为数字化制造选择最佳3D CAD软件

增强原型设计和产品开发与本设计程序入门

环顾四周。你接触的几乎所有东西都可能是三维计算机辅助设计(3D CAD)的产物——住宅、家具、汽车、照明、智能手机、电脑。在最基本的层面上，3D CAD程序允许工程师在三维模型中渲染他们的设计。根据CAD程序的工业重点和用于支持和增强其软件的模块化扩展，产品开发人员和工程师能够设计出可以建造或制造的极其复杂的产品。

在Protolabs，提交制造的每个部件都以3D CAD模型的形式提交，其文件格式是由不同的CAD程序派生的几种不同格式之一。这是驱动我们整个制造过程的动力，使我们能够提供详细的信息可制造性反馈设计在部分上传的几个小时内。

三维CAD软件

有一个少数主要设计方案在原型和生产部件的3D CAD模型开发中经常使用，并且在一定程度上，当在平台之间交换文件时，大多数都能很好地发挥作用。

常用的程序包括:

  • SolidWorks (.sldprt)
  • Autodesk Inventor (.ipt)
  • AutoCAD (3D .dwg)
  • PTC ProE/Creo (.prt)
  • CATIA (.catpart)
  • SpaceClaim (.scdoc)
  • 草图大师(.skp)
  • 参数化实体(。X_t和。x_b)

可以从大多数程序中导入和导出的其他中立文件格式包括:

  • IGES (.igs)
  • 步骤(.stp)
  • 网络多媒体(.sat)
  • 立体平版印刷(.stl) -这些格式是Protolabs 3D打印的首选文件类型。

每个专业设计程序的功能都略有不同，但大多数都包含基本实体建模的版本;塑料及模具设计;焊接，钣金，管道和油管设计;并进行大型装配设计。

带有修订控制的数据管理，在一些程序中是标准的，在另一些程序中是扩展，帮助CAD程序在整个设计过程中有效地跟踪模型更改(包括命名约定)，并监视每个设计的历史和当前活动。如果一个工程师正在研究一个模型，其他工程师就不会在不知情的情况下访问设计，并可能覆盖初始工程师的工作。

此外，如果对包含其他子程序集的复杂程序集进行修改，则其设计树中在该程序集之上的所有内容都将受到影响。数据管理系统的智能使其能够自动更新组件中受几何形状变化影响的任何其他相关区域。

许多程序中也有生产力工具，允许在版本之间进行几何和特征比较;厚度、吃水、对称和其他设计验证的分析;和物料清单(BOM)生成，以及许多其他功能。

中立文件格式

当将3D模型从其原生CAD程序转移到替代程序时，实体模型信息可能保持完整。然而，根据格式的不同，一些设计元素可能会在转换过程中丢失。这就是为什么当设计师在多个系统之间共享零件文件时，他们通常会以中立的文件格式导出模型，这种格式不绑定到特定的供应商，而是受控的行业组织。与供应商无关的数据的主要文件格式是STEP(产品模型数据交换标准)和IGES(初始图形交换规范)，在更大程度上，3D打印是STL(立体平版印刷)。

如果您提交一个中性文件在Protolabs制造，我们接受STEP和IGES文件注塑件。也就是说，Protolabs接受几乎所有的文件格式。注意STL文件仅限于我们的bepaly下载 ．

聪明的模特vs.愚蠢的模特

当你在两个程序之间切换时——不管它是上传到Protolabs的系统中，还是导入到你自己的系统中——设计智能的损失会产生所谓的“哑固体”。在此状态下，模型不再包含其参数属性。如果一个部件一侧的面部被移动，它将不再自动移动任何受影响的其他特征。您可以重新计算维度来创建更改，但是将一个面拖到一个新的维度不会传播到它所影响的其他设计特性，因此在这方面您受到了限制。在同一程序中工作的CAD文件通常保留该参数知识。

橙色3D零件激光扫描在Protolabs的计量实验室
位于Protolabs计量实验室的激光扫描仪扫描最终部件，并将测量值与设计师指定的尺寸公差进行比较。

基于模型的定义(MBD)

在3D CAD模型中直接定义几何尺寸和公差(GD&T)是制造业中日益增长的趋势。这是一种新的产品设计方法，被称为基于模型的定义。通过使用产品制造信息(PMI)注释3D CAD模型，您可以消除对二维图纸的需求，传统上，二维图纸用于向制造供应商传达表面加工、材料、公差和其他尺寸信息等细节。

使用3D模型作为设计和制造信息的单一来源，可以进一步推动生产过程中的自动化，缩短设计周期，加快质量检查，并通过简化供应商和产品工程师之间的沟通来实现更高质量的部件。

大多数专业级CAD软件包(如SolidWorks、PTC Creo、IronCAD和Siemens NX)都具有支持MBD方法进行产品设计和开发的功能。

在Protolabs，您可以将PMI添加到CAD模型中以接收数字检查最后一部分。我们使用3D扫描仪测量客户指定的关键尺寸，如孔位置、平面间、内径/外径测量。然后扫描生成报告和彩色图，以验证关键部件尺寸。这是一个快速、自动化的过程，可用于完成首件检验(FAI)和其他质量文件要求。

提出了修正

无论在Protolabs上传何种文件格式，我们都能在24小时内对该模型提供自动设计分析。我们在设计分析中也有一个特点，它不仅能精确地指出潜在的可制造性问题，而且当一个模型只需要微小的更改时——例如。例如，关于薄/厚截面的草案-我们将提供关于第二种模型的建议修订。我们引用软件文档，并详细说明了新模型的变化，您可以接受它或上传一个新模型。如果提交了SolidWorks零件文件，我们将保留并直接在智能模型中进行更改，然后再将其发送给您。如果使用了其他CAD程序，则可以选择下载STEP或IGES文件。

protolabs.com上列出了protolabs.com接受的3D CAD文件格式，如果您对特定程序或格式有任何问题，请致电877-479-3680或与应用工程师联系(电子邮件保护)．