适用版本：MedForge CAD v6.0.1 LTS
文档类型：用户操作与生产准备指南

1. 软件概述

MedForge CAD 是一套基于精确 B-Rep 几何内核的网页三维产品设计与制造准备工具，可用于完成从产品建模、曲面设计、装配、模具方案、CAM 工艺、PMI/GD&T、质量检测，到制造数字孪生和受控生产放行的完整工程流程。

主要功能包括：

三维实体建模；
参数化草图；
特征建模与直接编辑；
NURBS 和开放曲面设计；
曲线投影、Trim、Untrim；
G0、G1、G2 边界曲面；
Zebra、反射线、曲率云图和曲率梳；
STEP、IGES、BREP、AP242/XCAF 导入导出；
装配、运动和碰撞分析；
模具分型、型芯、型腔、浇口和冷却水路；
三轴、3+2 和五轴 CAM；
刀具、刀杆、刀柄和夹具碰撞分析；
PMI、GD&T、尺寸链和 CMM 检测计划；
机床运动学与控制器仿真；
高精度体素毛坯切削仿真；
非牛顿三维模流和热—结构耦合；
项目版本、审批、备份、恢复与生产放行。

本工具适合用于：

产品概念设计；
工程零件设计；
中小型装配设计；
曲面修复与外观质量分析；
模具方案设计；
CNC 工艺评审；
首件生产准备；
PMI 和 CMM 检测计划；
受控生产资料管理。

2. 重要安全说明

MedForge CAD 可以生成 CAM 刀路、评审版 NC 程序和生产放行报告，但软件自动生成的结果不能替代企业的工程审核。

正式生产前必须完成：

由设计人员审核模型和图纸；
由工艺人员审核加工方案；
由质量人员审核 PMI 和检测计划；
使用经过验证的机床参数；
使用经过标定的材料参数；
使用经过机床厂家或企业认证的后处理器；
进行机床空运行和单段运行；
进行低倍率试切；
完成首件检验；
确认夹具、刀具、刀柄和工件安装正确。

软件导出的 NC 文件默认属于：

评审版 NC 程序

不得未经人工审核直接用于实际机床生产。

3. 登录和进入工作台

登录网站后，进入：

我的工具 → 3D 产品设计工具

打开工作台后，页面通常分为四个区域：

顶部工具栏；
左侧项目与模型树；
中央三维视图；
右侧功能面板。

中央区域是主要设计视图区。

4. 右侧菜单和工作区

v6.0.1 LTS 对右侧功能区进行了分类和折叠优化。

4.1 工作区类型

右侧栏包含以下工作区：

常用；
建模；
曲面；
制造；
质量；
验收；
全部。

不同工作区只显示当前任务最相关的工具。

例如：

普通零件设计选择“建模”；
NURBS 和曲面修复选择“曲面”；
模具、CAM 和机床仿真选择“制造”；
PMI、CMM 和尺寸链选择“质量”；
生产放行、备份和项目验收选择“验收”。

4.2 折叠和展开模块

点击模块标题即可展开或折叠。

高级功能默认可能处于收起状态，但并未被删除。

4.3 隐藏整个右侧栏

点击右侧栏顶部的隐藏按钮，可以收起整个功能区，扩大三维视图。

收起后，画布右侧仍会保留恢复按钮。

4.4 常用模块置顶

点击模块旁的星标，可将该模块加入常用工具。

常用模块会优先显示。

4.5 搜索功能

在菜单搜索框输入功能名称，例如：

倒角；
曲面；
CAM；
PMI；
模流；
备份。

系统会自动显示和展开匹配模块。

4.6 恢复默认布局

界面显示异常或模块过多时，可点击：

重置布局

该操作只恢复界面布局，不会删除项目数据。

5. 三维视图基本操作

5.1 旋转视图

按住鼠标左键或指定的旋转键拖动，可旋转模型视角。

触控设备可使用单指或双指操作，具体行为取决于浏览器和设备。

5.2 平移视图

按住平移键并拖动，移动当前视图。

5.3 缩放视图

使用鼠标滚轮、触控板缩放手势或界面缩放按钮。

5.4 适合窗口

点击：

适合窗口

模型会自动居中并调整到合适大小。

5.5 标准视图

可快速切换：

前视图；
后视图；
左视图；
右视图；
顶视图；
底视图；
等轴测视图。

5.6 显示模式

常用显示模式包括：

实体着色；
实体加边线；
线框；
半透明；
隐藏；
剖切；
Zebra；
曲率云图。

6. 新建项目

点击：

新建项目

建议填写：

项目名称；
产品名称；
零件编号；
图号；
材料；
修订号；
项目负责人；
单位制。

推荐使用毫米作为默认长度单位。

项目建立后应立即保存一次，以生成项目版本和恢复点。

7. 项目保存和版本管理

7.1 保存项目

点击：

保存

系统会保存：

三维对象；
草图；
参数；
特征历史；
装配关系；
PMI；
CAM；
模具结果；
仿真结果；
配置；
标定记录；
验收记录。

7.2 自动保存

系统支持自动保存。

如果出现保存失败，应先查看错误提示和错误 ID，不要立即刷新页面。

7.3 项目版本

每次重要修改后，建议建立版本快照。

版本记录可以用于：

比较对象变化；
查看参数变化；
恢复历史版本；
创建新分支；
记录审批状态。

7.4 创建分支

需要尝试不同方案时，可从当前项目创建分支，例如：

外观方案 A；
外观方案 B；
CNC 方案；
注塑方案；
减重方案。

分支不会覆盖原项目。

8. 基本实体建模

8.1 创建基本体

可直接创建：

长方体；
圆柱体；
圆锥体；
球体；
圆环；
管件；
楔体；
多边形棱柱。

创建时填写位置和尺寸。

例如创建圆柱体时，需要设置：

半径；
高度；
轴向；
中心位置。

8.2 移动、旋转和缩放

选中对象后，可使用变换工具：

移动；
旋转；
缩放。

方向箭头用于单轴移动，平面手柄用于平面移动，旋转环用于绕轴旋转。

建议优先在属性面板输入精确数值。

8.3 精确移动

可使用方向键或输入数值进行微调。

进行装配配合时，应尽量使用：

精确坐标；
捕捉；
面对齐；
轴线对齐。

不要只依赖目测拖动。

9. 草图设计

9.1 新建草图

选择一个基准平面或模型平面，点击：

新建草图

常用草图平面包括：

XY；
XZ；
YZ；
实体平面。

9.2 草图图元

可创建：

直线；
折线；
圆；
圆弧；
椭圆；
矩形；
多边形；
样条曲线；
自由曲线。

9.3 草图约束

常用约束包括：

水平；
垂直；
平行；
垂直；
相切；
同心；
等长；
固定；
重合；
对称。

9.4 尺寸约束

可以设置：

线性尺寸；
水平距离；
垂直距离；
半径；
直径；
角度。

草图应尽量达到完全约束状态。

9.5 草图检查

生成实体前，应检查：

轮廓是否闭合；
是否存在重复线；
是否存在自交；
是否存在极短线段；
尺寸是否合理。

10. 特征建模

10.1 拉伸

选择闭合草图后点击：

拉伸

设置：

拉伸距离；
正向或反向；
对称拉伸；
新建实体；
合并；
切除；
相交。

10.2 旋转

选择草图和旋转轴，设置旋转角度。

适合制作：

轴类零件；
瓶体；
旋钮；
回转壳体。

10.3 扫掠

选择截面和路径生成扫掠体。

适合制作：

管道；
把手；
导线槽；
弯曲构件。

中空管状把手应使用环形截面或薄壁截面进行扫掠。

10.4 放样

选择多个截面创建放样体。

可加入：

导向曲线；
起始方向；
终止方向；
相切或曲率连续约束。

10.5 布尔运算

支持：

合并；
切除；
相交。

布尔运算失败时，应检查：

两个实体是否真正相交；
是否存在零厚度接触；
接触面是否过小；
模型是否包含无效几何。

10.6 圆角和倒角

选中边后设置：

圆角半径；
倒角距离；
倒角角度。

不建议一次选择过多复杂边。复杂圆角应分组创建。

10.7 抽壳

选择需要移除的面并输入壁厚。

抽壳失败时可尝试：

减小壁厚；
暂时移除小圆角；
分步抽壳；
检查狭窄区域。

10.8 阵列

支持：

线性阵列；
圆周阵列；
镜像；
多实例复制。

大型重复装配建议使用轻量实例，而不是复制完整实体。

11. 直接编辑

直接编辑适合处理导入的 STEP 或无特征历史模型。

常用功能包括：

移动面；
偏移面；
删除面；
替换面；
拉伸面；
旋转面；
修改孔径；
修改圆角。

直接编辑前建议建立项目版本快照。

复杂修改应分步完成，每一步检查实体有效性。

12. 曲面设计和修复

12.1 创建开放曲面

可通过以下方式创建：

拉伸曲面；
旋转曲面；
扫掠曲面；
放样曲面；
边界曲面；
NURBS 曲面。

12.2 曲线投影到曲面

操作流程：

选择草图曲线或精确边；
选择目标曲面；
设置投影方向；
预览投影结果；
确认生成曲面上的投影曲线。

投影后应检查：

曲线是否完整；
是否出现多段投影；
是否形成闭合轮廓；
投影方向是否正确。

12.3 Trim 曲面修剪

操作流程：

选择目标曲面；
选择闭合投影曲线；
选择保留内部或外部；
执行 Trim；
检查新边界。

12.4 Untrim

Untrim 用于移除已有修剪边界，并恢复底层曲面的自然范围。

Untrim 后的曲面可能超出原设计范围，应重新检查模型边界。

12.5 边界曲面

选择 2–4 条有序边界创建曲面。

连续性可设置为：

G0：位置连续；
G1：切向连续；
G2：曲率连续。

可附加导向曲线控制曲面形状。

边界顺序不正确时，曲面可能扭曲或构建失败。

12.6 曲面延伸和修补

常用修复方法：

延伸曲面；
替换面；
填补孔洞；
边界曲面；
曲面缝合；
曲面加厚。

封闭曲面缝合后，可以转为实体。

13. Class-A 曲面质量分析

13.1 Zebra 斑马纹

Zebra 用于观察曲面之间的光顺性。

判断原则：

条纹连续：通常表示切向连续较好；
条纹方向平稳变化：通常表示曲率连续较好；
条纹折断：可能存在 G0 或 G1 问题；
条纹突然弯折：可能存在曲率突变。

13.2 反射线和高光线

用于检查产品外观曲面的反射质量。

适合：

外壳；
面板；
手柄；
医疗设备外观；
消费电子外观。

13.3 曲率梳

曲率梳用于观察曲线或截面曲率变化。

平滑曲线的曲率梳应连续、方向一致，避免突然变尖或翻转。

13.4 曲率云图

可查看：

平均曲率；
高斯曲率；
最大主曲率；
最小主曲率。

颜色突变区域通常需要进一步检查。

13.5 等参数线

U/V 等参数线可帮助判断：

曲面参数分布；
曲面扭曲；
局部密度异常；
曲面边界质量。

14. 装配设计

14.1 插入构件

可插入：

当前项目零件；
导入的 STEP；
轻量实例；
其他项目派生构件。

14.2 装配定位

常用配合包括：

面重合；
面平行；
面距离；
轴线同轴；
角度配合；
固定构件。

建议首先固定一个基准构件。

14.3 轻量实例

大型项目中，重复零件应使用轻量实例。

例如：

多颗螺钉；
多个支撑件；
重复叶片；
阵列孔盖。

轻量实例共享源几何，但拥有独立的位置和外观。

14.4 碰撞分析

运行碰撞检查前，应确认：

构件位置已经更新；
隐藏构件是否需要参与；
夹具和刀具是否已加入；
运动范围是否正确。

分析结果包括：

碰撞；
间隙；
最近距离；
碰撞构件对。

15. 导入和导出

15.1 支持格式

主要支持：

STEP；
IGES；
BREP；
AP242/XCAF；
STL 等网格格式；
项目 JSON；
MBD JSON。

15.2 STEP 导入

导入后应检查：

实体数量；
曲面数量；
装配树；
颜色；
构件名称；
几何有效性。

15.3 STEP 导出

导出前建议执行：

实体有效性检查；
单位检查；
隐藏对象检查；
装配结构检查；
PMI 检查；
文件名和修订号检查。

导出后应使用另一款 CAD 软件重新打开验证。

16. 模具设计

16.1 拔模分析

选择开模方向后运行拔模分析。

颜色通常表示：

正拔模；
负拔模；
接近零度；
倒扣区域。

16.2 分型线和分型面

系统可生成分型候选边，并创建自动分型面初案。

自动结果必须由模具工程师检查。

16.3 型芯和型腔

设置：

开模方向；
收缩率；
型腔间隙；
模具尺寸。

生成：

型芯；
型腔；
分型面；
辅助模具构件。

16.4 侧抽芯

系统可分析：

倒扣方向；
侧抽芯方向；
滑块建议；
斜顶建议。

16.5 浇口和流道

可生成浇口和流道初案。

需要结合：

产品材料；
壁厚；
外观要求；
熔接线位置；
注塑设备；
模流结果。

16.6 冷却水路

可生成冷却水路方案。

应检查：

与型腔距离；
水路间距；
与顶针和螺钉干涉；
进出水布置；
温度均匀性。

17. CAM 工艺设计

17.1 建立刀具库

刀具参数包括：

刀具类型；
直径；
刃长；
总长；
刀杆直径；
刀柄直径；
刀号；
允许转速；
推荐进给。

17.2 创建加工工位

每个工位需要设置：

装夹方向；
工件坐标系；
机床；
刀具；
夹具；
安全高度；
加工余量；
步距；
点间距。

17.3 可达性分析

支持：

三轴；
3+2；
五轴。

分析内容包括：

刀具可达；
刀杆碰撞；
刀柄碰撞；
夹具碰撞；
倾角限制；
未覆盖区域。

17.4 生成刀路

生成刀路后检查：

切削方向；
进退刀；
安全高度；
工件坐标系；
加工余量；
刀具覆盖；
碰撞点；
刀路连续性。

17.5 多工位加工

单工位无法覆盖全部表面时，应增加：

+X；
-X；
+Y；
-Y；
+Z；
-Z；

等装夹方向。

系统会汇总多个工位的覆盖率。

17.6 导出刀位和 NC

支持导出：

CL 刀位 CSV；
评审版 NC；
G-code 初案。

评审版 NC 必须经过后处理器认证和机床验证。

18. 机床运动学和控制器仿真

18.1 选择机床类型

支持：

三轴；
AC 五轴；
BC 转台五轴；
BC 摆头五轴。

18.2 配置机床参数

填写：

X/Y/Z 行程；
A/B/C 角度范围；
最大线速度；
最大旋转速度；
最大加速度；
最大跃度；
最大倾角；
刀具长度限制；
主轴转速；
进给限制。

18.3 运行数字孪生

仿真会检查：

逆运动学解；
各轴位置；
各轴速度；
各轴加速度；
跃度；
软限位；
硬限位；
奇异点；
刀具和夹具碰撞；
控制器块执行；
周期时间。

18.4 结果判断

状态通常分为：

validated；
warning；
blocked。

存在以下情况时不得生产：

轴越程；
夹具碰撞；
刀柄碰撞；
无逆运动学解；
严重奇异点；
速度或加速度超过机床能力。

19. 高精度毛坯切削仿真

19.1 设置毛坯

填写：

毛坯长度；
宽度；
高度；
毛坯位置；
体素精度；
最大体素数量。

19.2 运行切削仿真

系统根据：

刀尖；
刀轴；
刀具半径；
刃长；
刀路采样；
目标 B-Rep；

计算材料去除。

19.3 主要结果

包括：

去除体积；
残余材料；
过切体积；
表面覆盖率；
去除覆盖率；
残料点；
过切点；
占据场。

19.4 生产判断

建议满足：

过切体积为 0；
去除覆盖率达到项目要求；
未覆盖区域有补充工位；
残料符合精加工余量要求。

20. 非牛顿三维模流和热—结构耦合

20.1 材料设置

选择材料后填写或载入：

熔体温度；
模具温度；
Carreau–Yasuda 参数；
收缩率；
热扩散参数；
弹性模量；
泊松比；
密度；
比热；
导热系数。

推荐使用经过企业试验标定的材料批次数据。

20.2 充填仿真

输出：

充填到达时间；
充填前沿；
黏度场；
压力场；
温度场；
所需注射压力；
压力裕量；
短射风险；
冻结风险。

20.3 保压和冷却

分析：

保压压力传递；
温度下降；
冷却时间；
收缩分布；
厚薄区域差异；
热梯度。

20.4 热—结构耦合

输出：

位移场；
最大翘曲；
等效应力；
热应力；
收缩变形方向；
高风险区域。

20.5 结果使用

模流结果用于辅助：

调整浇口位置；
调整壁厚；
优化加强筋；
优化冷却水路；
调整保压；
优化材料和模温。

自动结果不能替代真实试模。

21. PMI、GD&T 和 MBD

21.1 创建基准

可建立：

基准 A；
基准 B；
基准 C。

通常应根据零件装配和检测方式选择基准。

21.2 添加几何公差

支持：

平面度；
直线度；
平行度；
垂直度；
位置度；
面轮廓度；
圆柱度；
圆跳动；
全跳动。

可设置：

公差值；
基准引用；
MMC；
LMC；
RFS。

21.3 尺寸链

尺寸链工具可计算：

最坏情况叠加；
RSS 统计叠加；
各尺寸贡献；
最终闭环公差。

21.4 MBD 导出

可以将：

几何；
PMI；
基准；
公差；
检测计划；

导出为 MBD JSON 或相应工程数据。

22. CMM 检测计划

22.1 创建检测点

选择需要检测的面，设置：

点数量；
参数方向；
边界偏移；
检测顺序；
测头方向。

22.2 输出格式

可导出：

CMM CSV；
DMIS 草案；
MBD 检测数据。

22.3 检测计划审核

应确认：

点数是否足够；
是否覆盖关键区域；
测头是否可达；
是否避开边界和孔口；
检测顺序是否合理；
基准建立顺序是否正确。

23. 机床标定

23.1 建立机床标定记录

填写：

机床编号；
证书编号；
标定日期；
操作者；
X/Y/Z 指令比例；
X/Y/Z 反向间隙；
重复定位精度；
A/B/C 旋转比例；
实际进给修正；
实际主轴转速修正。

23.2 标定状态

状态包括：

qualified；
provisional；
rejected。

只有 qualified 标定可以用于要求正式标定的生产放行。

23.3 标定数据作用

机床运动学会按标定数据计算：

实际轴指令；
间隙补偿；
实际进给；
实际主轴速度；
动态限制。

24. 材料批次标定

填写：

材料名称；
批次号；
黏度修正；
收缩率修正；
弹性模量修正；
热扩散修正；
实测翘曲；
样本数量；
实验报告编号；
操作者。

标定参数会进入模流和热—结构计算。

正式注塑放行应使用与实际原料批次对应的合格标定。

25. 项目审批和生产放行

25.1 项目生命周期

项目状态包括：

设计中
→ 评审中
→ 已发布
→ 已作废

25.2 提交评审

设计完成后点击：

提交评审

系统会记录：

项目版本；
提交人；
提交时间；
变更说明。

25.3 审批

审批人可：

批准；
驳回；
填写意见。

25.4 生产放行门禁

生产放行会检查：

B-Rep 有效性；
实体闭合；
材料和图号；
DFM；
工艺路线；
CAM；
多工位覆盖；
机床行程；
碰撞；
体素切削；
PMI；
CMM；
模流；
机床标定；
材料标定；
项目审批；
设计、工艺和质量签署。

放行状态包括：

blocked；
conditional；
ready-for-controlled-production。

只有第三种状态表示数字工程资料满足受控生产准备要求。

26. 真实项目验收

正式使用软件前，建议至少完成以下真实项目：

一个普通三轴金属零件；
一个多方向或五轴曲面零件；
一个外观曲面产品；
一个注塑厚薄变化零件；
一个含轻量实例的装配项目。

每个项目应完成：

STEP 导入导出；
另一 CAD 软件重新打开；
刀路审核；
机床空运行；
低倍率试切；
首件测量；
CMM 或量具检测；
备份恢复演练；
项目版本恢复；
连续稳定运行测试。

27. 备份和恢复

27.1 创建全量备份

在验收工作区点击：

创建全量备份

备份包含：

项目；
历史版本；
审批；
审计；
STEP、IGES 和 BREP；
仿真结果；
标定数据；
验收记录；
SHA-256 校验清单。

27.2 下载备份

备份创建后应下载到安全位置。

建议至少保留：

服务器备份；
本地离线备份；
异地备份。

27.3 恢复项目

上传备份文件后，系统会：

检查 ZIP；
检查路径安全；
校验 SHA-256；
验证项目结构；
创建恢复副本。

恢复不会直接覆盖同名现有项目。

28. 性能优化

28.1 性能模式

可选择：

自动；
速度；
均衡；
质量。

大型项目建议优先使用“自动”或“速度”。

28.2 大型项目建议

重复零件使用轻量实例；
暂时不用的构件加入隐藏加载集；
关闭高成本阴影；
降低渲染像素比；
暂时关闭 Zebra 和曲率云图；
分阶段加载装配；
避免同时显示大量体素点；
仿真结束后隐藏结果点云。

28.3 性能基准

运行性能基准可查看：

平均帧时间；
P95 帧时间；
估算 FPS；
Draw Call；
三角形数量；
几何体和纹理数量。

29. 常见问题

29.1 点击按钮没有反应

处理方法：

检查是否选中了正确对象；
查看右下角提示；
查看浏览器控制台；
记录错误 ID；
刷新前先保存项目；
尝试切换工作区；
重置界面布局。

29.2 布尔运算失败

常见原因：

实体没有真正相交；
存在零厚度；
模型有无效面；
接触区域太小；
公差不匹配。