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最佳CAD与扫描至CAD软件

2022年 7月 1日
概要 

市面上的CAD软件包琳琅满目,如何选对产品并非易事。我们希望通过这篇简单易懂的文章,为您提供选购时的考虑因素和产品细节。只需几分钟,让您彻底明白CAD软件的方方面面,理解为设计需求和工程需求选对解决方案,将对工作流程产生多大的影响。

评测软件包件数
9
技能要求
初级到高级
价格区间
免费-20000美元

何为CAD软件?

几十年前,在CAD(计算机辅助设计)软件还没有登上历史舞台之前,工程师、建筑师等专业设计师会用铅笔在纸上画出产品和制造设计的草图。这些草图会从多个角度,精确标注机器等作品的各个尺寸。

但即使有多年经验和大把时间,也很难在2D纸上准确画出真实三维世界的物体。而且,从桌子一边,观察平面图,并在脑海里将其想象成3D物体,着实不易。

从纸面到数字化的大飞跃

虽然一些工程师在一些应用场景下仍在使用2D图纸,但大多数从业者已经正式踏上了使用CAD软件的道路。其中有一个直截了当的原因,那就是CAD操作方便。现在CAD解决方案,只要短短几分钟,就能开始设计精准的CAD 3D模型,可随意缩放、旋转,检查每一处结构。

无论是简单的几何形状,还是异常复杂的物体,CAD都能为处理对象呈现全面完整的视觉效果。这是平面图纸和设计图望尘莫及的。

老部件,新模型

对于那些没有CAD模型或设计图的老旧部件呢?您可以通过逆向制作,特别是扫描至CAD解决方案,为任何物体或生产线,制作计量级精度的CAD模型,既可以直接进行增材制造,也能将模型发送给机工。

当然,如果您需要逆向制作的部件已经受损或不完整,您只要在CAD中重建缺失或受损部位。CAD提供适合这类需求的多项工具组,既可以直接根据已有部位制作镜像,也能从无到有,重建整个部位。

而这些,只是如今CAD软件各类应用场景中的冰山一角。我们将在下文讨论其他可能的应用场景。

如何选择一款优秀的CAD软件

为您的个性化需求选对一款CAD解决方案似乎困难重重,特别是现在,每个人都时间宝贵。但其实也可以很简单。如果您的公司已经在使用某一款CAD软件,那完全可以继续使用。如果您还没决定,那以下几个方面可以帮您缩小选择范围,找到最适合的那一款。

学习曲线是否陡峭?使用是否便捷?

如果您是学生,可以花上几周或几个月的时间专门学习一套全新CAD系统,那就另当别论。但如果您很忙,每天只有一小时空余时间,还必须在两三周内熟练掌握新软件,那这个问题就很关键。无论是否需要上课、培训,需要学习多久,或者您可以根据自己的进度自学,几乎每一款CAD解决方案都有一条学习曲线,有一定的操作要求。

一款软件是否简单好用是一种相对的感受,您认为方便的软件或许对其他用户而言并不友好,反之亦然。若使用体验不佳,那一款CAD软件功能再全、性能再强大也于事无补。辨别是否适合您的唯一方法,就是找一份软件,亲自试用。或通过产品演示,亲身体会。

需要多少功能和工具?软件是否能“伴您成长”?

理想情况下,您选择的CAD软件应当有足够多的功能,待您慢慢开发,升级技能,而不是刚用一两周就全部解锁,当然如果您是专业用户的话除外。对初学者和业余爱好者而言,这或许不是什么大问题,因为您只需掌握基本技能,为今后的CAD任务打下坚实基础。

但是,如果您已经具备一定的CAD操作水平,打算处理更复杂、更高难度的设计,或者在近期有这类计划,那就必须保证您所选择的CAD解决方案能跟上您的技术需求。选购时,请关注软件所有功能与工具组,以及可选插件和第三方集成方案。

关注价格还是投资回报率?

如果过分在乎一套高端CAD系统的初期成本,您会发现,到后来,价格不菲的软件包其实从长远来看,反而成本最低。有些用户在使用免费或廉价版软件处理一个略微复杂的任务时就各种碰壁,像这种情况,也无需多费口舌,您就明白该如何选择。尽管这么说听起来老生常谈,但确实,时间就是金钱。

对专业工程师和设计师而言,被迫在相近的解决方案中一遍遍重复同一流程,令人非常头疼,如果没有一款能正常工作,更是让人苦恼。如果软件界面不够直观,工具无组法实现相应功能,那更是无法忍受。但若是一款价格更高的CAD包,或许初期投入很大,但它早晚会证明自己的价值,毕竟一般的系统可能会浪费您更多宝贵时间。

如何在线搜索CAD系统测评

若在购买前回答这个问题,我们强烈建议您在和软件经销商探讨具体需求的同时,自行在网上做好功课。只要在百度输入您感兴趣的软件包名称,再加上“测评”一词,就能找到不少。您可以再输入其他词条来缩小搜索范围,例如“逆向工程”“零件检验”等。

您一定会先看到出售这款产品的公司和专业测评人士发布的评测报告。这些肯定需要参考,毕竟他们能提供更多细节,但同时,也别忘查看论坛等网站上利益不相关的测评。

一个小建议:将文档分为两列,即优点和缺点。随后,将测评内容复制粘贴至相应栏目。如此,在不同选项中取舍时,就能快速找到各自的优劣。当然,如果您想给别人提供相关的信息,这样罗列也会更加方便。

支持与活跃用户群

毫无疑问,您早晚会需要CAD软件的技术支持。这种支持是开发人员提供,还是当地软件经销商提供?若是前者,请关注支持团队的工作时间与您的时区是否存在时差,除非您的时间安排比较灵活,且不需要团队立刻解决。了解用户对支持团队的评价,也能提供一些可靠信息。

尽管时间更久不代表一定更好,但选择一款推出一定时间的CAD软件一定不会错,这样,产品就有足够的时间来建立相当规模的用户群。同样,关注产品多久更新,是否会推出经过反复测试的全新功能,还是只需定期维护。

做功课时,这些都是需要考虑的因素,因为这不仅决定了软件是否好用,还能反映出这款软件未来持续升级的可能性。

9款最佳CAD软件包

全球3D CAD软件市场目前每年估值约90亿美元,目前还没看到放缓的迹象。无论是什么水平的用户,都能找到不错的选择。无论是适合某一行业的软件包,还是一款适用广泛的产品,您都会比以往面临更多选择。

凭一己之力一一筛选,任务艰巨。因此,我们为您挑选了市面上9款最受欢迎的CAD软件系统,其中包括免费、付费、扫描至CAD最佳软件包。

最佳免费CAD软件

FreeCAD

成本

免费

操作系统

Mac, Windows, Linux

对CAD新手而言,开源的参数化建模软件是一个很受欢迎的选择,当然,同时也有一些需要注意的地方。如果问问高中生或设计系本科生,你会发现FreeCAD是一个人尽皆知的产品。由于该软件包适合处理简单的几何设计,因此,您很快就会解锁软件包的全部潜能。此外,这款产品也不建议用于精密设计或尺寸测量任务,因此也就不适合很多工业场景。

此外,许多用户表示,软件包菜单不是特别直观,可能导致处理效率不如预期。

Tinkercad

成本

免费

操作系统

Mac, Windows, Google Chrome

如果您刚刚接触CAD和3D建模,Tinkercad不妨可以作为您的首款软件包。同时,这款免费产品支持网页版,让用户不受预算和地点的限制。

Tinkercad学习起来轻松简单,其参数化自由格式工具能让您快速掌握3D建模和3D打印的基本技能。一旦掌握后,您就可以继续探索,而这时,或许就该考虑下方的付费软件包了。

SketchUp

成本

免费用于非商业用途

操作系统

Mac, Windows, Google Chrome

SketchUp最初由谷歌开发,旨在为房主提供一种简单的方式来草拟房屋设计。现在,这款软件包已成为一款3D建模和渲染通用软件包,在全球广泛使用。SketchUp对学生和入门级用户而言是个不错的选择,同样,软件灵活,适用于工程、加工、室内设计,当然也包括建筑。

尽管需要花些时间才能熟悉界面,但这款软件包的学习曲线相对平缓,通过它,即可处理一些简单或中等难度的几何。但是,如果您要处理自由有机形态,或许就得考虑其他选项了。

最佳付费CAD软件

SOLIDWORKS

成本

标准版本:3995美元;年度维护费:1295美元

操作系统

Windows

建立CAD模型时,最不希望见到的就是操作界面不顺手、工具组件不完整。而SOLIDWORKS在两方面都表现优秀,而这只是它的优点之一。能成为高校和各类规模的公司大受欢迎的参数化CAD软件包,背后其实有诸多原因。

对新用户而言,软件容易掌握,不会影响用户发挥自身实力。很快,您就会感受到SOLIDWORKS工具组的强大之处,发现广泛适配的插件。

Fusion 360

成本

60美元/月, 495美元/年

操作系统

Mac, Windows

这是一款基于云端的CAD解决方案, 由Autodesk自主研发,非常适合新手。Fusion 360可通过月卡或年卡的方式订购使用,是一款功能齐全的CAD/CAM/CAE解决方案,在小型企业和咨询公司中极受欢迎。

根据用户反馈,这款软件由于缺少几项复杂参数化建模的工具,因此更适合几何部件,而非有机形态。

CATIA

成本

一次性购买:11200美元;年度维护费:2000美元;季度租赁:1700美元:年度租赁:4500美元。

操作系统

Windows

尽管CATIA软件包价格不菲,特别是对小型企业和个人而言,但它早已成为用户心目中可靠参数化CAD系统的代名词,适合汽车、航空航天等诸多行业。

这款软件学习曲线陡峭,学习需耗费大量时间,这会劝退初学者和熟悉其他CAD系统的用户。但CATIA的老用户们却对此赞赏有加。为帮助用户顺利过渡,Dassault Systèmes为用户准备了一系列教程,涵盖复杂部件和装配等情况。

何为扫描至CAD软件,以及为何CAD流程将变得更快更轻松?

从头开始构建一个CAD模型,听起来像是个大工程,尤其是处理对象并非简单几何时,似乎难度更大。您可能需要反复多次尝试,才能确定一个相对满意的设计。如果您需要为某一部件创建CAD模型,和已有部位对接,那就容不得半点错误。

此时,我们就需要用到扫描至CAD解决方案。通过使用三维扫描仪采集零部件的表面几何,就能将扫描数据作为精确度很高的模板,来创建CAD模型。相反,通过卡尺、千分尺等传统方式来收集真实物体的尺寸,在测量有弧线、有机形状和自由形状时,格外困难。

准确到难以置信,采集速度堪比光速

最新款手持式三维扫描仪达亚毫米级精度,每秒能捕获200万点,只要围绕物体简单挥动几下,就能在屏幕上看到每处平面、每段几何,顺利以高清彩色3D模型的形式呈现出来。扫描至CAD软件帮您为已有部件构建精准的CAD模型,更不用说可以数字修复现有部位上缺损的部位或几何。

最终,和传统CAD流程相比,您可以在很短的时间内,获得极为精准的CAD模型。

正如上文所说,扫描至CAD也是零部件检验的一个常见方式。通过对比三维扫描和对应的CAD模型,能立刻发现两者的区别,精准找到超出公差的位置所在。

最佳扫描至CAD软件

Geomagic Design X

成本

19950美元

操作系统

Windows

Geomagic Design X是一款优秀的全功能参数化CAD系统,是一款使用方便、速度飞快的解决方案,可将三维扫描构建成高精度CAD模型,逆向制作零部件或装配线。Design X既适合新手,又适合专业用户,操作界面设计人性化,工具搭配灵活,无论多么复杂,都能通过无缝、可靠的CAD设计,助您实现成功上市的目标。

需要为老旧部件或受损部件重建CAD数据?也没问题!设计微米级精度的新部件,以完美贴合现有部件,对Design X而言轻而易举。软件支持各种主流三维扫描解决方案,可集成Geomagic Control X,基于扫描进行更全面的检验。

Geomagic for SOLIDWORKS

成本

7,900美元

操作系统

Windows

如果您已是SOLIDWORKS用户,想找一个途径,把扫描数据直接传入SOLIDWORKS环境,那恭喜您,找到了!Geomagic for SOLIDWORKS是一款强大的软件插件,其特征提取向导能让您轻松将零部件等物体的三维扫描转换成准确草图、可编辑表面和实体CAD模型。

此外,软件还能轻松完成原始物体三维扫描和CAD文件之间的全方位对比。

Artec Studio

成本

1200美元/年或2900美元终身许可

操作系统

操作系统

Artec Studio不仅是领先世界的扫描软件包,适合水平各异的用户,同时,软件包还提供了用户友好、值得信赖的工具组,可实现逆向工程、质量控制等功能。扫描过后,您可以用CAD基础图元来精准拟合扫描数据,并借助世界坐标系完成精准定位。

如需要,还可快速导出进行深入CAD开发。您可以对比同一物体的扫描数据和CAD模型,检查差异所在。

结论

可以看到,不管是入门级还是专业级CAD解决方案,市面上都有海量选择。但如果您考虑到自己的直接需求、预算能力以及未来项目规划等因素,那选择就简单了很多。

可以确定的是,无论选择使用哪种软件包,三维扫描定会让您的CAD设计工作流程带来速度和品质上的飞跃,特别是上文所提到的那些扫描至CAD解决方案,会让您更加得心应手。

从此,您不用对着空白屏幕从头开始,相反,高度精准的3D模型能让您的CAD模型更加专业可靠。

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