日本語English

DATA FORMATSCAD/CAM 的数据格式

从客户处接收 3D 模型，或把自家 CAD 的数据交给 CAM 时，选用的格式不同，送到对方手里的内容也不同。在不同 CAD、CAM 之间交换数据所用的通用格式称为中立格式（中间文件），STEP 和 IGES 就属于此类[1][2][3]。

≡各格式能传递什么

格式几何形状公差、注释颜色、图层单位建模历史
STEP AP242中立格式○实体、曲面、线框、网格[4][5]○尺寸公差、几何公差、PMI（语义/图形）[4][5]――△历史会丢失（可保留加工特征）[3][4]
STEP AP203/AP214中立格式○几何形状（B-rep 实体等）[4][1]―――×历史会丢失[3]
IGES中立格式（早期）○形状（几何与拓扑）、图形[2][3]△注释可以传递，但文字形式的公差会丢失数值含义[2][3]――×历史会丢失[3]
Parasolid（XT）内核格式○B-rep（实体、曲面、网格）[6]――――
ACIS内核格式○B-rep[7]――――
DXF2D 图纸○以 2D 图纸为主（3D 仅部分支持）、超过 60 种图形元素[8]―○可传递图层、块[8]――
DWGAutoCAD 原生格式△AutoCAD 图纸（官方规范未公开）[9]――――
STL网格△仅有三角形网格的形状[10]―×没有颜色标准[10]×不含单位[10]―
3MF网格（面向增材制造）○网格、可将多个物体放入 1 个文件[11]―○颜色、材料（扩展规范）[11]○含坐标与单位[11]―
原生格式各 CAD 专有○几何形状[3][12]―――○含历史、特征、约束[3][12]

○＝可传递，△＝部分或有条件，×＝不可传递，―＝本次资料中未核实。也会因格式版本和导出 CAD 的设置而不同。

STEP（ISO 10303）

中立格式（国际标准）扩展名：.stp、.step、.p21[1]

应用协议（AP）

AP203（Configuration controlled design）

  • 主要用于航空航天与国防领域的 AP。1994 年发布，2011 年修订。单一资料·仅供参考[1]

AP214（汽车机械设计）

  • 主要用于汽车行业供应链的 AP。由 ProSTEP iViP 和 SASIG 维护。单一资料·仅供参考[1]

AP242（Managed model-based 3D engineering）

  • 将 AP203 与 AP214 合并并扩展的 AP。第 1 版发布于 2014 年，2020 年发布第 2、3 版，ISO 现行版为 ISO 10303-242:2025。[1][13][4]
  • 可传递的内容：可表示实体、曲面、线框、网格（镶嵌，tessellation）等多种几何表示，以及尺寸公差、几何公差、带注释的 3D 模型（PMI）、加工特征、表面状态、装配、运动（运动学）、复合材料等[4][5]
  • PMI：PMI 分为“语义 PMI”（软件能读懂含义的公差数据）和“图形 PMI”（只有外观的注释，不含语义）两种。接收方要自动使用公差，就需要语义 PMI。单一资料·仅供参考[5]

PMI（产品制造信息）是附加在 3D 模型上的尺寸、公差、基准等信息[5][4]。图纸上公差的写法见制图页面。

IGES（Initial Graphics Exchange Specification）

中立格式（早期）

Parasolid（XT 格式）

内核格式

ACIS

内核格式

DXF

2D 图纸的交换格式扩展名：.dxf[8]

DWG

原生格式（AutoCAD）扩展名：.dwg[9]

STL

网格格式扩展名：.stl[10]

3MF（3D Manufacturing Format）

网格格式（面向增材制造）扩展名：.3mf[11]

原生格式（各 CAD 专有）

原生格式

与 CAD 一体型的 CAM，或嵌入同一 CAD 的 CAM，无需经过转换（见软件一览中的“与 CAD 的联动”）

⏱从 IGES 到 STEP AP242

1980IGES 首版（美国 NBS，现 NIST）1981IGES 成为 ANSI 标准1994STEP AP203 发布2011AP203 修订2014AP242 第 1 版2020AP242 第 2、3 版2025ISO 10303-242:2025（现行版）
灰色＝IGES，绿色＝STEP。间隔与年数不成比例。

!数据交换时出现的问题

单位指令：G20、G21（G/M 代码辞典）。读入后的核对方法见常见失误。

CAD/CAM 的其他页面

⌗

CAD/CAM 基础

CAD、CAM、CAE 的区别、CAM 的 8 个步骤、CAM 的种类、35 个术语。

≋

刀具路径的种类

轮廓、型腔、孔、高效粗加工、摆线加工，等高线、平行（扫描线）、沿面、铅笔式清根、残料加工。附摆线槽加工与首次切深参考值的计算。

▤

CAD/CAM 软件一览

不分先后列出 25 款产品。可按 CAM/CAD 分类、擅长的加工、提供形式、免费版/试用版筛选。公开价格均附日期。

⌖

坐标系、后置处理、DNC

工件坐标系 G54、毛坯与刀具库、仿真的 4 个阶段、后置处理器、DNC 运行、常见失误检查清单。

⟲

五轴加工

3+2 与五轴联动的区别、机床构成、刀具中心点控制等 NC 功能、标定、常见失误、五轴计算。

📚参考资料

格式的说明依据美国国会图书馆（LoC）的格式说明、ISO 与 NIST 的公开页面、各内核的开发方以及大学的资料。

  1. 美国国会图书馆（Library of Congress）“STEP-file, ISO 10303-21（Sustainability of Digital Formats, fdd000448）”
  2. 美国国家标准与技术研究院（NIST）“Initial Graphics Exchange Specifications（收录于 NIST SP 958）”
  3. University of Victoria（MECH 410 讲义资料）“CAD Data Exchange（10b）”
  4. ISO“ISO 10303-242:2014 Managed model-based 3D engineering（概要。另有新版 ISO 10303-242:2025）”
  5. 美国国家标准与技术研究院（NIST）“STEP File Analyzer and Viewer”
  6. Siemens Digital Industries Software「Parasolid」
  7. Spatial Corp.（Dassault Systèmes）“3D ACIS Modeler”
  8. 美国国会图书馆（Library of Congress）“DXF ASCII Family（fdd000446）”
  9. 美国国会图书馆（Library of Congress）“DWG Family（fdd000445）”
  10. 美国国会图书馆（Library of Congress）“STL (STereoLithography) File Format Family（fdd000504）”
  11. 美国国会图书馆（Library of Congress）“3MF (3D Manufacturing Format)（fdd000557）”
  12. Autodesk“Autodesk Fusion 产品页面（日语，含价格与个人用途说明）”
  13. AP242 项目（ap242.org）“AP242 portal”
  14. Autodesk「Inventor LT 2020 Help: About Imported STEP and IGES data (Construction Environment)」
  15. 一般社团法人日本汽车工业会（JAMA）“PDQ（Product Data Quality：模型数据质量）相关活动”
  16. ISO“ISO 10303-59:2022 Quality of product shape data（概要）”
  17. FreeCAD project“CAM Workbench（FreeCAD Documentation）”