在 Altium Designer (AD) 和 SolidWorks (SW) 中联合设计 PCB 的 3D 模型,主要是为了实现 机电一体化协同设计。这能让电子工程师和机械工程师在同一个物理空间维度下协作,确保 PCB 与外壳、散热器、连接器、安装孔等机械结构完美匹配。
以下是常用的方法和步骤:
? 核心目标:将 AD 中的 PCB 3D 模型准确导入 SolidWorks 中进行装配和验证
方法 1:使用 Altium 的 MCAD Co-Designer 插件 (推荐,最直接)
- 安装插件:
- 在 SolidWorks 中安装 Altium 提供的 MCAD Co-Designer 插件 (需 Altium 365 账号或特定许可证)。
- 在 Altium Designer 中确保该功能可用 (通常也是通过 Altium 365)。
- 在 AD 中发起协作:
- 打开你的 PCB 项目。
- 进入
File » Project Actions » Collaborative Design (MCAD Co-Designer)。 - 选择目标 CAD 平台 (
SolidWorks)。 - 配置选项:通常选择 Push PCB (将 PCB 推送给 SW),可能需要指定坐标系。
- 在 SW 中接收并装配:
- 在 SolidWorks 中,插件通常会自动弹出提示或提供一个工具栏按钮接收新推送的 PCB 模型。
- 接收后,PCB 模型作为一个关联的装配体零件导入到当前的 SW 装配体中。
- 关键优势:
- 关联性: 如果 AD 中的 PCB 布局发生更改(如移动元件、改变板形),设计师可以在 SW 中收到更新通知,并选择一键更新模型,保持机电设计同步。?
- 参数化: 板形、安装孔等重要特征通常作为参数传递,可在 SW 中关联驱动。
- 交互性: 理论上支持双向协作 (AD 也能看到 SW 的壳体等)。
- 在 SW 中进行机电验证:
- 将 PCB 模型与外壳、支架、连接面板等机械部件进行装配。
- 进行 干涉检查 (Interference Detection):确保元件(尤其是高的或异形的电容、连接器、散热器)不与外壳、螺丝柱、其他部件碰撞。
- 检查连接器、开关、指示灯、接口等是否与外壳的开孔准确对齐。
- 检查安装孔位置和大小是否匹配。
- 评估散热空间和风道。
方法 2:手动导出/导入标准格式 (通用方法)
如果无法使用 MCAD Co-Designer,这是最常见的方式:
- 在 Altium Designer 中导出 3D 模型:
- 打开 PCB 文件。
- 确保 3D 视图 (
View » 3D Layout Mode或按3) 显示正确。所有元件的 3D Body 应加载无误。 - 进入
File » Export » STEP 3D(首选) 或Parasolid(File » Export » Parasolid)。STEP (.stp, .step) 是行业标准交换格式,兼容性最好。 - 在 STEP Export Options 对话框中:
- 选择 导出版本 (通常选 AP214 或 AP203E 均可,兼容性好)。
- 单位 (Units): 确保与 SolidWorks 设计单位一致 (通常为 mm)。?
- 导出模式 (Export Mode): 选择
Board会将整个 PCB 板(包括元件)导出为一个单一实体。选择Components会导出板子+所有元件为单独的实体,这在 SW 中更容易进行选择性隐藏或干涉检查,但装配关系可能丢失。 - 坐标系 (Coordinate System): 非常重要!? 选择
Board Z-axis up(板子 Z 轴向上) 或Board X-axis up(板子 X 轴向上),这取决于你在 SolidWorks 中希望 PCB 如何放置。通常Board Z-axis up(板厚方向为 SW 的 Z 轴) 是常见选择。确保勾选Export Track/Nets导出走线层(如果需要检查板边间隙)。 - 指定保存路径和文件名。
- 在 SolidWorks 中导入 STEP 文件:
- 打开你的机械装配体文件 (.SLDASM)。
- 使用
Insert » Part/Assembly或直接将 STEP 文件拖入 SolidWorks 窗口。 - 在 Import 对话框中:
- 选择 导入为 (Import as):
Graphics Body(更快,不可编辑特征) 或Solid/Surface Body(可进行有限编辑或测量,文件较大)。对于干涉检查,Solid Body更可靠。 - 单位: 确认是否与导出单位匹配 (通常是 mm)。
- 选择 导入为 (Import as):
- 使用 移动/旋转 工具 (
Move/Copy Bodies或配合Mate约束) 将导入的 PCB 模型定位到装配体中的正确位置和方向。
- 在 SW 中进行机电验证:
- 与外壳等部件装配。
- 进行 干涉检查。
- 检查对齐、间隙等。
- 处理更新:
- 如果 AD 中的 PCB 修改了(特别是外形、安装孔、关键元件位置),需要 重新导出 STEP 文件。
- 在 SW 中,通常需要 删除旧模型,然后 重新导入新模型 并 重新定位。这不如 MCAD Co-Designer 方便。
? 关键要点和最佳实践
- 3D 模型质量是基础:
- 在 AD 中: 为 所有 元器件(电阻电容、IC、连接器、散热片等)添加准确的 3D Body (
.Step或.PcbLib自带形状)。使用Tools » Manage 3D Bodies For Components检查。缺失或不准确的 3D 模型会导致 SW 中干涉检查无效。? - 板形定义精确:机械层 (
Mechanical 1,Mechanical 13等) 定义的板轮廓、开槽、安装孔必须准确,它们直接影响导出的 3D 模型轮廓。
- 在 AD 中: 为 所有 元器件(电阻电容、IC、连接器、散热片等)添加准确的 3D Body (
- 坐标系一致性:
- 在 AD 中导出时选择的坐标系 (
Board Z-axis up等) 决定了模型如何在 SW 中出现。与机械工程师约定好标准方向(通常是 PCB 底面或顶面朝下/朝上,板厚为 Z 轴)。在 PCB 设计中,将 原点 (Edit » Origin » Set) 设置在关键参考点(如板角或中心)有助于在 SW 中定位。?
- 在 AD 中导出时选择的坐标系 (
- 首选 MCAD Co-Designer:
- 如果许可证允许,强烈推荐使用此方法。它大大简化了协作流程,实现了设计更改的近乎实时同步,显著提高效率并减少人为错误。
- 清晰的沟通:
- 电子工程师和机械工程师需要紧密沟通,明确 PCB 的关键尺寸、禁布区、安装要求、连接器位置等。
- 在 SW 中发现问题(如干涉),需要及时反馈给 AD 进行修改。
- 干涉检查是核心:
- 在 SW 中,务必对所有相关部件(PCB + 元件 vs 外壳 + 螺丝 + 其他装配件)运行 全面 的干涉检查。不要只凭肉眼判断。
- 版本管理:
- 无论是使用协同插件还是手动导入,都要注意文件版本管理。特别在手动导入时,确保 SW 中使用的 PCB 模型版本与 AD 当前设计一致。使用清晰的命名规则 (如
ProjectName_PCB_RevA.step)。
- 无论是使用协同插件还是手动导入,都要注意文件版本管理。特别在手动导入时,确保 SW 中使用的 PCB 模型版本与 AD 当前设计一致。使用清晰的命名规则 (如
? 总结流程
- AD 端准备:完善 PCB 设计,确保所有元件有精确 3D Body,板形正确。
- 导出/推送:
- (推荐) 使用 MCAD Co-Designer 插件直接推送到 SolidWorks。
- (通用) 手动导出为 STEP (.stp) 文件,注意单位和坐标系设置 (
Board Z-axis up+Export Track/Nets+Board或Components模式)。
- SW 端导入/接收:
- (插件) 接收关联模型,放入装配体。
- (手动) 导入 STEP 文件,定位到装配体中。
- SW 端装配与验证:将 PCB 模型与机械部件装配,进行干涉检查,验证连接器对齐、安装孔匹配、间隙等。
- 迭代与更新:
- (插件) 在 AD 修改后推送更新,在 SW 接收更新。
- (手动) 在 AD 修改后重新导出 STEP,在 SW 删除旧模型,导入新模型并重新定位。
- 沟通与确认:发现问题及时沟通修改设计,直到机电配合完美。
通过 AD 和 SW 的联合 3D 设计,可以大幅降低物理样机制作次数和成本,提高产品设计的一次成功率。? 尤其是使用 MCAD Co-Designer 插件,能显著提升机电协同效率。
如何制作逼真的3D PCB模型和进行3D设计检查
的Visibility 用来控制3D模式下可视化显示的对象,可以对PCB板中涉及到的层进行打开关闭的显示。 (7)Collision Detection可以让工程师做干涉碰撞检查,在min-Spacing输入间距
两只耳朵怪
2020-07-06 16:26:55
技术资讯 I 图文详解 Allegro X PCB Designer 中的 3D 模型映射
本文要点面对市面上的一切要将PCB板放进一个盒子里的产品的设计都离不开3D模型映射这个功能,3D协同设计保证了产品的超薄化、高集成度的生命线;3D模型映射将PCB设计从传统的二维平面拉入了三维立体
2025-10-17 16:16:13
PCB中3D应用相关功能详解
Designer 凭借其突出的 3D 设计能力,提供当今公认一流的三维 PCB 设计平台。PCB 编辑器也支持导入机械外壳,与板上所有元器件的精确3D模型一起,实现精确的 3D 违规检测。PCB3D
jfdgs
2019-07-05 08:00:00
[经验] 李增老师:Cadence Allegro 17.2 如何制作逼真的3D PCB模型和进行3D设计检查
进行交互Layout。今天我们将来一起体验学下逼真的3D功能吧。(1)大家都知道现在我们PCB电路板上的每个元件都有STEP格式的模型文件,这个模型文件允许制作Package封装的时候加入进来。也可以在
Nancyfans
2019-11-22 13:45:11
李增老师:Cadence Allegro 17.2 如何制作逼真的3D PCB模型和进行3D设计检查
预览功能,能够让工程师在三维模式下进行交互Layout。今天我们将来一起体验学下逼真的3D功能吧。(1)大家都知道现在我们PCB电路板上的每个元件都有STEP格式的模型文件,这个模型文件允许制作
fgfFsG
2019-11-21 17:31:52
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Nancyfans
2019-11-22 13:49:25
AD的3D模型绘制功能介绍
` 首先,在封装库的编辑界面下,我们点击菜单栏目的Place-》3D Body,见图(1)。 图(1)3D模型打开步骤 打开后就会出现信息编辑界面,见图(2)。我们可以看到AD的3D功能
一只耳朵怪
2021-01-14 16:48:53
MCAD生成PCB 3D模型报错
在AD 21.9.2里面通过MCAD插件将PCB发送到solidworks 2019 SP3.0。solidworks里面的MCAD插件不开启编译过孔就可以生成3D模型,开启编译过孔就报下图的错误,请问如何解决。
jf_02823397
2022-07-08 11:07:37
AD19做pcb库时无法导入3D模型
在使用AD19画PCB库时,进入到导入3D模型步骤时,先选择Place-3D Body,在弹出的对话框选择好了正确的模型之后无任何反应。会弹出下图对话框:选择Place-Extruded 3D
辉龙天子
2019-07-14 20:22:28
请问我3D模型都放了为什么在pcb中就是显示不出来?
为什么我3D模型都放了,在pcb中就是现实不出来?刚开始以为是路径的问题,然后我就把所有3D模型都放在一个文件夹里,有的能显示,有的就是不显示,是怎么回事呢?
zym7956138
2019-07-09 21:22:30
浩辰3D软件入门教程:如何比较3D模型
在初始设计、验证、变更、发布、优化等整个产品生命周期内,设计方案会经历无数次的调整。而由此产生的多版本3D模型数据或二维CAD图纸,已经很难凭借肉眼、记忆、经验等人工辨别方式进行精确区分和全面分析
dilino
2020-12-15 13:45:18
【Altium小课专题 第205篇】3D封装模型在PCB设计中有什么作用跟好处?
比如长宽高,甚至在一些中空的地方下面摆一些东西,可以直观的知道有没有空间干涉问题。准确的3D模型,可以用于在真实的3D中进行电路板布局。通过对PCB设计的3D图形化,能够以3D的形式检查设计的内外
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2021-09-22 15:03:09
【Altium小课专题 第207篇】AD软件中如何导入3D封装模型
6-51所示的对话框,可以调整X、Y、Z的坐标直到模型放置正确,如图4-80所示。图4-803D Body的参数调整及正确视图(5)同样,存储制作好的3D封装库,更新此库到PCB中,切换到3D视图,即可
凡亿_PCB
2021-09-23 14:51:10
玩转 KiCad 3D模型的使用
“ 本文将带您学习如何将 3D 模型与封装关联、文件嵌入,讲解 3D 查看器中的光线追踪,以及如何使用 CLI 生成 PCBA 的 3D 模型。 ” 在日常的 PCB 设计中,我们大部分
2025-09-16 19:21:36
AD软件3D模型
本帖最后由 qing810124 于 2021-12-3 11:56 编辑 本人在工作当中积累的 AD软件 的3D模型,供大家参考
qing810124
2021-12-03 11:55:16
为什么cadence添加3d模型库提示错误?
按照3D模型库添加库路径的方法添加完之后,打开PCB就提示错误。说steppath:variable not defined。需要进行怎么设置呢?C:\123.jpeg
朱振振振
2019-09-16 03:42:45
PADS VX2.7 下载安装及3D模型导入的注意事项
:https://www.3ds.com/下载相关3D模型*.STP等格式 2.打开PCB 3D视图; 3.选中元件,点击菜单导入3D模型; 4.调整3D元件摆放位置即可; 注意事项:所有文件目录径不可有中文,否则3D不可用。不然会花大量时间去查找软件和文件的错误。
jf_58880761
2023-11-22 17:54:57
浩辰3D的「3D打印」你会用吗?3D打印教程
设计。由浩辰CAD公司研发的浩辰3D作为从产品设计到制造全流程的高端3D设计软件,不仅能够提供完备的2D+3D一体化解决方案,还能一站式集成3D打印的多元化数据处理,无需将模型数据再次导出到其他软件
dilino
2021-05-27 19:05:15
请问有可用于导入3D模型的ZC706评估板的STEP文件吗?
你好,似乎没有可用于导入3D模型的ZC706评估板的STEP文件(或等效文件)。如果有将3D模型导入Solidworks的过程或请上载文件,请告知我们。谢谢,约旦
60user121
2019-10-09 07:35:45
运用Cadence allegro 17.2的这些功能制作漂亮的3D模型
step_unsupported_prototype 1,如果没有,就在文件中加上。2)Step模型路径设置。如下图示:2、 设置PCB中的元器件与3D模型匹配1)进入匹配界面。如下图示:2)匹配设置分别在上图示位置选择需要
dsgdadsad
2019-06-07 08:00:00
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`本资源为Altium Designer可用的常用元器件3D封装库(STEP模型),包括常用贴片元件3D模型库42款;电感电阻电容17款;常用接插件38款;常用发光及显示器件34款,共130余款常见元件的精美3D模型,应有尽有。 `
o_dream
2020-10-10 09:33:19
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电子元器件3D模型免费下载,包含电阻器、连接器、电容器、电源电路、二极管都有器件3D模型的免费下载:https://www.datasheet5.com/3D模型下载资源
天天aom
2021-12-30 07:16:44
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3D模型设计中创建槽特征是十分常见的,那么在浩辰3D软件中如何创建槽特征呢?下面小编就来给大家介绍一下浩辰3D软件中创建槽特征的操作技巧吧!浩辰3D软件中创建槽特征的操作步骤如下:首先打开浩辰3D
dilino
2020-09-28 16:16:56
求分享S32K3x4EVB-Q172 3D模型.step格式
我想索取S32K3X4EVB-Q172开发板的3D模型。我已经下载了硬件设计文件,但没有包含 3D 模型。你能给我一份 .step 格式的吗?
hnui2002
2023-03-24 07:12:57
Altium19 3D STEP模型的导出
我们的3D模型一般是提供给专业的3D软件进行一个结构核对,那么Altium Designer 提供导出3D STEP模型的这个功能,结构工程师可以直接导出进行结构核对。接下来以AD19进行讲解。1. 首先,我们在AD19中,在File-Export-STEP 3D打开对应的操作界面:(图文详解见附件)
郑振宇altium
2019-11-22 10:07:52