Was ist eine CAD-Datei?
Eine CAD-Datei ist ein digitales Dateiformat eines Objekts, das mit CAD-Software erstellt wurde und einen Bauplan, eine technische Zeichnung, ein Schema oder eine 3D-Darstellung eines Objekts enthält. Computer-aided design (CAD) oder computer-aided design and drafting (CADD) bezeichnet ein 3D-Grafikdateiformat, das aus 2D- oder 3D-Designs besteht. 2D-CAD-Dateien sind in der Regel Zeichnungen, während 3D-Dateien Modelle, Teile oder Baugruppen sind.
Die Dateierweiterung .cad wird für ein 3D-Grafikdateiformat verwendet, das oft mit CAD-Projekten in Verbindung gebracht wird. Diese mit CAD-Tools erstellten Dateien werden auch CAD-Zeichnungsdateien genannt. Neben digitalen 2D- und 3D-Grafiken können diese Dateien auch andere Daten enthalten, die zur Erstellung eines CAD-Projekts verwendet werden, wie z.B. Informationen zu Materialien, Abmessungen in einem Architekturplan, Bauprozesse usw.
Arten von CAD-Dateien
CAD-Dateien bieten eine Designvorschau innerhalb bestimmter CAD-Software. CAD-Dateiformate können hauptsächlich in zwei Kategorien eingeteilt werden:
- Proprietär oder nativ: Einige CAD-Programme verwenden proprietäre Dateiformate, die ausschließlich für die Nutzung in diesem Programm erstellt wurden. Das proprietäre CAD-Dateiformat speichert jeden Aspekt des ursprünglichen Designs. Solche Dateien werden so erstellt und codiert, dass nur das Programm, das bei der Erstellung verwendet wurde, Zugriff hat. Wenn man versucht, eine proprietäre Datei in einem anderen Programm zu öffnen, erhält man eine Fehlermeldung. Diese Art von Datei ist praktisch für den Austausch von Designs innerhalb einer Gruppe, in der jeder Benutzer Zugriff auf das Programm hat.
- Nicht-proprietär oder neutral: Im Gegensatz zu einem proprietären Dateiformat ist ein neutrales oder nicht-proprietäres Dateiformat herstellerunabhängig und kann mit verschiedenen Programmen, die es lesen können, geöffnet werden. Ein nicht-proprietäres CAD-Dateiformat verwendet in der Regel allgemeine Informationen und standardisierte Protokolle, um sicherzustellen, dass mehrere Programme die darin enthaltenen Informationen verstehen können. Diese Art von CAD-Dateiformat wird beim Austausch von Dokumenten mit externen Interessengruppen verwendet, wie z.B. Kunden, die möglicherweise keinen Zugriff auf ein bestimmtes CAD-Programm haben, die Datei aber dennoch anzeigen können.
Vorteile der Verwendung einer CAD-Datei
- Design-Erstellung: CAD-Dateien werden zur Erstellung detaillierter 3D-Modelle und 2D-Zeichnungen von physischen Komponenten in einer technischen Zeichnung verwendet. Ein digitales Dokument wird erstellt, wenn man CAD-Software verwendet. Dieses Dokument wird dann in einem bestimmten Dateiformat gespeichert: einer CAD-Datei.
- Informationsspeicher: Das CAD-Dateiformat hilft bei der Entscheidung, welches Programm man verwenden kann, um das digitale Dokument anzuzeigen. Jedes CAD-System hat seine eigene Methodik zur Beschreibung der topologischen Darstellung sowie der strukturellen und mathematischen Geometrie eines Designs. CAD-Dateien enthalten Informationen über diese Prozesse und das Zeichnen.
Grundelemente einer CAD-Datei
Das Format einer CAD-Datei kann variieren, aber eine typische CAD-Datei besteht aus den folgenden Elementen:
- Darstellung von Geometrie und Topologie: CAD-Modelle werden mit der Boundary Representation (B-Rep) Methode illustriert, bei der Formen mit Grenzen beschrieben werden. Ein B-Rep-Modell besteht aus zwei Komponenten:
- Geometrie: Dies definiert die Form von Elementen. Geometrische Objekte speichern Details über Abmessungen und geometrische Eigenschaften von Teilen, d.h. Oberfläche, Volumen und Schwerpunkt.
- Topologie: Dies beschreibt, wie Elemente verbunden und begrenzt sind. Topologische Formen bestehen aus Körpern wie Festkörper, Blech, Drahtmodell, Eichel und Elementen wie Schalen, Flächen, Kanten usw.
- Produktstruktur: Die Produktstruktur ist eine hierarchische Darstellung einzelner Objekte und Gruppen. Die einzelnen Objekte werden auch als Teile bezeichnet, und Gruppen von miteinander verbundenen Objekten werden als Baugruppen bezeichnet. Die Produktstrukturdaten bieten in den meisten CAD-Softwarepaketen eine Verzeichnishierarchie auf der linken Seite des Bildschirms. Man kann den Baum oder seine Gruppen erweitern, Duplikate der Baugruppen erstellen, die Kästchen ankreuzen, um Modellkomponenten zu verbergen oder anzuzeigen, und die Abhängigkeiten der Teile in der CAD-Datei erkunden.
- Darstellung von visuellen Attributen: CAD-Dateien enthalten visuelle Attribute wie Farben, Licht, Texturen, Materialien usw. Visuelle Attribute spielen eine Rolle bei der Präsentation des Modells an Interessengruppen und sind sehr wichtig. Diese Eigenschaften lassen das CAD-Modell hervorstechen und verbessern seine Struktur und Funktionalität deutlich.
- Metadaten: Metadaten beziehen sich auf Daten, die Informationen über andere Daten bieten. Sie verbessern die Daten mit Details, was es einfacher macht, sie zu finden, anzuwenden und zu verwalten. Metadaten in einer CAD-Datei bestehen aus Objektnamen und IDs, Schichten, Produkt- und Fertigungsinformationen (PMI) sowie benutzerdefinierten und Validierungseigenschaften. Wenn 3D-CAD-Modelle eingebaute Metadaten haben, besteht jeder Download aus der Teilenummer, Informationen darüber, wie man das physische Produkt kauft, und dem Namen des Herstellers. Es stellt sicher, dass die Informationen des Herstellers im Produkt gespeichert werden, wenn es heruntergeladen wird, und hilft dem Kunden beim nächsten Schritt, das Produkt zu kaufen. Ohne Metadaten gehen alle Informationen, die sich auf das Teil beziehen, verloren, sobald es in das Design eingeht.
Beste Praktiken für CAD-Dateien
Um eine CAD-Datei zum Laufen zu bringen, sollte man diese beste Praxis befolgen:
- Verwenden Sie ein geeignetes Dateiformat: Der Verlust wichtiger Daten, die in einer CAD-Datei enthalten sind, während sie unter internen und externen Interessengruppen zirkuliert, wird sich negativ auf jedes CAD-Projekt auswirken. Daher ist es wichtig, geeignete CAD-Dateiformate zu verwenden, die mit bestehenden Softwarepaketen kompatibel sind. Nachfolgend finden Sie eine Liste der häufig verwendeten Erweiterungen und deren Vor- und Nachteile:
- Initial Graphics Exchange Specification (IGES) Dateiformat: Dieses Dateiformat verwendet die Erweiterungen .igs und .iges. Dieses herstellerunabhängige Dateiformat unterstützt Baugruppenstruktur, Farben und Namen. Es kann jedoch aufgrund seiner großen Größe Einschränkungen geben.
- ACIS-SAT Dateiformat: Dieses Dateiformat verwendet die Erweiterungen .sat und .sab. Das ACIS-SAT Dateiformat bietet vollständige Unterstützung für B-Rep geometrische und topologische Entitäten. Darüber hinaus erfordert es keine Übersetzung, wenn es von ACIS-basierten Anwendungen gelesen wird. Der Nachteil der Verwendung dieses Dateiformats umfasst begrenzte visuelle Unterstützung und geringe Eignung für Anwendungen, die nicht ACIS-basiert sind.
- Standard for the Exchange of Product Model Data (STEP) Dateiformat: Dieses Dateiformat verwendet die Erweiterungen .stp und .step. Das beste Merkmal dieses Dateiformats ist seine Interoperabilität mit einer breiten Palette von CAD-, CAM- und verschiedenen 3D-Modellierungssoftwarepaketen. Es kann jedoch Rundungsfehler in numerischen Werten aufgrund der Verwendung des Textformats in der Datei geben. Darüber hinaus sind einige Inhalte möglicherweise in bestimmten Workflows nicht lesbar.
Anindita Sengupta
Anindita is a Senior Research Analyst at G2 specializing in cloud technologies, CAD & PLM software, and web hosting services. With over five years of experience in market research, Anindita has a proven track record of tracking, analyzing, sizing, and forecasting the industrial printer and B2B software markets. Her passion for technology and staying up-to-date with the latest software trends makes her an invaluable asset to B2B buyers and sellers of software. When she's not immersed in market research, Anindita loves to read and explore new destinations, constantly fueling her curiosity and creativity.
