本站原创摘 要：以分类列举的方式介绍了目前一些机械设计软件的名称和性能,并充分收集各方资料,深入分析了各软件的优势和不足,为机械设计用户了解各种软件进而选择适合自己的设计软件提供较为全面的参考.
关 键 词 ：机械设计软件；功能；适用范围
中图分类号：TP391.72 文献标识码：A
一、 Unigraphics（UG）
UG是美国Unigraphics（UG） Unigraphics Solutions公司开发的三维参数化软件,主要通过其虚拟产品开发（VPD）的理念提供多级化的、集成的、企业级的包括软件产品与怎么写作在内的完整的MCAD解决方案,是当今世界最先进的计算机辅助设计、分析和制造软件,可以轻松实现各种复杂实体及造型的建构.随着UG版本的不断提高、性能的不断增强以及功能的不断完善,UG已经完全能满足现代企业机械设计的要求,并已广泛应于机械设计和机械制造的各个行业,它主要包括计算机辅助设计模块、计算机辅助制造模块、计算机辅助工程模块和其他模块.UG最早应用于美国麦道飞机公司,80年代后期引进我国以来,已广泛应用于航空航天、汽车、通用机械、模具等领域.它不仅具有强大的实体造型（约束特征的3D模型）、曲面造型（参数化）、虚拟装配和工程图设计等功能,而且在设计过程中可进行有限元分析和机构运动分析,可用建立的三维模型直接生成数控代码.另外,还提供了UGOPENGRIP和UGOPENAPI等开发模块,便于用户开发符合自己要求的专用系统.
UG软件的主要特点：一是交互式环境,可以提高设计人员工作效率；全部界面可根据个人喜好写作；高品质可伸缩工具条及信息窗口,友好的信息化窗口；方便快捷的右键菜单,可快速访问常用命令.二是基于动态交互的操作方便、快捷,可直接在窗口中操作对象；三是基于工作流交互的操作,减少鼠标点击次数,提高工作效率 ；四是基于智慧型操作,快速选择,减少时间,提高效率.
UG软件的主要缺点是不允许在零件之间定义约束,无反撤消、重复命令、不能固定跟随刀具、不能自动保存等使用起来比较复杂,软件相对较难掌握.
UG软件主要适合于大型的汽车、飞机厂建立复杂的数模,零件较大、较复杂的时候,加工一般用UG做数模.对于经验不多的设计者,使用UG混合建模,就比较适用.日产汽车以及其附属公司就把UG产品应用于新一代汽车的设计和生产中.在拥有超过1000套PDM产品的公司中,90%均在使用UG的解决方案.
二、Pro/Engineer
Pro/Engineer系统是美国参数技术公司（ParametricTechnologyCorporation,简称PTC）的产品.它的单一数据库、参数化、基于特征、全相关的概念能将设计涵盖生产全过程并集成到一起,让用户能够同时进行同一产品的设计制造工作,即并行工程.因此该软件的应用领域主要是产品的三维实体模型、三维零件的加工、以及产品的有限元分析.Pro/Engineer是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统,工程设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型,如腔、壳、倒角及圆角,可以随意勾画草图,轻易改变模型.这一功能特性给工程设计者提供了在设计上从未有过的简易和灵活. Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上,不象一些传统的 CAD/CAM系统建立在多个数据库上.所谓单一数据库,就是工程中的资料全部来自一个库,使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作,不管他是哪一个部门的.换言之,在整个设计过程的任何一处发生改动,亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上.例如,一旦工程详图有改变,NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动,也完全同样反应在整个三维模型上.这一优点使得设计更优化,成品质量更高,产品能更好地推向市场.
Pro/E的软件已经被我国很多大型制造企业所使用,例如,唐山轨道客车公司部署PTC产品开发系统显著提高数据准确性及设计效率.潍柴动力使用PTC Windchill PDMLink解决方案优化其产品开发过程并提高效率.但是在曲面造型方面,Pro/E的曲面功能则不如UG,在Pro/e中,当装配中的零件不在工作路径下就会出错,并且该软件不支持布尔运算以及其它局部造型操作,限制了它的使用.
三、 AutoCAD
AutoCAD是Autodesk公司的主导产品.是最早进入国内市场的CAD软件之一,从2.0版到R13和如今的2014版.AutoCAD有强大的二维如绘图、编辑、剖面线和图案绘制、尺寸标注以及二次开发等功能,同时AutoCAD正在完善三维设计模块.AutoCAD提供AutoLISP、VBA等作为二次开发的工具,开发出许多符合实际应用的软件.
其中MDT是autodesk三维设计软件,是对autocad的扩展,但现在autodesk推出的AutoCAD新版本软件中三维功能更强,操作简单.AutoCAD使用DXF或国际化IGES文件格式,可把图形数据传送至其他软件作分析计算或加工制造,还可实现AutoCAD与其他CAD系统之间的数据转换.AutoCAD通过标准的图像格式如PCX、GIF、JPG等实现光栅图像的输入和输出,更广泛地适用于印刷、图像处理和动画应用领域.AutoCAD通过与数据库连接可存取和操作存储在外部数据库中的非图形数据如材料表、零件明细表等.
一汽集团是我国最大的汽车生产集团之一,最早开始应用AutoCAD辅助制图,编写的专业设计辅助程序,对于提高设计质量、效率,起到了极为明显的作用.典型的设计实例有轿车发动机缸盖密封胶涂胶机控制凸轮曲线设计,轿车车身涂装线自动设计,散热器辅助设计,装配工具设计软件等,一汽集团成为Autodesk公司在中国的最稳定也是最大的客户.
虽然该软件在二维设计中无法做到参数化的全相关的尺寸处理,三维设计中的实体造型能力不足,但由于该软件进入国内市场较早,便宜,使用比较简单,因此使用者比较多. 四、 SolidWorks
SolidWorks是生信国际有限公司（SOLIDWORKS）推出的基于Windows的机械设计软件.三维造型是该软件的主要优势.它完全采用Windows的窗口全中文界面,菜单操作非常简单,支持各种运算功能,可以进行实时的全相关性的参数化尺寸驱动.配置管理是SolidWorks中非常独特的一部分,使得你能够在一个CAD文档中,通过对不同参数的变换和组合,派生出不同的零件或装配体以及具有强大的零件建模、曲面建模、钣金设计、运动仿真和数据转换等功能.具体地说,在SolidWorks的装配设计中可以直接参照已有的零件生成新的零件,不论设计用"自顶而下"方法还是"自底而上"的方法进行装配设计,SolidWorks都将以其易用的操作大幅度地提高设计的效率；SolidWorks有全面的零件实体建模功能,其丰富程度有时会出乎设计者的期望；用SolidWorks的标注和细节绘制工具,能快捷地生成完整的、符合实际产品表示的工程图纸；SolidWorks具有全相关的钣金设计能力,钣金件的设计即可以先设计立体的产品也可以先按平面展开图进行设计；SolidWorks软件提供完整的、免费的开发工具（API）,用户可以用微软的Visual Basic、Visual C++或其它支持OLE的编程语言建立自己的应用方案；通过数据转换接口,SolidWorks可以很容易地将目前市场几乎所有的机械CAD软件集成到现在的设计环境中来,为比较评价不同的设计方案,减少设计错误,提高产量；SolidWorks强劲的实体建模能力和易用友好的Windows界面形成了三维产品设计的标准.机械工程师不论有无CAD的使用经验,都能用SolidWorks提高工作效率,使企业以较低的成本、更好的质量更快将产品投放市场.而最有意义的是,用于SolidWorks的投资是容易承受的,这使得参加工程设计的所有人员都能在他们桌面上的计算机进行三维设计.以SolidWorks为核心的各种应用的集成,包括结构分析、运动分析、工程数据管理和数控加工等,因此该软件适用于机械结构设计,SW的文件格式已成为3D软件世界中流通率最高的格式,也是世界销售套数最多的3D软件（国内PRO/E更占上风）.因为便宜,国内的相当多的中小型企业或单位及个人都在使用Solidwoks软件.
五、CATIA
由法国DassaultSystems（达索）公司开发,后被美国IBM公司收购的CATIA是一个全面的CAD/CAM/CAE/PDM应用系统.居世领导地位,广泛应用于航空航天、汽车、造船、机械制造、电子、电器、消费品等行业,它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域,其特有的DMU电子样机模块功能及混合建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高.CATIA对产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护.而且CATIA能够模拟观察者的视野进入到零件的内部去观察零件,使用者只要输入人的性别、身高等特征,就会出现一个虚拟装配的工人.
但是这套软件的不便宜,目前最高版本是CATI5.世界上有超过13,000的用户选择了CATIA,著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业.其中波音飞机使用CATIA完成了波音777的电子装配,从而确定了CATIA的领先地位.目前国内哈尔滨飞机制造公司的飞机、汽车等产品,郑州宇通客车,广东文冲船厂等大型制造企业就是应用CATIA软件开发设计的.