三维造型技术基础.ppt

浙江大學機械化工研究所浙江大學機械化工研究所浙江大学浙江大学 通识课通识课 计算机三维造型技术基础计算机三维造型技术基础CAD应用软件简介ReporterReporter：李加文李加文2CAD技术的发展计算机辅助设计（CAD）在其近50年的演变历史中经历了巨大发展 3CAD技术的发展曲面建模技术水平线框建模90年代70年代80年代法国达索造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命 21世纪4CAD技术的发展曲面建模技术水平线框建模90年代70年代80年代法国达索造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命 体素建模 SDRC于1979年发布软件I-DEAS。领航实体造型技术的普及，标志CAD发展史上的第二次技术革命。21世纪5CAD技术的发展曲面建模技术水平线框建模90年代70年代80年代法国达索造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命 体素建模 SDRC于1979年发布软件I-DEAS。领航实体造型技术的普及，标志CAD发展史上的第二次技术革命。参数化建模 CV的技术人员创立PTC,研制出名为pro/e的参数化软件，将”约束“融入软件，主导了第三次CAD技术革命21世纪6CAD技术的发展曲面建模技术水平线框建模90年代70年代80年代法国达索造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命 体素建模 SDRC于1979年发布软件I-DEAS。领航实体造型技术的普及，标志CAD发展史上的第二次技术革命。参数化建模 CV的技术人员创立PTC,研制出名为pro/e的参数化软件，将”约束“融入软件，主导了第三次CAD技术革命SDRC从1990年开始，历经3年时间，投资一亿多美元，将I-DEAS全部重新改写，重新诞生的软件将形状约束和尺寸约束分开处理，驱动了CAD发展的第四次技术革命 混合建模21世纪7CAD技术的发展曲面建模技术水平线框建模90年代70年代80年代法国达索造型系统CATIA为人类带来了第一次CAD技术革命 体素建模 SDRC于1979年发布软件I-DEAS。领航实体造型技术的普及，标志CAD发展史上的第二次技术革命。参数化建模 CV的技术人员创立PTC,研制出名为pro/e的参数化软件，将”约束“融入软件，主导了第三次CAD技术革命SDRC从1990年开始，历经3年时间，投资一亿多美元，将I-DEAS全部重新改写，重新诞生的软件将形状约束和尺寸约束分开处理，驱动了CAD发展的第四次技术革命 混合建模21世纪同步建模8第五次CAD技术革命同步建模技术同步建模技术2008年见证了三维CAD设计历史中的一个里程碑。Siemens PLM Software推出了创新的同步建模技术（with Synchronous Technology）交互式三维实体建模中一个成熟的、突破性的飞跃。n快速捕捉设计意图 n快速进行设计变更 n提高多CAD环境下的数据重用率 9CAD/CAM/CAE软件简介包括电影动画制作软件，如3D MAX、Rhino、Maya等包括模具设计制造软件，数量众多，按照软件规模分为CAD/CAM/CAE集成软件：CATIA、UG NX、Pro/E中等规模：SolidEdge、SolidWorks、Delcom系列、Cimatron较小规模：Autodesk Inventor、CAXA等 服装款式设计软件：ET、格柏、PGM、富怡 鞋类与鞋楦设计类软件：DIMENSIONS、SHOECAM、FORMA、SHOEMAGIC、SHOE-MAKER雕刻类：Type3、ARTCAM 工业造型设计工业造型设计机械设计与制造机械设计与制造行业专用软件行业专用软件10机械设计类CAD软件概貌应用最广，通常分为三类：n CAD/CAM/CAE一体化软件：整体技术实力强大、功能完善 CATIA、UG、Pro/En 面向制造的软件系统：以曲面造型为主，主要突出NC编程的特色 Cimatron、PowerMILL、Mastercamn 面向中小企业开发的小型CAD系统：以实体造型为主，曲面造型为辅 价格便宜、学习方便、操作效率高 SolidWorks、SolidEdge、CAXAPro/En 应用领域：航空航天、汽车、家用电器、通用机械、玩具等n 典型客户：大众、三菱重工、施耐德电气、飞利浦、龙记集团、特灵空调、博世、菲亚特、海尔、三星、苏泊尔n 技术特点：集成的CAx软件系统 以参数化、基于特征、全相关等概念著称 n 所属公司：美国参数技术公司PTC（Parametric Technology Corporation）http:/11n 发展简史：1985年，公司成立 美国参数技术公司。1988年，发布 Pro/ENGINEER 当时市场上第一个参数化、相关且基于特征的实体建模软件。http:/约翰.迪尔成为其第一个客户1989年，PTC公司上市。1992年，美国杂志工业周刊授予 Pro/ENGINEER“年度技术奖”。卡特.彼勒成为其最大客户1995年，PTC跻身“财富杂志世界500强”。1996年，Daratech 将 PTC 评为全球第一的 CAD/CAM/CAE 软件供应商。1998年，反收购 CV（Computervision）。2005年，与 IBM 建立战略性合作伙伴关系。Pro/E12http:/2011.6Pro/E13CATIAn 应用领域：航空航天、汽车、轮船、建筑、军工、电器、通信、消费品等n 典型客户：波音、通用、福特、大众、宝马、丰田、雷诺、现代、上汽、一汽、东风、欧盟各成员国与美国军方n 技术特点：先进的交互式混合建模技术 强大的曲面设计功能 所有模块均互相关联 覆盖产品开发的整个过程 n 所属公司：法国达索公司（Dassault Systemes）http:/14CATIAhttp:/n 发展简史：1967年，法国达索航空公司开始了定义飞机模型软件的研发工作。1970年，一支致力于 CAD/CAM 的研发小组在达索公司成立。1975年，达索航空公司收购了美国大型航空航天公司洛克希德公司的 CADAM 计算机辅助设计制造系统软件的草图绘制产品。与格鲁门、宝马、奔驰、本田开始合作1986年，波音成为CATIA的忠实用户，用以设计并制造波音客机。1977年，研发出基于 3D 应用的 CAD/CAM 软件，CATIA 雏形问世。1981年，成立 Dassault Systemes 公司并与IBM建立全球性合作伙伴关系，销售和推广 CATIA。15CATIAhttp:/ 1995年，软硬件隔离，次年在纳斯达克股证券交易所上市，成功公开发行公司股票。2000年，与空中客车公司签署实施CATIA V5的使用合约。波音飞机公司在使用CATIA后完成了整个波音777的电子装配，创造了业界的一个奇迹16CATIAhttp:/2012.517UG NXhttp:/n 所属公司：现属于德国西门子（SIEMENS），起源于美国制造飞机和导弹的垄断企业麦道公司（McDonnell-Douglas Corporation）n 应用领域：航空航天、汽车、轮船、建筑、军工、模具、电子、消费品等n 典型客户：波音、通用、劳斯莱斯、克莱斯勒、普惠（普拉特惠特尼）发动机、欧宝、福特、日产、飞利浦、精工、美国军方n 技术特点：先进的同步建模与WAVE技术 强大的NC加工与模具设计功能 包含产品概念至生产整个流程18UG NXhttp:/n 发展简史：1969年，美国洛杉矶一家小公司 United Computing 发布了其第一个软件产品 UNIAPT。1972年，United 从 MCS 公司（Hanratty）购买 ADAM 软件代码。1987年，通用汽车公司（GM）选择 Unigraphics 作为其战略合作伙伴。1973年，新的软件移植到了早期的16位小型机上，命名为Uni-Graphics，当时总共只有6位程序员负责开发。同年10月，在底特律举行的 CAD/CAM 展会上脱颖而出。1976-1980年，United Computing被McDonnell Douglas收购，参数化建模概念逐渐被引入，之后开发出了支持3D实体建模的版本。（那个年代，Unigraphics是唯一具有CAM功能的软件）19UG NXhttp:/ 1990年，McDonnell Douglas（现在的波音公司）选择 Unigraphics 作为其机械 CAD/CAM/CAE 的标准。1991年，麦道通用电气（GE）EDS。1993-1995年，与欧宝、3M公司签署战略合作伙伴关系。1998年，EDS 分离，UGS 独立上市。2001年，重组后并购 SDRC 的 I-DEAS 软件。2007年，西门子宣布收购EDS。目前几乎所有飞机发动机和大部分汽车发动机都采用UG进行设计，UG在模具设计行业中具有极高的普及率20UG NXhttp:/2013.102122其他软件23数据交换标准24数据交换标准Parasolid：只适用实体、片体，导出时应注意版本问题，转换后颜色信息须再调整。IGES：1980年由美国国家标准局发布，实体、片体、曲线均可导出，但转换后信息容易丢失。STEP：1992年由国际标准化组织制定颁布，实体、片体、曲线均可导出，解决了IGES的不足，有望成为CAx系统及其集成的数据交换主流标准。25责任26