CNC加工のCADファイル形式の理解

デザインは十分ではありません CNC (コンピュータ数値制御) 機械加工, しかし、マシン上で設計します (適切なCADファイル形式を介して) 精度の点で大きな違いを生むことができます, 効率, そして、製造プロセスの実現可能性さえ. あなたがデザイナーなら, 機械工, またはエンジニア, その場合、CADファイル形式が重要であるという概念に精通しています; デジタルから実際にスムーズに移行する機能は、これらのファイル形式の知識に依存しています.

このガイドは、最も一般的に使用されるCADファイル形式を分解します, 彼らの最高のユースケースを含む, プロジェクトに使用するファイル形式についてガイドします.

CNC加工のCADファイル形式の理解

CAD (コンピュータ支援設計) ファイルは、部品またはアセンブリのデジタル表現です, SolidWorksのようなソフトウェアで部品が組み込まれている場合, Autocad, カティア, 等. 基本的なジオメトリから最も深刻な機能や公差まですべてを保存します.

このようなファイルは通常、CAMに変換されます (コンピューター支援の製造) マシンがどのように動作するか、どのようにツールを作成するかを知るために. しかし, このプロセスは、使用される形式のタイプと同じくらい優れています. データの損失と正確な設計解釈を避けるために、適切なファイル形式を選択する必要があります.

CNC加工に最適なファイル形式を選択する方法?

CNC加工用の単一の「最適」ファイル形式はありません, しかし、他のファイル形式よりも適切なファイル形式があります. 理想的な形式:

1. 幾何学的なデータと設計意図を保存します
2. CNCマシンまたはCAMソフトウェアと互換性があります.
3. さまざまなプラットフォームでデータを簡単に共有するのに役立ちます
4. 2Dモデリングと3Dモデリングの両方をサポートします

候補者を探りましょう.

製造プロセスの比較: CNC加工

これは、さまざまな製造プロセスとそのサポートファイル形式のための簡潔なテーブルです:

製造方法	推奨ファイル形式	ファイル拡張子	一次ユースケース
CNC加工	ステップ, IGES, 傍座骨, ネイティブ (変換された)	.stp/.step, .Igs/。, .x_t/.x_b, .sldprt/.ipt/.catpart	3Dパーツモデリング & 正確なジオメトリ転送
射出成形	ステップ, IGES, SOLIDWORKS, カティア	.stp/.step, .Igs/。, .SLDPRT/.SLDASM, .catpart/.catproduct	ツーリングデザイン & 複雑なアセンブリ
板金加工	DXF, ステップ, dwg	. DXF, .stp/.step, .dwg	フラットパターン, ラインを曲げます, プロフィール
3D 印刷	STL, ステップ, OBJ	.STL, .stp/.step, .OBJ	迅速なプロトタイピング & 添加剤の製造

他に一般的なCADファイル形式は何ですか?

ステップおよびIGES中立交換基準に加えて, エンジニアとデザイナーは、特定のワークフローに合わせて他のさまざまなCADファイル形式に依存する傾向があります. 各形式には強みがあります, 弱点, そして最良の用途, どちらを使用するかを知ることは、あなたのデザインから製造に流れるのに役立ちます. これらの一般的な形式の概要, 彼らが提供するもの, そして、彼らが最善を尽くす場所.

1. STLファイル形式

最も単純で最も広く使用されているのはSTLです (ステレオリスム造影) ファイル. モデルの形状は、三角形のメッシュとして近似されています, モデルの表面ジオメトリのみをエンコードします. しかし, STLファイルは非常に小さく、色が不足しているために処理しやすいです, 材料特性, アセンブリ構造, およびパラメトリックデータ.

彼らは、高精度の切削工具を駆動するのではなく、視覚的または物理的なモックアップを取得することを目標とするローエンドのプロトタイピングと添加剤の製造環境に自然に適合しています.

2. ベクトルファイル形式

SVGなどのベクトル形式の形状, AI, EPSは数学的に説明されています, ピクセルの用語ではありません. しかし、彼らがやることで輝くことは、さわやかなものを描いています, ロゴのような無限にスケーラブルな2Dアートワーク, 文章, および行 - 入力およびすべてのズームレベルとゼロ解像度の損失を伴う.

しかし、ベクター形式は真の3D情報を含まないため、CNCフライスまたはターニング操作には不適切です. レーザー切断などの2D CNCアプリケーションで, ビニールプロット, およびウォータージェットプロファイリング, マシンはベクトル曲線に基づいて平面ツールパスに従います, ピクセルデータではなく.

3. DXFファイル形式

AutodeskのDXF (描画交換形式) AutoCADと他のCADシステム間の互換性を促進するために開発されました. 効率的な2Dライン作業を作成します, レイヤー化, 注釈, および基本的な3Dエンティティ, 起草と製造に適しています. DXFファイルは、レーザーの動きを決定します, プラズマ, そして、シートメタルとプレートカットショップの正確なパターンと曲がり線の定義によって駆動されるウォータージェットカッター.

一部のCAMパッケージは、実際に3D DXFをインポートします, しかし、それらの強さは、詳細なソリッドモデルではなく、平面プロファイルと技術図面にあります.

4. DWGファイル形式

AutoCAD独自の形式はDWGです, ベクトルを含む, メタデータ, オブジェクトのプロパティと埋め込みシートレイアウト. 忠実度と精度が高いためです, それは罰金に最適です, 正確な寸法とマルチシートドキュメントを必要とする詳細なアーキテクチャまたは機械的図面.

ここでの欠点は、ほとんどの場合です, CAMシステムは、Autodeskができる方法をDWGファイルに解析できません。宇宙年齢の変換ツールまたはプラグインがDWGの内容を適切に抽出する必要があります. しかし, DWGは、AutoCADユーザー間で共有する必要がある2Dブループリントまたは複雑な技術概略図を使用する場合、業界標準のままです。.

5. その他の独自のCADファイル形式

各主要なCADベンダー, ニュートラル標準を超えて, SolidWorksのネイティブファイル形式、SLDPRTがあります, Autodesk InventorでIPT, CatiaのCatpart, Creoの他の同様の名前, nx, そして固体エッジ. これらのネイティブ形式は、すべての機能をキャプチャします, すべての歴史の木, 元の設計ソフトウェア上のすべてのパラメーター, シームレスな編集と完全な関連性を可能にします.

CNCプラットフォームとCAMプラットフォームは通常、独自のファイルを直接受け入れません, これらのモデルをニュートラル形式にエクスポートすることは非常に一般的です (ステップまたはiges) 機械加工前. この余分な変換ステップは、幅広い製造ツールチェーンの互換性を確保しながら、設計の意図を保持します.

AP203対. AP214対. AP242

簡単なことを提示させてください, AP203対AP203の並んで比較する詳細な表. AP214対. 技術の観点からAP242, ユースケース, およびインターフェイスの違い.

特徴 / 属性	AP203	AP214	AP242
リリース年	1994	2003	2014
主な用途	機械設計交換	自動車および航空宇宙産業のニーズ	モデルベースの定義 (MBD), スマートマニュファクチャリング
ジオメトリサポート	固体ジオメトリ	アセンブリサポートを備えた固体ジオメトリ	高度なアセンブリサポートを備えた固体ジオメトリ
製品データ	基本設計データ	構成制御, PDM	BOM管理, PMI, 運動学
PMI (製品MFG情報)	サポートされていません	限られたサポート	完全なサポート, GDを含む&T
アセンブリ構造	基本	改善	高度な階層アセンブリ
バージョンの互換性	時代遅れ, レガシーシステム	適度	現在および未来の準備ができています
視覚化サポート	利用不可	限定	テッセレーションモデルの視覚化が含まれています
推奨されます	単純な部品, 古いCAD/CAMシステム	自動車, 航空宇宙, および大きなアセンブリ	業界 4.0, デジタルツイン, 高精度の製造

CNC加工に最適なCADファイル形式

適切なCADファイル形式は、CNCワークフローを作成または壊すことができます. 最も信頼できる4つの形式, ほとんどの業界のサポートと忠実度から, 最も使いやすい, 以下に、彼らが現場で輝かせるものとリストされています.

1. ステップ (.STP / .ステップ)

業界のニュートラル3D形式, ステップ, 完全なソリッドモデルのジオメトリと高レベルの設計意図を搭載しています (アセンブリ, PMI, 材料). このような転送の信頼性は、ほぼすべての主要なCADおよびCAMシステムがステップをサポートするため可能です. AP214またはAP242は、構成および製品データ管理機能を導入します, また、AP242はモデルベースの定義もサポートしています (GD&3Dモデルに埋め込まれたTおよびPMI), CNC加工で最良の結果をもたらします.

2. IGES (.IG / .Iges)

ステップはIGESよりも前のものです, しかし、単純なジオメトリ交換に役立ちます, 特にレガシーまたは高度に専門化されたカムセットアップで. 翻訳により、パラメトリック機能が削除されます, アセンブリ構造, そして隠された体. ワイヤーフレーム, 表面パッチ, 基本的な固形物を処理できます, しかし、翻訳でこれを失う可能性があります.

ここでの問題は、IGESがステップを読んでいない古いマシンやソフトウェアを操作するときに使用しても問題ありません, その後、ツールパスにコミットする前に、固体体を確認する必要があります.

3. 傍座骨 (.x_t / .x_b)

多くの高度なCADシステムをサポートする幾何学モデリングカーネル (シーメンスnx, ソリッドエッジ, SOLIDWORKS, 等) 傍観的です. Parasolidファイルはネイティブカーネルファイルです, その結果、複雑な機能が最も忠実になります, ブール操作を含む, フィレ, ロフト, と正確な数学. これらのCADパッケージのいずれかで多くの時間を費やし、.x_tまたは.x_b入力が受け入れられているCam Toolchainを使用する場合、Parasolidは無敵です。.

4. ネイティブCADファイル

すべての主要なCADベンダーが使用する部品形式は独自です (sldprt (SOLIDWORKS), ipt (Autodesk Inventor), キャットパート (カティア), PRT (PTCだと思います), 等々). これらのファイルは、生態系の内部に住んでいます, 完全な機能履歴があります, スケッチ, およびメタデータ, 継続的なデザインの編集を可能にします. 残念ながら, ほとんどのCAMシステムには、ニュートラルな輸入が必要です, したがって、機械加工する前に通常はステップまたは傍観的にエクスポートします. 将来の改訂のために後でそれらを必要とするかもしれないので、あなたのネイティブマスターを決して捨てないでください.

CADファイルをCNCファイル形式に変換する方法

CADモデルをCNC対応形式に変換するプロセスの段階には、デザインのエクスポートまたはニュートラル交換ファイルへの変換が含まれます (例えば, ステップ, IGES, 傍座骨) そして、実際のマシンコードを提供するCAMソフトウェアにインポートする (Gコード). ステップバイステップの概要を次に示します:

1. ネイティブCADモデルを準備します

• 未使用のスケッチを削除します, 建設ジオメトリを非表示または削除します, 製造には必要ない機能を抑制します, ジオメトリをクリーンアップします.
• デザインがミリメートルまたはインチであることを確認してください; CADモデルが使用する実際のCNCに必要なものと一致することを再確認する.

2. ニュートラル形式へのエクスポート

• に移動します ファイル → ASを保存します (またはエクスポート) CADアプリケーションで 保存することを選択します ニュートラル形式として, ステップなど (.stp/.step), IGES (.Igs/。), または内腹部 (.x_t/.x_b).

• 許容設定を締めます: ほとんどの輸出業者は、脊索動物と角度の許容範囲を指定することができますが, 許容範囲がきつくなります, ファイルサイズが大きいほど. 精密部品用, バランスを目指してください (例えば, 0.01 MMコードの高さ).
• 必要であれば, メタデータを含めます: ステップAP242は、変化するジオメトリのみをサポートします, したがって、PMIをエクスポートすることはできません (寸法, GD&T) 重要な製造メモをCAMソフトウェアに通知するために必要. このデータを利用可能にするには、PMIエクスポートを有効にする必要があります.

3. エクスポートされたファイルを検証します

• エクスポートを開くことができます ステップ/igesファイル で ニュートラルビューアー (Freecad, edrawings, またはCADソフトウェア自体), しかし, それは不可欠です ジオメトリの完全性を確認します: 顔がない場合, 逆標準的, またはステッチされていない表面.
• 物事が機能しない場合, エクスポート許容値を変更するか、フォーマットを変更します (例えば, IGESからステップまで).

4. CAMソフトウェアにインポートします

• しかし, チュートリアルのために, ニュートラルCADファイルをCAMパッケージにロードします (融合 360, Mastercam, SolidWorks Cam, hsmworks, 等).
• 在庫の寸法とオリエンテーションは、株価と作業のオフセットを再割り当てする (例えば, G54) 定義されています.
• CAMツールが自動的に検出されない場合, 識別子を再適用します (穴, ポケット, スロット).

5. ツールパスとポストプロセスを生成します

• インポートされたジオメトリに基づいています, フライス操作またはターニング操作を作成できます (荒れ, 仕上げ, 掘削).
• ガウジを確認してください, 衝突, または、ツールパスをシミュレートすることによる到達可能性の問題.
• CAMソフトウェアのポストプロセッサは、特定のCNCコントローラー用にフォーマットされているG -Codeをエクスポートできます (ファナック, ハース, ハイデンハイン, 等).

6. オプション: バッチまたは自動変換

• 大量の仕事をしている場合や繰り返しの仕事をしている場合, CAD APIを介してステップファイルにスクリプト化されたエクスポート (SolidWorksマクロ, nxou, またはフリーパのPythonスクリプト,たとえば、r t) スクリプトと自動化ステップまたは傍観的な生成を自動化するのが楽しい場合があります.
• いくつかのサードパーティツール (例えば, CAD交換器, Datakit) 多数の形式でバッチ翻訳機能を提供します.

最新のCNCソフトウェアの追加のサポート形式

上記の形式に加えて, 最新のCNCソフトウェアで私たちを支援するいくつかの形式があります.

• Xt-brep with jt: 表示と共有に適した軽量ファイル.
• Autodesk Inventorファイル (.ipt, .標的): AutodeskのCAMツールで完全にサポートされています.
• Dassault Ecosystem Catia V5ファイルシステム: 航空宇宙に最適です, 特に.
• PTCスイート付き, CREOパラメトリックで最適ですファイル: 強力なモデリング機能.
• CNCアプリケーション: 非常に堅牢です, Siemens NXとSolidWorksでよく使用されます

CNC加工における2D技術図面の重要性

これが状況です: 完璧な3Dモデルがある場合でも:

• 許容範囲とスレッドの指定
• 幾何学的次元と耐性 (GD&T)
• チャンファーなどの機能を作成します, 深さ, そして、より明確に仕上げます
• アセンブリのメモ, 検査, または後処理

結論

CNC加工に適したCADファイル形式を選択するとき, それは単なる技術的な決定以上のものです - それはあなたのデザインがあなたが意図した方法で生き返らせることを保証する方法です. StepやIGEなどの形式があり、それらの普遍性と互換性のために広く使用されています;y, しかし, 両方の形式の長所と短所を調べることによって, 製造には大きな利点があります.

簡単なブラケットまたは複合航空宇宙コンポーネントをエクスポートしている場合, 成功は、CADファイル形式をCNC要件に一致させる能力に依存して、精度を確保する, 効率, そして成功.

よくある質問

1. CNCの機械加工のためにこのファイルを保存または保存するにはどうすればよいですか?

ステップ (.stpまたは.step) フォーマットは、CNCの機械加工に最も使用され、信頼できるものです.

2. CNC加工に使用できるSTLファイルが用意されていますか?

はい, 技術的に, しかし、STLファイルは彼らには何の精度もありませんでした - それらは3D印刷にはるかに優れていました. パラメトリックおよび製造データは除外されます.

3. StepとIGESファイルは互いにどのように異なりますか?

より多くのメタデータは、表面モデリングとソリッドモデリングの両方でステップファイルに保存できます. それは古く、ほとんどがigesの表面とワイヤーフレームで構成されています.

4. ネイティブCADファイルの場合は、CNCの機械加工に適していますか?

加工目的, それらは、ステップやIgesなどの中立形式に変換する必要があります, しかし、内部使用に最適です.

5. CADファイルをCNC使用のためにそのような形式に変換することは可能ですか?

ファイルをファイルのタイプのステップにエクスポートします, IGES, または、CADソフトウェアのエクスポート機能を使用した傍観的. CAMソフトウェアとの互換性を確認してください.

6. すでに3Dモデルを所有している場合は、まだ2D図面を生成する必要がありますか?

はい, 2D図面には、公差などの詳細が含まれます, スレッド, そして、3Dモデルで完全には明白ではないかもしれない機械加工メモ.