CAD означает программное обеспечение для автоматизированного проектирования. Проще говоря, это программы, которые позволяют пользователям создавать 3D-модели и 2D-чертежи продуктов на этапе проектирования. ПО CAD является прекрасным инструментом для визуализации концепции продукта и создания необходимой документации для производства. Но 2D и 3D CAD-программы могут быть дорогими для покупки или подписки. Кроме того, существует так много альтернатив, что поиск подходящего варианта сам по себе становится сложной задачей. Поэтому мы создали эту статью, в которой перечислены некоторые из лучших бесплатных программ САПР.
Почему ПО для автоматизированного проектирования необходимо инженерам?
Программное обеспечение для автоматизированного проектирования практически полностью заменило ручное черчение. Из желанной роскоши в дизайне программное обеспечение САПР теперь стало инструментом проектирования по умолчанию во всех секторах инжиниринга. В последние годы его способность обеспечивать коммуникацию/совместную работу через облачное хранилище и бесшовную интеграцию с системами CAM и CAE значительно увеличила его распространение и повсеместность в пространстве проектирования. ПО позволяет создавать очень сложные 3D-проекты, которые могут в полной мере использовать возможности CAM, чтобы обеспечить действительно потрясающие результаты. ПО для автоматизированного проектирования также предоставляет множество дополнительных функций, таких как анализ, модификация и оптимизация дизайна до начала производства. Дизайнеры могут исправить любые ошибки дизайна в 3D-моделях до начала этапа производства. Все эти существенные преимущества при отсутствии или практически полном отсутствии недостатков сделали ПО САПР 2D и 3D необходимым в современных проектных системах.
Как выбрать лучшее программное обеспечение САПР?
На рынке доступно множество различных типов программ САПР. Лучшее ПО САПР для приложения меняется от случая к случаю, поскольку оно зависит от многих факторов, таких как желаемые возможности, цена, применение и простота обучения. Чтобы выбрать правильное программное обеспечение САПР для себя, нужно задать себе следующие вопросы.
Какова цель?
Это самый важный фактор, который определит лучшее ПО САПР для ваших нужд. Компании создают ПО САПР с учетом определенной целевой аудитории.
Некоторые программы разработаны с большим количеством функций, которые могут использоваться в различных областях (программное обеспечение общего назначения, такое как SolidWorks), в то время как другие разработаны с упором на конкретные ниши, такие как проектирование автомобилей (например, CATIA). Большинство бесплатных САПР не имеют определенной направленности, но они все равно отличаются друг от друга.
Какие функции вам нужны?
Современное программное обеспечение САПР предоставляет широкий спектр функций. Некоторое ПО может быть действительно громоздким, требуя от пользователя большого объема памяти и вычислительной мощности компьютера. Но если анализ конечных элементов, оптимизация топологии , генеративный дизайн и т. д. являются частью вашего проектного потока, эти функции можно найти во многих пакетах САПР. Лучше всего выбирать функции, которые наиболее соответствуют цели, для которой будет использоваться программное обеспечение. Составление списка желаемых функций может значительно сузить поиск идеального ПО САПР для вас.
Уровень знаний
Если вы студент и/или новичок, возможно, лучше начать работу с САПР с короткой кривой обучения. Предпочтение следует отдать функциям, которые помогают новичкам. Это:
⦁ Единый интерфейс во всей программе
⦁ Бесплатные учебные материалы
⦁ Активное онлайн-сообщество для ответов на общие вопросы
Если вы продвинутый пользователь, вам следует обратить внимание на такие функции, как:
⦁ Набор функций программы САПР отвечает всем вашим потребностям
⦁ Он изначально совместим с соответствующими решениями, такими как моделирование.
⦁ Возможность импорта/экспорта всех соответствующих форматов файлов.
⦁ Команда разработчиков активна и регулярно внедряет новые функции, чтобы идти в ногу с последними тенденциями.
Бесплатное программное обеспечение 3D CAD
Мы начнем с программного обеспечения 3D CAD. Расширенные возможности 3D CAD стали необходимыми инструментами с точки зрения машиностроения. В целом, это, как оказалось, ускоряет процесс проектирования на 45% по сравнению с программами 2D-чертежей. Но эти программы САПР могут быть дорогими. Во многих случаях ежемесячная абонентская плата за ПО 3D САПР может быть значительно выше, чем пожизненная плата за альтернативу 2D САПР. Это приводит к тому, что многие пользователи ищут бесплатное программное обеспечение 3D САПР или ПО профессионального уровня с расширенными пробными периодами.
Вот список программ 3D CAD, которые либо бесплатны, либо имеют длительные пробные периоды, или стоят сравнительно недорого. Если вы ищете хорошую программу 3D CAD, вы можете выбрать одну из них здесь:
⦁ OnShape
⦁ Fusion 360
⦁ FreeCAD
⦁ SketchUp
⦁ Autodesk
⦁ SolidWorks
Onshapeape
Onshape ・это 3D CAD-программа, разработанная командой, которая изначально работала в SolidWorks. Среди полностью бесплатных 3D-параметрических программ для моделирования Onshape ・одна из лучших. Есть несколько очень полезных преимуществ в предпочтении этой CAD-программы конкурентам для 3D-моделирования.
Начнем с того, что Onshape поддерживает параметрическое моделирование. Это означает, что дерево функций записывает каждую операцию (историю модели), чтобы поддерживать столько правок, сколько необходимо. Onshape - это многофункциональный 3D-моделлер, не уступающий многим платным альтернативам. Да, при первом запуске у него могут быть не все функции (например, поддержка FEM), но их можно легко добавить через сторонние приложения из App Store. Большинство приложений в App Store также бесплатны.
В дополнение к этим приложениям Onshape может загружать скрипты функций из сообщества для генерации пользовательской геометрии. Пользователи также имеют возможность написать свой собственный код для этого. Эти скрипты функций обеспечивают быстрый доступ к сложным для проектирования деталям.
Onshape - это полностью облачное программное обеспечение для 3D-моделирования. Все, что вам нужно сделать, это зарегистрировать учетную запись и начать пользоваться. Никакой установки, только вход в систему. Полностью облачная работа имеет несколько преимуществ. Одно из них: функция автосохранения. Нет необходимости регулярно сохранять файл из-за страха потерять работу. Это также помогает пользователям продолжить работу с того места, на котором они остановились, работая из дома. Кроме того, программное обеспечение САПР никогда не дает сбоев, поскольку оно не зависит от оборудования компьютера, на котором используется.
Еще одним преимуществом является доступность на всех платформах, которые позволяют вам подключаться к Интернету. Это также повышает эффективность совместной работы и общения. Это работает как Google Docs, где несколько пользователей могут получить удаленный доступ к одному и тому же документу и одновременно вносить в него изменения. Нет абсолютно никакой необходимости сохранять файлы для обмена по электронной почте или другим каналам.
Недооцененное преимущество, которое предлагает Onshape, заключается в том, что он предлагает качественную печать STL. Только те, кто использовал другие бесплатные программы САПР (например, SketchUp) для создания файлов STL для производства сложных деталей, поймут ценность герметичного файла STL. Onshape создает файлы, которые идеально подходят для методов производства с ЧПУ , таких как лазерная резка, или методов аддитивного производства, 3D-печати.
Поддерживаемые форматы файлов
Импортирует файлы Parasolid, ACIS, STEP, IGES, CATIA v4, CATIA v5, CATIA v6, SolidWorks, Solid Edge, Inventor, Pro/ENGINEER, Creo, JT, Rhino, STL, OBJ, NX, glTF, 3MF, DWT, DXF и DWG.
Экспортирует Parasolid, ACIS, STEP, IGES, STL, Pro/ENGINEER, Creo, JT, Rhino, NX, JT, GTLF, Collada, PVZ, 3MF, OBJ, SolidWorks, DXF, DWG, PDF, SVG, PNG, JPEG и DWT.
Операционная система
Благодаря тому, что это облачное программное обеспечение САПР, Onshape может использоваться на всех платформах, таких как Windows, Linux и Mac OS. Аналогично, он хорошо работает как на устройствах iOS, так и на устройствах Android.
Ценообразование
Есть бесплатная версия с небольшими ограничениями . Также вы можете подать заявку на бесплатную 14-дневную пробную профессиональную версию.
Платная версия доступна в трех пакетах: Standard, Professional и Enterprise.
Стандартный план также бесплатен для студентов, преподавателей и любителей. OnShape также бесплатно предлагает свой профессиональный план для стартапов и предпринимателей, занимающихся оборудованием.
Fusion 360
Fusion 360 - это облачное программное обеспечение для 3D-CAD/CAM/CAE/PCB, впервые выпущенное компанией Autodesk в 2013 году. Оно по праву считается лучшим ПО САПР из-за своих расширенных функций. Fusion 360 органично соединяет точки между проектированием и изготовлением, предлагая такие возможности, как концептуальное проектирование, моделирование, рендеринг и интеграция CAM. Таким образом, Fusion 360 идеально подходит для малых и средних предприятий, которым требуется решение для интеграции всего производственного процесса.0Fusion 360 имеет аккуратный и простой пользовательский интерфейс. Он интуитивно понятен и прост в освоении, что делает его подходящим для начинающих пользователей САПР, при этом в нём также присутствуют расширенные функции премиум пользователей.
Настройка организации довольно современная с ее палитрами, плитками, меню и панелями инструментов по сравнению со старыми аналогами Autodesk, такими как Inventor. Например, контекстное меню выводит наиболее используемые инструменты наверх, а также предлагает возможность быстрого доступа к общим инструментам САПР с помощью щелчка и перетаскивания.
Подобно Onshape, Fusion 360 ・это облачное 3D CAD-программное обеспечение. Оно использует мощь облака для ресурсоёмких задач, таких как рендеринг и FEA, что позволяет вам использовать Fusion 360 на устройствах с более низкими характеристиками с относительной легкостью.
Поддержка облака также отлично подходит для сотрудничества и общения между командами, работающими над одним проектом. Несколько пользователей могут редактировать проект в режиме реального времени. После завершения программа сохраняет работу в облаке Autodesk. Вы также можете экспортировать копию на свой локальный компьютер.
Преимущество Fusion 360 перед Onshape в том, что с локальной копией вы можете продолжать работать офлайн. Единственный недостаток в том, что вы не можете переводить файлы в Fusion 360 без подключения к интернету.
Fusion 360 имеет бесшовно интегрированные инструменты для 3D-моделирования свободной формы и твердого тела. Он может выполнять 3D-моделирование, анимацию и рендеринг безупречно. Подготовка деталей для методов производства с ЧПУ, таких как лазерная резка, также проста.ь цитату
Поддерживаемые форматы файлов:
Fusion 360 в настоящее время поддерживает такие форматы 3D-файлов, как .3dm, .asm, .brd, .cam360, .CATPart, .CATProduct, .f3d, .fbx, .g, .iam, .ige, .iges, .igs, .ipt, .neu, .obj, .prt, .sab, .sat, .sch, .skp, .sldasm, .sldprt, .smb, .smt, .ste, .step, .stl, .stp, .wire, .x_b, .x_t, .123dx.
Для 2D-чертежей поддерживаются файлы .svg, .dxf и .dwg.
Операционная система
Fusion 360 можно использовать как собственное приложение на Windows и Mac или как веб-приложение. Лицензия привязана к вашему логину Autodesk, а не к конкретному устройству. Приложения F360 также доступны для платформ Android и iOS .
Цена
Fusion 360 имеет бесплатный пробный период в 30 дней, после чего заинтересованный пользователь может подписаться на ежемесячную, годовую или 3-х летнюю подписку. В качестве дополнительного бонуса у вас также будет возможность попробовать расширения Fusion 360, пока вы находитесь на пробном периоде.
Fusion 360 бесплатен для использования в образовательных целях. Бесплатная лицензия на 1 год одинаково доступна как для студента, так и для преподавателя. Пока вы имеете на это право, можно продлевать образовательную подписку каждый год.
Autodesk также предлагает ограниченную бесплатную версию для личного использования при условии, что использование осуществляется в некоммерческих целях. Эта версия включает базовую функциональность для домашних пользователей.
Подписка Pais с полным функционалом Fusion 360 доступна по следующим ценам ( в 2024 г.):
Ежемесячно: 85 $
Ежегодно: 680 $
3 года: 2040 $ (если вы хотите зафиксировать цену на более длительный период)
FreeCAD
FreeCAD - это ПО для 3D-моделирования с открытым исходным кодом, которое стало очень популярным в последние несколько лет. Это полностью бесплатная альтернатива дорогостоящим программам САПР. По количеству предлагаемых функций его можно легко сравнить с дорогими гигантами отрасли, такими как SolidWorks. У них обоих схожие ограничения и инструменты. И даже такие отношения, как касательная, симметричная и горизонтальная, остаются прежними. Такие функции, как выдавливание, вращение и лофт, соответствуют программам профессионального уровня. Обработка поверхностей с помощью этого бесплатного программного обеспечения САПР особенно хороша благодаря некоторым дополнительным функциям.
Для пользовательского интерфейса FreeCAD реализовал полноценный графический режим, а также интерфейс командной строки. После нескольких часов практики вы сможете легко перемещаться по всем кнопкам. Как и SolidWorks, FreeCAD может определять горячие клавиши для быстрого использования во время проектирования. Таким образом, пользователи могут дотягиваться до горячих клавиш одной рукой и использовать мышь другой, что значительно ускоряет процесс проектирования в FreeCAD по сравнению с некоторыми из его платных и других бесплатных альтернатив. Когда дело доходит до моделирования, FreeCAD может выполнять FEA. Инструменты визуализации и анализа достаточно продвинуты. Он имеет возможности механического и термического анализа, которые могут достигать более высокого разрешения в желаемых областях для анализа сетки.
Одной из самых интересных функций является возможность выполнения анализа CFD . Такие функции, как создание сборок, разнесённых видов и отслеживание степеней свободы по всему диапазону компонентов сборки, являются несомненным преимуществом.
ПО способно обновлять спецификации, а также создавать чертежи сборок. Оно имеет широкий спектр символов, необходимых для создания технической документации. В настоящее время FreeCAD не поддерживает геометрические размеры и допуски, но пользователи разработали несколько плагинов, которые добавляют функции GD&T в FreeCAD.
Все вышеперечисленные преимущества делают его полноценным 3D CAD/CAE решением. Дополнительным преимуществом является то, что поскольку многие функции соответствуют профессиональному программному обеспечению, переход с FreeCAD на другие промышленные CAD происходит довольно гладко.
Пользователи, желающие повысить свою рыночную привлекательность в сфере САПР, могут использовать FreeCAD в качестве трамплина перед переходом на дорогостоящее ПО для 3D-моделирования, предпочитаемое в отрасли. Наличие обширных учебных пособий и сообществ практически в каждой социальной сети является плюсом.
Это идеальное ПО САПР для тех, кто ищет отличную функциональность, но не готов платить за использование программы САПР.
Поддерживаемые форматы файлов:
Импорт и экспорт в форматах SVG, DXF, STEP, STL, IFC, SCAD, OBJ, IV(Inventor), OFF, NASTRAN, VRML, SCAD (OpenSCAD), DAE (Collada) и IGES. Родной формат FreeCAD - .FCStd.
Операционная система
Как и LibreCAD, FreeCAD основан на библиотеке Qt, что позволяет ему безупречно работать на нескольких операционных системах. Он работает на Mac OS, Linux, Unix и Windows. На момент написания этой статьи FreeCAD не предлагал веб-приложения или поддержки мобильных устройств.
Ценообразование
Бесплатно
SketchUp
Sketchup - это 3D-ремесленник, разработанный Trimble для таких отраслей, как машиностроение, архитектура, дизайн интерьера и разработка видеоигр. SketchUp имеет две веб-версии (SketchUp Free и SketchUp Go) и две гибридные настольно-веб-версии (SketchUp Pro и SketchUp Studio). Веб-версии используются как веб-приложения через браузеры.
Пользовательский интерфейс SketchUp прост, интуитивно понятен. Между пользовательским интерфейсом бесплатной и платной версий есть некоторые различия. В SketchUp Free различные инструменты и функции САПР свернуты в панели инструментов по краям окна моделирования, что делает его более чистым. На левой панели инструментов находятся различные инструменты для создания эскизов, и нажатие на них открывает дополнительные возможности. Например, нажатие на инструмент ォЛинияサ даёт возможность нарисовать линию по двум точкам или от руки.
На правой панели инструментов находятся важные функции, такие как outliner, 3D-хранилище и теги. 3D-хранилище, уникальная функция SketchUp, хранит миллионы готовых 3D-моделей, отсортированных по категориям. Любой может добавлять в него или использовать 3D-модели из этого хранилища для своих проектов. Бесплатные пользователи получают 100 загрузок в день или 1000 загрузок в месяц, что, честно говоря, много, и пользователи редко приближаются к этому пределу. Это экономит дизайнеру много времени при 3D-моделировании различных деталей. Пользовательский интерфейс также позволяет использовать сочетания клавиш (R для прямоугольника, C для круга и т. д.)
Бесплатная версия предлагает ограниченное облачное хранилище в 10 ГБ по сравнению с неограниченным хранилищем в версиях GO, Pro и Studio. Версии Free и Go не работают в автономном режиме. Лицензия бесплатной версии допускает только некоммерческое использование. Ограничением бесплатной версии является невозможность использования расширений, поскольку это веб-программа.
Версии Pro и Studio предлагают возможность создания строительных чертежей и 2D-представлений непосредственно из 3D-моделей. Главное отличие между ними заключается в том, что версия Studio предлагает фотореалистичные рендеры и визуализации в реальном времени. Кроме того, пользователи Studio могут эффективно преобразовывать модели Revit в геометрию SketchUp.
Здесь важно отметить, что SketchUp не обрабатывает и не экспортирует файлы STP , и для этого следует использовать отдельные конвертеры, поэтому бесплатное программное обеспечение САПР не совсем подходит для инженеров-механиков.
Поддерживаемые форматы файлов:
SketchUp (бесплатная версия)
Импорт SKP, PNG и JPG
Экспортирует SKP, STL и PNG
SketchUp (платная версия)
Импорт SKP, PNG, JPG, DWG, DXF, DAE, KMZ, 3DS и DEM.
Экспортирует SKP, STL, PNG, DWG, DXF, DAE, KMZ, 3DS, FBX, XSI, OBJ и VRML.