CAD相关知识——step和stp格式的区别

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CAD相关知识——step和stp格式的区别

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step和stp格式的区别

STP 和 STEP 文件实际上指的是同一种文件格式，即 STEP (Standard for the Exchange of Product model data) 文件。STEP 是一种国际标准（ISO 10303），用于在不同的计算机辅助设计（CAD）系统之间交换三维产品数据。这种格式支持复杂的几何形状、装配结构、材料属性等信息，确保数据在不同软件之间的准确性和一致性。

STEP 文件的特点

• 标准化：STEP 文件遵循 ISO 10303 标准，确保在不同 CAD 系统之间的兼容性。
• 多功能性：支持几何数据、装配关系、材料属性、产品结构等多种信息。
• 文本和二进制格式：STEP 文件可以以文本格式（.step 或 .stp）或二进制格式（.stp）存储。

文件扩展名

• .stp：这是 STEP 文件的常见扩展名之一，通常用于文本格式的 STEP 文件。
• .step：这也是 STEP 文件的常见扩展名之一，通常用于文本格式的 STEP 文件。

应用

STEP 文件广泛用于机械设计、工程分析和制造领域，确保数据在不同软件之间的准确性和一致性。许多 CAD 软件都支持导入和导出 STEP 文件，如 SolidWorks、CATIA、AutoCAD、NX 等。

示例

以下是一个简单的 STEP 文件示例（文本格式）：

ISO-10303-21; HEADER; FILE_DESCRIPTION(('STEP AP214'),'2;1'); FILE_NAME('example.stp','2023-10-01T12:00:00',('John Doe'),('Company'),'CAD Software',',',''); FILE_SCHEMA(('AUTOMOTIVE_DESIGN { 
     1 0 10303 214 1 1 1 1 }')); ENDSEC; DATA; #1 = APPLICATION_CONTEXT('ISO 10303-214'); #2 = APPLICATION_PROTOCOL_DEFINITION('','ISO 10303-214',2010,#1); #3 = PRODUCT('Example Part','Example Part','',(#2)); #4 = PRODUCT_DEFINITION_FORMATION_WITH_SPECIFIED_SOURCE('','NOT_KNOWN',#3); #5 = PRODUCT_DEFINITION('','NOT_KNOWN',#4,#2); #6 = PRODUCT_DEFINITION_CONTEXT('Part Definition','MANUFACTURING',2); #7 = PRODUCT_DEFINITION_FORMATION('Example Part',#6,#5); #8 = AXIS2_PLACEMENT_3D('placement',#9,#10,#11); #9 = CARTESIAN_POINT('origin',(0.,0.,0.)); #10 = DIRECTION('axis',(0.,0.,1.)); #11 = DIRECTION('ref_direction',(1.,0.,0.)); #12 = MANIFOLD_SOLID_BREP('body',#13); #13 = CLOSED_SHELL('',(#14)); #14 = ADVANCED_FACE('',(#15),#16,.T.); #15 = FACE_BOUND('',#17,.T.); #16 = PLANE('',#8); #17 = EDGE_LOOP('',(#18)); #18 = ORIENTED_EDGE('',*,*,#19,.T.); #19 = EDGE_CURVE('',#20,#21,#22,.T.); #20 = VERTEX_POINT('',#23); #21 = VERTEX_POINT('',#24); #22 = LINE('',#25,#26); #23 = CARTESIAN_POINT('start',(0.,0.,0.)); #24 = CARTESIAN_POINT('end',(1.,0.,0.)); #25 = CARTESIAN_POINT('point',(0.,0.,0.)); #26 = VECTOR('',#27,1.); #27 = DIRECTION('direction',(1.,0.,0.)); ENDSEC; END-ISO-10303-21; 

在这个示例中，STEP 文件定义了一个简单的三维模型，包括几何数据、装配关系和产品结构等信息。

总结

STP 和 STEP 文件实际上是同一种文件格式，即 STEP 文件。它们遵循 ISO 10303 标准，用于在不同的 CAD 系统之间交换三维产品数据。文件扩展名可以是 .stp 或 .step，通常用于文本格式的 STEP 文件。STEP 文件广泛用于机械设计、工程分析和制造领域，确保数据在不同软件之间的准确性和一致性。

三维机械设计软件之间交换常用的格式

三维机械设计软件之间交换数据时，常用的格式主要包括以下几种：

STEP (Standard for the Exchange of Product model data)

• 特点：STEP 是一种国际标准（ISO 10303），用于在不同的计算机辅助设计（CAD）系统之间交换三维产品数据。它支持复杂的几何形状、装配结构、材料属性等信息。
• 应用：广泛用于机械设计、工程分析和制造领域，确保数据在不同软件之间的准确性和一致性。

IGES (Initial Graphics Exchange Specification)

• 特点：IGES 是一种较早的标准（ANSI Y14.26M），用于在不同的 CAD 系统之间交换几何数据。它支持曲线、曲面、实体模型等信息。
• 应用：虽然 STEP 逐渐取代了 IGES，但在某些旧系统中仍然广泛使用。

SAT (Standard ACIS Text)

• 特点：SAT 是一种文本格式，用于存储 ACIS 几何内核的数据。ACIS 是一种广泛使用的三维几何建模内核，许多 CAD 软件都采用它。
• 应用：主要用于在支持 ACIS 内核的 CAD 软件之间交换数据。

Parasolid

• 特点：Parasolid 是一种二进制格式，用于存储 Parasolid 几何内核的数据。Parasolid 是另一种广泛使用的三维几何建模内核，许多 CAD 软件都采用它。
• 应用：主要用于在支持 Parasolid 内核的 CAD 软件之间交换数据。

DXF (Drawing Exchange Format)

• 特点：DXF 是由 Autodesk 开发的格式，用于在不同的 CAD 系统之间交换二维和三维图形数据。它支持几何图形、图层、线型等信息。
• 应用：广泛用于二维图纸的交换，但在三维模型交换中的应用相对较少。

STL (Stereolithography)

• 特点：STL 是一种用于三维打印的文件格式，通过三角面片来近似表示三维模型。它不包含颜色、纹理或其他属性信息，只包含几何数据。
• 应用：主要用于快速原型制作和三维打印，但在机械设计软件之间的交换中应用较少。

OBJ

• 特点：OBJ 是一种开放的几何定义文件格式，支持顶点、面、法线、纹理坐标等信息。
• 应用：广泛用于三维建模软件之间的数据交换，但在机械设计软件之间的应用相对较少。

FBX (Filmbox)

• 特点：FBX 是一种专有格式，由 Autodesk 开发，用于在不同的三维建模和动画软件之间交换数据。它支持几何数据、动画、材质、灯光等多种信息。
• 应用：广泛用于游戏开发、电影制作和虚拟现实等领域，但在机械设计软件之间的应用相对较少。

总结

在三维机械设计软件之间交换数据时，最常用的格式是 STEP 和 IGES，因为它们是国际标准，支持复杂的几何形状和装配结构。SAT 和 Parasolid 主要用于在支持相同几何内核的软件之间交换数据。OBJ 和 FBX 虽然在三维建模软件之间广泛使用，但在机械设计软件之间的应用相对较少。

关于Obj格式

OBJ 格式是一种开放的几何定义文件格式，由 Wavefront Technologies 开发。它是一种纯文本格式，用于存储三维模型的几何数据，如顶点、面、法线、纹理坐标等。OBJ 文件通常与材质文件（如 MTL）一起使用，以提供更丰富的模型信息。以下是 OBJ 格式的详细介绍：

基本结构

OBJ 文件的基本结构包括以下几个主要部分：

1. 顶点数据：定义模型的顶点坐标。
2. 纹理坐标：定义顶点的纹理映射坐标。
3. 法线：定义顶点的法线方向。
4. 面：定义模型的面，即由顶点、纹理坐标和法线组成的三角形或多边形。
5. 材质引用：引用外部材质文件（MTL）中定义的材质。

关键字

OBJ 文件使用特定的关键字来标识不同的数据类型。以下是一些常见的关键字：

• v：顶点坐标，格式为 v x y z。
• vt：纹理坐标，格式为 vt u v [w]。
• vn：法线，格式为 vn x y z。
• f：面，格式为 f v1/vt1/vn1 v2/vt2/vn2 v3/vt3/vn3。
• usemtl：使用材质，格式为 usemtl material_name。
• mtllib：材质库，格式为 mtllib filename.mtl。

示例

以下是一个简单的 OBJ 文件示例：

plaintext # 这是一个简单的 OBJ 文件示例 # 顶点坐标 v 1.0 2.0 3.0 v 4.0 5.0 6.0 v 7.0 8.0 9.0 # 纹理坐标 vt 0.0 0.0 vt 1.0 0.0 vt 0.0 1.0 # 法线 vn 0.0 0.0 1.0 vn 0.0 1.0 0.0 vn 1.0 0.0 0.0 # 面 f 1/1/1 2/2/2 3/3/3 # 使用材质 usemtl MaterialName # 材质库 mtllib example.mtl 

在这个示例中：

• v 关键字定义了三个顶点坐标。
• vt 关键字定义了三个纹理坐标。
• vn 关键字定义了三个法线。
• f 关键字定义了一个面，由三个顶点、纹理坐标和法线组成。
• usemtl 关键字引用了名为 “MaterialName” 的材质。
• mtllib 关键字指定了材质库文件 “example.mtl”。

材质文件 (MTL)

OBJ 文件通常与 MTL 文件一起使用，MTL 文件定义了模型的材质属性，如颜色、纹理、反射率等。以下是一个简单的 MTL 文件示例：

plaintext # 这是一个简单的 MTL 文件示例 newmtl MaterialName Ka 1.0 0.0 0.0 # 环境光颜色 Kd 1.0 0.0 0.0 # 漫反射颜色 Ks 0.0 0.0 0.0 # 镜面反射颜色 Ns 10.0 # 镜面反射指数 map_Kd texture.png # 漫反射纹理贴图 

在这个示例中：

• newmtl 关键字定义了一个新的材质 “MaterialName”。
• Ka 关键字定义了环境光颜色。
• Kd 关键字定义了漫反射颜色。
• Ks 关键字定义了镜面反射颜色。
• Ns 关键字定义了镜面反射指数。
• map_Kd 关键字指定了漫反射纹理贴图 “texture.png”。

应用

OBJ 格式广泛用于三维建模软件之间的数据交换，以及游戏和动画行业。它是一种通用的、易于解析的格式，支持丰富的几何和材质信息，因此被许多三维软件和工具支持。

总结

OBJ 格式是一种开放的、纯文本的三维模型文件格式，用于存储模型的几何数据和材质信息。它通过关键字和数据行来定义顶点、纹理坐标、法线和面，并支持引用外部材质文件。OBJ 格式因其通用性和易用性而被广泛应用于三维建模和动画领域。

关于inp格式

INP 格式是其中一种三维模型文件格式，但它相对不太常见，主要与 Abaqus 有限元分析软件相关。以下是 INP 格式的一些特点：

INP (Abaqus Input File)

• 特点：INP 文件是 Abaqus 有限元分析软件的输入文件格式。它包含了模型的几何信息、材料属性、边界条件、载荷和分析步骤等详细信息。INP 文件通常是纯文本格式，使用特定的语法和关键字来定义模型的各个部分。
• 应用：主要用于有限元分析和结构仿真，特别是在工程和科学计算领域。

INP 文件的结构通常包括以下几个部分：

1. 节点定义：定义模型的几何节点坐标。
2. 单元定义：定义模型的有限元网格，包括单元类型和连接关系。
3. 材料属性：定义材料的力学和其他物理属性。
4. 边界条件和载荷：定义模型的约束和外部载荷。
5. 分析步骤：定义分析的类型和参数。

INP 文件的示例片段如下：

plaintext *Part, name=Part-1 *Node 1, 0.0, 0.0, 0.0 2, 1.0, 0.0, 0.0 3, 0.0, 1.0, 0.0 4, 0.0, 0.0, 1.0 *Element, type=C3D4 1, 1, 2, 3, 4 *End Part 

在这个示例中，定义了一个名为 “Part-1” 的部分，包括四个节点和一种类型的单元（C3D4，即四面体单元）。

总结

INP 格式主要用于 Abaqus 有限元分析软件，用于定义和执行复杂的有限元分析任务。虽然它不是一种通用的三维模型格式，但在特定的工程和科学计算领域非常有用。

常见的三维模型格式及其特点

三维模型结构格式有很多种，每种格式都有其特定的用途和特点。以下是一些常见的三维模型格式及其特点：

STL (Stereolithography)

• 特点：STL 是最常用的三维打印文件格式，它通过三角面片来近似表示三维模型。STL 文件不包含颜色、纹理或其他属性信息，只包含几何数据。
• 应用：主要用于快速原型制作和三维打印。

OBJ

• 特点：OBJ 是一种开放的几何定义文件格式，由 Wavefront Technologies 开发。它可以存储顶点、面、法线、纹理坐标等信息，并且支持多边形面片。OBJ 文件通常与材质文件（如 MTL）一起使用，以提供更丰富的模型信息。
• 应用：广泛用于三维建模软件之间的数据交换，以及游戏和动画行业。

FBX (Filmbox)

• 特点：FBX 是一种专有格式，由 Autodesk 开发，用于在不同的三维建模和动画软件之间交换数据。FBX 支持几何数据、动画、材质、灯光、相机等多种信息。
• 应用：广泛用于游戏开发、电影制作和虚拟现实等领域。

COLLADA (COLLAborative Design Activity)

• 特点：COLLADA 是一种开放的 XML 格式，用于在不同的三维软件应用程序之间交换数据。它支持几何数据、动画、材质、灯光等多种信息，并且可以包含复杂的层次结构和场景信息。
• 应用：主要用于三维建模软件之间的数据交换，以及虚拟现实和增强现实应用。

PLY (Polygon File Format)

• 特点：PLY 是一种用于存储三维数据的文件格式，支持多边形和点云数据。它可以存储顶点、面、颜色、法线等信息。
• 应用：常用于三维扫描数据的存储和处理。

3DS (3D Studio)

• 特点：3DS 是一种较老的文件格式，由 Autodesk 的 3D Studio Max 使用。它支持几何数据、材质、贴图、动画等信息。
• 应用：主要用于三维建模和动画软件之间的数据交换。

glTF (GL Transmission Format)

• 特点：glTF 是一种相对较新的格式，由 Khronos Group 开发，旨在成为一种高效的传输和加载三维场景的格式。它使用 JSON 和二进制数据来存储几何数据、动画、材质等信息。
• 应用：主要用于 Web 上的三维内容传输和展示，如 WebGL 应用。

VRML (Virtual Reality Modeling Language)

• 特点：VRML 是一种用于在 Web 上创建三维交互式内容的文件格式。它支持几何数据、材质、动画、交互性等信息。
• 应用：主要用于早期的虚拟现实和三维 Web 内容。

X3D

• 特点：X3D 是 VRML 的继承者，是一种基于 XML 的文件格式，用于在 Web 上创建三维交互式内容。它支持几何数据、材质、动画、交互性等信息。
• 应用：主要用于现代的虚拟现实和三维 Web 内容。

总结

每种三维模型格式都有其特定的用途和优势。选择合适的格式取决于具体的应用场景和需求。例如，STL 适合三维打印，OBJ 和 FBX 适合三维建模和动画软件之间的数据交换，glTF 适合 Web 上的三维内容传输。

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总结

CAD相关知识——step和stp格式的区别

CAD/CAE/CAM

计算机辅助设计 Computer-aided design (CAD)

1.定义：

①计算机辅助设计是利用计算机（或工作站）帮助创建、修改、分析或优化设计。该软件用于提高设计人员的生产力，改善设计质量，通过文档改善沟通，并为制造业创建一个数据库。通过CAD软件进行的设计在专利申请中有助于保护产品和发明。CAD输出通常以电子文件的形式进行打印、加工或其他制造操作。计算机辅助绘图(CAD)和计算机辅助设计绘图(CADD)也被使用。

②它在电子系统设计中的应用被称为电子设计自动化(ED)。在机械设计中，它被称为机械设计自动化(MDA),其中包括利用计算机软件创建技术图纸的过程。

③机械设计CAD软件既可以使用基于矢量的图形来描述传统绘图的对像，也可以生成显示设计对象整体外观的光栅图形。然而，它涉及的不仅仅是形状。与手工绘制技术和工程图纸一样，CAD的输出必须根据特定应用的惯例传递信息，如材料、工艺、尺寸和公差。

④CAD可以用来设计二维(2D)空间中的曲线和图形，或者用来设计三维(3D)空间中的曲线、曲面和实体。

⑤计算机辅助设计是一门重要的工业艺术，广泛应用于许多领域，包括汽车、造船和航空航天工业工业和建筑设计建筑信息模型凹)、假肢等等。计算机辅助设计也被广泛用于制作电影、广告和技术手册中的特殊效果的计算机动画，通常被称为DCC数字内容创作。现代计算机的普及和强大意味着，即使是香水瓶和洗发水分配器的设计使用技术闻所未闻的20世纪60年代的工程师。由于其巨大的经济重要性，CAD一直是计算几何、计算机图形学（包括硬件和软件）和离散微分几何研究的主要推动力。

⑥特别是对物体形状的几何模型的设计，有时被称为计算机辅助几何设计(CAGD)

2.概述

3.类别

3D”dub”实体的创建方式类似于对现实世界对象的操作（今天并不常用）。基本的三维几何形状（棱柱体、圆柱体、球体、矩形)有实体体积的增减，就好像是在组装或切割真实世界的物体。可以很容易地从模型中生成二维投影视图。基本的3D立体通常不包括工具来容易地允许组件的运动，设置它们的运动限制，

4.科技

①最初，CAD系统的软件是用计算机语言开发的，如Fortran、ALGOL,但随着面向对象程序设计方法的进步，这种情况发生了根本性的变化。典型的基于特征的现代参数化建模和自由曲面系统是围绕一些关键的C模块构建的，这些模块具有自己的API。一个CAD系统可以被看作是通过一个图形用户界面(GUI)与NURBS几何或边界表示(B-rep)数据通过一个几何模型内核的交互建立起来的。还可以使用几何约束引擎来管理几何之间的关联关系，例如草图中的线框几何或组装中的组件。

②这些联想关系的意想不到的能力已经导致了一种叫做数位化原型的原型的新形式。相比之下，物理原型，这需要在设计制造时间。也就是说，CAD模型可以由计算机生成后，物理原型已经扫描使用工业CT扫描机。根据业务的性质，可以根据具体需求初步选择数字或实体原型。

③今天，CAD系统适用于所有主要平台(Windows、.Linux、UNIX和MacOSX);一些软件包支持多种平台。

④目前，大多数CAD软件不需要特殊的硬件。然而，一些CAD系统可以完成图形化和计算密集型的任务，因此推荐使用现代图形卡、高速（何能是多个）CPU和大量RAM。

⑤人机界面通常是通过电脑鼠标，但也可以通过笔和数字化图形平板电脑。对屏幕上模型视图的操作有时也可以通过使用SpaceMouse/SpaceBall来完成。一些系统还支持立体眼镜来观看3D模型。过去仅限于大型安装或专业应用的技术现在已经可供广大用户使用。这些包括CAVE或HMD和交互式设备，如运动传感技术

5.软件：

1.自上世纪60年代中期开始，随着IBM绘图系统的出现，公司转向CAD的成本效益变得明显起来。CAD系统相对于手工绘图的优势在于，人们通常认为今天的计算机系统具有理所当然的能力：自动生成材料清单、集成电路中的自动布局、干扰检测等等。最终，CAD为设计者提供了进行工程计算的能力。在这一转变过程中，计算仍然是手工进行的，或者由那些能够运行计算机程序的个人进行。CAD是工程行业的一个革命性变革在这里绘图员、设计师和工程师的角色开始融合。它没有减少部门，而是合并了部门，并赋予了起草人员、设计人员和工程师权力。计算机辅助设计是计算机开始对工业产生普遍影响的一个例子。

目前的计算机辅助设计软件包包括从二维矢量绘图系统到三维立体和表面建模软件。现代CAD软件包也经常允许三维旋转，允许从任何想要的角度观看设计对象，甚至从内部向外看。某些CAD软件具有动态数学建模的能力。

2.CAD技术应用于工具和机械的设计，以及从小型住宅（房屋）到最大的商业和工业结构（医院和工厂）的各类建筑的制图和设计。

3.计算机辅助设计主要用于物理部件的三维模型或二维绘图的详细工程，但也用于整个工程过程，包括产品的风格设计和布局、组件的强度和动态分析，以及部件制造方法的定义。它也可以用来设计物体，如珠宝，家具，电器等。此外，许多CAD应用程序现在提供先进的渲染和动画功能，使工程师可以更好地可视化他们的产品设计。4DBM是一种结合时间或进度相关信息进行项目管理的虚拟建筑工程仿真。

4.计算机辅助设计已成为电脑辅助科技范畴内一项特别重要的技术，其优点包括降低产品开发成本和大大缩短设计周期。CAD使设计师可以布局和开发屏幕上的工作，打印出来，并保存为未来的编辑，节省时间在他们的图纸。

计算机辅助工程 Computer-Aided Engineer (CAE)

1.定义：

①计算机辅助工程(Computer-Aided Engineering,CAE)可以定义为在工程分析相关任务中使用技术的一般情况。任何解决或协助工程问题的技术应用都属于这一范畴。

2.概述

3.CAE领域：

5.这个循环被迭代，通常是很多次，或者是手动的，或者是使用商业优化软件。

4.应用与前景

1.汽车工业中的CAE

①CAE工具在汽车工业中得到了广泛的应用。它们的使用使汽车制造商能够降低产品开发成本和时间，同时提高他们生产的汽车的安全性、舒适性和耐用性。CAE工具的预测能力已经发展到大部分设计验证都是通过计算机模拟(诊断而不是物理原型测试来完成的地步。CAE的可靠性基于所有作为输入的正确假设，并且必须识别关键输入(B)。尽管CAE技术已经取得了很大的进步，并且在工程领域得到了广泛的应用，但是物理测试仍然是必须的。它用于验证和模型更新，以准确定义荷载和边界条件，并为最终原型签署。

2.CAE在产品开发过程中的应用前景

①尽管CAE作为验证、故障排除和分析工具已经建立了良好的声誉，但是仍然有一种观点认为，在设计周期中，足够准确的结果出现得相当晚，从而真正推动了设计。随着现代产品变得越来越复杂，这可能会成为一个问题。它们包括智能系统，这导致对包括控制在内的多物理分析的需求增加，并且包含新的轻质材料，而工程师们通常不太熟悉这些材料。CAE软件公司和制造商一直在寻找工具和过程改进来改变这种情况。

②在软件方面，他们不断寻求开发更强大的解决方案，以更好地利用计算机资源，并将工程知识纳入预处理和后处理。在工艺方面，他们试图在三维CAE、一维系统模拟和物理测试之间实现更好的匹配。这将提高建模的真实性和计算速度。

③CAE软件公司和制造商试图更好地将CAE集成到整个产品生命周期管理中。通过这种方式，他们可以将产品设计与产品使用联系起来，这是智能产品所需要的。这种增强的工程过程也称为预测工程分析。

3.参照：

计算机辅助制造 Computer-aided manufacturing (CAM)

1.定义：

①计算机辅助制造(CAM)也称为计算机辅助建模或计算机辅助加工是指在制造工件时使用软件控制机床。这不是CAM的唯一定义，但它是最常见的。也可指使用计算机协助制造厂的所有操作，包括计划、管理、运输和储存。它的主要目的是创造一个更快的生产过程和零部件以及具有更精确尺寸和材料一致性的工具，在某些情况下，只使用所需的原材料量（从而最大限度地减少浪费），同时减少能源消耗。CAM现在是一个用于学校和低等教育目的的系统。[在哪里？]计算机辅助制造(CAM)是在计算机辅助设计(CAD),有时是计算机辅助工程(Computer–Aided Engineering,CAE)(CAE)之后的计算机辅助制造过程，因为在CAD中生成并在CAE中验证的模型可以输入到CAM软件中，然后控制机床。计算机辅助制造在许多学校和计算机辅助设计(CAD)一起用来创建对像。

2.概述

①传统上，计算机辅助制造(CAM)是一种数控机床(NC)编程工具，其中二维(2-D)或三维(3-D)的零件模型是在CAD中生成的。与其他“计算机辅助”技术一样，计算机辅助制造并不能消除对制造工程师、NC程序员或机械师等熟练专业人员的需求。CAM通过先进的生产力工具利用最熟练的制造专业人员的价值，同时通过可视化、模拟和优化工具建立新专业人员的技能。

②CAM工具通常将模型转换为目标机器能够理解的语言，通常是G代码。这种数控机床可以应用于机械勋加工工具，或者最近应用于3D打印机。

3.历史

①CAM的早期商业应用是在汽车和航空航天工业的大公司：例如，Pierre Béziers在1960年代为雷诺汽车车身设计和工具开发CAD/CAM应用UNISURF。1950年，德拉瓦尔汽轮机公司的亚历山大·哈默发明了一种技术，用穿孔卡读卡器控制钻头，逐步将涡轮叶片从金属的固体金属块中钻出。

②从历史上看，CAM软件被认为有几个缺点，需要过高的参与水平由熟练的数控机床。法洛斯创造了第一个CAD软件，但这有严重的缺点，并迅速采取了回到开发阶段。CAM软件将输出代码的最低能力的机器，因为每个机床控制添加到标准的G代码集增加灵活性。在某些情况下，如不正确设置CAM软件或特定的工具，数控机床需要手动编辑之前，程序才能正常运行。这些问题没有一个是不可克服的，一个有思想的工程师或熟练的机器操作员不能克服原型或小规模生产运行：G-Cod是一种简单的语言。在高生产或高精度车间，遇到一套不同的问题，经验丰富的数控机床必须既手工编码程序和运行CAM软件。

③CAD与其他组件的整合需要一个有效的CAD数据交换。通常有必要迫使计算机辅助设计操作员以各种软件支持的IGES或STL或Parasolid格式等常见数据格式之一导出数据。CAM软件的输出通常是一个简单的G-code/M-code文本文件，有时长达数千条命令，然后通过一个直接数控机床(dNC)程序传输到机床上，或者在现代控制器中使用一个普通的USB存储设备。

④CAM软件包不能，现在仍然不能像机械师那样进行推理。他们不能将工具路径优化到大规模生产所需的程度。用户可以选择刀具类型、加工工艺和使用路径。虽然工程师可能具有G代码编程的工作知识，但随着时间的推移，小的优化和磨损问题会越来越多。需要机械加工的大批量生产的产品通常最初是通过铸造或其他非机械方法生产出来的。这使手写，短，高度优化的G代码，不能在CAM包生成。

⑤至少在美国，进入劳动力市场的年轻熟练的机械师缺乏能够在制造业的极端环境下工作的能力，缺乏高精度和大规模生产的能力。随着计算机辅助制造软件和机器变得越来越复杂，机械师或机器操作员所需要的技能越来越接近于程序员和工程师，而不是从劳动力中消除数控机械师。

4.应用与发展

4.典型的关注领域

8.为了确保易于使用适合用户的目标，现代CAM解决方案是可扩展的，从一个独立的CAM系统到一个完全集成的多CAD3D解决方案集。这些解决方案是为了满足制造人员的全部需求，包括零件计划，车间文件，资源管理和数据管理和交换。为了防止这些解决方案从详细的工具特定信息一个专门的工具管理

9.加工过程：大多数机械加工过程经历了许多阶段，每个阶段都是通过各种基本和复杂的策略来实现的，这取决于零件设计、材料和可用的软件。

有两种类型的三维实体造型

• 参数化建模允许操作员使用所谓的“设计意图”。创建的对象和特性是可修改的。任何未来的修改都可以通过更改原始部分的创建方式来进行。如果一个特征要从零件的中心定位操作者应该从模型的中心定位它。可以使用零件中已有的任何几何对象来定位特征，但这
  种随机放置会破坏设计意图。如果操作者按照零件的功能设计零件，参数化建模者就能够在保持几何和函数关系的同时对零件进行修改。
  
• 直接或明确的建模提供了编辑几何没有历史树的能力与直接建模，一旦草图是用来创建几何图形的草图被纳入到新的几何和设计师只是修改几何而不需要原来的草图。与参数化建模一样，直接建模能够包括选定的几何形状之间的关系（例如，切线，同心度）。
• 自由式CAD
• 进一步的信息：地面到地面的交叉问题
• 高端系统提供的能力，以纳入更多的有机，美学和人体工程学的设计特点。自由曲面造型经常与实体相结合，使设计师能够创建符合人体形态和视觉要求的产品，以及它们与机器的接口。

https://www.bilibili.com/video/BV18j411z7mA/?spm_id_from=333.788&vd_source=826d5f626e7c248ff07419b116e3d87c

CAD/CAE/CAM几何引擎-软件概述 郝建兵

CAD/CAE/CAM

CAD

CAE

CAM

几何模型内核

国内用的大多是 Open CASCADE，但是技术比较老了

ACIS 两个老大之一

3D ACIS Modeler | Spatial

Open Cascade

Parasolid 两个老大之一

Autodesk的内核

各种CAD

AC3D

Alibre Design

Archicad

AutoCAD

Autodesk Inventor

AXSTREAM

BricsCAD

CATIA

Cobalt (CAD program）

CorelCAD

Fusion 360

IntelliCAD

IRONCAD

KeyCreator

Landscape Express

MEDUSA

MicroStation

Modelur

Onshape

PTC Creo

Remo 3D

Rhinoceros 3D

Siemens NX

SketchUp

Solid Edge

SpaceClaim

T-FLEX CAD

Vectorworks

BRL-CAD

FreeCAD

乐高模型

LeoCAD

OpenSCAD

QCAD

Salome (software)

Salome (software)

SolveSpace

BricsCAD

TiffinCAD

Tinkercad

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其他

自定义信号和槽

1.自定义信号

2.自定义槽

3.建立连接

// 老师饿了，学生请吃饭 connect(te,&Teacher::hungry,st,&Student::treat); 

4.进行触发

自定义信号重载

带参数的

 void (Teacher::*teacherSignal)(QString) = &Teacher::hungry; void (Student::*StudentSlot)(QString) = &Student::treat; 

void Student::treat(QString foodName){ 
       // QString -> char * 先转成QByteArray(.toUtf8()) 再转成Char* () qDebug() << "请老师吃。。。" << foodName.toUtf8().data(); } 

按钮触发

 // 用一个按钮调用下课 QPushButton *btn = new QPushButton("下课了",this); // 重置窗口daxiao this->resize(600,400); connect(btn,&QPushButton::clicked,this,&Widget::classIsOver); 

信号触发信号

 // 无参的信号和槽连接 void (Teacher::*teacherSignal2)(void) = &Teacher::hungry; void (Student::*StudentSlot2)(void) = &Student::treat; connect(te,teacherSignal2,st,StudentSlot2); // 信号连接信号 connect(btn,&QPushButton::clicked,te,teacherSignal2); 

断开信号disconnect

拓展

lambda表达式

 [=](){ 
       btn->setText("aaa"); }(); 

返回值

 int ret = []()->int{ 
      return 1000;}(); qDebug() << "ret = " << ret; 

mutable修饰

 QPushButton *myBtn1 = new QPushButton(this); QPushButton *myBtn2 = new QPushButton(this); myBtn1->move(100,100); int m = 10; connect(myBtn1,&QPushButton::clicked,this, [m]()mutable { 
      m=100+10;qDebug()<< m;}); connect(myBtn2,&QPushButton::clicked,this, [=](){ 
      qDebug()<<m;}); qDebug() << m; 

案例

 QPushButton * btnClose = new QPushButton; btnClose->setText("close"); btnClose->move(100,0); btnClose->setParent(this); connect(btnClose,&QPushButton::clicked,this, [=](){ 
       btnClose->setText("关闭"); emit te->hungry("娃哈哈"); // this->close(); });