Дизайнът не е достатъчен за ЦПУ (Компютърно цифрово управление) механична обработка, Но проектиране над машината (Чрез съответния формат на CAD файла) може да направи голяма разлика по отношение на точността, ефективността, и дори осъществимостта на вашия производствен процес. Ако сте дизайнер, машинист, или инженер, Тогава сте запознати с концепцията, че CAD файловите формати имат значение; Способността да се прехвърля безпроблемно от цифрово към реално зависи от познаването на тези файлови формати.
Това ръководство ще разбие най -често използваните формати на CAD файлове, включително техния случай най -добре употреба, и ще ви насочи към кой формат на файла да използвате за вашия проект.
Разбиране на формат на CAD файла за обработка на ЦПУ
CAD (Компютърно проектиране) Файловете са цифровото представяне на части или сглобки, където части са вградени в софтуер като SolidWorks, Autocad, Catia, и т.н. Те съхраняват всичко - от основната геометрия до най -тежките характеристики и допустими средства.
Такива файлове обикновено се преобразуват в гърбица (Компютърно подпомагане на производството) За да помогнат на машините да знаят как трябва да работят и как трябва да правят инструменти. въпреки това, Този процес е толкова добър, колкото типът на използвания формат. Правилният формат на файла трябва да бъде избран, за да се избегне загуба на данни и точна интерпретация на дизайна.
Как да изберете най -добрия файл формат за обработка на ЦПУ?
Няма единичен „най -добър“ файлов формат за обработка на ЦПУ, Но има по -подходящи файлови формати от други. Идеалният формат:
- Запазва геометрични данни и намерение на дизайна
- Той е съвместим с CNC машината или CAM софтуера.
- Помага при споделянето на данни лесно в различни платформи
- Поддържа както 2D, така и 3D моделиране
Нека разгледаме претендентите.
Сравнение на производствения процес: CNC обработка
Ето кратка таблица за различни производствени процеси и техните поддържащи файлови формати:
| Метод на производство | Препоръчителни файлови формати | Удължаване на файловете | Случай на първична употреба |
| CNC обработка | СТЪПКА, IGES, Пасолид, Роден (преобразуван) | .STP/.STEP, .Igs/., .x_t/.x_b, .sldprt/.ipt/.catpart | 3D Моделиране на част & Прецизен трансфер на геометрия |
| Инжекционно формоване | СТЪПКА, IGES, SOLIDWORKS, Catia | .STP/.STEP, .Igs/., .sldprt/.sldasm, .catpart/.catproduct | Дизайн на инструмента & сложни сглобки |
| Производство на ламарина | DXF, СТЪПКА, Dwg | . dxf, .STP/.STEP, .dwg | Плоски шарки, Огънете линии, профили |
| 3D Печат | STL, СТЪПКА, Obj | .stl, .STP/.STEP, .obj | Бързо прототипиране & Добавно производство |
Какви са други общи формати на CAD файлове?
Освен стандартите за стъпка и IGES неутрален обмен, Инженерите и дизайнерите са склонни да разчитат на редица други формати на CAD файлове, които да отговарят на определени работни процеси. Всеки формат има своите силни страни, слабости, и най -добри приложения, Така че да знаете кое да използвате, може да ви помогне да извлечете вашия дизайн -производство. Преглед на тези общи формати, какво предлагат, и където правят най -добре следва.
1. STL файлов формат
Най -простите и най -широко използваните са STL (Стереолитмикромография) файлове. Формата на модела е приблизителна като мрежа от триъгълници, която кодира само повърхностната геометрия на модела. въпреки това, STL файловете са много малки и лесни за обработка, защото им липсва цвят, свойства на материала, Сглобяващи конструкции, и параметрични данни.
Те са естествено прилягане в прототипирането на нисък клас и производствените среди, където целта е да получите визуален или физически макет, а не да се движи високо прецизно режещо инструменти.
2. Формати на векторни файлове
Форми в такива векторни формати като SVG, AI, и EPS са описани математически, Не в пикселни условия. Но това, което те блестят, е изобразяването на хрупкав, Безкрайно мащабируеми 2D произведения на изкуството - като лога, текст, и линии - за вход и на всички нива на увеличение и с загуба на нулева разделителна способност.
Но векторните формати не съдържат истинска 3D информация и по този начин не са неподходящи за операции за фрезоване или завъртане на ЦПУ. В 2D приложения за ЦПУ като лазерно рязане, винилов график, и профилиране на WaterJet, Машината ще следва планови пътеки на инструмента въз основа на векторните криви, а не данни за пиксели.
3. DXF файлов формат
DXF на Autodesk (Формат на обмен на рисуване) е разработен за насърчаване на съвместимостта между AutoCAD и други CAD системи. Той създава ефективна работа с 2 -лична линия, наслояване, Анотация, и основни 3D образувания, което го прави подходящ за изготвяне и изработка. DXF файловете диктуват движения за лазер, Плазма, и резачки за водни срокове, задвижвани от прецизни дефиниции на модел и огъване на линията в магазините за намаляване на ламарина и чинията.
Някои пакети CAM наистина ще импортират 3D DXF, Но тяхната сила се крие в равнинните профили и техническите чертежи, а не в подробни солидни модели.
4. DWG формат на файла
Патентованият формат на AutoCAD е DWG, която включва вектори, Метаданни, и свойства на обекта, както и вградени оформления на листа. Поради високото си ниво на вярност и прецизност, Той е идеален за фино, Подробни архитектурни или механични чертежи, които изискват точни размери и документация с много листове.
Недостатъкът тук е, че през повечето време, CAM системите не могат да анализират DWG файловете по начина, по който Autodesk може-те изискват инструменти за преобразуване на космоса или плъгини, за да извлекат правилно DWG съдържанието. въпреки това, DWG остава стандартът на индустрията при използване на 2D чертежи или сложни технически схеми, които трябва да бъдат споделени между потребителите на AutoCAD.
5. Други собствени формати на CAD файлове
Всеки основен CAD доставчик, Отвъд неутрален стандарт, има своя род, IPT в Autodesk Inventor, Catpart в Catia, и други подобни имена в Creo, NX, и солиден ръб. Тези местни формати улавят всяка функция, Всяко дърво на историята, и всеки параметър на оригиналния дизайнерски софтуер, Позволяване на безпроблемно редактиране и пълна асоциация.
ЦНК и платформите на CAM обикновено не приемат пряко собствени файлове, Много често е да се експортират тези модели в неутрален формат (Стъпка или iges) преди обработка. Тази допълнителна стъпка на конверсия запазва намерението на дизайна, като същевременно гарантира съвместимост в широк спектър от производствени инструменти.
AP203 срещу. AP214 срещу. AP242
Позволете ми да представя кратко, Подробна таблица, която осигурява странично сравнение на AP203 срещу. AP214 срещу. AP242 по отношение на техническите характеристики, Използвайте случаи, и интерфейсни разлики.
| Особеност / Атрибут | AP203 | AP214 | AP242 |
| Година на освобождаване | 1994 | 2003 | 2014 |
| Първична употреба | Механичен обмен на дизайн | Автомобилната и аерокосмическата индустрия се нуждае | Дефиниция, базирана на модел (Mbd), Интелигентно производство |
| Поддръжка на геометрия | Солидна геометрия | Солидна геометрия с поддръжка на сглобяване | Солидна геометрия с усъвършенствана поддръжка на сглобяване |
| Данни на продукта | Основни дизайнерски данни | Контролна контрола, Pdm | Управление на BOM, PMI, Кинематика |
| PMI (Информация за MFG на продукта) | Не се поддържа | Ограничена поддръжка | Пълна поддръжка, включително GD&Т |
| Структура на монтажа | Основни | Подобрен | Разширени йерархични сглобки |
| Съвместимост на версията | Остарял, наследени системи | Умерен | Най-актуалните и готови за бъдещето |
| Поддръжка на визуализация | Не е на разположение | Ограничен | Включва тесселирана визуализация на модела |
| Препоръчва се за | Прости части, По -стари CAD/CAM системи | Автомобилна, космическото пространство, и големи сглобки | Индустрия 4.0, Цифров близнак, производство с висока точност |
Най -добрите формати на CAD файлове за обработка на CNC
Правилният формат на CAD файла може да направи или прекъсне вашия работен процес на CNC. Четирите най -надеждни формата, от повечето индустриални подкрепа и вярност, до най -лесния за използване, са изброени по -долу с това, което ги кара да блестят на магазина.
1. СТЪПКА (.stp / .стъпка)
Индустриалният неутрален 3D формат, СТЪПКА, носи пълна солидна геометрия на модела и намерение за дизайн на по-високо ниво (Асамблеи, PMI, материали). Такава надеждност на трансфера е възможна, тъй като почти всяка голяма CAD и CAM система поддържа стъпка. AP214 или AP242 въвежда конфигурация и функции за управление на продуктите на продукта, и AP242 също поддържа дефиниция, базирана на модела (GD&T и PMI, вградени в 3D модела), Даване на най -добри резултати при обработката на ЦПУ.
2. IGES (.igs / .Iges)
Стъпка предхожда Iges, но ще бъде полезен за опростен обмен на геометрия, Особено при наследство или високо специализирани настройки на гърбицата. Преводите ще премахват параметричните функции, Структура на монтажа, и скрити тела. Телени рамки, повърхностни пластири, и могат да се обработват основни твърди частици, Но може да загубите това при превод.
Проблемът тук Iges е добре да се използва при работа с по -стари машини или софтуер, който не чете стъпка, След това трябва да проверите, че вашите твърди тела са там, преди да се ангажирате с пътеките с инструменти.
3. Пасолид (.x_t / .x_b)
Геометричното моделиране на ядрото, поддържащо много усъвършенствани CAD системи (Siemens NX, Твърди ръб, SOLIDWORKS, и т.н.) е парасолиден. Парасолидните файлове са родните файлове на ядрото, което води до най -високата вярност на сложните характеристики, включително булеви операции, филета, Тавански помещения, и точна математика. Parasolid е непобедим, ако прекарвате много от времето си в един от тези CAD пакети и използвайте CAM инструментариум, чийто .x_t или .x_b вход се приема.
4. Местни CAD файлове
Форматът на частта, използван от всеки основен доставчик на CAD, е собственик (Sldprt (SOLIDWORKS), Ipt (Autodesk Inventor), Catpart (Catia), Prt (PTC мисля), и така нататък). Тези файлове живеят вътре в техните екосистеми, С пълна история на функциите, скици, и метаданни, Разрешаване на текущи редакции на дизайн. за съжаление, Повечето CAM системи се нуждаят от неутрален внос, Така че обикновено ще ги експортирате за стъпка или парасолид, преди да обработвате. Никога не изхвърляйте родните си господари, защото може да се нуждаете от тях по -късно за бъдещи ревизии.
Как да конвертирате CAD файлове във формат на CNC File
Етапите на процеса на преобразуване на вашите CAD модели във формат, готов за CNC, включват експортиране или превеждане на вашия дизайн в неутрален обмен файл (напр., СТЪПКА, IGES, Пасолид) И след това го импортирате в софтуер на CAM, който ви дава действителния машинен код (G код). Ето преглед на стъпка по стъпка:
1. Подгответе родния си CAD модел
- Премахнете неизползваните скици, Скриване или изтриване на конструкцията Геометрия, потиска всяка функция, която не е необходима за производството, и почистете геометрията.
- Уверете се, че вашият дизайн е в милиметри или инчове; Двойна проверка, че вашият CAD модел съответства на това, което искате за действителния CNC, който ще използвате.
2. Експортиране в неутрален формат
- Навигирайте до Файл → Запазете като (или износ) във вашето CAD приложение и Изберете да запазите като неутрален формат, като стъпка (.STP/.STEP), IGES (.Igs/.), или парасолид (.x_t/.x_b).
- Затегнете настройките на толерантността: Въпреки че повечето износители ви позволяват да посочвате хордални и ъглови толеранси, Колкото по -строги са допустните отклонения, Колкото по -голям е размерът на файла. За прецизни части, Целете за баланс (напр, 0.01 mm височина на акорда).
- Ако е необходимо, Включете метаданни: Стъпка AP242 поддържа само промяната на геометрията, Така че няма да може да експортира PMI (размери, GD&Т) Необходим за информиране на вашия софтуер на CAM за критични производствени бележки. Export PMI трябва да бъде активиран, за да предостави тези данни достъпни.
3. Валидирайте експортирания файл
- Човек може да отвори износеното Файл със стъпка/IGES в a неутрален зрител (Freecad, Edrawings, или самия софтуер за CAD), обаче, от съществено значение е да Проверете целостта на геометрията: Ако липсват лица, обърнати нормали, или разтворени повърхности.
- Ако нещата не работят, Променете допустимите си отклонения или променете формата (например, от Iges до стъпка).
4. Импортиране в софтуер на CAM
- въпреки това, В името на урока, Ще заредим неутралния CAD файл в нашия пакет CAM (Сливане 360, Mastercam, SolidWorks Cam, HSMWorks, и т.н.).
- Размерите на запасите и ориентациите Преназначаване на запасите и компенсиране на работните места (напр., G54) са дефинирани.
- Ако инструментът CAM не открие автоматично, прилагайте отново всички идентификатори (дупки, джобове, слотове).
5. Генериране на пътеки с инструменти и след процеса
- Въз основа на внесената геометрия, Можете да създадете вашите операции за фрезоване или обръщане (грубо, довършителни работи, пробиване).
- Проверете за Gouges, сблъсъци, или проблеми с достъпността чрез симулиране на пътеките с инструменти.
- Софтуерът на софтуера на CAM може да експортира G -код, който е форматиран за вашия специфичен CNC контролер (Fanuc, Хаас, Хайденхайн, и т.н.).
6. Не е задължително: Партидни или автоматизирани конверсии
- Ако правите голям обем или повторете работни места, скриптиран износ на стъпка файл чрез вашия CAD API (Макроси Solidworks, Nixou, или Python сценарий във Freepa,r t например) може да бъде забавно за скрипт и автоматизиране на стъпка или парасолидно генериране.
- Някои инструменти от трета страна (напр., CAD обменник, DataKit) Предлагайте възможности за превод на партиди в десетки формати.
Допълнителни поддържани формати в съвременния софтуер за ЦПУ
Освен гореспоменатите формати, Има още няколко формата, които ни помагат в съвременния софтуер за CNC.
- Xt-Brep с JT: Леки файлове, подходящи за гледане и споделяне.
- Autodesk Inventor файлове (.Ipt, .Цел): Изцяло подкрепени от инструментите на CAM на Autodesk.
- Dassault Ecosystem Catia V5 файлови системи: Страхотно за аерокосмическото пространство, особено.
- С PTC Suite, Най -добре използван с Creo ParametricФайлове: Силни възможности за моделиране.
- CNC приложения: Изключително здрав, Често се използва в Siemens NX и SolidWorks
Значение на 2D технически чертежи в обработката на ЦПУ
Ето ситуацията: Дори и да имате перфектния 3D модел:
- Посочване на отклоненията и нишките
- Геометрично измерение и толерантност (GD&Т)
- Изработване на функции като шамфери, дълбочина, и завършете по -ясно
- Бележки за сглобяване, проверка, или след обработката
Заключение
При избора на подходящия формат на CAD файла за обработка на CNC, Това е нещо повече от техническо решение - това е начин да гарантирате, че вашите дизайни оживяват по начина, по който сте възнамерявали. Има формати като Step и Iges, които се използват широко поради тяхната универсалност и съвместимост;г, обаче, като прегледате плюсовете и минусите на двата формата, Ще имате голямо предимство в производството.
Ако експортирате обикновена скоба или сложен аерокосмически компонент, Успехът зависи от способността ви да съответствате на вашия CAD файлов формат с изискванията на CNC, за да осигурите прецизност, ефективност, и успех.
Често задавани въпроси
- Как трябва да запазвам или съхранявам този файл за обработка на CNC?
СТЪПКА (.STP или .step) Форматът е най -използваният и надежден за обработката на ЦПУ.
- Има ли готови STL файлове, достъпни за обработка на CNC?
да, технически, Но STL файловете нямаха никаква точност към тях - бяха много по -добри за 3D печат. Параметричните и производствените данни са изключени.
- Как се различават файловете на стъпките и IGE?
Повече метаданни могат да се съхраняват в стъпкови файлове както за повърхностно, така и за солидно моделиране. Той е по -стара и се състои най -вече от повърхности и телени рамки за Iges.
- Добре ли е за обработката на CNC, ако е естествен CAD файл?
За целите на обработката, Те са склонни да се преобразуват в неутрални формати като стъпка или IGE, но са идеални за вътрешна употреба.
- Възможно ли е да конвертирате CAD файл в такъв формат за използване на CNC?
Експортирайте файла в типа на файла на стъпката, IGES, или парасолид, използвайки експортната функция на вашия CAD софтуер. Проверете съвместимостта със вашия софтуер за камера.
- Все още ли съм длъжен да генерирам 2D рисунки, ако вече притежавам 3D модел?
да, 2D рисунките включват подробности като допустими отклонения, нишки, и обработка на бележки, които може да не са напълно очевидни в 3D модел.
