三维造型软件
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第一次CAD技术革命──“贵族化”的曲面造型系统
第二次CAD技术革命──生不逢时的实体造型技术
第三次CAD技术革命—— 一鸣惊人的参数化技术
第四次CAD技术革命——更上一层楼的变量化技术
产品设计-制造环节及其工具 软件
产品 制造 环节
创意设计
相关 工具 软件
CorelDraw 3DS MAX Rhinero Alias Designer SoftImage 3D PhotoShop
3. 分析验证：通过计算机仿真，模拟产品的运动过程， 考察产品的运动合理性。分析产品零件的受力状况及 热学性能等。分析验证中发生的问题将反馈到上游设 计部门，指导其调整产品设计参数，从而获得优化设 计结果
4. 工艺设计：绘制工程图纸，标注各种工艺符号，设 定产品零件的尺寸和几何公差要求，添加零件加工 和部件装配的技术说明，按照企业制造资源状况规 划产品加工-装配的作业流程
8. 更新和重用：按照用户要求和市场趋势，迅速 更新现有设计，从而形成新一代的改进型产品
9. 网络协作：产品开发过程中的协同技术十分重 要，在设计开发工具中引入网络技术是实现设 计协同的重要手段
二维CAD系统对企业最需要的设计质量并有多大 的提高
三维CAD系统可以方便地设计出所见即 所得的三维实体模型
MasterCAM CAXA 制造工程师
UG NX Cimatron TopSolid PowerMill SolidCAM EdgeCAM
国内外流行的软件介绍
CATIA Ug SOLID EDGE I—Deas Pro/Engineer MDT/inventor SolidWorks Cimatron Caxa 三维电子图板 三维实体设计
5. 设计展示：提供产品渲染图片及产品演示动画，通 过产品发布会或者公众媒体展示，从而吸引销售商 和最终用户。推动产品的销售推广工作
6. 加工：针对加工需求设计产品模具和工装夹具。产 品设计模型直接导入NC处理软件，从而驱动数控机 床加工出复杂的产品曲面
7. 系列化：根据用户群的细分状况，分析产品的结构 构成。按照企业产品情况，设定零件规格化规范， 从而将企业的产品设计和加工带入系统化的轨道
课程主要内容
基础知识 草图绘制 建立特征 高级建模技术 工程图设计 装配设计
课程安排及考核
课堂讲授：12学时 上机操作：24学时，安排有专人辅导，并记录每
次上机操作成绩，作为平时成绩
考核形式：上机操作考试，不允许携带任何存储 设备和工具书，2小时内完成2道建模题目和工程 图设计及装配设计题目各1道，题目均来源于练习 题库
产品详细设计
铁路机车车辆虚拟样机系统
沪东造船厂
以自行开发产品 “中国沪东型” 74500吨散货轮作为主要应用对象，设计 效率提高40%以上, 生产准备周期缩短了131天。年增加新产品舯舰12艘（
每艘船价平均为1.7亿）
深海载人潜器示意图
深海载人潜器的工作原理和效果图
基础知识
CAD技术发展历程 国内外流行的软件介绍 Solidworks基础
可以进行装配和干涉检查； 可以进行模拟仿真； 可以对重要零部件进行有限元分析与优化设计； 可以进行数控加工； 可以进行快速成型； 可以由三维模型直接自动生成二维工程图； 可以进行产品数据共享与集成等
源自文库
制造业发生的深刻变革 数字化飞机
数字BOEING
美国B777的应用效果
开发周期：9年－>4.5年 成本降低：25％ 100％整机数字化设计 世界垄断与霸主地位
学习方法：大量的操作实践
现代设计的几个阶段
1. 概念设计：根据市场需求，机械设计工程师与美学工 程师一道勾画出未来产品的大致外形，规划产品的功 能-空间布局。这个阶段需要快速成型、模型修改方便 的设计工具
2. 机构设计：确定详细的产品结构并确定精确的尺寸。 在结构设计中需要按照产品零件之间的装配关系设定 各个零件的结构尺寸，保证其符合产品整体的装配约 束要求，从而消除零件之间的设计冲突
Rhino Alias Surfcam Master CAM TOP-solid 高华CAD GSCAD 金银花系统 开目CAD等
SolidWorks基础
功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三 大特点。Solidworks现在全球使用许可超过百万， 涉及航空航天、汽车、食品、机械、国防、交通、 模具、电子技术、医疗器械、日用品、消费品等分 布于全球100多个国家的企业，每年来自全球4300所 教育机构的近15万学生通过SolidWorks的培训课程
新支线飞机虚拟样机数字化定义
全机外形
前机身理论数据
驾驶舱
驾驶员座椅安装
中央操纵台机械系统 登机门机构
壁板
长桁和接头
壁板连接件
前起落架支撑梁
前机身结构
登机门
来源：中国航空工业第一集团公司
制造业发生的深刻变革 数字化轿车
数字化设计制造 虚拟样机
产品概念设计
通用公司应用状况
开发周期（48月－>24月－> 12月 ） 碰撞试验（100次 －> 50次） 个性化定单 －> 3小时
结构设计
CATIA UG NX Pro/Engineer SolidWorks TopSolid SolidEdge Inventor CAXA实体设计 Solid3000
模具设计
UG NX Pro/Engineer
TopSolid Cimatron CATIA SolidWorks
快速成型
NC加工
早期应用较为广泛的是CADAM软件 近几十年来占据绘图市场主导地位 Autodesk公司 的AutoCAD软件
60年代出现的三维CAD系统只是极为简单的线框 式（线框造型）系统。这种初期的线框造型系统只能 表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓 扑关系。由于缺乏形体的表面信息，CAM及CAE均 无法实现
CAD技术发展历程
二十一世纪的一个重大变革是全球市场的统一，它使市 场竞争更加激烈，产品更新更快。在这种背景下， CAD(计算机辅助设计)技术得到迅速普及和极大发展
海湾战争结束当年，美国评出的最具影响的十大技术中 ，CAD便榜上有名
CAD技术起步于50年代后期 Computer Aided Drawing (or Drafting)
第二次CAD技术革命──生不逢时的实体造型技术
第三次CAD技术革命—— 一鸣惊人的参数化技术
第四次CAD技术革命——更上一层楼的变量化技术
产品设计-制造环节及其工具 软件
产品 制造 环节
创意设计
相关 工具 软件
CorelDraw 3DS MAX Rhinero Alias Designer SoftImage 3D PhotoShop
3. 分析验证：通过计算机仿真，模拟产品的运动过程， 考察产品的运动合理性。分析产品零件的受力状况及 热学性能等。分析验证中发生的问题将反馈到上游设 计部门，指导其调整产品设计参数，从而获得优化设 计结果
4. 工艺设计：绘制工程图纸，标注各种工艺符号，设 定产品零件的尺寸和几何公差要求，添加零件加工 和部件装配的技术说明，按照企业制造资源状况规 划产品加工-装配的作业流程
8. 更新和重用：按照用户要求和市场趋势，迅速 更新现有设计，从而形成新一代的改进型产品
9. 网络协作：产品开发过程中的协同技术十分重 要，在设计开发工具中引入网络技术是实现设 计协同的重要手段
二维CAD系统对企业最需要的设计质量并有多大 的提高
三维CAD系统可以方便地设计出所见即 所得的三维实体模型
MasterCAM CAXA 制造工程师
UG NX Cimatron TopSolid PowerMill SolidCAM EdgeCAM
国内外流行的软件介绍
CATIA Ug SOLID EDGE I—Deas Pro/Engineer MDT/inventor SolidWorks Cimatron Caxa 三维电子图板 三维实体设计
5. 设计展示：提供产品渲染图片及产品演示动画，通 过产品发布会或者公众媒体展示，从而吸引销售商 和最终用户。推动产品的销售推广工作
6. 加工：针对加工需求设计产品模具和工装夹具。产 品设计模型直接导入NC处理软件，从而驱动数控机 床加工出复杂的产品曲面
7. 系列化：根据用户群的细分状况，分析产品的结构 构成。按照企业产品情况，设定零件规格化规范， 从而将企业的产品设计和加工带入系统化的轨道
课程主要内容
基础知识 草图绘制 建立特征 高级建模技术 工程图设计 装配设计
课程安排及考核
课堂讲授：12学时 上机操作：24学时，安排有专人辅导，并记录每
次上机操作成绩，作为平时成绩
考核形式：上机操作考试，不允许携带任何存储 设备和工具书，2小时内完成2道建模题目和工程 图设计及装配设计题目各1道，题目均来源于练习 题库
产品详细设计
铁路机车车辆虚拟样机系统
沪东造船厂
以自行开发产品 “中国沪东型” 74500吨散货轮作为主要应用对象，设计 效率提高40%以上, 生产准备周期缩短了131天。年增加新产品舯舰12艘（
每艘船价平均为1.7亿）
深海载人潜器示意图
深海载人潜器的工作原理和效果图
基础知识
CAD技术发展历程 国内外流行的软件介绍 Solidworks基础
可以进行装配和干涉检查； 可以进行模拟仿真； 可以对重要零部件进行有限元分析与优化设计； 可以进行数控加工； 可以进行快速成型； 可以由三维模型直接自动生成二维工程图； 可以进行产品数据共享与集成等
源自文库
制造业发生的深刻变革 数字化飞机
数字BOEING
美国B777的应用效果
开发周期：9年－>4.5年 成本降低：25％ 100％整机数字化设计 世界垄断与霸主地位
学习方法：大量的操作实践
现代设计的几个阶段
1. 概念设计：根据市场需求，机械设计工程师与美学工 程师一道勾画出未来产品的大致外形，规划产品的功 能-空间布局。这个阶段需要快速成型、模型修改方便 的设计工具
2. 机构设计：确定详细的产品结构并确定精确的尺寸。 在结构设计中需要按照产品零件之间的装配关系设定 各个零件的结构尺寸，保证其符合产品整体的装配约 束要求，从而消除零件之间的设计冲突
Rhino Alias Surfcam Master CAM TOP-solid 高华CAD GSCAD 金银花系统 开目CAD等
SolidWorks基础
功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三 大特点。Solidworks现在全球使用许可超过百万， 涉及航空航天、汽车、食品、机械、国防、交通、 模具、电子技术、医疗器械、日用品、消费品等分 布于全球100多个国家的企业，每年来自全球4300所 教育机构的近15万学生通过SolidWorks的培训课程
新支线飞机虚拟样机数字化定义
全机外形
前机身理论数据
驾驶舱
驾驶员座椅安装
中央操纵台机械系统 登机门机构
壁板
长桁和接头
壁板连接件
前起落架支撑梁
前机身结构
登机门
来源：中国航空工业第一集团公司
制造业发生的深刻变革 数字化轿车
数字化设计制造 虚拟样机
产品概念设计
通用公司应用状况
开发周期（48月－>24月－> 12月 ） 碰撞试验（100次 －> 50次） 个性化定单 －> 3小时
结构设计
CATIA UG NX Pro/Engineer SolidWorks TopSolid SolidEdge Inventor CAXA实体设计 Solid3000
模具设计
UG NX Pro/Engineer
TopSolid Cimatron CATIA SolidWorks
快速成型
NC加工
早期应用较为广泛的是CADAM软件 近几十年来占据绘图市场主导地位 Autodesk公司 的AutoCAD软件
60年代出现的三维CAD系统只是极为简单的线框 式（线框造型）系统。这种初期的线框造型系统只能 表达基本的几何信息，不能有效表达几何数据间的拓 扑关系。由于缺乏形体的表面信息，CAM及CAE均 无法实现
CAD技术发展历程
二十一世纪的一个重大变革是全球市场的统一，它使市 场竞争更加激烈，产品更新更快。在这种背景下， CAD(计算机辅助设计)技术得到迅速普及和极大发展
海湾战争结束当年，美国评出的最具影响的十大技术中 ，CAD便榜上有名
CAD技术起步于50年代后期 Computer Aided Drawing (or Drafting)