夜雨聆风
14款——释放设计潜能的免费CAD软件
幸运的是，对于专业和业余设计师来说，免费CAD软件随处可见。不幸的是，鉴于CAD程序之间的差异，选择合适的软件可能颇具挑战性。它们独特的界面使得在不同软件之间切换成为一项挑战。
在此，我们列出了我们真正喜爱的五款免费CAD软件（排名不分先后），以及另外五款值得一试的替代品。我们既介绍流行的付费商业软件的免费版本——描述它们在用途、功能或两者兼有的限制——也介绍完全免费、无附加条件的程序。
01
宪法
易用性
TinkerCAD完全基于网络，这意味着它不需要任何下载或安装。它直接在浏览器中运行，可以从任何能上网的电脑上访问。TinkerCAD支持导出STL和OBJ格式，这两种格式广泛用于3D打印。这使得将设计直接传输到3D打印机变得容易。
顶级免费功能
电子电路仿真：TinkerCAD还包含一个”电路”功能，允许用户设计和仿真简单的电子电路。这对那些对电子和微控制器感兴趣的人来说是一个很棒的工具。你还可以使用Arduino组件，并模拟它们在真实电路中的行为。对于学习如何使用微控制器进行编程和设计的初学者来说，它非常完美。该软件包括用于创建电路的虚拟面包板，以及一个集成的代码编辑器，可以直接在平台上编写、测试和调试你的Arduino代码。
可视化编程：TinkerCAD的”代码块”功能允许用户使用类似Scratch的基于块的编程界面创建3D模型。这是一种有趣且互动的方式，可以在创建设计的同时学习编程概念。使用代码块，用户可以通过代码控制设计，从而实现参数化设计，其中某些特征可以通过代码动态调整。
直接打印集成：TinkerCAD与多家3D打印服务商合作，可以轻松地将设计直接从平台发送打印。在TinkerCAD中，创建和为3D打印准备设计的过程非常简化，尤其适合初学者。
实用性
TinkerCAD完全免费，没有隐藏费用或订阅计划。它是寻求简单、易用CAD工具的教育工作者、爱好者和学生的理想选择。
可扩展性
TinkerCAD并非为满足专业或工业级项目的高度可扩展性而设计。它作为一款对初学者友好的易用工具表现出色，但在处理更复杂、大规模或专业级设计时，其能力有限。
最适合：入门级CAD工具，提供一种简单、有趣的方式来开始3D设计、电子电路和编程。
获取方式：
https://www.tinkercad.com/
02
Onshape
免费版本比你想象的要强大得多，并且绝对涵盖了所有CAD基础知识，包括完整的3D参数化建模、装配和工程图。此外，你可以在任何地方通过任何设备或浏览器访问它。免费的代价是，它仅限个人非商业用途，且所有文档都是公开的（任何人都可以查看），所以不要在这里开发你的新产品原型。
不过考虑到这一点，Onshape的”免费计划”仍然是一个出色的开发和CAD编辑工具。你可以导入STL或3MF文件进行编辑。
Onshape提供的免费服务不止免费计划。还有一个仅限受邀者的”创作者计划”，面向教育工作者、影响者和围绕Onshape创作内容的高级用户。被接受的创作者可能会获得软件使用方面的特权，并可以通过Onshape品牌的YouTube内容赚钱。
如果你迷上了这款软件，可以升级到付费版本，以获得一个强大、云原生、专业级的平台，包括面向专业人士的仿真、渲染和企业分析功能。
易用性
如果你以一个不熟悉CAD程序的用户身份登录Onshape，一开始可能会感到有些不知所措，但请直接前往”学习中心”。在这里，你可以找到自定进度的学习资料、课程、实时指导、认证和一个新的AI顾问（测试版）。老实说，这样一个拥有如此强大工具集的强大工具，仅仅通过浏览器就能使用，并且拥有如此多的学习选项，确实令人印象深刻。
顶级免费功能
实时协作：除了庞大的社区，免费用户还可以使用许多Onshape企业级功能，这些功能使协作变得容易。免费用户启用了实时协作功能，这意味着你和合作设计师可以实时编辑、注释、标记等等——这对于远程完成工作非常有帮助。
设计分支与合并：如果同时实时编辑让你感到有些压力，你可以随时创建设计分支，并在之后将更改合并回原始设计。这是尝试模型修改的好方法，而无需承担日后撤销大量更改的风险。而且，如果一切顺利，你只需将这些更改应用于原始设计，你的整个团队就会看到更新。
实用性
Onshape Free让你相对无限制地访问一个高价、高度专业的程序，适用于复杂的工程和产品设计——但仅限于非商业活动。幸运的是，其面向大型设计团队的协作功能也使其成为免费用户远程协作的绝佳工具，如果你的设计无论如何都是开源的，这将是一个很好的选择。另一个优点是软件网站上有大量的教程和资源。
可扩展性
不幸的是，从Onshape Free升级到付费层级可能是一剂难以下咽的苦药。想专业地使用你已经熟悉的软件？商业用途的标准版计划起价约为每年1500美元，更高级别的计划适用于企业需求。这本质上只是为了拥有你自己作品的版权。
最适合：通过一个强大的、基于浏览器的参数化设计程序，设计从简单形状到机械零件和复杂物体的任何东西。
获取方式：
https://www.onshape.com/en/products/free?rot-lh=61892
03
FreeCAD
我们最喜欢FreeCAD的一点是其开源参数化建模能力，它在所有主要CAD任务中都表现出色，包括产品设计、机械工程和建筑。
易用性
FreeCAD的界面不如Autodesk的Fusion等软件用户友好，因为它是模块化且基于工作台的，这可能会让不习惯这种模式的新用户感到困惑。如果你还不熟悉CAD工作流程，你应该为学习曲线做好准备，并观看一些面向初学者的界面教程，这些教程将向你介绍最重要的功能。
如果你已经是中级CAD用户，你将能够根据自己的偏好定制用户界面，并在这款开源软件中发现数量惊人的高级功能。
顶级免费功能
Python集成：FreeCAD的顶层是用Python构建的，并且内置了使用Python定制程序的功能。如果你觉得自己擅长写点代码，FreeCAD随时准备等你来定制你的设计体验——从用户界面到宏，一直到编程你自己的工具。
2D绘图：令人惊讶的是，2D绘图通常是CAD程序的付费功能。根据原理图进行工作可能非常方便，所以如果你处理大量复杂设计，它很快就会成为一个令人垂涎的功能。幸运的是，FreeCAD可以满足你处理各种尺寸的需求。
OpenSCAD工作台：FreeCAD的OpenSCAD工作台允许你导入和处理OpenSCAD模型。虽然它没有复制OpenSCAD的完整脚本环境，但它为熟悉基于代码建模的人提供了有用的互操作性。请记住，要使用此功能，需要安装OpenSCAD——但它也是免费且开源的。
实用性
值得注意的是，FreeCAD也具备一些CAM功能。它包含一个”路径工作台”，用于基本的CAM操作，比如为CNC机床生成G代码。虽然不如Fusion的CAM功能先进，但它足以胜任许多创客级别的任务。
作为一个完全开源的程序，FreeCAD确实是毫无附加条件的。你的项目可以自由用于商业用途，也没有任何条款和条件会在日后给你设置陷阱。如果你正在为小企业寻找一款经济实惠、高质量且相对容易上手的CAD程序，一定要试试它。一个缺点可能是它的更新频率不如其他程序那么高。
可扩展性
由于FreeCAD是免费且开源的，目前还没有太多的扩展性可言，虽然没有可供升级的商业版本，但FreeCAD通过不断增长的社区开发插件和工作台生态系统进行扩展，这些都可以通过插件管理器获得。
你下载后就能完全、无限制地访问该程序。而且它能跟上你的技能发展。该软件可以通过社区插件进行升级，所以随着你的CAD技能提高，只需看看插件管理器提供了什么——很可能你能够通过社区已有的产品来调整你的体验，与最昂贵的软件相媲美。如果不行，你随时可以用Python自己定制。
最适合：通过本地安装的程序进行无附加条件、免费且开源的设计。
获取方式：
https://www.freecad.org/
04
Designcenter Solid Edge
社区版包括零件建模、装配设计、钣金和曲面工具。你还可以使用尺寸标注工具创建2D图纸，并为增材制造准备设计。
西门子慷慨地提供了功能丰富且特性齐全的社区版，同时为教师和学生提供免费的完整版本。遗憾的是，Designcenter Solid Edge仅适用于Windows。在社区版中创建的文件可以导出为STL、STEP等格式。但是，它们会在2D图纸上包含水印，并且社区版的文件无法在商业版本中打开，这对于协作或扩展可能是个问题。
如果你想获得Designcenter Solid Edge最新的AI驱动生产力工具、深入的仿真和协作功能，你需要购买商业版。
易用性
Designcenter Solid Edge在CAD软件用户中以易于使用而享有盛誉，其免费层级 Designcenter Solid Edge 社区版为有经验的CAD用户提供了许多高级功能。但是，尽管该软件背后的公司西门子已经很好地简化了大多数流程，但它可能并非最适合初学者。有一些批评指出该软件的某些操作步骤比应有的更复杂——阵列命令就是这样一个领域，但Solid Edge 2025引入了一个新的”快速阵列命令”，旨在使阵列操作更容易、更快捷。
与某些CAD软件不同，Designcenter Solid Edge对其导出的限制较少（尽管你无法在商业版软件中打开你的文件）。你可以导出多种行业中常用的文件格式，但文件会被标记并锁定为社区版，你无法将在免费版中创建的那些文件升级到商业版路径。
顶级免费功能
同步技术：Designcenter Solid Edge使用一种称为”同步技术”的方法，这直接关系到其软件中使用的3D建模方法。简而言之，这项技术允许你修改3D模型的形状，而无需其历史记录或草图，并使你能够在参数化建模和直接建模之间切换。有了它，你应该能够调整装配体中的单个组件，而不会搞乱它所属的整个模型。许多人认为它能因此提供更优越的工作流程。
仿真：与付费版本相比，该软件具有有限或基本的仿真功能，但足以让你对模型进行运动、振动、温度和应力等方面的测试。大多数CAD工具仅在有偿的情况下提供仿真功能。
3D打印功能：对于3D打印爱好者，Designcenter Solid Edge具备专用于3D打印的工具，采用最新的制造技术，并针对该领域通常复杂的几何形状进行特殊准备。方便的是，你可以直接从软件中进行打印。
实用性
如果你是一位有经验的CAD用户，并且只是出于兴趣、研究或家庭设计而使用这款软件，那么Designcenter Solid Edge的免费社区版为你提供了很多功能。任何CAD知识水平低于中级的人一开始可能会觉得有点令人生畏，但西门子的免费培训材料肯定会帮助你更好地理解Designcenter Solid Edge的功能。
Designcenter Solid Edge的社区版仅限个人使用，所以只要你不打算用该软件来赚钱，就可以免费使用。如果到了你认为自己有了可以开展的业务想法时，西门子表示，一些初创公司有资格获得Solid Edge Premium的一年免费订阅。
可扩展性
如果你的需求已经超出了社区版，有几个功能各不相同的Solid Edge订阅，但基本的”Solid Edge设计和制图 XaaS”每月花费110美元，是你可以开始的地方。
“设计和制图”提供基本的零件和装配设计能力。如果需要更多功能，”Solid Edge Foundation”扩展到钣金结构、焊接件和框架，并被描述为”……包含3D CAD应用程序和支持的完整软件包。””Solid Edge Classic”和”Solid Edge Premium”是为更高级的用户和需求而构建的，其中Classic版本具备KeyShot渲染和基本FEM仿真，而Premium版本提供完整的FEM仿真、线束和管道设计能力。
最适合：机械、电气和工程设计；至少具备中级CAD知识基础的学生和爱好者。
获取方式：
https://solidedge.siemens.com/en/solutions/users/hobbyists-and-makers/
05
Fusion
免费的个人使用版本让你可以长期试用，看看是否愿意支付仍然可以接受的每月85美元来获得完整版本，这仍然很划算。
易用性
对于如此先进和强大的软件来说，Fusion出奇地易于上手，即使对于新用户也是如此。它的工具栏是根据你选择的工作流程而变化的上下文相关工具栏，因此当你在设计、渲染、动画制作或使用该软件进行任何其他操作之间切换时，你不会面对一大堆陌生和不相关的工具。所有菜单都可以自定义，因此当你逐渐掌握要领时，可以根据自己的偏好更改它们。
这种简单的菜单使得Fusion对新手非常友好，但这并不意味着这款软件没有学习曲线。如果这是你的选择，花些时间熟悉热键和右键菜单——两者都会派上用场。
顶级免费功能
原生计算机辅助制造（CAM）：如果你正在拓展视野到CNC领域，Fusion也能满足你。该软件原生集成了CAM，省去了导入/导出的麻烦以及使用另一个程序的麻烦。如果你不熟悉加工，CAM就相当于CNC领域的切片软件，用于为你的设计生成G代码。
多样的设计方法：Autodesk似乎将所有类型的CAD都塞进了Fusion。我们真的不确定它还缺什么。你可以将其用于直接建模、参数化建模、细分建模等等。它无疑是免费CAD软件中最好的全能选手。
协作与云：即使是本地软件，Fusion也利用云功能来更好地运行并简化协作和存储等事宜。作为免费用户，你可以由Autodesk存储10个活动设计（非活动设计无限量），并通过公开可访问的链接共享你的设计，供其他用户发表评论和标记。
实用性
Fusion免费许可对爱好者来说的主要缺点是非商业协议。通过免费使用Autodesk的软件，你同意这仅限于个人使用，也就是说，你不能设计任何将要出售的东西。尽管许多最先进的功能在免费许可中被屏蔽了，但你可以访问任何典型爱好者在现代、更新、专业质量的软件中可能希望获得的几乎所有功能。
可扩展性
如果你的CAD技能使你的设计超出了个人用途，付费的Fusion许可将花费你每月85美元或每年680美元，但年度许可经常打折，低至每月43美元。付费版本可以访问该软件最先进的功能，包括通过Autodesk强大的云计算处理的衍生式设计；允许你在静态应力、热分布、模态频率和其他应力下虚拟测试设计的仿真功能；以及多用户管理，以便你可以与他人协作。
值得注意的是，符合条件的初创公司也可以以相当大的折扣将Fusion用于商业用途。对这些实体有更严格的要求和义务——风险投资、天使投资或自筹资金状态，以及专注于设计或制造实体产品——但提供了商业活动的条款。
最适合：从简单工具到复杂机械的非商业项目。
获取方式：
https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview?cjdata=MXxOfDB8WXww&AID=13242596&PID=8339877&SID=xid-fr1772176003323gbb&cjevent=e081ff4613aa11f1800f00920a18b8fb&affname=8339877_13242596
06
Blender
你可以直接将Blender模型导出为STL和3MF文件用于3D打印。
这款免费开源的程序已被专业人士用于制作大预算动画电影，并拥有令人眼花缭乱的功能，包括一些非常有趣的功能，如流体和烟雾模拟、粒子模拟、软体模拟、雕刻、摄像机跟踪和合成。
Blender在这份清单中脱颖而出，因为它并非真正为工程应用而设计。如果你希望从事机械工程、建筑、产品设计或类似领域，你可能会更适合使用本清单中其他更专业的程序。话虽如此，它是一款极其多功能的程序，当然也可以用于这些应用。
该软件拥有最高质量的免费基础之一，并且几乎针对你能想到的任何CAD应用（包括参数化建模）都有大量的插件可用。如果你主要想做艺术性的3D建模，但希望也能进行更侧重于工程的CAD工作，Blender是一个很好的选择。然而，学习曲线有点陡峭。
最适合：专业的3D建模师、3D设计师和游戏开发者。也对艺术性设计感兴趣并希望有一定灵活性的爱好者。
获取方式：
https://www.blender.org/
07
LibreCAD
关于LibreCAD另一个有趣的地方是，它提供超过30种语言版本，并支持macOS、Windows和Linux跨平台。
LibreCAD满足了大多数常见的绘图需求，但其功能不会让你感到不知所措。用户界面简洁明了，使其成为适合初学者的CAD程序。对于更高级的用户，除了免费之外，还有一些吸引人的功能使LibreCAD成为一个可行的选择。因为LibreCAD是开源的，它可以被更改、改编和定制，以适应你自己的3D建模需求。还有一个专注的社区，继续提供广泛的文档，为所有经验水平的用户提供他们可能需要的信息。
最适合：希望拥有特别轻量级程序，并且不介意牺牲完整的3D界面或渲染的各种技能水平的用户。
获取方式：
https://librecad.org/
08
OpenSCAD
OpenSCAD以构造实体几何（CSG）和2D轮廓的拉伸为中心。其用户界面只显示代码，所以你无法实时看到你正在设计什么，这对艺术类型的人来说将是一场噩梦，但对代码战士来说却是梦想成真。
OpenSCAD涉及陡峭的学习曲线，这意味着它肯定不适合所有人，但对于那些热衷于看到自己的代码在屏幕上和3D打印机内部变为现实的建模爱好者来说，它是一款免费的CAD软件。
最适合：铁杆程序员。
获取方式：
https://openscad.org/
09
SketchUp Free
付费版本主要由建筑师、景观设计师和室内设计师使用，但是，作为一款用于3D打印的建模软件，它相对简单、有趣且可预测。该软件背后的公司Trimble的主要收入来自该程序的完整版本Pro和Studio，但免费版本足以让你入门。但是，与许多软件的免费版本一样，Trimble的使用条款规定该软件不能用于商业目的。所以，如果你为你的模型获得报酬，请另寻他处或者付费。
诚然，免费版本的功能受限程度甚至比Fusion还要高得多，但你可以使用基于网络浏览器的模型创建功能、10 GB的云存储空间来存储你的模型，以及有限访问预建3D模型的3D仓库，这样你就不必从头开始。还有一个为拥有G-Suite for Education或Microsoft Education账户的中小学提供的免费版本，以及为高等教育和非营利组织提供的深度折扣版本。
免费版本的用户界面已更新，以更接近桌面版SketchUp（使新用户的过渡更容易）。大多数标准的建模命令（推/拉、偏移、卷尺、旋转等）都可以直接在网页版中使用——这方面已得到改进，使其感觉更像桌面版体验。
最适合：建筑、景观设计，或在制造前设置场景以在代表性的3D虚拟空间中查看模型，以及3D建模。
获取方式：
https://www.sketchupchina.com/
10
DesignSpark Mechanical
DesignSpark的基础版本是免费的，但可以升级到Creator或Engineer付费订阅计划以获取高级功能。一个优点是DesignSpark订阅计划允许商业用途。虽然基础的Explorer计划是免费的，允许你进行3D建模和导出STL，但它可能不包括导入所有CAD格式、高级工程图创建或其他专业功能——这些通常在付费的Creator或Engineer层级中（例如STEP/IGES导入/导出、更高级的制图）。
获取方式：
https://www.rs-online.com/designspark/mechanical-software
11
SolveSpace
2.1及更高版本可在Windows、Linux和macOS上运行。最新的官方稳定版本是3.1版（2022年6月）。SolveSpace支持对实体进行布尔运算，并可以STEP和STL等常用格式导出模型，用于制造和3D打印。
获取方式：
https://solvespace.com/index.pl
12
BRL-CAD
BRL-CAD基于构造实体几何（CSG）建模方法，其中复杂对象是通过布尔运算组合数学定义的原始形状来构建的。这使得它在精确技术模型、计算几何和仿真工作方面特别强大。
该软件包括广泛的技术工具集，包括交互式几何编辑器、用于渲染和几何分析的内置光线追踪、网络分布式帧缓冲支持以及广泛的脚本功能。它还提供支持科学和分析工作流程的图像处理和信号处理实用程序。
虽然功能极其强大且精确，但BRL-CAD并非设计为消费级或初学者友好的CAD程序。它的界面和工作流程比现代的、面向视觉的CAD工具更偏向命令驱动和技术性，这可能使新手难以学习。
BRL-CAD非常适合工程分析、研究和仿真，但模型在用于典型的3D打印或基于网格的工作流程之前，通常需要转换或清理。
获取方式：
https://brlcad.org/
13
LeoCAD
获取方式：
https://www.leocad.org/
14
BlocksCAD
获取方式：
https://www.blockscad3d.com/
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