La lavorazione CAD ha fatto evolvere i processi di produzione. Questo processo fornisce buone capacità di progettazione, operazioni efficienti e risultati accurati. Oggi esamineremo le basi della lavorazione CAD, i suoi usi industriali, i vantaggi e il miglior software CAD disponibile.
Che cosa è la lavorazione CAD
La lavorazione CAD è la combinazione di progettazione assistita da computer (CAD) e produzione assistita da computer (CAMERA) software per realizzare parti di precisione su macchine CNC. Il software CAD inizia con la generazione di modelli dettagliati. I modelli passano poi al software CAM per convertire i modelli in direttive specifiche per la macchina. Queste direttive vengono poi utilizzate dalle macchine CNC come guide per trasformare la materia prima in un prodotto finito con una precisione millimetrica.
Componenti principali della lavorazione CAD
Nella lavorazione CAD ci sono solitamente tre componenti principali che lavorano insieme. Questi sono il software CAD, il software CAM e le macchine CNC.
Software CAD
I modelli digitali delle parti da creare sono realizzati con software CAD. I software CAD di nuova generazione consentono la creazione di progetti 2D e 3D con specifiche e dimensioni precise. E attraverso il modellazione parametrica e strumenti di simulazione nel software CAD consentono di verificare i progetti prima della produzione effettiva.
Software CAM
Il software CAM converte i progetti CAD in istruzioni G-code per macchine CNC. Il software trova anche le giuste velocità di taglio, percorsi utensile e velocità di avanzamento. Tutti questi calcoli aiutano a garantire una produzione efficiente dei componenti.
Macchine CNC
Si tratta di macchine automatizzate che utilizzano istruzioni del computer (codice G) per creare parti fisiche. Ne esistono di molti tipi, dalle fresatrici alle fresatrici ai torni. Ogni tipo esegue diverse azioni di produzione. Il pannello di controllo di queste macchine interpreta il codice G e guida i movimenti dell'utensile da taglio su più assi per creare la parte desiderata.
Processo completo di lavorazione CAD
Fase 1: Creazione del modello CAD
I primi progetti 2D o 3D vengono creati utilizzando software CAD. Questi modelli digitali devono includere tutti i tipi di dettagli, tra cui tolleranze, caratteristiche e dimensioni. Una volta completato il progetto, serve come guida per le fasi di produzione successive.
Fase 2: Conversione del modello CAD in programma CNC
In questa fase, il software CAM elabora il modello CAD completato e genera il codice G. Questo codice G guida la selezione dell'utensile, la velocità di taglio e i movimenti delle parti della macchina CNC. Inoltre, questo software determina anche il percorso utensile più efficace per migliorare le prestazioni della macchina.
Fase 3: Impostazione della macchina CNC
Dopo la generazione del codice G, inizia la fase di configurazione della macchina. In questa fase i tecnici montano il pezzo, installano gli utensili da taglio corretti e si assicurano del corretto allineamento degli utensili. Ulteriori preparazioni includono il controllo del livello del refrigerante, la pulizia della macchina e l'allineamento del sistema di coordinate della macchina in base ai punti di riferimento del modello CAD.
Fase 4: esecuzione del programma CNC
La prova di prova viene eseguita prima per rilevare possibili collisioni e garantire un movimento sicuro dell'utensile prima di realizzare il prodotto effettivo. Dopo la verifica, le macchine CNC producono la parte in base al codice G. Le macchine mantengono il controllo automatico dei cambi utensile, della velocità di avanzamento e delle velocità di taglio durante tutto il processo di produzione.
Ultimo passaggio: controllo qualità e post-elaborazione
In questa fase vengono controllate la qualità della finitura superficiale della parte e la sua accuratezza costruttiva. Vengono quindi sottoposte a operazioni di finitura o trattamenti superficiali come la lucidatura per soddisfare i requisiti di progettazione specificati.
Formati standard per i file CAD
Esistono tre tipi di file CAD, ognuno dei quali ha un suo utilizzo nel processo di produzione.
Formati di file CAD nativi
I formati CAD nativi sono specifici di alcune piattaforme software CAD. Tra queste rientrano CATPart per CATIA, SLDPRT per SolidWorks e IPT per Autodesk Inventor. Tutte le funzionalità di progettazione originali vengono conservate e sono disponibili capacità di modifica complete in questi formati nativi.
Formati di file CAD del kernel
Questi formati derivano da kernel di modellazione geometrica come Parasolid e ACIS. Il software costruito sui loro kernel corrispondenti funziona meglio con loro e sono eccezionali nel gestire dati geometrici complessi. Esempi comuni sono i file SAT utilizzati per sistemi basati su ACIS e i file X_T per piattaforme basate su Parasolid.
Formati di file CAD neutri
Lo scambio di dati tra diversi sistemi CAD è possibile in formati neutri. I formati neutri più ampiamente utilizzati sono IGES e STEP. Geometria, proprietà dei materiali e topologia sono supportate dai file STEP, mentre IGES supporta sia la geometria 2D che 3D con attributi di base.
Vantaggi del CAD nella lavorazione CNC
- Le macchine CNC guidate da CAD forniscono una straordinaria accuratezza delle caratteristiche dei pezzi entro i micron. E questa accuratezza riduce i difetti di fabbricazione e garantisce una qualità uniforme nella produzione di massa.
- CAD simulazione gli strumenti individuano potenziali problemi prima che inizi la produzione. Questa caratteristica riduce gli errori di fabbricazione e consente di determinare percorsi di taglio migliori che riducono lo spreco di materiale.
- Con il software CAD puoi creare geometrie difficili e parti complesse che non erano possibili con i metodi tradizionali. E questo ambiente digitale consente anche di testare più iterazioni prima della produzione e rapide revisioni del design.
- I sistemi CAD richiedono una riprogrammazione minima per le modifiche di progettazione. Quindi puoi facilmente apportare modifiche di progettazione e soddisfare particolari esigenze di produzione.
- I clienti e i team possono lavorare insieme in tempo reale tramite una piattaforma CAD basata su cloud. Questa piattaforma rende rapida la condivisione dei modelli e la ricezione di feedback dai clienti. Ciò velocizza le approvazioni dei progetti, riducendo i ritardi di produzione e rafforzando inoltre le relazioni con i clienti.
- L'automazione digitale della lavorazione CAD riduce gli interventi umani e quindi aumenta la velocità del processo di produzione. I file CAD vengono trasferiti direttamente alle macchine CNC, il che riduce notevolmente i tempi di produzione e consente alla macchina di funzionare ininterrottamente con pochissime pause.
Applicazioni della lavorazione CAD
Il progresso della lavorazione CAD ha cambiato il processo di produzione in molti settori, tra cui:
Edilizia e architettura
Il CAD è utilizzato dagli architetti per progettare parti di edifici e componenti strutturali. Il CAD consente inoltre di generare modelli completi per parti prefabbricate in modo che possano adattarsi perfettamente in loco. Ciò riduce lo spreco di materiale e aumenta l'efficienza della costruzione.
Produzione di parti mediche
Nel campo medico, il CAD viene utilizzato per progettare strumenti chirurgici, protesi e impianti molto precisi. Consente inoltre la fabbricazione di dispositivi su misura per singoli pazienti. L'accuratezza del CAD è fondamentale per la sicurezza dei dispositivi medici.
Automobili
La lavorazione CAD è utilizzata dai produttori di automobili per realizzare componenti di trasmissione, parti di motore, pannelli della carrozzeria e molto altro. Questa tecnologia consente progetti molto precisi di parti complicate come scatole del cambio, blocchi cilindri e pistoni.
Costruzione di stampi
La tecnologia CAD consente ai progettisti di progettare geometrie di stampi complesse con elevata precisione. Questa precisione è fondamentale per la produzione di parti ripetibili e di alta qualità nei settori della lavorazione dei metalli e della plastica
Industria aerospaziale
Le aziende aerospaziali si affidano alla lavorazione CAD per creare parti critiche con tolleranze strette. Pannelli strutturali, carrello di atterraggio e pale di turbina sono realizzati con questa tecnologia. Ciò consente anche di simulare proprietà aerodinamiche molto importanti per le prestazioni degli aeromobili. L'aereo 777 della Boeing è il primo aereo passeggeri progettato completamente tramite sistemi CAD.
Prototipazione
Il processo di prototipazione è semplificato dal CAD. I modelli 3D possono essere progettati e modificati rapidamente e poi prodotti come prototipi fisici utilizzando macchine CNC. Ciò consente l'identificazione e la risoluzione tempestive dei problemi di progettazione, riducendo i tempi di sviluppo complessivi e i costi del prodotto finale..
Famoso software CAD
1. SOLIDWORKS
SOLIDWORKS è utilizzato da milioni di progettisti e ingegneri di prodotti in tutto il mondo. È uno strumento molto potente per creare modelli 3D. Ha delle funzionalità potenti per la produzione di complessi assemblaggi e componenti. Il software ha anche degli strumenti di simulazione che aiutano a testare i progetti prima della produzione effettiva.
2.Siemens NX
Unigraphics, ora nota come Siemens NX, è un CAD/CAE/Suite software CAM. È fondamentalmente nota per le sue capacità nella lavorazione multiasse e nella modellazione di superfici.
3.Autodesk AutoCAD
Uno dei software CAD più utilizzati è AutoCAD. Viene utilizzato in tutto il mondo per la progettazione 2D e 3D, ma in particolare per il disegno 2D. AutoCAD è molto versatile e viene utilizzato da una moltitudine di settori, dall'architettura alla produzione.
4.Autodesk Fusion 360
Fusion 360 è una piattaforma basata su cloud che combina le funzionalità di CAE, CAD e CAM. È famosa per le sue funzionalità collaborative e la sua interfaccia user-friendly.
5. Autodesk Inventor
Un altro prodotto Autodesk dedicato alla progettazione e simulazione meccanica 3D è Inventor. In particolare, è molto efficace nella costruzione di assiemi complessi e nella stesura di documentazione ingegneristica dettagliata.
6. CATIA
Dassault Systèmes ha sviluppato CATIA, una suite software 3D multipiattaforma. È ampiamente utilizzata in quei settori in cui è richiesta una progettazione di parti complicate, come automotive, aerospaziale, ecc. Fornisce potenti strumenti per la gestione di grandi assiemi e la modellazione di superfici.
Per riassumere
La produzione moderna è stata rivoluzionata dalla produzione automatizzata e dalle funzionalità di progettazione digitale della lavorazione CAD. Questa tecnologia combina macchinari CNC avanzati con software potenti per offrire prestazioni straordinarie nella creazione di parti molto complicate. Se vuoi anche produrre parti di precisione con specifiche esatte Contattaci at Richconn e usufruire dei loro servizi CAD specialistici.
Domande Frequenti
Cosa fa una macchina CAD?
La macchina CAD viene utilizzata per creare modelli digitali 2D o 3D di prodotti. Ciò consente al progettista di visualizzare e modificare il suo design prima della produzione.
Le macchine CAD/CAM possono adattarsi a geometrie complesse nella progettazione del prodotto??
Sì, i moderni sistemi CAD/CAM possono gestire progetti complessi e forme complicate per produrre parti sofisticate.
Qual è la relazione tra i sistemi CAD e le macchine CNC per le regolazioni in tempo reale??
I sistemi CAD creano il codice G che le macchine CNC interpretano per creare parti fisiche. Inoltre, alcuni sistemi più recenti consentono modifiche in corso d'opera basate sul feedback dei sensori durante il processo di lavorazione CNC.
Perché il riconoscimento delle caratteristiche è importante nella lavorazione CAD?
Particolari elementi di design vengono identificati tramite il riconoscimento delle feature. Ciò automatizza la creazione del percorso utensile e ottimizza il processo di lavorazione complessivo.
Come possiamo preparare il file CAD per la lavorazione CNC?
Per prima cosa esporta il tuo file CAD in un formato compatibile con CNC come IGES o STEP. Quindi rimuovi tutti i livelli non essenziali e assicurati che tutte le dimensioni siano corrette.
