CAD三维模型：超越形状的设计信息载体

在工程与制造领域，CAD三维模型远不止是一个视觉上的立体图形，它是一个集成了几何信息、设计意图和制造参数的精密数据综合体。理解其核心属性，是打通从设计到制造的关键。

一、 核心几何属性：智能的骨架

CAD模型的几何属性是参数化和特征化的，这与它的"智能"息息相关。

参数化草图：绝大多数CAD模型的起点。由二维轮廓（如直线、圆弧）和严格的几何约束（水平、垂直、相切）与尺寸约束（长度、角度、直径）共同定义。修改尺寸参数，模型即随之更新。

设计特征：通过拉伸、旋转、扫描、放样等操作将草图变为三维实体。此外还包括工程特征，如倒角、圆角、孔、筋、壳等。这些特征记录了模型的构建历史，便于追溯和修改。

拓扑结构：指模型的边界表示，即顶点、边和面的连接关系。一个"水密"的、无破面或交叉的完整拓扑是进行高级分析（CAE）和制造（CAM）的前提。

二、 物理与材料属性：连接虚拟与现实

CAD模型承载着物理世界的属性，使其能够进行仿真分析和质量计算。

材料指派：为模型指定具体的材料，如"6061铝合金"或"ABS塑料"。这不仅决定了视觉效果，更关联着一系列物理属性。

物理属性：

• 质量：根据模型体积和材料密度自动计算

• 体积、表面积

• 重心/质心：对于平衡性和动力学分析至关重要

• 惯性矩：决定物体旋转运动难易程度的关键参数

三、 工程与制造属性：面向生产的注解

这是CAD模型区别于娱乐用三维模型的核心，它直接为生产服务。

公差：定义允许的尺寸和几何形状的偏差范围，是确保零件可装配性和互换性的生命线。

基准与形位公差：通过基准坐标系（如A、B、C）和形位公差符号，精确控制零件特征的位置、方向、形状和跳动，是高质量制造的蓝图。

表面粗糙度：指定零件表面的微观不平度，直接影响零件的摩擦、磨损和疲劳强度。

技术要求与注释：以文本形式说明热处理、涂层等无法在几何上直接表达的制造信息。

四、 管理与协同属性：流程的基石

这些属性确保了模型在团队协作和产品生命周期管理中的高效与有序。

元数据：嵌入在模型文件内部的信息，如零件号、版本号、设计者、审批状态、项目名称等。这是产品数据管理系统的核心。

产品制造信息：一种将上述所有公差、注释等3D标注直接嵌入模型的方法，旨在实现"基于模型的定义"，替代传统的二维工程图。

模型历史树：记录模型从第一个草图开始的所有创建步骤，允许设计者随时返回并修改历史中的任何一环，实现设计的全流程可追溯。

赋能制造：从设计到生产的智能桥梁

CAD三维模型承载的完整信息构成了产品的"数字基因"。然而，如何将这些数据高效传递至制造环节，始终是制造业的痛点。

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