三維造型技術(shù)基礎(chǔ)

1、1 CAD技術(shù)的發(fā)展 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD） 在其近50年的演變歷史中 經(jīng)歷了巨大發(fā)展 2 CAD技術(shù)的發(fā)展 曲面建模 技術(shù)水平 線框建模90年代70年代80年代 法國達(dá)索造型系統(tǒng) CATIA為人類帶來了第 一次CAD技術(shù)革命 21世紀(jì) 3 CAD技術(shù)的發(fā)展 曲面建模 技術(shù)水平 線框建模90年代70年代80年代 法國達(dá)索造型系統(tǒng) CATIA為人類帶來了第 一次CAD技術(shù)革命 體素建模 SDRC于1979年發(fā)布軟 件I-DEAS。領(lǐng)航實(shí)體造 型技術(shù)的普及，標(biāo)志 CAD發(fā)展史上的第二次 技術(shù)革命。 21世紀(jì) 4 CAD技術(shù)的發(fā)展 曲面建模 技術(shù)水平 線框建模90年代70年代80年代 法國達(dá)索造型

2、系統(tǒng) CATIA為人類帶來了第 一次CAD技術(shù)革命 體素建模 SDRC于1979年發(fā)布軟 件I-DEAS。領(lǐng)航實(shí)體造 型技術(shù)的普及，標(biāo)志 CAD發(fā)展史上的第二次 技術(shù)革命。 參數(shù)化建模 CV的技術(shù)人員創(chuàng)立PTC,研制 出名為pro/e的參數(shù)化軟件， 將”約束“融入軟件，主導(dǎo) 了第三次CAD技術(shù)革命 21世紀(jì) 5 CAD技術(shù)的發(fā)展 曲面建模 技術(shù)水平 線框建模90年代70年代80年代 法國達(dá)索造型系統(tǒng) CATIA為人類帶來了第 一次CAD技術(shù)革命 體素建模 SDRC于1979年發(fā)布軟 件I-DEAS。領(lǐng)航實(shí)體造 型技術(shù)的普及，標(biāo)志 CAD發(fā)展史上的第二次 技術(shù)革命。 參數(shù)化建模 CV的技術(shù)人員創(chuàng)

3、立PTC,研制 出名為pro/e的參數(shù)化軟件， 將”約束“融入軟件，主導(dǎo) 了第三次CAD技術(shù)革命 SDRC從1990年開始，歷經(jīng)3年時(shí)間 ，投資一億多美元，將I-DEAS全部 重新改寫，重新誕生的軟件將形狀 約束和尺寸約束分開處理，驅(qū)動(dòng)了 CAD發(fā)展的第四次技術(shù)革命 混合建模 21世紀(jì) 8 CAD/CAM/CAE軟件簡介 包括電影動(dòng)畫制作軟件，如3D MAX、Rhino、Maya等 包括模具設(shè)計(jì)制造軟件，數(shù)量眾多，按照軟件規(guī)模分為 CAD/CAM/CAE集成軟件： CATIA、UG NX、Pro/E 中等規(guī)模：SolidEdge、SolidWorks、Delcom系列、 Cimatron 較小

4、規(guī)模：Autodesk Inventor、CAXA等 服裝款式設(shè)計(jì)軟件：ET、格柏、PGM、富怡 鞋類與鞋楦設(shè)計(jì)類軟件：DIMENSIONS、SHOECAM、 FORMA、SHOEMAGIC、SHOE-MAKER 雕刻類：Type3、ARTCAM 9 機(jī)械設(shè)計(jì)類CAD軟件概貌 應(yīng)用最廣，通常分為三類： n CAD/CAM/CAE一體化軟件：整體技術(shù)實(shí)力強(qiáng)大、功能完善 CATIA、UG、Pro/E n 面向制造的軟件系統(tǒng)：以曲面造型為主，主要突出NC編程的特色 Cimatron、PowerMILL、Mastercam n 面向中小企業(yè)開發(fā)的小型CAD系統(tǒng)：以實(shí)體造型為主，曲面造型為輔 價(jià)格便宜、

5、學(xué)習(xí)方便、操作效率高 SolidWorks、SolidEdge、CAXA Pro/E n 應(yīng)用領(lǐng)域： 航空航天、汽車、家用電器、通用機(jī)械、玩具等 n 典型客戶： 大眾、三菱重工、施耐德電氣、飛利浦、龍記集團(tuán)、 特靈空調(diào)、博世、菲亞特、海爾、三星、蘇泊爾 n 技術(shù)特點(diǎn)： 集成的CAx軟件系統(tǒng) 以參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等概念著稱 n 所屬公司： 美國參數(shù)技術(shù)公司PTC（Parametric Technology Corporation） http:/ n 發(fā)展簡史： 1985年，公司成立 美國參數(shù)技術(shù)公司。 1988年，發(fā)布 Pro/ENGINEER 當(dāng)時(shí)市場上第一個(gè)參數(shù)化、相關(guān)且基 于特征的實(shí)

6、體建模軟件。 http:/ 約翰.迪爾成為其第一個(gè)客戶 1989年，PTC公司上市。 1992年，美國雜志工業(yè)周刊授予 Pro/ENGINEER“年度技術(shù)獎(jiǎng)”。 卡特.彼勒成為其最大客戶 1995年，PTC躋身“財(cái)富雜志世界500強(qiáng)”。 1996年，Daratech 將 PTC 評為全球第一的 CAD/CAM/CAE 軟件供應(yīng)商。 1998年，反收購 CV（Computervision）。 2005年，與 IBM 建立戰(zhàn)略性合作伙伴關(guān)系。 Pro/E http:/ 2011.6 Pro/E CATIA n 應(yīng)用領(lǐng)域： 航空航天、汽車、輪船、建筑、軍工、電器、通信、消費(fèi)品等 n 典型客戶： 波音

7、、通用、福特、大眾、寶馬、豐田、雷諾、現(xiàn)代、 上汽、一汽、東風(fēng)、歐盟各成員國與美國軍方 n 技術(shù)特點(diǎn)： 先進(jìn)的交互式混合建模技術(shù) 強(qiáng)大的曲面設(shè)計(jì)功能 所有模塊均互相關(guān)聯(lián) 覆蓋產(chǎn)品開發(fā)的整個(gè)過程 n 所屬公司： 法國達(dá)索公司（Dassault Systemes） http:/ CATIA http:/ n 發(fā)展簡史： 1967年，法國達(dá)索航空公司開始了定義飛機(jī)模型軟件的研發(fā)工作。 1970年，一支致力于 CAD/CAM 的研發(fā)小組在達(dá)索公司成立。 1975年，達(dá)索航空公司收購了美國大型航空航天公司洛克希德公司的 CADAM 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)軟件的草圖繪制產(chǎn)品。 與格魯門、寶馬、奔馳、本田開

8、始合作 1986年，波音成為CATIA的忠實(shí)用戶，用以設(shè)計(jì)并制造波音客機(jī) 。 1977年，研發(fā)出基于 3D 應(yīng)用的 CAD/CAM 軟件，CATIA 雛形問世。 1981年，成立 Dassault Systemes 公司并與IBM建立全球性合作伙伴關(guān) 系，銷售和推廣 CATIA。 CATIA http:/ 1995年，軟硬件隔離，次年在納斯達(dá)克股證券交易所上市，成功公開發(fā)行 公司股票 。 2000年，與空中客車公司簽署實(shí)施CATIA V5的使用合約。 波音飛機(jī)公司在使用CATIA后完成了整個(gè)波音777的電子裝配，創(chuàng)造了業(yè)界的一 個(gè)奇跡 CATIA http:/ 2012.5 UG NX htt

9、p:/ n 所屬公司： 現(xiàn)屬于德國西門子（SIEMENS），起源于美國制造飛機(jī)和導(dǎo)彈的壟 斷企業(yè)麥道公司（McDonnell-Douglas Corporation） n 應(yīng)用領(lǐng)域： 航空航天、汽車、輪船、建筑、軍工、模具、電子、消費(fèi)品等 n 典型客戶： 波音、通用、勞斯萊斯、克萊斯勒、普惠（普拉特惠特尼）發(fā)動(dòng)機(jī)、 歐寶、福特、日產(chǎn)、飛利浦、精工、美國軍方 n 技術(shù)特點(diǎn)： 先進(jìn)的同步建模與WAVE技術(shù) 強(qiáng)大的NC加工與模具設(shè)計(jì)功能 包含產(chǎn)品概念至生產(chǎn)整個(gè)流程 UG NX http:/ n 發(fā)展簡史： 1969年，美國洛杉磯一家小公司 United Computing 發(fā)布了其第一個(gè)軟 件產(chǎn)品

10、UNIAPT。 1972年，United 從 MCS 公司（Hanratty）購買 ADAM 軟件代碼。 1987年，通用汽車公司（GM）選擇 Unigraphics 作為其戰(zhàn)略合作伙伴。 1973年，新的軟件移植到了早期的16位小型機(jī)上，命名為Uni-Graphics， 當(dāng)時(shí)總共只有6位程序員負(fù)責(zé)開發(fā)。 同年10月，在底特律舉行的 CAD/CAM 展會上脫穎而出。 1976-1980年，United Computing被McDonnell Douglas收購，參數(shù) 化建模概念逐漸被引入，之后開發(fā)出了支持3D實(shí)體建模的版本。 （那個(gè)年代，Unigraphics是唯一具有CAM功能的軟件） UG

11、 NX http:/ 1990年，McDonnell Douglas （現(xiàn)在的波音公司）選擇 Unigraphics 作 為其機(jī)械 CAD/CAM/CAE 的標(biāo)準(zhǔn)。 1991年，麥道通用電氣（GE） EDS。 1993-1995年，與歐寶、3M公司簽署戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。 1998年，EDS 分離，UGS 獨(dú)立上市。 2001年，重組后并購 SDRC 的 I-DEAS 軟件。 2007年，西門子宣布收購EDS。 目前幾乎所有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和大部分汽車發(fā)動(dòng)機(jī)都采用 UG進(jìn)行設(shè)計(jì)，UG在模具設(shè)計(jì)行業(yè)中具有極高的普及率 UG NX http:/ 2013.10 21 其他軟件 22 數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn) 23 數(shù)

12、據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn) Parasolid：只適用實(shí)體、片體，導(dǎo)出時(shí)應(yīng)注意版本問題，轉(zhuǎn)換后顏色 信息須再調(diào)整。 IGES：1980年由美國國家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)布，實(shí)體、片體、曲線均可導(dǎo)出， 但轉(zhuǎn)換后信息容易丟失。 STEP：1992年由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定頒布，實(shí)體、片體、曲線均可導(dǎo) 出，解決了IGES的不足，有望成為CAx系統(tǒng)及其集成的數(shù)據(jù)交換主 流標(biāo)準(zhǔn)。 24 責(zé)任 25 26 CAD技術(shù)的發(fā)展 曲面建模 技術(shù)水平 線框建模90年代70年代80年代 法國達(dá)索造型系統(tǒng) CATIA為人類帶來了第 一次CAD技術(shù)革命 21世紀(jì) 27 CAD/CAM/CAE軟件簡介 包括電影動(dòng)畫制作軟件，如3D MAX、Rhino、M

13、aya等 包括模具設(shè)計(jì)制造軟件，數(shù)量眾多，按照軟件規(guī)模分為 CAD/CAM/CAE集成軟件： CATIA、UG NX、Pro/E 中等規(guī)模：SolidEdge、SolidWorks、Delcom系列、 Cimatron 較小規(guī)模：Autodesk Inventor、CAXA等 服裝款式設(shè)計(jì)軟件：ET、格柏、PGM、富怡 鞋類與鞋楦設(shè)計(jì)類軟件：DIMENSIONS、SHOECAM、 FORMA、SHOEMAGIC、SHOE-MAKER 雕刻類：Type3、ARTCAM UG NX http:/ n 所屬公司： 現(xiàn)屬于德國西門子（SIEMENS），起源于美國制造飛機(jī)和導(dǎo)彈的壟 斷企業(yè)麥道公司（Mc

14、Donnell-Douglas Corporation） n 應(yīng)用領(lǐng)域： 航空航天、汽車、輪船、建筑、軍工、模具、電子、消費(fèi)品等 n 典型客戶： 波音、通用、勞斯萊斯、克萊斯勒、普惠（普拉特惠特尼）發(fā)動(dòng)機(jī)、 歐寶、福特、日產(chǎn)、飛利浦、精工、美國軍方 n 技術(shù)特點(diǎn)： 先進(jìn)的同步建模與WAVE技術(shù) 強(qiáng)大的NC加工與模具設(shè)計(jì)功能 包含產(chǎn)品概念至生產(chǎn)整個(gè)流程 UG NX http:/ 1990年，McDonnell Douglas （現(xiàn)在的波音公司）選擇 Unigraphics 作 為其機(jī)械 CAD/CAM/CAE 的標(biāo)準(zhǔn)。 1991年，麥道通用電氣（GE） EDS。 1993-1995年，與歐寶、3M公司簽署戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。 1998年，EDS 分離，UGS 獨(dú)立上市。 2001年，重組后并購 SDRC 的 I-DEAS 軟件。 2007年，西門子宣布收購EDS。 目前幾乎