 首 次 突 破 傳 統(tǒng)CAD/CAM 模 式， 為 用 戶 提 供 一 個(gè) 全 面 的 產(chǎn) 品 建 模 系 統(tǒng) 在UG 中， 優(yōu) 越 的 參 數(shù) 化 和 變 量 化 技 術(shù) 與 傳 統(tǒng) 的 實(shí) 體、 線 框 和 表 面 功 能 結(jié) 合 在 一 起， 這 一 結(jié) 合

35、 被 實(shí) 踐 證 明 是 強(qiáng) 有 力 的， 并 被 大 多 數(shù)CAD/CAM 軟 件 廠 商 所 采 用 UG 最 早 應(yīng) 用 于 美 國(guó) 麥 道 飛 機(jī) 公 司。 它 是 從 二 維 繪 圖、 數(shù) 控 加 工 編 程、 曲 面 造 型 等 功 能 發(fā) 展 起 來 的 軟 件90 年 代 初， 美 國(guó) 通 用 汽 車 公 司 選 中UG 作 為 全 公 司 的CAD/CAE/CAM/CIM 主 導(dǎo) 系 統(tǒng)， 這 進(jìn) 一 步 推 動(dòng)

36、了UG 的 發(fā) 展,1997 年10 月Unigraphics Solutions 公 司 與Intergraph 公 司 簽 約， 合 并 了 后 者 的 機(jī) 械CAD 產(chǎn) 品， 將 微 機(jī) 版 的SOLID EDGE 軟 件 統(tǒng) 一 到Parasolid 平 臺(tái) 上。 由 此 形 成 了 一 個(gè) 從 低 端 到 高 端， 兼 有Unix 工 作 站 版 和Windows NT 微 機(jī) 版 的 較 完 善 的 企 業(yè) 級(jí)CAD/CAE

37、/CAM/PDM 集 成 系 統(tǒng)。2001年UGS與生產(chǎn)I—Deas 的SDRC公司合并，超過PTC公司成為全球第二大生產(chǎn)廠商2007年被西門子公司收購(gòu) UGS-PLM,,SOLID EDGE 是 真 正Windows 軟 件。 它 不 是 將 工 作 站 軟 件 生 硬 地 搬 到Windows 平 臺(tái) 上， 而 是 充 分 利 用Windows 基 于 組 件 對(duì) 象 模 型(COM) 的 先 進(jìn) 技 術(shù) 重 寫 代 碼

38、SOLID EDGE 與Microsoft Office 兼 容， 與Windows 的OLE 技 術(shù) 兼 容， 這 使 得 設(shè) 計(jì) 師 們 在 使 用CAD 系 統(tǒng) 時(shí)， 能 夠 進(jìn) 行Windows 下 字 處 理、 電 子 報(bào) 表、 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 操 作 等SOLIDEDGE是基于參數(shù)和特征實(shí)體造型的新一代機(jī)械設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)，它是為設(shè)計(jì)人員專門開發(fā)的，易于理解和操作的實(shí)體造型系統(tǒng),,I-DEAS 是 美 國(guó)SDRC 公 司 開 發(fā)

39、 的CAD/CAM 軟 件 該 公 司 是 國(guó) 際 上 著 名 的 機(jī) 械CAD/CAE/CAM 公 司， 在 全 球 范 圍 享 有 盛 譽(yù)， 國(guó) 外 許 多 著 名 公 司， 如 波 音、 索 尼、 三 星、 現(xiàn) 代、 福 特 等 公 司 均 是SDRC 公 司 的 大 客 戶 和 合 作 伙 伴。I-DEAS 在CAD/CAE 一 體 化 技 術(shù) 方 面 一 直 雄 居 世 界 榜 首 SDRC 也 是 全 球 最 大 的

40、專 業(yè)CAM 軟 件 生 產(chǎn) 廠 商,,Pro/ENGINEER于1988年問世 美 國(guó) 參 數(shù) 技 術(shù) 公 司(Parametric Technology Corporation， 簡(jiǎn) 稱PTC) 的 產(chǎn) 品PTC 公 司 提 出 的 單 一 數(shù) 據(jù) 庫(kù)、 參 數(shù) 化、 基 于 特 征、 全 相 關(guān) 的 概 念 改 變 了 機(jī) 械CAD/CAE/CAM 的 傳 統(tǒng) 觀 念， 這 種 全 新 的 概 念 已 成 為 當(dāng) 今 世 界

41、機(jī) 械CAD/CAE/CAM 領(lǐng) 域 的 新 標(biāo) 準(zhǔn) 利 用 該 概 念 開 發(fā) 出 來 的 第 三 代 機(jī) 械CAD/CAE/CAM 產(chǎn) 品Pro/Engineer 軟 件 能 將 設(shè) 計(jì) 至 生 產(chǎn) 全 過 程 集 成 到 一 起， 讓 所 有 的 用 戶 能 夠 同 時(shí) 進(jìn) 行 同 一 產(chǎn) 品 的 設(shè) 計(jì) 制 造 工 作， 即 實(shí) 現(xiàn) 所 謂 的 并 行 工 程,,MDT 是Autodesk 公 司 在PC 平 臺(tái) 上 開 發(fā)

42、的 三 維 機(jī) 械CAD 系 統(tǒng)。 它 以 三 維 設(shè) 計(jì) 為 基 礎(chǔ)， 集 設(shè) 計(jì)、 分 析、 制 造 以 及 文 檔 管 理 等 多 種 功 能 為 一 體； 為 用 戶 提 供 了 從 設(shè) 計(jì) 到 制 造 一 體 化 的 解 決 方 案由 于 該 軟 件 與AutoCAD 同 時(shí) 出 自Autodesk 公 司， 因 此 兩 者 完 全 融 為 一 體， 用 戶 可 以 方 便 地 實(shí) 現(xiàn) 三 維 向 二 維 的 轉(zhuǎn) 換。MDT

43、 為AutoCAD 用 戶 向 三 維 升 級(jí) 提 供 了 一 個(gè) 較 好 的 選 擇,,Cimatron CAD/CAM 系 統(tǒng) 是 以 色 列Cimatron 公 司 的CAD/CAM/PDM 產(chǎn) 品， 是 較 早 在 微 機(jī) 平 臺(tái) 上 實(shí) 現(xiàn) 三 維CAD/CAM 全 功 能 的 系 統(tǒng) 該 系 統(tǒng) 提 供 了 比 較 靈 活 的 用 戶 界 面， 優(yōu) 良 的 三 維 造 型、 工 程 繪 圖， 全 面 的 數(shù) 控 加 工，

44、各 種 通 用、 專 用 數(shù) 據(jù) 接 口 以 及 集 成 化 的 產(chǎn) 品 數(shù) 據(jù) 管 理 Cimatron CAD/CAM 系 統(tǒng) 自 從80 年 代 進(jìn) 入 市 場(chǎng) 以 來， 在 國(guó) 際 上 的 模 具 制 造 業(yè) 備 受 歡 迎,,北京北航海爾軟件有限公司適應(yīng)中國(guó)國(guó)情，而且能與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)接軌的創(chuàng)新三維設(shè)計(jì)軟件能迅速地適應(yīng)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)人員的使用習(xí)慣,,,,特征時(shí)序就是特征建立的時(shí)間次序,父子關(guān)系,父特征是其它特征所依賴的現(xiàn)有特征

45、例如，拉伸是圓滑其邊線的圓角的父特征當(dāng)新特征建立在其它特征上時(shí)，則這些特征的存在依賴于先前建立的特征，新的特征稱為子特征。例如，一個(gè)實(shí)體上有一個(gè)孔，則孔便是這個(gè)實(shí)體的子特征。,,SolidWorks作出來的3D零件均為實(shí)體模型 畫出 3D 效果的零件圖，而不是二維的圖紙。你可以用這些 3D 零件生成二維的圖紙和三維的裝配圖,,以往應(yīng)用AutoCAD進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，假如設(shè)計(jì)者在某一張圖上進(jìn)行了設(shè)計(jì)變更，那么其它相關(guān)的CAD文件

46、都必須逐一更新，方能確保產(chǎn)品CAD資料的一致性正確性一個(gè) SolidWorks模型包括零件、裝配及工程圖等。零件、裝配和工程圖是一個(gè)模型的不同的表現(xiàn)形式，對(duì)任意一個(gè)的改動(dòng)都會(huì)使其它兩個(gè)自動(dòng)跟著改變?cè)趕olidworks中， part，assembly，drawing是相關(guān)的 ,即假設(shè)修改了在 part中某尺寸的大小，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在 assembly或 drawing中，該尺寸也發(fā)生了相同的變化。如果該零件設(shè)計(jì)用于模具、加工，那么，由零

47、件生成模具或加工代碼也隨之發(fā)生了變化這也是現(xiàn)代工業(yè)中所謂的同步工程（Concurrent engineering）技術(shù)當(dāng)中最基本也最重要的一環(huán),,利用SolidWorks 進(jìn)行零件設(shè)計(jì)時(shí)，就是使用3D幾何特征的構(gòu)思來進(jìn)行3D模型的建立，而非僅是線條的繪制Feature:這個(gè)概念很重要,目前CAD建模的主流技術(shù)是特征技術(shù)特征來源于制造工程應(yīng)用。在如何確定CAD造型基本方法的過程中，有一種很重要的推動(dòng)力量，即計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)---C

48、IMIS。這個(gè)概念來自1978年一個(gè)美國(guó)博士生論文。然后這個(gè)概念成為制造領(lǐng)域信息化和自動(dòng)化技術(shù)開展的基本風(fēng)向標(biāo)特征造型從工程的角度，對(duì)形體的各個(gè)組成部分及其特征進(jìn)行定義，使所描述的形體信息更有工程意義特征的引入，一方面提高了CAD系統(tǒng)的集成度，另一方面為解決三維基于約束的參數(shù)化設(shè)計(jì)提供了契機(jī)，在一定程度上滿足了設(shè)計(jì)和修改的方便性特征造型可以很好地將零件形狀信息和其他有關(guān)信息結(jié)合起來，它一方面使設(shè)計(jì)及其相關(guān)應(yīng)用活動(dòng)能利用特征元素含有