8种最常用的3D CAD中性格式

2023-10-24 09:50
文章标签 3d 格式 常用 cad 中性

本文主要是介绍8种最常用的3D CAD中性格式,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

CAD(计算机辅助设计)文件是包含物理对象 3D 和 2D 模型的数字文件。

CAD 文件可以包含几何数据、制造数据、材料属性和其他产品/过程数据等信息。

从设计到生产,一切都从 CAD 文件开始。

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0、CAD文件格式概述

CAD 文件可分为原生 CAD 或中性 CAD 格式(也称为可互操作 CAD 数据)。

0.1 原生CAD 文件格式

原生CAD 文件格式设计为只能在特定的专有 CAD 软件上使用。

例如, .CATPart(一种 CATIA 格式)仅适用于 CATIA 认可的软件。 它不容易在 AutoDesk、Creo、NX 等其他 CAD 软件上读取或编辑。

原生格式扩展
AutoCAD.dwg
CATIA.CATPart、.CATProduct 或 3DExperience云数据
Creo.prt、.asm
Inventor.ipt,.aim
NX.prt
SolidWorks.sldprt、.sldasm

0.2 中性CAD文件格式

中性 CAD 文件格式可在不同 CAD 软件之间互操作,允许不同应用程序导入和导出数据。

例如,.STP(STEP格式)是一种流行的中性格式,可以在不同的软件系统之间交换。

中性格式扩展
IGES.igs、.iges
STEP.stp、.step
STL.stl
QIF.qif
3DPDF .pdf

0.3 哪个更好:原生格式还是中性格式?

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如果你使用的唯一软件是原生 CAT,则原生 CAD 文件是首选格式,因为它保留了原始设计的所有数据和功能。 但现代制造软件栈比单一软件工具复杂得多。

市场上有超过 100 种 CAD 软件以及数百种其他需要使用 CAD 数据来测试和制造产品的软件,因此几乎不可能让所有人都使用相同的原生CAD 系统。

不同的利益相关者需要处理该文件:

  • 不同公司
  • 同一公司内不同业务
  • 内部部门
  • 雇员
  • 供应商
  • 分包商
  • 顾客

所有这些都使用不同的基于 CAD 的软件,使得互操作性变得困难,特别是当几何信息和 PMI(产品制造信息)等 3D 注解必须保持完整性时。

在许多情况下,来自 PTC Creo、Siemens NX、CATIA、SolidWorks、Autodesk Inventor 等的原生 CAD 文件格式通常会经过翻译和验证以进行下游处理。

然而,中性 CAD 文件格式可以在不同的 CAD 软件之间互操作,并且在协作中很有用。

0.4 中性 CAD 文件格式如何排名?

今天我们来看看八种最好的中性 CAD 文件格式。

我们的标准:

  • 该列表适用于机械工程和制造业。
  • CAD 格式必须符合标准(例如 ISO、ANSI、CEN 等),以确保质量和一致性。
  • CAD 文件最好是基于模型的定义 (MBD),Capvidia 由人类和机器可读的 PMI 定义。
  • MBD 就绪 CAD 文件包括几何形状、产品制造和质量要求 - 通常在 2D 图纸上完成。

将 2D 绘图信息组合到 3D CAD 模型中成为产品生命周期的权威来源。 这使得从设计到制造的自动化、数据洞察和连接能够从人类和机器可读的单一事实来源实现。

1、STEP

  • 文件扩展名:.STEP、.STP
  • 推出年份:1994 年,最后更新:2022 年。
  • 标准:ISO 10303-242:2022
  • 表示形式:B-rep(精确)和 Vis-rep(近似)
  • 组织:国际标准化组织和 PDES Inc.

STEP 文件是当今最广泛使用和接受的中性 CAD 格式,使其成为多个行业的标准。

大多数CAD软件都支持导入和导出STEP文件,使其可以在不同系统之间互操作,包括CAM(计算机辅助制造)、CAI(计算机辅助检测)和CAE(计算机辅助工程)。

就机械 CAD 而言,主要有以下三种 STEP 文件格式:

  • STEP AP203:定义机械零件和装配体实体模型的几何、拓扑和配置管理数据。 AP203 不是 MBD 就绪格式。
  • STEP AP214:包括 STEP AP203 功能以及颜色、图层、GD&T 和设计意图。 AP214 不是 MBD 就绪格式。
  • STEP AP242:合并STEP 203 和STEP 214 以引入基于模型的定义(MBD) 工作流程,并且是MBD 就绪格式。
  • STEP AP203 和 STEP AP214 已被弃用,取而代之的是 STEP AP242,但它们仍然是最常用的 STEP 文件类型。

STEP格式的优点:

  • 成熟且普遍存在的文件格式。
  • 如果使用 AP242,则 MBD 就绪。

STEP格式的缺点:

  • AP203/214 和 AP242 之间有些混淆。
  • AP242 语义 PMI 的下游基于 CAD 的工具没有得到广泛支持。

相关工具:STEP转STL | STEP转GLB | STEP转OBJ | STEP转PLY

2、QIF

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  • 文件扩展名:.QIF
  • 推出年份:2013 年,最后更新时间:2020 年
  • 标准:ISO 23952:2020
  • 表示形式:B-rep(精确)和 Vis-rep(近似)
  • 组织:DMSC(数字计量标准联盟)

QIF(质量信息框架)文件是为 21 世纪的数字制造而设计的。 它针对语义 PMI 进行了优化,允许人类和机器可读的 CAD 实现两个主要目标:下游的互操作性和可追溯性。

尽管是本列表中的最新格式,但它获得了更多关注,因为越来越多的 OEM 需要强大的文件格式来交换从设计到制造到质量的下游数据。

QIF格式的优点:

  • 最强大的中性 MBD CAD 文件。
  • 基于 XML 的框架:与其他系统、Web/互联网应用程序和其他正式标准轻松集成和互操作。
  • 受到计量和质量部门的高度重视。

QIF格式的缺点:

  • 尽管 MBD 已获得信誉,但仍处于早期采用阶段。 了解有关 QIF 的更多信息。

3、JT

  • 文件扩展名:.JT
  • 推出年份:2007 年,最后更新时间:2017 年
  • 标准:ISO 14306:2017
  • 表示形式:B-rep(精确)和 Vis-rep(近似)
  • 组织:Siemens PLM Software

JT(Jupiter Tessellation)文件是中性 CAD 格式组中最令人困惑的。 虽然以 vis-rep 闻名,但它也可以具有完整的 B-rep 和 PMI,因此使其适合 MBD。

其内部 B-rep 表示非常灵活,包括对 ISO 10303 (STEP) 和 Parasolid 的支持。 如果从 NX 导出的 JT 包含 B-rep 数据,则它将采用 Parasolid 格式。

尽管 JT 在技术上是一种开放格式,但许多供应商都使用西门子的 JT 开放工具包。 在处理使用专有配方混合的 Parasolid 数据时,该工具包尤其重要。 因此,它作为 STEP 或 QIF 并没有被广泛接受。

JT格式的优点:

  • 西门子用户的通用互操作格式。
  • JT主要用于汽车行业。
  • 轻量级格式。

JT格式的缺点:

  • 在西门子软件环境之外不太常见。

4、3D PDF

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  • 文件扩展名:.PDF
  • 推出年份:2004 年,最后更新时间:2014 年(针对 CAD)
  • 标准:ISO 14739-1:2014
  • 表示形式:Vis-rep(近似值)
  • 组织:3D PDF 联盟

3D PDF 文件流行是有原因的。 它是一种无处不在的格式,可以轻松地在计算机、智能手机和平板电脑上查看。 对于那些没有 CAD 系统或查看器的人来说尤其方便。

3D PDF的优点:

  • 只需要 Adobe Reader 即可查看文件。
  • PDF 文件可用作其他文件(例如 STEP、QIF 或其他文档)的容器。

3D PDF的缺点:

  • 文件巨大且性能低下。
  • Adobe 中的 3D 人体工程学效果并不好。
  • 这种文件类型的功能受到 Adobe 环境的严重限制。

5、IGES

文件扩展名:.IGS、.IGES
推出年份:1980 年,最后更新时间:1996 年
标准:ANSI
表示:B-rep(精确)
组织:美国国家标准协会
IGES 文件是 20 世纪 70 年代末/ 80 年代初发明和部署的第一个中性 CAD 文件。

尽管较旧的标准在技术上已被 STEP 和 QIF 取代,但由于它已经存在很长时间并且得到了广泛的支持,所以至今仍在使用。

主要用于表面几何(尽管它可以支持实体模型)和设计工作。 它通常会因表面之间的间隙、缺失的面甚至方向错误的表面而发生平移。 因此,建议使用 STEP 或 QIF,或者使用修复不良几何体和缝合表面的工具。

IGES格式的优点:

  • 这是你祖父的 CAD 文件。
  • 普遍支持。

IGES格式的缺点:

  • IGES 可以支持实体,但它主要用于曲面几何。
  • 被 STEP 和 QIF 取代。

6、STL

  • 文件扩展名:.STL
  • 推出年份:1987 年,最后更新:无。
  • 标准:无。
  • 表示形式:Vis-rep(近似值)
  • 组织:3D Systems

STL 文件是通用 3D 格式,重点关注表面几何形状,但不关注颜色、纹理或其他模型属性,这有利于快速原型制作、3D 打印和某些 CAM 软件。

然而,它使用三角网格表面,这对于视觉表示来说是可以接受的,但在 CAD 系统中不可行,因为大多数在实体中工作。

STL 文件通常只能用于仅支持 STL 并以更有限的方式使用 CAD 的特定软件工具。 值得注意的是,即使在这些情况下,也可能存在好的 STL 文件和坏的 STL 文件,具体取决于网格的质量。

STL格式的优点:

  • 广泛支持的文件格式。
  • 流行于 3D 打印。

STL格式的缺点:

  • 仅描述表面几何形状 - 它不是精确的 B-rep。
  • 非常简单的数据模型——不支持颜色、表面分组,甚至用户定义的属性。 其后续格式 AMF 支持颜色、材质和星座。

相关工具:GLB转STL | FBX转STL | OBJ转STL

7、ACIS

  • 文件扩展名:.SAT
  • 推出年份:1989 年,最后更新时间:2020 年
  • 标准:无。
  • 表示形式:B-rep(精确)和 Vis-rep(近似)
  • 组织:达索系统

ACIS 文件是来自 Dassault Systemes 部门 Spatial 的 3D 实体和曲面 CAD 文件。 它是一个用C++编译的几何建模内核,用于CAD、CAM、CAE和CMM。

ACIS格式的优点:

  • AutoCAD、BrisCAD 和 Cimatron 等许多建模软件使用的内部建模语言。

ACIS格式的缺点:

  • 不是标准数据格式。
  • 通常需要自定义转换器才能导出到 ACIS。
  • 不以任何标准方式支持语义 PMI。

8、PARASOLID

  • 文件扩展名:*.X_T
  • 推出年份:1989 年,最后更新时间:2022 年
  • 标准:无。
  • 表示:B-rep(精确)
  • 组织:西门子

Parasolid 文件由西门子当前拥有的几何建模内核使用,并用于 CAD、CAD 交换、CAM、CAE 和产品可视化。

已获得许可并用于超过 350 个应用程序,例如 NX、SolidWorks、SolidEdge、MasterCAM、Onshape 等。

Parasolid可以表示线框、曲面、实体和一般非流形模型。 大多数 Parasolid 文件都会迁移 3D 实体和/或曲面数据。

Parasolid格式的优点:

  • 内部建模语言使用了许多CAD和下游软件。
  • 如果你使用 NX 或 SolidWorks,这是一个很棒的 CAD 导出选项。

Parasolid格式的缺点:

  • 不是标准数据格式。
  • 使用一些专有的混合配方,使得非 Parasolid 建模者无法访问一些数据。

原文链接:Top 8中性3D CAD格式 — BimAnt

这篇关于8种最常用的3D CAD中性格式的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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