إذا كنت أخصائي شراء أو مهندس منتج, أنت تعلم أن الدقة والكفاءة تصنعان في التصنيع. تصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) هو العمود الفقري لآلات CNC الحديثة, تحويل الأفكار إلى أجزاء ملموسة بدقة لا مثيل لها. هذا الدليل يكسر كل ما تحتاج إلى معرفته حول CAD لل CNC-من الأساسيات إلى التطبيقات الواقعية-بحيث يمكنك تبسيط سير العمل وتجنب أخطاء مكلفة.
1. ما هو CAD, ولماذا يهم تصنيع CNC?
CAD (تصميم بمساعدة الكمبيوتر) هي عملية الإنشاء, تعديل, وتحسين النماذج الرقمية باستخدام البرامج المتخصصة. على عكس الرسومات التقليدية المرسومة باليد, يتم تعريف نماذج CAD بواسطة المعلمات الهندسية والعددية الدقيقة, جعلها مثالية لآلات CNC (الذي يعتمد على الدقة وصولاً إلى 0.001 بوصات).
الفوائد الرئيسية لـ CAD لـ CNC
- تقليل الأخطاء: غالبًا ما يكون للرسومات اليدوية عنيفات, لكن أدوات CAD مثل مشكلات علم Solidworks قبل التصنيع.
- مدخرات الوقت: يمكن ضبط طراز CAD ثلاثي الأبعاد في دقائق - لا حاجة لإعادة رسم التصميمات بأكملها.
- محاكاة: اختبر كيفية أداء الأجزاء تحت الضغط (على سبيل المثال, مكون جسر) باستخدام أدوات محاكاة CAD, ضمان تلبية معايير الصناعة.
مثال في العالم الحقيقي
تستخدم شركة تصنيع السيارات SolidWorks CAD Software لتصميم معدات النقل. من خلال محاكاة دوران الترس في CAD, حدد المهندسون بقعة ضعيفة في التصميم. قاموا بتعديل سمك الترس في نموذج CAD, واستمر الجزء النهائي من CNC 20% أطول في اختبارات المتانة مقارنة بالتصميم اليدوي الأصلي.
2. تنسيقات ملفات CAD نموذجية لآلات CNC: أي واحد يختار?
لا تعمل جميع ملفات CAD كما هي مع آلات CNC. يضمن التنسيق الصحيح نقل التصميم الخاص بك بدقة من CAD إلى CNC. فيما يلي مقارنة بين التنسيقات الأكثر شيوعًا, مع البيانات المتعلقة بالتوافق واستخدام حالات الاستخدام.
| شكل | الاسم الكامل | التوافق | الأفضل ل | معدل الخطأ (مقابل. يدوي) |
| .DWG | رسم | عالي (Autodesk, Solidworks) | 2D/3D الأجزاء الميكانيكية | 5% أدنى |
| .DXF | رسم تنسيق تبادل | عالمي (يعمل مع جميع أدوات CAD) | مشاركة التصميمات مع أطراف ثالثة | 3% أدنى |
| .STL | مجسم | ممتاز للطباعة ثلاثية الأبعاد/النماذج الأولية CNC | نماذج أولية سريعة (على سبيل المثال, أقواس بلاستيكية) | 2% أدنى |
| .خطوة | معيار تبادل بيانات نموذج المنتج | iso-standard (جميع أدوات CAD/CNC الرئيسية) | التجميعات المعقدة (على سبيل المثال, أجزاء الفضاء) | 1% أدنى |
| .مع | تصميم | قوية للهندسة المعمارية/البناء | مشاريع واسعة النطاق (على سبيل المثال, بناء إطارات) | 4% أدنى |
نصيحة للمهندسين
يستخدم .خطوة الملفات للآلات CNC للأجزاء الحرجة (مثل مكونات الفضاء) لأنها عريضة ISO وتجنب فقدان البيانات عند الانتقال بين برامج CAD مختلفة. للنماذج الأولية السريعة, .STL أسرع ويعمل بسلاسة مع معظم طابعات CNC ثلاثية الأبعاد.
3. كيف يتصل CAD بآلات CNC: سير عمل CAD-CAM-CNC
CNC (التحكم في الحاسوب العددي) لا تقرأ الآلات ملفات CAD مباشرة - فهي بحاجة G-Code (التعليمات الرقمية لحركة الأدوات). الجسر بين CAD و CNC هو كام (التصنيع بمساعدة الكمبيوتر) برمجة. إليك سير العمل خطوة بخطوة:
- التصميم في CAD: إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد (على سبيل المثال, قوس معدني) استخدام برامج CAD مثل AutoCAD أو SolidWorks.
- تحويل إلى G-Code مع CAM: أدوات الكاميرا (على سبيل المثال, الانصهار 360 كام) تحليل نموذج CAD وإنشاء G-Code-وهذا يخبر آلة CNC أين يمكن قطعها, حفر, أو طاحونة.
- تصنيع CNC: يتبع آلة CNC رمز G لتشكيل المادة (على سبيل المثال, الألومنيوم, فُولاَذ) في الجزء الأخير.
لماذا تعتبر رمز G اليدوي فكرة سيئة
كتابة G-code باليد تستغرق وقتًا طويلاً ومحفوفًا بالمخاطر. أ 2024 وجد مسح لشركات التصنيع ذلك:
- يدوي G-Code يأخذ 5x أطول لإنشاء رمز تم إنشاؤه بواسطة CAM.
- يدوي G-Code يحتوي على ملف 15% معدل خطأ أعلى, مما يؤدي إلى مواد ضائعة (متوسط التكلفة: $200 لكل جزء فاشل).
مثال سير العمل
يقوم مهندس المنتج بتصميم مسمار مخصص في أوتوكاد (CAD). يقومون بتصدير ملف .step إلى الانصهار 360 كام, الذي يولد G-Code لمطحنة CNC 5 محاور. تستخدم آلة CNC رمز G لقطع الترباس من الفولاذ المقاوم للصدأ-كل ذلك في 30 دقائق, مع أخطاء الصفر.
4. منظور Yigu Technology على CAD لمشهية CNC
في Yigu Technology, لقد دعمنا مئات الشركات المصنعة في تحسين سير عمل CAD-CNC. نعتقد CAD ليست مجرد أداة تصميم - إنها رصيد استراتيجي لتقليل أوقات الرصاص وتحسين جودة الجزء. غالبًا ما يتحول عملاؤنا من .DWG إلى ملفات .step لمشاريع CNC, قطع نفايات المواد بواسطة 12% في المتوسط. نوصي أيضًا بربط CAD باستخدام أدوات CAM المستندة إلى مجموعة النظراء لتمكين التعاون في الوقت الفعلي بين فرق التصميم والآلات. لأخصائيي المشتريات, يضمن الاستثمار في آلات CNC المتوافقة مع CAD المرونة طويلة الأجل-يمكنك العمل مع أي شركة تصميم, بغض النظر عن برامجهم.
التعليمات:
1. هل يمكنني استخدام أي برنامج CAD لآلات CNC?
معظم برامج CAD (على سبيل المثال, Solidworks, أوتوكاد, الانصهار 360) يعمل مع آلات CNC, لكن تأكد من تصديرها إلى تنسيقات .dxf من أجل التوافق. تجنب أدوات CAD المتخصصة التي لا تدعم التنسيقات القياسية - يمكن أن تسبب فقدان البيانات.
2. كيف يمكنني إصلاح ملف CAD الذي لن يتم تحميله في جهاز CNC الخاص بي?
أولاً, تحقق من تنسيق الملف (استخدم. الخطوة للحصول على أفضل النتائج). إذا استمرت القضية, استخدم أداة مجانية مثل Autodesk DWG TrueView لإصلاح الملفات التالفة. للنماذج المعقدة, تبسيط تصميم CAD (على سبيل المثال, إزالة التفاصيل غير الضرورية) قبل التصدير إلى كام.
3. هل 3D CAD أفضل من 2D CAD للآلات CNC?
نعم, لمعظم الأجزاء. 3تتيح لك نماذج D CAD محاكاة مسارات الأدوات في برنامج CAM, تقليل خطر الاصطدام بين أداة CNC والمواد. 2لا يزال D CAD مفيدًا للأجزاء البسيطة (على سبيل المثال, غسالات مسطحة), لكن ثلاثي الأبعاد ضروري للمكونات المعقدة مثل التروس أو أجزاء المحرك.
