计算机支持的协同设计(Computer Supported Cooperative Design, CSCD)已经成为网络环境下数字化设计与制造的关键技术之一,异构CAD系统的协同设计是其中研究的一个热点。以往的协同设计系统常采用传递模型数据的方法,但是由于目前网络带宽的局限,要想利用这种方法实现用户间的实时交互非常困难。鉴于这种现状,如何有效实现异构CAD系统之间的数据交换成为了研究的焦点。本文研究了异构CAD协同设计系统的体系结构,设计了协同设计系统的功能模型。通过对比集中式和复制式两种典型的体系结构,采用混合式构建系统的方法,提出了语义冲突管理器(SCM),有效解决了异构CAD系统间语义冲突问题,提高了实时响应性。同时,本文通过分析现有异构CAD系统间数据交换的方法,及现有CAD系统的特点,提出了基于操作语义和中性建模命令的异构CAD系统间数据交换方法,特征造型信息采用细胞元表示的语义特征造型技术中的特征依赖图来表示。该方法充分利用了CAD系统建模的高层次表达的趋同性,避开底层数据的异构性,实现了异构CAD系统之间的数据交换。并对异构CAD系统间数据交换设计中涉及的关键技术进行了分析,重点研究了中性建模命令的构成原则、操作语义的获取、并发控制。提出了一种新的并发控制处理方法。设计了异构CAD系统间数据交换的部分。最后,将该文提到的思想初步应用在了哈尔滨理工大学自主开发的HUST-CAID与AutoCAD间的异构协同设计中,证明了以上理论的可行性。