Il design non è sufficiente per CNC (Controllo numerico computerizzato) lavorazione, Ma progettare sulla macchina (tramite il formato file CAD appropriato) può fare una grande differenza in termini di precisione, l'efficienza, e anche la fattibilità del tuo processo di produzione. Se sei un designer, macchinista, o ingegnere, Quindi hai familiarità con il concetto che i formati di file CAD contano; La capacità di passare senza intoppi dal digitale a reale dipende dalla conoscenza di questi formati di file.
Questa guida scomponderà i formati di file CAD più comunemente usati, Compreso il loro miglior caso d'uso, e ti guiderà su quale formato di file utilizzare per il tuo progetto.
Comprensione del formato di file CAD per la lavorazione a CNC
Il CAD (Progettazione assistita da computer) I file sono la rappresentazione digitale di parti o assiemi, dove le parti sono incorporate come software come SolidWorks, AutoCAD, Catia, eccetera. Memorizzano tutto, dalla geometria di base alle caratteristiche e alle tolleranze più gravi.
Tali file vengono generalmente convertiti in cam (Computer Aided Manufacturing) Per aiutare le macchine a sapere come dovrebbero funzionare e come dovrebbero fare strumenti. Tuttavia, Questo processo è buono solo come il tipo di formato utilizzato. Il formato di file giusto dovrebbe essere scelto per evitare la perdita di dati e l'interpretazione accurata del design.
Come scegliere il miglior formato di file per la lavorazione a CNC?
Non esiste un singolo formato di file "migliore" per la lavorazione a CNC, Ma ci sono formati di file più adatti di altri. Il formato ideale:
- Preserva i dati geometrici e l'intento di progettazione
- È compatibile con la macchina CNC o il software CAM.
- Aiuta a condividere facilmente i dati su piattaforme diverse
- Supporta la modellazione 2D e 3D
Esploriamo i contendenti.
Confronto del processo di produzione: Lavorazione CNC
Ecco una tabella concisa per diversi processi di produzione e i loro formati di file di supporto:
| Metodo di produzione | Formati di file consigliati | Estensioni di file | Caso d'uso primario |
| Lavorazione CNC | FARE UN PASSO, IGES, Parasolide, Nativo (convertito) | .STP/.Step, .Igs/., .x_t/.x_b, .SLDPRT/.IPT/.CATPART | 3D Modellazione della parte & Trasferimento di geometria precisa |
| Stampaggio a iniezione | FARE UN PASSO, IGES, Solidworks, Catia | .STP/.Step, .Igs/., .sldprt/.sldasm, .Catpart/.CatProduct | Progettazione di utensili & Assemblee complesse |
| Fabbricazione di lamiere | DXF, FARE UN PASSO, DWG | . dxf, .STP/.Step, .DWG | Motivi piatti, piegare le linee, profili |
| 3D Stampa | STL, FARE UN PASSO, Obj | .stl, .STP/.Step, .obj | Prototipazione rapida & produzione additiva |
Quali sono gli altri formati di file CAD comuni disponibili?
Oltre agli standard di scambio neutro a gradini e iges, Gli ingegneri e i progettisti tendono a fare affidamento su una serie di altri formati di file CAD per adattarsi a determinati flussi di lavoro. Ogni formato ha i suoi punti di forza, debolezza, e i migliori usi, Quindi sapere quale usare può aiutare a fluire il tuo design alla produzione. Una panoramica di questi formati comuni, cosa offrono, E dove segue meglio.
1. Formato file STL
I più semplici e i più utilizzati sono STL (Stereolitmicromografia) file. La forma di un modello è approssimata come una maglia di triangoli, che codifica solo la geometria di superficie del modello. Tuttavia, I file STL sono molto piccoli e facili da elaborare perché mancano di colore, proprietà dei materiali, strutture di assemblaggio, e dati parametrici.
Si adattano naturalmente a prototipi di fascia bassa e ambienti di produzione additivi in cui l'obiettivo è ottenere un mock-up visivo o fisico piuttosto che guidare utensili ad alta precisione.
2. Formati di file vettoriali
Forme in formati vettoriali come SVG, AI, e gli EP sono descritti matematicamente, non in termini pixel. Ma quello che brillano nel fare è rappresentare croccante, Opere d'arte 2D infinitamente scalabili: come i loghi, testo, e linee: per input e a tutti i livelli di zoom e con perdita di risoluzione zero.
Ma i formati vettoriali non contengono alcuna vera informazione 3D e non sono così inadatti per la fresatura CNC o le operazioni di svolta. In applicazioni CNC 2D come il taglio laser, trama in vinile, e profilazione del jotto d'acqua, La macchina seguirà i percorsi dello strumento planare in base alle curve vettoriali, piuttosto che dati pixel.
3. Formato file DXF
Il DXF di Autodesk (Formato di scambio di disegno) è stato sviluppato per promuovere la compatibilità tra AutoCAD e altri sistemi CAD. Crea un efficiente lavoro di linea 2D, stratificazione, annotazione, e entità 3D di base, rendendolo adatto per la redazione e la fabbricazione. I file DXF impongono movimenti per il laser, plasma, e taglierini a getto d'acqua guidati da modelli precisi e definizioni di linea di piega nei negozi di foglio e taglie.
Alcuni pacchetti CAM importeranno effettivamente 3D DXF, Ma la loro forza risiede nei profili planari e nei disegni tecnici piuttosto che nei modelli solidi dettagliati.
4. Formato file DWG
Il formato proprietario di AutoCAD è DWG, che include vettori, metadati, e proprietà dell'oggetto e layout di fogli incorporati. A causa del suo alto livello di fedeltà e precisione, è l'ideale per bene, Disegni architettonici o meccanici dettagliati che richiedono dimensioni esatte e documentazione multi -foglio.
L'aspetto negativo qui è che il più delle volte, I sistemi CAM non possono analizzare i file DWG come può Autodesk: richiedono strumenti di conversione o plugin per estrarre correttamente i contenuti DWG. Tuttavia, DWG rimane lo standard del settore quando si utilizzano progetti 2D o schemi tecnici complessi che devono essere condivisi tra gli utenti di AutoCAD.
5. Altri formati di file CAD proprietari
Ogni principale fornitore CAD, Oltre uno standard neutro, ha il suo formato di file nativo: Sldprt in SolidWorks, IPT in Autodesk Inventor, Catpart in Catia, e altri nomi simili in creo, Nx, e bordo solido. Questi formati nativi catturano ogni funzione, ogni albero di storia, e ogni parametro sul software di progettazione originale, consentendo l'editing senza soluzione di continuità e la piena associazione.
Le piattaforme CNC e CAM non accettano direttamente i file proprietari, È molto comune esportare questi modelli in un formato neutro (Passo o iges) prima di lavorare. Questa fase di conversione extra conserva l'intento di progettazione garantendo al contempo la compatibilità in una vasta gamma di toolchains di produzione.
AP203 vs. AP214 vs. AP242
Fammi presentare un brief, Tabella dettagliata che fornisce un confronto fianco a fianco di AP203 vs. AP214 vs. AP242 in termini di tecnicismi, casi d'uso, e differenze di interfaccia.
| Caratteristica / Attributo | AP203 | AP214 | AP242 |
| Anno di rilascio | 1994 | 2003 | 2014 |
| Uso primario | Scambio di progettazione meccanica | Le esigenze dell'industria automobilistica e aerospaziale | Definizione basata sul modello (MBD), Produzione intelligente |
| Supporto geometria | Geometria solida | Geometria solida con supporto assembly | Geometria solida con supporto per l'assemblaggio avanzato |
| Dati del prodotto | Dati di progettazione di base | Controllo della configurazione, PDM | Gestione del bom, PMI, cinematica |
| PMI (Informazioni MFG del prodotto) | Non supportato | Supporto limitato | Pieno supporto, Compreso Gd&T |
| Struttura dell'assemblaggio | Di base | Migliorato | Assemblee gerarchiche avanzate |
| Compatibilità della versione | Obsoleto, sistemi legacy | Moderare | La più attuale e pronta per il futuro |
| Supporto di visualizzazione | Non disponibile | Limitato | Include la visualizzazione del modello in tessellata |
| Consigliato per | Parti semplici, sistemi CAD/CAM più vecchi | Settore automobilistico, aerospaziale, e grandi assemblee | Industria 4.0, Twin digitale, produzione ad alta precisione |
I migliori formati di file CAD per la lavorazione a CNC
Il formato di file CAD giusto può creare o rompere il flusso di lavoro CNC. I quattro formati più affidabili, Dalla maggior parte del settore del settore e fedeltà, al più semplice da usare, sono elencati di seguito con ciò che li fa brillare in negozio.
1. FARE UN PASSO (.STP / .fare un passo)
Il formato 3D neutrale in go-to del settore, FARE UN PASSO, trasporta geometria del modello solido completo e intento di progettazione di livello superiore (Assemblee, PMI, materiali). Tale affidabilità del trasferimento è possibile perché praticamente ogni principale sistema CAD e CAM supporta la fase. AP214 o AP242 introduce le funzionalità di gestione della configurazione e del prodotto., e AP242 supporta anche la definizione basata sul modello (GD&T e PMI incorporati nel modello 3D), Dare i migliori risultati nella lavorazione del CNC.
2. IGES (.IGS / .Iges)
Il passaggio precede le Iges, ma sarà utile per il semplice scambio di geometria, Soprattutto nelle configurazioni di camme altamente specializzate. Le traduzioni rimuoveranno le funzionalità parametriche, Struttura dell'assemblaggio, e corpi nascosti. Wireframe, patch di superficie, e i solidi di base possono essere gestiti, Ma potresti perderlo in traduzione.
Il problema qui Iges va bene l'uso quando si lavora con macchine o software più vecchi che non leggono il passaggio, Quindi è necessario verificare che i tuoi corpi solidi siano lì prima di impegnarsi nei perni degli strumenti.
3. Parasolide (.x_t / .X_B)
Il kernel di modellazione geometrica che supporta molti sistemi CAD avanzati (Siemens NX, Bordo solido, Solidworks, ecc.) è parasolide. I file parasolidi sono file kernel nativi, che si traduce nella più alta fedeltà di caratteristiche complesse, comprese le operazioni booleane, filetti, Loft, e matematica esatta. Il parasolide è imbattibile se trascorri molto del tuo tempo in uno di questi pacchetti CAD e usi un toolchain CAM il cui input .x_t o .x_b è accettato.
4. File CAD nativi
Il formato parte utilizzato da ogni principale fornitore CAD è proprietario (Sldprt (Solidworks), IPT (Autodesk Inventor), Catpart (Catia), Prt (PTC penso), e così via). Questi file vivono all'interno dei loro ecosistemi, Con storie di funzionalità complete, schizzi, e metadati, consentendo modifiche di progettazione in corso. Purtroppo, La maggior parte dei sistemi CAM necessita di importazioni neutre, Quindi di solito li esporterai in passo o parasolide prima di lavorare. Non scartare mai i tuoi maestri nativi perché potresti averne bisogno in seguito per le revisioni future.
Come convertire i file CAD in formato di file CNC
Le fasi del processo di conversione dei modelli CAD in un formato pronto per il CNC includono l'esportazione o la traduzione del design in un file di scambio neutro (per esempio., FARE UN PASSO, IGES, Parasolide) e quindi importarlo nel software CAM che ti fornisce il codice macchina effettivo (Codice G.). Ecco una panoramica passo -passo:
1. Prepara il tuo modello CAD nativo
- Rimuovere gli schizzi inutilizzati, Nascondi o elimini la geometria di costruzione, sopprimere qualsiasi funzionalità non necessaria per la produzione, e pulire la geometria.
- Assicurati che il tuo design sia in millimetri o pollici; Doppia controlla che il tuo modello CAD corrisponda a ciò che desideri per il CNC reale che utilizzerai.
2. Esportare in un formato neutro
- Navigare a File → Salva come (o esportazione) nella tua applicazione CAD e Scegli di salvare come formato neutro, come il passo (.STP/.Step), IGES (.Igs/.), o parasolide (.x_t/.x_b).
- Stringere le impostazioni di tolleranza: Sebbene la maggior parte degli esportatori consente di specificare tolleranze di corde e angolari, più strette le tolleranze, maggiore è la dimensione del file. Per parti di precisione, Punta a un equilibrio (per esempio, 0.01 Mm Altezza dell'accordo).
- Se necessario, includere metadati: Il passaggio AP242 supporta solo la modifica della geometria, Quindi non sarà in grado di esportare il PMI (dimensioni, GD&T) necessario per informare il software CAM di note di produzione critica. L'esportazione di PMI deve essere abilitata per rendere disponibili questi dati.
3. Convalida il file esportato
- Si può aprire l'esportazione File Step/IGES in a Visualizzatore neutro (Freecad, EDRAWINGS, o il software CAD stesso), Tuttavia, è essenziale Verifica l'integrità della geometria: Se ci sono volti mancanti, Normali invertite, o superfici non colpite.
- Se le cose non funzionano, Cambia le tue tolleranze di esportazione o cambia il formato (Per esempio, da iges a grad).
4. Importa nel software CAM
- Tuttavia, Per il gusto del tutorial, Caricheremo il file CAD neutro nel nostro pacchetto CAM (Fusione 360, Mastercam, Solidworks cam, HSMWorks, ecc.).
- Dimensioni e orientamenti delle scorte Riempimento della subsidenza e compensazioni di lavoro (per esempio., G54) sono definiti.
- Se lo strumento CAM non rileva automaticamente, Riapplicare eventuali identificatori (buchi, tasche, slot).
5. Generare percorsi di strumenti e post -processo
- Basato sulla geometria importata, Puoi creare le tue operazioni di fresatura o tornitura (ruvido, finitura, perforazione).
- Verificare la presenza di goumi, collisioni, o problemi di raggiungibilità simulando i percorsi degli strumenti.
- Il post -Processore del software CAM può esportare un codice G che è stato formattato per il controller CNC specifico (Fanuc, Haas, Heidenhain, ecc.).
6. Opzionale: Conversioni batch o automatizzate
- Se stai facendo un volume elevato o ripeti i lavori, Esportazioni scritte in un file di passaggio tramite la tua API CAD (Macro Solidworks, Nixou, o sceneggiatura Python a Freepa,R T per esempio) Può essere divertente da script e automatizzare il passaggio o la generazione parasolide.
- Alcuni strumenti di terze parti (per esempio., Scambiatore CAD, Datakit) offrire capacità di traduzione batch su dozzine di formati.
Ulteriori formati supportati nel moderno software CNC
Oltre ai formati sopra menzionati, Ci sono alcuni altri formati che ci aiutano nel moderno software CNC.
- XT-BEP con JT: File leggeri adatti per la visualizzazione e la condivisione.
- File di inventore Autodesk (.IPT, .scopo): Completamente supportato dagli strumenti CAM di Autodesk.
- Sistemi di file Catia V5 di Dassault Ecosystem: Ottimo per l'aerospaziale, particolarmente.
- Con Suite PTC, meglio usato con creo parametricoFile: Forti capacità di modellazione.
- Applicazioni CNC: Molto robusto, Spesso usato in Siemens NX e Solidworks
Importanza dei disegni tecnici 2D nella lavorazione a CNC
Ecco la situazione: Anche se hai il modello 3D perfetto:
- Specificando tolleranze e thread
- Dimensione e tolleranza geometrica (GD&T)
- Realizzare funzionalità come Champhers, profondità, e finire più chiaro
- Note per l'assemblaggio, ispezione, o post-elaborazione
Conclusione
Quando si sceglie il formato di file CAD giusto per la lavorazione CNC, È più di una semplice decisione tecnica: è un modo per garantire che i tuoi progetti prendano vita nel modo in cui intendevi. Ci sono formati come Step e Iges che sono ampiamente utilizzati a causa della loro universalità e compatibilità;sì, Tuttavia, esaminando i pro e i contro di entrambi i formati, Avrai un grande vantaggio nella produzione.
Se stai esportando una semplice parentesi o una componente aerospaziale composto, Il successo dipende dalla tua capacità di abbinare il formato del file CAD ai requisiti CNC per garantire la precisione, efficienza, e successo.
Domande frequenti
- Come dovrei salvare o archiviare questo file per la lavorazione a CNC?
FARE UN PASSO (.STP o .Step) Il formato è il più utilizzato e affidabile per la lavorazione a CNC.
- Ci sono file STL pronti per la lavorazione a CNC?
SÌ, tecnicamente, Ma i file STL non avevano alcuna precisione per loro: erano molto migliori per la stampa 3D. I dati parametrici e di produzione sono esclusi.
- In che modo i file STEP e IGES differiscono l'uno dall'altro?
Più metadati possono essere archiviati nei file di gradini sia per la modellazione di superficie che per. È più vecchio e per lo più è costituito da superfici e wireframe per IGE.
- È buono per la lavorazione del CNC se si tratta di un file CAD nativo?
Per scopi di lavorazione, tendono a dover essere convertiti in formati neutri come gradini o Iges, ma sono ideali per l'uso interno.
- È possibile convertire un file CAD in un tale formato per l'uso CNC?
Esporta il file nel tipo di file, IGES, o parasolide utilizzando la funzione di esportazione del software CAD. Controlla la compatibilità con il software CAM.
- Sono ancora richiesto di generare disegni 2D se possiedo già un modello 3D?
SÌ, 2I disegni d includono dettagli come tolleranze, discussioni, e note di lavorazione che potrebbero non essere completamente evidenti in un modello 3D.
7. How does CNC machining adapt CAD files for architectural products?
UN: The intricate geometries of CAD files are transformed into tool paths, nella lavorazione CNC, to provide accurate perforation patterns and symmetrical alignment, which produces quality, durevole, perforated metal cladding fulfilling the architectural needs and aesthetic requirements.
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