什么是 CAD 文件？

CAD 文件是使用CAD 软件生成的对象的数字文件格式，包含对象的蓝图、技术图纸、示意图或 3D 渲染。计算机辅助设计 (CAD) 或计算机辅助设计和绘图 (CADD) 表示由 2D 或 3D 设计组成的 3D 图形文件格式。2D CAD 文件通常是图纸，而 3D 文件是模型、零件或装配体。

.cad 文件扩展名用于 3D 图形文件格式，通常与 CAD 项目相关联。这些使用 CAD 工具生成的文件也称为 CAD 绘图文件。除了数字 2D 和 3D 图形之外，这些文件可能包含用于创建 CAD 项目的其他数据，例如材料信息、建筑计划中的尺寸、施工流程等。

什么是 CAD 文件？

CAD 文件的类型

CAD 文件在特定 CAD 软件中提供设计预览。CAD 文件格式主要可分为两类：

• 专有或本机：某些 CAD 程序使用专为仅在该程序上使用而创建的专有文件格式。专有的 CAD 文件格式存储原始设计的各个方面。此类文件的创建和编码方式只有在生成文件时使用的程序才能访问。如果尝试在另一个程序中打开专有文件，他们会收到一条错误消息。这种类型的文件便于在每个用户都可以访问该程序的组内共享设计。  
• 非专有或中性：与专有文件格式相反，中性或非专有文件格式与供应商无关，可以使用可以读取它的各种程序进行访问。非专有 CAD 文件格式通常使用一般信息和标准化协议来确保多个程序可以理解其中的信息。这种类型的 CAD 文件格式用于与外部利益相关者共享文档，例如可能无法访问特定 CAD 程序但仍可以查看文件的客户。

使用 CAD 文件的好处

• 设计创建： CAD 文件用于在技术图纸中创建详细的 3D 模型和物理组件的 2D 图纸。使用 CAD 软件时会创建数字文档。然后，此文档以特定文件格式保存：CAD 文件。
• 信息库： CAD 文件格式有助于确定可用于查看数字文档的程序类型。每个 CAD 系统都有其描述拓扑表示以及设计的结构和数学几何的方法。CAD 文件包含有关这些流程和绘图的信息。

CAD 文件的基本元素

CAD 文件的格式可能会有所不同，但典型的 CAD 文件将包含以下元素：

• 几何和拓扑的表示：使用边界表示 (B-Rep) 方法说明 CAD 模型，其中使用限制来描述形状。B-Rep 模型由两个部分组成： 
• 几何：这定义了元素的形状。几何对象存储有关零件尺寸和几何属性的详细信息，即表面积、体积和质心。
• 拓扑：这概述了元素是如何连接和界定的。拓扑形状包括实体（如实体、片材、线框、橡子）和元素（如壳、面、边等）。
• 产品结构：产品结构是单个对象和组的分层表示。单个对象也称为零件，相互链接的对象组称为组件。产品结构数据在大多数 CAD 软件包的屏幕左侧提供目录层次结构。可以扩大树或其组，创建组件的副本，选中复选框以隐藏或显示模型组件，并探索 CAD 文件中零件的相互依赖性。
• 视觉属性的表示： CAD 文件包含视觉属性，例如颜色、光线、纹理、材料等。视觉属性在向利益相关者展示模型时发挥作用，并且非常重要。这些特性使 CAD 模型脱颖而出，并生动地增强了其结构和功能。 
• 元数据：元数据是指提供有关其他数据的信息的数据。它通过细节增强数据，使其更易于定位、应用和管理。CAD 文件中的元数据由对象名称和 ID、层、产品和制造信息 (PMI) 以及用户定义和验证属性组成。当 3D CAD 模型内置元数据时，每次下载都将包含部件号、有关如何购买实体产品的信息以及制造商的名称。它确保在下载产品时将制造商的信息存储在产品中，并帮助客户进行下一步购买产品。如果没有元数据，与零件相关的所有信息一旦进入设计就会丢失。 

CAD 文件最佳实践

要使 CAD 文件正常工作，应遵循以下最佳实践：

• 使用合适的文件格式：丢失包含在 CAD 文件中的关键数据，同时在内部和外部利益相关者之间传播，将对任何 CAD 项目产生不利影响。因此，必须使用与现有软件包兼容的合适 CAD 文件格式。以下是常用扩展及其优缺点的列表： 
• 初始图形交换规范 (IGES) 文件格式：此文件格式使用扩展名 .igs 和 .iges。这种与供应商无关的文件格式支持程序集结构、颜色和名称。但是，由于其尺寸较大，可能存在限制。
• ACIS-SAT 文件格式：此文件格式使用扩展名 .sat 和 .sab。ACIS-SAT 文件格式提供完整的 B-Rep 几何和拓扑实体支持。此外，当基于 ACIS 的应用程序读取时，它不需要翻译。使用这种文件格式的缺点包括有限的视觉支持和不适合不基于 ACIS 的应用程序。
• 产品模型数据交换标准 (STEP) 文件格式：此文件格式使用扩展名 .stp 和 .step。这种文件格式的最大特点是它与广泛的 CAD、CAM 和各种 3D 建模软件包的互操作性。但是，由于文件中使用了文本格式，数值可能存在四舍五入错误。此外，某些内容在某些工作流程中可能无法读取。