La conception ne suffit pas pour CNC (Commande numérique par ordinateur) usinage, Mais concevoir sur la machine (via le format de fichier CAO approprié) peut faire une grande différence en termes de précision, l'efficacité, Et même la faisabilité de votre processus de fabrication. Si vous êtes un designer, machinist, ou ingénieur, Ensuite, vous connaissez le concept que les formats de fichiers CAO sont importants; La capacité de passer en douceur du numérique au réel dépend de la connaissance de ces formats de fichiers.
Ce guide décomposera les formats de fichiers CAO les plus couramment utilisés, y compris leur meilleur cas d'utilisation, et vous guidera sur le format de fichier à utiliser pour votre projet.
Comprendre le format de fichier CAO pour l'usinage CNC
Le CAO (Conception Assistée par Ordinateur) Les fichiers sont la représentation numérique des pièces ou des assemblées, où les pièces sont intégrées dans des logiciels comme Solidworks, Autocad, Catia, etc.. Ils stockent tout, de la géométrie de base aux caractéristiques et tolérances les plus graves.
Ces fichiers sont généralement convertis en cam (Fabrication assistée par ordinateur) Pour aider les machines à savoir comment ils devraient fonctionner et comment ils devraient faire des outils. Cependant, Ce processus est aussi bon que le type de format utilisé. Le bon format de fichier doit être choisi pour éviter la perte de données et une interprétation de conception précise.
Comment choisir le meilleur format de fichier pour l'usinage CNC?
Il n’existe pas de «meilleur» format de fichier pour l’usinage CNC, Mais il existe des formats de fichiers plus appropriés que les autres. Le format idéal:
- Préserve les données géométriques et l'intention de conception
- Il est compatible avec la machine CNC ou le logiciel CAM.
- Aide à partager facilement les données sur différentes plateformes
- Prend en charge la modélisation 2D et 3D
Explorons les prétendants.
Comparaison du processus de fabrication: Usinage CNC
Voici une table concise pour différents processus de fabrication et leurs formats de fichiers de support:
| Méthode de fabrication | Formats de fichiers recommandés | Extensions de fichiers | Cas d'utilisation primaire |
| Usinage CNC | ÉTAPE, IGES, Parasolide, Indigène (converti) | .STP /., .Igs /., .x_t / .x_b, .sldprt / .ipt / .catpart | 3D Modélisation des pièces & transfert de géométrie précise |
| Moulage par injection | ÉTAPE, IGES, Solide, Catia | .STP /., .Igs /., .sldprt / .sldasm, .catpart / .catproduct | Conception d'outillage & assemblages complexes |
| Fabrication de tôles | DXF, ÉTAPE, Dwg | . dxf, .STP /., .dwg | Motifs plats, lignes de pliage, profils |
| 3D Impression | STL, ÉTAPE, Obj | .STL, .STP /., .obj | Prototypage rapide & fabrication additive |
Quels sont les autres formats de fichiers CAO courants disponibles?
Outre les normes d'échange neutre de Step et IgE, Les ingénieurs et les concepteurs ont tendance à compter sur une gamme d'autres formats de fichiers CAO en fonction de certains workflows. Chaque format a ses forces, faiblesse, et les meilleures utilisations, Donc, savoir lequel utiliser peut aider à couler votre conception à fabrication. Un aperçu de ces formats communs, Ce qu'ils offrent, Et où ils font mieux suit.
1. Format de fichier STL
Les plus simples et les plus largement utilisés sont STL (Stéréolithmicromographie) fichiers. La forme d'un modèle est approximée comme un maillage de triangles, qui code uniquement la géométrie de surface du modèle. Cependant, Les fichiers STL sont très petits et faciles à traiter car ils manquent de couleur, propriétés matérielles, structures d'assemblage, et des données paramétriques.
Ils sont un ajustement naturel dans les environnements de prototypage bas de gamme et de fabrication additive où l'objectif est d'obtenir une simulation visuelle ou physique plutôt que de conduire un outil de coupe de haute précision.
2. Formats de fichiers vectoriels
Formes dans des formats vectoriels tels que SVG, IA, et les EP sont décrits mathématiquement, pas en termes de pixels. Mais ce qu'ils brillent à faire, c'est représenter un croustillant, illustration 2D infiniment évolutive - comme les logos, texte, et les lignes - pour l'entrée et à tous les niveaux de zoom et avec une perte de résolution zéro.
Mais les formats vectoriels ne contiennent aucune vraie information 3D et ne sont donc pas adaptés aux opérations de fraisage ou de virage CNC. Dans des applications CNC 2D telles que la coupe laser, tracé en vinyle, et profilage à jet d'eau, La machine suivra les chemins d'outils planes en fonction des courbes vectorielles, plutôt que les données de pixels.
3. Format de fichier dxf
DXF d'Autodesk (Format d'échange de dessin) a été développé pour favoriser la compatibilité entre AutoCAD et d'autres systèmes de CAO. Il crée un travail de ligne 2D efficace, superposition, annotation, et entités 3D de base, Le rendre adapté à la rédaction et à la fabrication. Les fichiers DXF dictent des mouvements pour le laser, plasma, et les coupeurs à jet d'eau entraînés par des définitions précises de la ligne de motif et de pliage dans les magasins de tôles et de plate-forme.
Certains packages CAM importeront en effet 3D DXF, Mais leur force réside dans les profils planaires et les dessins techniques plutôt que sur des modèles solides détaillés.
4. Format de fichier dwg
Le format propriétaire d'AutoCAD est dwg, qui comprend des vecteurs, métadonnées, et les propriétés des objets ainsi que les dispositions de feuilles intégrées. En raison de son haut niveau de fidélité et de précision, c'est idéal pour bien, Dessins architecturaux ou mécaniques détaillés qui nécessitent des dimensions exactes et une documentation multi-feuille.
L'inconvénient ici est que la plupart du temps, Les systèmes CAM ne peuvent pas analyser les fichiers DWG comme Autodesk peut - ils nécessitent des outils de conversion d'espace ou des plugins pour extraire correctement le contenu DWG. Cependant, DWG reste la norme de l'industrie lorsque vous utilisez des plans 2D ou des schémas techniques complexes qui doivent être partagés entre les utilisateurs d'AutoCAD.
5. Autres formats de fichiers CAO propriétaires
Chaque grand vendeur de CAO, Au-delà d'un standard neutre, a son format de fichier natif - SLDPRT dans Solidworks, IPT dans Autodesk Inventeur, Catpart à Catia, et d'autres noms similaires dans Creo, Nx, et bord solide. Ces formats natifs capturent toutes les fonctionnalités, Chaque arbre d'histoire, et chaque paramètre du logiciel de conception d'origine, Permettre l'édition sans couture et l'association complète.
Les plates-formes CNC et CAM n'acceptent généralement pas directement les fichiers propriétaires, il est très courant d'exporter ces modèles dans un format neutre (Pas ou IgE) Avant l'usinage. Cette étape de conversion supplémentaire préserve l'intention de conception tout en garantissant la compatibilité dans un large éventail de chaînes d'outils de fabrication.
AP203 VS. Ap214 vs. AP242
Laissez-moi présenter un mémoire, Tableau détaillé qui fournit une comparaison côte à côte de l'AP203 vs. Ap214 vs. AP242 en termes de détails techniques, cas d'utilisation, et les différences d'interface.
| Fonctionnalité / Attribut | AP203 | AP214 | AP242 |
| Année de sortie | 1994 | 2003 | 2014 |
| Utilisation primaire | Échange de conception mécanique | L'industrie automobile et aérospatiale a besoin | Définition basée sur un modèle (MBD), Fabrication intelligente |
| Support de géométrie | Géométrie solide | Géométrie solide avec support d'assemblage | Géométrie solide avec support d'assemblage avancé |
| Données du produit | Données de conception de base | Contrôle de configuration, PDM | Gestion de la nomenclature, PMI, cinématique |
| PMI (Informations sur le produit MFG) | Non pris en charge | Support limité | Soutien complet, y compris GD&T |
| Structure d'assemblage | Basique | Amélioré | Assemblages hiérarchiques avancés |
| Compatibilité de la version | Dépassé, Systèmes hérités | Modéré | Le plus récent et prêt pour l'avenir |
| Support de visualisation | Pas disponible | Limité | Comprend une visualisation du modèle Tessellated |
| Recommandé pour | Parties simples, Systèmes CAO / CAM plus anciens | Automobile, aérospatial, et grands assemblées | Industrie 4.0, jumeau numérique, Fabrication de haute précision |
Meilleurs formats de fichiers CAO pour l'usinage CNC
Le format de fichier CAO droit peut faire ou défaire votre flux de travail CNC. Les quatre formats les plus fiables, de la plupart du soutien de l'industrie et de la fidélité, à la plus simple à utiliser, sont répertoriés ci-dessous avec ce qui les fait briller dans l'atelier.
1. ÉTAPE (.STP / .étape)
Le format 3D neutre de l'industrie, ÉTAPE, comporte une géométrie du modèle solide et une intention de conception de niveau supérieur (assemblages, PMI, matériaux). Une telle fiabilité du transfert est possible car pratiquement tous les principaux systèmes CAO et CAM prennent en charge l'étape. AP214 ou AP242 introduit des fonctionnalités de gestion de configuration et de produits de produit, et AP242 prend également en charge la définition basée sur le modèle (DG&T et PMI intégrés dans le modèle 3D), Donner les meilleurs résultats dans l'usinage CNC.
2. IGES (.IGS / .igies)
Étape est antérieure aux IgE, mais sera utile pour un échange de géométrie simple, Surtout dans les configurations de came héritées ou hautement spécialisées. Les traductions supprimeront les fonctionnalités paramétriques, structure d'assemblage, et corps cachés. Wireframes, patchs de surface, et les solides de base peuvent être manipulés, Mais vous pouvez perdre cela sur la traduction.
Le problème ici IgE est correct à utiliser lorsque vous travaillez avec des machines plus anciennes ou des logiciels qui ne lisent pas l'étape, Ensuite, vous devez vérifier que vos corps solides sont là avant de vous engager dans les parcours d'outils.
3. Parasolide (.x_t / .x_b)
Le noyau de modélisation géométrique soutenant de nombreux systèmes de CAO avancés (Siemens NX, Bord solide, Solide, etc.) est parasolide. Les fichiers parasolides sont des fichiers de noyau natifs, ce qui se traduit par la plus grande fidélité de caractéristiques complexes, y compris les opérations booléennes, filets, lofts, et les mathématiques exactes. Le parasolide est imbattable si vous passez beaucoup de votre temps dans l'un de ces packages CAO et utilisez une chaîne d'outils de came dont l'entrée .x_t ou .x_b est acceptée.
4. Fichiers CAO natifs
Le format de pièce utilisé par tous les grands fournisseurs de CAO est propriétaire (Sldprt (Solide), Ipt (Inventeur autodesk), Catpart (Catia), TRP (Ptc je pense), et ainsi de suite). Ces fichiers vivent à l'intérieur de leurs écosystèmes, avec des histoires de fonctionnalités complètes, croquis, et les métadonnées, Permettre des modifications de conception en cours. Malheureusement, La plupart des systèmes CAM ont besoin d'importations neutres, Vous les exporterez donc généralement en pas ou parasolide avant l'usinage. Ne jetez jamais vos maîtres natifs parce que vous pourriez en avoir besoin plus tard pour de futures révisions.
Comment convertir les fichiers CAD au format de fichier CNC
Les étapes du processus de conversion de vos modèles de CAO en un format prêt pour CNC incluent l'exportation ou la traduction de votre conception en un fichier d'échange neutre (par exemple., ÉTAPE, IGES, Parasolide) puis l'importer dans un logiciel CAM qui vous donne le code machine réel (Code g). Voici un aperçu étape par étape:
1. Préparez votre modèle CAO natif
- Supprimer les croquis inutilisés, Masquer ou supprimer la géométrie de la construction, supprimer toute fonctionnalité non nécessaire pour la fabrication, et nettoyer la géométrie.
- Assurez-vous que votre conception est en millimètres ou en pouces; Vérifiez que votre modèle CAO correspond à ce que vous voulez pour le CNC réel que vous utiliserez.
2. Exporter vers un format neutre
- Se diriger vers Déposer → Sauver en tant que (ou exportation) dans votre candidature CAO et Choisissez d'économiser comme format neutre, comme Step (.STP /.), IGES (.Igs /.), ou parasolide (.x_t / .x_b).
- Serrer les paramètres de tolérance: Bien que la plupart des exportateurs vous permettent de spécifier des tolérances chordales et angulaires, plus les tolérances sont serrées, Plus la taille du fichier est grande. Pour les pièces de précision, viser un équilibre (par exemple, 0.01 hauteur d'accords mm).
- Si nécessaire, Inclure les métadonnées: Étape AP242 ne prend en charge que la modification de la géométrie, donc il ne pourra pas exporter le PMI (dimensions, DG&T) nécessaire pour informer votre logiciel CAM des notes de fabrication critiques. L'exportation PMI doit être autorisée à rendre ces données disponibles.
3. Valider le fichier exporté
- On peut ouvrir les exportations Fichier étape / IGES dans un spectateur neutre (Freecad, edrawings, ou le logiciel CAO lui-même), cependant, il est essentiel de Vérifiez l'intégrité de la géométrie: S'il manque des visages, normaux inversés, ou surfaces non cousues.
- Si les choses ne fonctionnent pas, Modifiez vos tolérances d'exportation ou modifiez le format (Par exemple, De IgE à pas).
4. Importer dans un logiciel CAM
- Cependant, Pour le bien du tutoriel, Nous allons charger le fichier CAO neutre dans notre package CAM (Fusion 360, Mastercam, Solidworks Cam, HSMWORKS, etc.).
- Dimensions et orientations des actions Re-affichage de la subsidence des actions et des compensations de travail (par exemple., G54) sont définis.
- Si l'outil CAM ne détecte pas automatiquement, réappliquez tous les identifiants (trous, les poches, machines à sous).
5. Générer des parcours d'outils et après le processus
- Basé sur la géométrie importée, Vous pouvez créer vos opérations de fraisage ou de tournage (brouillage, finition, forage).
- Vérifiez les gouges, collisions, ou des problèmes d'accession en simulant les parcours d'outils.
- Le post-processeur du logiciel CAM peut exporter un mot à exporter qui a été formaté pour votre contrôleur CNC spécifique (Fanuc, Haas, Heidenhain, etc.).
6. Facultatif: Conversions par lots ou automatisées
- Si vous faites un volume élevé ou répétez des emplois, Exportations scénarisées vers un fichier étape via votre API CAD (Solidworks Macros, Nixou, ou script python à freepa,R T par exemple) Peut être amusant pour scripter et automatiser la génération de pas ou de parasolide.
- Quelques outils tiers (par exemple., Échangeur CAO, Datakit) Offrir des capacités de traduction par lots dans des dizaines de formats.
Formats pris en charge supplémentaires dans le logiciel CNC moderne
Outre les formats susmentionnés, Il existe quelques autres formats qui nous aident dans le logiciel CNC moderne.
- XT-BREP avec JT: Fichiers légers adaptés à la visualisation et au partage.
- Fichiers d'inventeur Autodesk (.ipt, .but): Entièrement pris en charge par les outils CAM d'Autodesk.
- Dassault Systèmes ecosystem CATIA V5 Files: Idéal pour l'aérospatiale, en particulier.
- Avec la suite PTC, Mieux utilisé avec Creo ParamétriqueFichiers: Capacités de modélisation solides.
- Applications CNC: Très robuste, Souvent utilisé dans Siemens NX et Solidworks
Importance des dessins techniques 2D dans l'usinage CNC
Voici la situation: même si vous avez le modèle 3D parfait:
- Spécification des tolérances et des fils
- Dimension et tolérance géométrique (DG&T)
- Faire des fonctionnalités comme les Chamfers, profondeur, et terminer plus clair
- Notes pour l'assemblage, inspection, ou post-traitement
Conclusion
Lors du choix du bon format de fichier CAO pour l'usinage CNC, C'est plus qu'une simple décision technique - c'est un moyen de s'assurer que vos conceptions prennent vie comme vous l'aviez voulu. Il y a des formats comme Step et IgE qui sont largement utilisés en raison de leur universalité et de leur compatibilité;oui, cependant, en passant par les avantages et les inconvénients des deux formats, Vous aurez un gros avantage dans la fabrication.
Si vous exportez un support simple ou un composant aérospatial composé, Le succès dépend de votre capacité à faire correspondre votre format de fichier CAO aux exigences CNC pour assurer la précision, efficacité, et le succès.
FAQ
- Comment dois-je enregistrer ou stocker ce fichier pour l'usinage CNC?
ÉTAPE (.STP ou.) Le format est le plus utilisé et fiable pour l'usinage CNC.
- Y a-t-il des fichiers STL prêts à l'usinage CNC?
Oui, techniquement, Mais les fichiers STL n'avaient aucune précision pour eux - ils étaient bien meilleurs pour l'impression 3D. Les données paramétriques et manufacturières sont exclues.
- En quoi les fichiers Step et IGE diffèrent-ils les uns des autres?
Plus de métadonnées peuvent être stockées dans des fichiers de pas pour la modélisation en surface et solide. Il est plus âgé et se compose principalement de surfaces et de wireframes pour IgE.
- Est-ce bon pour l'usinage CNC s'il s'agit d'un fichier de CAO natif?
À des fins d'usinage, Ils ont tendance à avoir besoin d'être convertis en formats neutres tels que Step ou IgE, mais sont idéaux pour une utilisation interne.
- Est-il possible de convertir un fichier CAO en un tel format pour une utilisation CNC?
Exporter le fichier vers le type de fichier, IGES, ou parasolide à l'aide de la fonction d'exportation de votre logiciel CAO. Vérifiez la compatibilité avec votre logiciel CAM.
- Suis-je toujours obligé de générer des dessins 2D si je possède déjà un modèle 3D?
Oui, 2D Les dessins incluent des détails tels que les tolérances, fils de discussion, et des notes d'usinage qui peuvent ne pas être complètement apparentes dans un modèle 3D.
