STEP（Product Model Data）文件和数据格式
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简介
STEP 全称是产品模型数据交换标准，它是一种国际标准的三维 CAD 数据交换格式，标准编号是 IS10303。STEP 文件是一种国际通用的三维模型数据交换格式，扩展名通常是 step 或者.stp，它可以在不同的 CAD 软件之间共享数据，非常方便。
文件结构
STEP 文件（标准扩展名通常为 .step 或 .stp）的结构由国际标准 ISO 10303 定义，采用文本格式设计以实现跨平台兼容性。其核心结构分为两大部分：
- 文件头（Header Section）
位于文件起始部分，存储文件的 元数据，主要包括：
- 文件标识信息：如文件名、生成日期、版本号；
- 生成工具信息：创建该文件的 CAD 软件名称及版本；
- 协议规范：采用的 STEP 子协议（如 AP203/AP214/AP242 等）。
- 数据集（Data Section）
包含实际的产品模型数据，采用分层模块化结构：
- 几何与拓扑数据
- 基础几何元素（点、线、面、体）；
- 复杂曲面（NURBS 曲面）及实体边界表示（B-Rep）。
- 装配层级关系
- 零部件在装配体中的位置和方向；
- 父子组件关联性 。
- 属性与语义信息
- 材料属性（密度、材质类型）；
- 产品制造信息（PMI），如尺寸公差、表面粗糙度；
- 颜色、图层等显示属性 。
- 产品结构树 - 零部件名称、ID 及层级关系 。
优点
- **软件互通性**：STEP 采用 ISO 10303 国际标准定义的中性文本格式（ASCII 编码），打破 CAD 软件私有格式壁垒，可在 SolidWorks、CATIA、Creo 等主流设计软件间实现几何数据、装配关系无损传输，解决异构系统协作难题。
- 产品结构树映射：通过层级化实体（Entity）关联机制，精确传递装配体中的父子组件定位关系与约束条件，确保模型树逻辑一致性。
- **技术自主性保障**：基于开放标准构建（非厂商私有协议），支持 OCCT 等开源内核二次开发，降低对商业软件的技术依赖，符合工业供应链安全趋势。
- **降低协作成本**：统一格式减少重复转换时间，AP214/AP242 协议传递的 PMI 数据可直接驱动下游 CAM/CAE 流程，缩短产品开发周期 30%以上（汽车零部件领域实证）。
缺点
- **字符编码问题**：早期 STEP 协议（如 AP203/AP214）未支持 UTF-8 字符集，导致中文路径或注释出现乱码，需后期协议（AP242）部分修复，但跨软件兼容性仍不稳定。
- **大型文件解析缓慢**：复杂装配体 STEP 文件因包含海量三角面片数据，在 SolidWorks 等软件中打开耗时显著增加，硬件配置影响有限。
- **二进制格式支持薄弱**：文本格式（.stp/.step）占主流，二进制格式（.stp）应用范围窄，导致文件体积过大。
应用场景
STEP 文件广泛应用于跨平台设计协作（如汽车、航空领域异构 CAD 系统数据交换）和产品全生命周期管理（如军工、医疗设备的长期数据归档）。同时支持制造工艺衔接（CAM 加工、3D 打印）和行业特定需求（船舶 AP218 协议、医疗 AP239 协议）。
示例图
- STEP 文件在 Sw 软件里面单独保存零件。
文件打开方式
- STEP 文件在 Sw 软件里面单独保存零件。
