El diseño no es suficiente para CNC (Control numérico por computadora) mecanizado, Pero diseñando sobre la máquina (a través del formato de archivo CAD apropiado) puede hacer una gran diferencia en términos de precisión, la eficiencia, e incluso la viabilidad de su proceso de fabricación. Si eres un diseñador, maquinista, o ingeniero, Entonces está familiarizado con el concepto de que los formatos de archivo CAD son importantes; La capacidad de hacer transición sin problemas de digital a real depende del conocimiento de estos formatos de archivo.
Esta guía desglosará los formatos de archivo CAD más utilizados, incluyendo su mejor caso de uso, y lo guiará sobre qué formato de archivo usar para su proyecto.
Comprensión del formato de archivo CAD para mecanizado CNC
El CAD (Diseño asistido por computadora) Los archivos son la representación digital de piezas o ensamblajes, Donde las piezas están integradas en software como SolidWorks, AutoCAD, Catia, etc.. Almacenan todo, desde la geometría básica hasta las características y tolerancias más severas..
Dichos archivos generalmente se convierten en CAM (Fabricación asistida por computadora) para ayudar a las máquinas a saber cómo deben operar y cómo deben hacer herramientas. Sin embargo, Este proceso es tan bueno como el tipo de formato utilizado. Se debe elegir el formato de archivo correcto para evitar la pérdida de datos e interpretación precisa del diseño.
Cómo elegir el mejor formato de archivo para el mecanizado CNC?
No hay un solo formato de archivo "mejor" para el mecanizado CNC, Pero hay más formatos de archivo adecuados que otros. El formato ideal:
- Conserva datos geométricos e intención de diseño
- Es compatible con la máquina CNC o el software CAM.
- Ayuda a compartir datos fácilmente en diferentes plataformas
- Admite el modelado 2D y 3D
Exploremos los contendientes.
Comparación del proceso de fabricación: Mecanizado CNC
Aquí hay una tabla concisa para diferentes procesos de fabricación y sus formatos de archivo de soporte:
| Método de fabricación | Formatos de archivo recomendados | Extensiones de archivo | Caso de uso principal |
| Mecanizado CNC | PASO, IGES, Parasólico, Nativo (convertido) | .stp/.step, .Igs/., .x_t/.x_b, .sldPrt/.ipt/.catPart | 3D Modelado de piezas & transferencia de geometría precisa |
| Moldeo por inyección | PASO, IGES, Solidworks, Catia | .stp/.step, .Igs/., .sldprt/.sdoasm, .CATPART/.CATPRODUCT | Diseño de herramientas & asambleas complejas |
| Fabricación de chapa metálica | DXF, PASO, Dwg | . DXF, .stp/.step, .dwg | Patrones planos, líneas de curvatura, perfiles |
| 3Impresión D | STL, PASO, Obj | .stl, .stp/.step, .obj | Prototipos rápidos & fabricación aditiva |
¿Cuáles son otros formatos de archivo CAD comunes disponibles??
Además de los estándares de intercambio neutral de paso e iges, Los ingenieros y diseñadores tienden a confiar en una variedad de otros formatos de archivo CAD para adaptarse a ciertos flujos de trabajo. Cada formato tiene sus fortalezas, debilidades, y los mejores usos, Entonces, saber cuál usar puede ayudar a fluir su diseño a fabricación. Una descripción general de estos formatos comunes, Lo que ofrecen, y donde lo hacen mejor sigue.
1. Formato de archivo STL
Los más simples y los más utilizados son stl (Estereolitmicromografía) archivos. La forma de un modelo se aproxima como una malla de triángulos, que codifica solo la geometría superficial del modelo. Sin embargo, Los archivos STL son muy pequeños y fáciles de procesar porque carecen de color, propiedades de los materiales, estructuras de ensamblaje, y datos paramétricos.
Son un ajuste natural en los entornos de creación de prototipos y aditivos de baja gama donde el objetivo es obtener una simulación visual o física en lugar de conducir herramientas de corte de alta precisión.
2. Formatos de archivo vectorial
Formas en formatos vectoriales como SVG, AI, y los EPS se describen matemáticamente, no en términos de píxeles. Pero lo que brillan al hacer es representar crujientes, obras de arte 2D infinitamente escalables, como logotipos, texto, y líneas: para la entrada y en todos los niveles de zoom y con pérdida de resolución cero.
Pero los formatos vectoriales no contienen ninguna información 3D verdadera y, por lo tanto, no son adecuados para las operaciones de fresado o giro de CNC. En aplicaciones CNC 2D, como el corte con láser, trazado de vinilo, y perfiles de chorro de agua, La máquina seguirá rutas de herramientas planas basadas en curvas vectoriales, en lugar de datos de píxeles.
3. Formato de archivo DXF
DXF de Autodesk (Formato de intercambio de dibujo) fue desarrollado para promover la compatibilidad entre AutoCAD y otros sistemas CAD. Crea un trabajo eficiente de línea 2D, capas, anotación, y entidades 3D básicas, haciéndolo adecuado para la redacción y la fabricación. Los archivos DXF dictan movimientos para láser, plasma, y cortadores de chorro de agua impulsados por definiciones precisas de patrón y línea de curvatura en tiendas de meta y placa.
Algunos paquetes de CAM de hecho importarán DXF 3D, Pero su fuerza radica en los perfiles planos y los dibujos técnicos en lugar de los modelos sólidos detallados.
4. Formato de archivo DWG
El formato patentado de AutoCAD es DWG, que incluye vectores, metadatos, y propiedades del objeto, así como diseños de lámina incrustados. Debido a su alto nivel de fidelidad y precisión, es ideal para bien, Dibujos arquitectónicos o mecánicos detallados que requieren dimensiones exactas y documentación de múltiples hojas.
La desventaja aquí es que la mayor parte del tiempo, Los sistemas CAM no pueden analizar los archivos DWG de la forma en que Autodesk puede: requieren herramientas o complementos de conversión de edad espacial para extraer el contenido de DWG correctamente. Sin embargo, DWG sigue siendo el estándar de la industria cuando se usa planos 2D o esquemas técnicos complejos que deben compartirse entre los usuarios de AutoCAD.
5. Otros formatos de archivo CAD patentados
Cada proveedor de CAD importante, más allá de un estándar neutral, Tiene su formato de archivo nativo: SLDPRT en SolidWorks, IPT en Autodesk Inventor, Catpart en Catia, y otros nombres similares en Creo, Nx, y borde sólido. Estos formatos nativos capturan cada característica, Cada árbol de historia, y cada parámetro del software de diseño original, Permitir una edición perfecta y asociatividad completa.
Las plataformas CNC y CAM generalmente no aceptan directamente archivos propietarios, Es muy común exportar estos modelos a un formato neutral. (Paso o iges) Antes de mecanizar. Este paso de conversión adicional conserva la intención de diseño al tiempo que garantiza la compatibilidad en una amplia gama de cadenas de herramientas de fabricación.
AP203 vs. AP214 vs. AP242
Déjame presentar un breve, tabla detallada que proporciona una comparación de lado a lado de AP203 vs. AP214 vs. AP242 en términos de tecnicismos, casos de uso, y diferencias de interfaz.
| Característica / Atributo | AP203 | AP214 | AP242 |
| Año de lanzamiento | 1994 | 2003 | 2014 |
| Uso principal | Intercambio de diseño mecánico | Las necesidades de la industria automotriz y aeroespacial | Definición basada en modelos (MBD), Fabricación inteligente |
| Soporte de geometría | Geometría sólida | Geometría sólida con soporte de ensamblaje | Geometría sólida con soporte de ensamblaje avanzado |
| Datos de productos | Datos de diseño básicos | Control de configuración, PDM | Gestión de materiales, PMI, cinemática |
| PMI (Información MFG del producto) | No compatible | Apoyo limitado | Soporte completo, incluyendo GD&t |
| Estructura de ensamblaje | Básico | Mejorado | Asambleas jerárquicas avanzadas |
| Compatibilidad de la versión | Anticuado, sistemas heredados | Moderado | La mayoría de las actuales y preparadas para el futuro |
| Soporte de visualización | No disponible | Limitado | Incluye visualización del modelo teselado |
| Recomendado para | Piezas simples, sistemas CAD/CAM más antiguos | Automotor, aeroespacial, y grandes ensamblajes | Industria 4.0, gemelo digital, fabricación de alta precisión |
Los mejores formatos de archivo CAD para mecanizado CNC
El formato de archivo CAD correcto puede hacer o romper su flujo de trabajo CNC. Los cuatro formatos más confiables, de la mayoría de los apoyo de la industria y fidelidad, a la más fácil de usar, se enumeran a continuación con lo que los hace brillar en el taller.
1. PASO (.STP / .paso)
El formato 3D neutral de la industria, PASO, lleva geometría de modelo sólido completo e intención de diseño de nivel superior (asambleas, PMI, materiales). Dicha confiabilidad de transferencia es posible porque prácticamente todos los principales sistemas CAD y CAM admiten el paso. AP214 o AP242 introduce características de gestión de datos y datos de productos, y AP242 también admite la definición basada en el modelo (Dios&T y PMI incrustados en el modelo 3D), dando los mejores resultados en mecanizado CNC.
2. IGES (.IGS / .IGES)
El paso es anterior a los IGE, pero será útil para el intercambio de geometría simple, Especialmente en configuraciones de cámara heredadas o altamente especializadas. Las traducciones eliminarán las características paramétricas, estructura de ensamblaje, y cuerpos ocultos. Marcas, parches de superficie, y se pueden manejar sólidos básicos, pero puedes perder esto en la traducción.
El problema aquí IGES está bien para usar cuando se trabaja con máquinas o software más antiguos que no leen paso, Entonces debe verificar que sus cuerpos sólidos estén allí antes de comprometerse con las trayectoria.
3. Parasólico (.X_T / .x_b)
El núcleo de modelado geométrico que admite muchos sistemas CAD avanzados (Siemens nx, Borde sólido, Solidworks, etc.) es parasolid. Los archivos parasolid son archivos nativos de kernel, que da como resultado la mayor fidelidad de características complejas, incluyendo operaciones booleanas, filetes, lofts, y matemáticas exactas. Parasolid es inmejorable si pasa mucho tiempo en uno de estos paquetes CAD y usa una cadena de herramientas CAM cuya entrada .x_t o .x_b es aceptada.
4. Archivos CAD nativos
El formato de pieza utilizado por cada proveedor CAD importante es propietario (Sldprt (Solidworks), Ipt (Inventor de Autodesk), Gatito (Catia), PRT (PTC Creo), etcétera). Estos archivos viven dentro de sus ecosistemas, con historias completas de características, bocetos, y metadatos, Permitir ediciones de diseño continuas. Desafortunadamente, La mayoría de los sistemas de cámara necesitan importaciones neutrales, Por lo tanto, generalmente los exportará a Step o Parasolid antes de mecanizar. Nunca deseche a sus maestros nativos porque es posible que los necesite más tarde para futuras revisiones.
Cómo convertir archivos CAD en formato de archivo CNC
Las etapas del proceso de convertir sus modelos CAD a un formato listo para CNC incluyen exportar o traducir su diseño a un archivo de intercambio neutral (p.ej., PASO, IGES, Parasólico) y luego importarlo en el software CAM que le brinda el código de máquina real (Código G). Aquí hay una descripción de paso por paso:
1. Prepare su modelo CAD nativo
- Eliminar bocetos no utilizados, esconder o eliminar la geometría de construcción, Suprimir cualquier característica que no sea necesaria para la fabricación, y limpieza de geometría.
- Asegúrese de que su diseño esté en milímetros o pulgadas; Verifique que su modelo CAD coincida con lo que desea para el CNC real que usará.
2. Exportar a un formato neutral
- Navegar por Archivo → Ahorrar (o exportar) en su aplicación CAD y elegir guardar Como formato neutral, como el paso (.stp/.step), IGES (.Igs/.), o Parasolid (.x_t/.x_b).
- Apriete la configuración de tolerancia: Aunque la mayoría de los exportadores le permiten especificar tolerancias acorde y angulares, cuanto más estricto son las tolerancias, Cuanto más grande es el tamaño del archivo. Para piezas de precisión, apuntar a un equilibrio (p.ej, 0.01 altura de acordes mm).
- Si es necesario, incluir metadatos: El paso AP242 solo admite la geometría cambiante, Entonces no podrá exportar el PMI (dimensiones, Dios&t) Necesito informar a su software CAM de notas de fabricación crítica. La exportación de PMI debe estar habilitado para hacer que estos datos estén disponibles.
3. Validar el archivo exportado
- Se puede abrir el exportado Archivo de paso/iges en espectador neutral (Freecad, edrawings, o el software CAD en sí), sin embargo, es esencial para Verificar la integridad de la geometría: Si faltan caras, normales invertidos, o superficies sin coser.
- Si las cosas no funcionan, Cambie sus tolerancias de exportación o cambie el formato (Por ejemplo, De Iges a Step).
4. Importar al software CAM
- Sin embargo, por el bien del tutorial, Vamos a cargar el archivo CAD neutral en nuestro paquete CAM (Fusión 360, Maestro, SolidWorks Cam, HSMWorks, etc.).
- Dimensiones y orientaciones de stock Re -asignación de hundimiento de stock y compensaciones de trabajo (p.ej., G54) están definidos.
- Si la herramienta CAM no detecta automáticamente, volver a aplicar cualquier identificador (agujeros, bolsillos, tragamonedas).
5. Generar trayectoria y post -procesos
- Basado en la geometría importada, Puede crear sus operaciones de fresado o giro (toscante, refinamiento, perforación).
- Verifique si hay gubias, colisiones, o problemas de accesibilidad simulando las trayectoria.
- El post -procesador del software CAM puede exportar G -Code que se ha formateado para su controlador CNC específico (Fanuco, Haas, Heidenhain, etc.).
6. Opcional: Conversiones por lotes o automatizadas
- Si está haciendo trabajos de alto volumen o repetidos, Exportaciones con secuencia de servicios a un archivo de paso a través de su API CAD (Macros Solidworks, Nixu, o guión de Python en Freepa,r t por ejemplo) puede ser divertido escribir y automatizar la generación de pasos o parasolid.
- Algunas herramientas de terceros (p.ej., Intercambiador de cadáver, Datakit) Ofrecer capacidades de traducción por lotes en docenas de formatos.
Formatos admitidos adicionales en el software CNC moderno
Además de los formatos mencionados anteriormente, Hay algunos formatos más que nos ayudan en el software CNC moderno.
- XT-brrep con JT: Archivos livianos adecuados para ver y compartir.
- Archivos de inventor de Autodesk (.ipt, .apuntar): Completamente compatible con las herramientas CAM de Autodesk.
- Sistemas de archivos Dassault Ecosystem Catia V5: Genial para aeroespacial, especialmente.
- Con suite PTC, Mejor utilizado con CREO ParametricArchivos: Capacidades de modelado fuertes.
- Aplicaciones CNC: Muy robusto, a menudo se usa en Siemens NX y SolidWorks
Importancia de los dibujos técnicos 2D en el mecanizado CNC
Aquí está la situación: Incluso si tienes el modelo 3D perfecto:
- Especificando tolerancias e hilos
- Dimensión geométrica y tolerancia (Dios&t)
- Hacer características como cementos, profundidad, y terminar más claro
- Notas para la asamblea, inspección, o postprocesamiento
Conclusión
Al elegir el formato de archivo CAD correcto para el mecanizado CNC, Es más que una simple decisión técnica: es una forma de garantizar que sus diseños cobren vida de la forma en que pretendía. Hay formatos como el paso e IGE que se usan ampliamente debido a su universalidad y compatibilidad.;y, sin embargo, repasando los pros y los contras de ambos formatos, Tendrás una gran ventaja en la fabricación.
Si está exportando un soporte simple o un componente aeroespacial compuesto, El éxito depende de su capacidad para hacer coincidir el formato de su archivo CAD con los requisitos de CNC para garantizar la precisión, eficiencia, y éxito.
Preguntas frecuentes
- ¿Cómo debo guardar o almacenar este archivo para el mecanizado CNC??
PASO (.stp o .step) El formato es el más utilizado y confiable para el mecanizado CNC.
- ¿Hay archivos STL disponibles para el mecanizado CNC??
Sí, técnicamente, Pero los archivos STL no tenían ninguna precisión para ellos: eran mucho mejores para la impresión 3D. Se excluyen los datos paramétricos y de fabricación.
- ¿Cómo difieren los archivos de Step e Iges??
Se pueden almacenar más metadatos en archivos de paso para el modelado de superficie y sólido. Es más antiguo y principalmente consiste en superficies y marcas alámbricas para Iges..
- ¿Es bueno para el mecanizado CNC si es un archivo CAD nativo??
Para fines de mecanizado, Tienden a necesitar convertirse en formatos neutros como el paso o los iges, pero son ideales para uso interno.
- ¿Es posible convertir un archivo CAD en dicho formato para uso de CNC??
Exportar el archivo al tipo de archivo, IGES, o Parasolid utilizando la función de exportación de su software CAD. Verifique la compatibilidad con su software CAM.
- ¿Todavía estoy obligado a generar dibujos 2D si ya tengo un modelo 3D??
Sí, 2D Los dibujos incluyen detalles como tolerancias, hilos, y notas de mecanizado que pueden no ser completamente evidentes en un modelo 3D.
