In der modernen Fertigung haben CNC-Maschinen manuelle Maschinen in den meisten Anwendungsbereichen ersetzt. Computergesteuerte Maschinen können Teile mit hoher Präzision bearbeiten, wodurch die Maschinenbediener Zeit sparen und die Genauigkeit gewährleistet wird.
Da CNC-Maschinen traditionelle Maschinen ersetzt haben, sind CAD-Dateien an die Stelle von technischen Zeichnungen als primäre Quelle für Bearbeitungsanweisungen getreten . Technische Zeichnungen sind zwar weiterhin für menschliche Maschinenbediener nützlich, aber CAD-Dateien enthalten die digitalen Informationen, die an die Maschine übertragen werden.
Unsere CNC- Bearbeitungszentren können vieles, aber Ihre Handschrift können sie nicht lesen.
Dieser Artikel dient als grundlegende Anleitung zu CAD-Dateien für die CNC-Bearbeitung und hilft Ihnen bei der Erstellung einer geeigneten CAD-Datei, die auf unsere Online-Plattform hochgeladen werden kann und dann für die Bearbeitung bereit ist.
Was ist eine CAD-Datei?
Eine CAD-Datei ( Computer-Aided Design ) ist ein digitales Dokument, das Informationen über ein 2D- oder 3D-Modell enthält.
Es spezifiziert hauptsächlich geometrische Abmessungen, kann aber auch Materialeigenschaften und Fertigungsinformationen enthalten.
CAD-Dateien werden mithilfe von CAD-Software erstellt, einer Computeranwendung, die von Ingenieuren, Designern und anderen Fachleuten zur Erstellung von 2D- und 3D-Modellen verwendet wird. CAD-Software bietet gegenüber dem manuellen Zeichnen viele Vorteile, wie z. B. Präzision, Übertragbarkeit und sogar Simulationsmöglichkeiten.
Allerdings müssen CAD-Dateien in das richtige Format exportiert werden, bevor sie von CNC-Maschinen und anderen Fertigungstechnologien verwendet werden können.
Ein typischer Arbeitsablauf sieht folgendermaßen aus:
- Das Ingenieur/DesignerSie entwerfen das Bauteil mithilfe von CAD-Software und exportieren eine neutrale Datei. CAD-Datei.
- Das Maschinist(3ERP) importiert die CAD-Datei in computergestützte Fertigung (CAM)-Software zur Definition der idealen Schnittanweisungen für das Teil, anschließend wird ein CAM-Postprozessor verwendet, um ein G-Code-Datei die von der jeweiligen CNC-Maschine gelesen werden können.
- Das CNC-Maschine(3ERP) liest die G-Code feilt und schneidet die physischer Teil.
Gängige CAD-Dateitypen für die CNC-Bearbeitung
Es gibt verschiedene CAD-Dateiformate, ähnlich wie es verschiedene Bildformate gibt (JPEG, PNG, GIF usw.). Diese Formate wurden zu unterschiedlichen Zeiten für unterschiedliche Zwecke entwickelt.
Zunächst ist es wichtig, den Unterschied zwischen neutralen und nativen CAD-Formaten zu verstehen.
- Neutral or allgemeine CAD-Formate wie STEP und IGES sind standardisierte Formate, die von den meisten CAD- oder CAM-Programmen gelesen werden können. Sie enthalten die wichtigsten geometrischen Informationen über das Modell.
- Ureinwohner CAD-Formate wie PRT und SLDPRT enthalten mehr Informationen als neutrale Dateiformate, darunter den vollständigen Änderungsverlauf des Modells, der alle vom Konstrukteur vorgenommenen Änderungen dokumentiert. Diese Dateien lassen sich jedoch nur mit der Software öffnen, mit der sie erstellt wurden.
Ein häufiger Fehler von Neukunden ist der Versuch, native 3D-CAD-Dateien hochzuladen, die nicht mit unserer CAM-Software und unseren CNC-Maschinen kompatibel sind.
Zum Glück bieten die meisten CAD-Programme die Möglichkeit, Dateien in einem neutralen Format zu exportieren, selbst wenn das Standarddateiformat das native Format ist.
Die folgende Tabelle vergleicht einige der wichtigsten CAD-Dateiformate für die CNC-Bearbeitung.
| Format | Erweiterung | Ureinwohner | Geometrie | Kompatibilität | 3ERP-Upload |
| STEP | .stp, .step | Nein | Vollständig massiv | Alle CAM-Systeme | ✅ |
| IGES | .igs, .iges | Nein | Oberfläche | Die meisten CAM-Systeme | ✅ |
| X_T | .x_t, .x_b | Nein | Vollständig massiv | Die meisten CAM-Systeme | |
| Samstag | .sa | Nein | Vollständig massiv | Die meisten CAM-Systeme | |
| DXF | .dxf | Nein | 2D-Vektor | Die meisten CAM-Systeme | ✅ |
| DWG | .dwg | Ja | 2D-Vektor | Autodesk AutoCAD | |
| PRT | .prt | Ja | Vollständiger Solid-State + Metadaten | PTC Creo, Siemens NX | |
| SLDPRT | .sldprt | Ja | Vollständiger Solid-State + Metadaten | Dassault Solidworks | |
| F3D | .f3d | Ja | Vollständiger Solid-State + Metadaten | Autodesk-Fusion |
STEP ist das nützlichste und am weitesten verbreitete Format und erhält die Geometrie vollständig. IGES ist älter, wird aber immer noch häufig für Oberflächen- und Drahtgittermodelle verwendet. Das Parasolid X_T-Format bietet hohe Präzision und translationsfreie Interoperabilität zwischen Programmen, während das ACIS SAT-Format für den Geometrieaustausch und die Vermeidung von Translationsfehlern geeignet ist.
DXF und DWG sind Vektorformate für 2D-CAD. Die anderen aufgeführten Formate sind nativ und nicht universell.
Empfohlene CAD-Dateien: STEP und IGES
Warum sind STEP und IGES die besten CAD-Dateiformate für die CNC-Bearbeitung?
Kurz gesagt, wir können diese Dateien auf unserer hauseigenen Software und Ausrüstung verwenden, ohne auf Fehler zu stoßen oder weitere Informationen vom Kunden zu benötigen.
Bei der Wahl zwischen IGES und STEP ist STEP das vorzuziehende Format, da es aktueller ist und die vollständige Volumengeometrie beibehält. IGES eignet sich jedoch gut für Oberflächen- und Drahtgittermodelle.
Sonderfall: CAD-Dateien für CNC-Fräsen
Es ist wichtig zu wissen, dass 2D-Vektordateien oft für Arbeiten mit CNC-Fräse, Laserschneider oder Plasmaschneider ausreichen. Diese Maschinen werden häufig für einfache Schneid-, Gravur- oder 2.5D-Bearbeitungen an weichen oder plattenförmigen Materialien eingesetzt.
Zu den Vektor-CAD-Dateiformaten gehören das DWG-Format von AutoCAD und das universelle DXF-Format.
2D-Technische Zeichnungen in der CNC-Bearbeitung
Zwar übernehmen CAD-Dateien heute die meisten Funktionen, die früher 2D-Zeichnungen hatten, dennoch empfiehlt 3ERP die Einreichung einer technischen Zeichnung.
Dies liegt daran, dass Sie in Ihrer technischen Zeichnung Fertigungsdetails angeben können, die in der CAD-Datei nicht (oder nicht vollständig) enthalten sind. Dazu gehören beispielsweise Toleranzen, Bohrungspositionen und Anweisungen zur Oberflächenbearbeitung.
Kurz gesagt, ermöglicht eine technische Zeichnung dem Konstrukteur, dem Maschinisten genau zu erklären, was er will, anstatt ihm nur eine Form vorzugeben.
Wie man CAD-Dateien für die CNC-Bearbeitung vorbereitet
Die CAD-Konstruktion für CNC-Bearbeitungen erfordert die Einhaltung der Prinzipien der fertigungsgerechten Konstruktion (Design for Manufacturing, DfM). Tipps zur Konstruktion Ihrer CNC-Teile finden Sie in unserem Leitfaden zur CNC-Bearbeitungskonstruktion.
Die Vorbereitung Ihrer fertigen CAD-Datei für die CNC-Bearbeitung bedeutet, das Projekt in einem CNC-Dateiformat zu exportieren, das von CAM-Software gelesen werden kann – typischerweise eine STEP- oder IGES-Datei.
Dieser Prozess ist in der Regel unabhängig von der verwendeten CAD-Software gleich:
- Klicken Sie in der oberen linken Ecke des Bildschirms auf „Datei“.
- Wählen Sie im Menü die Option „Exportieren“.
- Navigieren Sie zu STEP oder IGES und klicken Sie darauf.
- Benennen Sie die Datei.
- Klicken Sie auf Exportieren.
Ist der Export nicht möglich, ist die Geometrie des Bauteils möglicherweise ungültig. Beispielsweise können nicht verbundene Flächen ohne entsprechendes Volumen nicht als STEP-Datei exportiert werden.
Ein weiteres mögliches Problem ist, dass einige kostenlose Versionen von CAD-Software den Export in ein universelles Format nicht zulassen.
Wenn Sie sich bezüglich Ihres CAD-Dateiformats unsicher sind oder Probleme auftreten, wenden Sie sich an 3ERP.
Bereit, Ihr Modell hochzuladen? Entdecken Sie unsere CNC-Bearbeitungsdienstleistungen oder fordern Sie noch heute ein Angebot an.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Welche CAD-Dateiformate erhalten die Geometrie am besten für das Fräsen?
Für das CNC-Fräsen ist STEP der Industriestandard für 3D-Geometrie, der für glatte Kurven und Oberflächen sorgt.
Welches CAD-Dateiformat unterstützt komplexe Oberflächen für CNC-Bearbeitung?
IGES wurde speziell für die Übertragung von Oberflächendaten und Drahtmodellen entwickelt und eignet sich daher gut für komplexe Oberflächen. STEP bleibt jedoch der Industriestandard unter den CNC-Dateiformaten und bewahrt die meisten Details.
Was ist eine STEP-Datei?
Eine STEP-Datei ist eine neutrale 3D-CAD-Datei, die exakte mathematische Daten (NURBS) verwendet, um gekrümmte Oberflächen zu erhalten.
Das Akronym steht für Standard für den Austausch von Produktmodelldaten.
Warum gilt STEP als Standardformat für die CNC-Bearbeitung?
Die meisten Ingenieure wählen für die CNC-Bearbeitung das STEP-Dateiformat, da es ein neutrales Dateiformat ist, das die Geometrie von Festkörpern mit ihren mathematischen Beschreibungen vollständig beibehält. STEP-Dateien können von allen CAM-Programmen gelesen werden.
Ist STL für hochpräzise CNC-Bearbeitungsaufgaben geeignet?
STL ist ein Dreiecksnetzformat, das häufig im 3D-Druck verwendet wird. Es eignet sich nicht für die CNC-Bearbeitung, da es echte Kreisbögen und Kreise durch flache Polygone ersetzt. Für die CNC-Bearbeitung sind exakte mathematische Beschreibungen erforderlich, um die Fertigungsgenauigkeit zu gewährleisten.
Andere 3D-Druckformate wie OBJ sollten ebenfalls vermieden werden.
Eignet sich DXF gut für Laserschneiden und CNC-Fräsen?
Ja, DXF-Dateien eignen sich gut für Laserschneiden, CNC-Fräsen und andere Fertigungstechnologien und werden hauptsächlich für das 2D/2.5D-Profilschneiden von Blechmaterialien verwendet. Sie speichern Vektorgeometrie mit exakten Maßen.
DXF-Dateien sind neutral (nicht nativ) und können von den meisten CAM-Systemen gelesen werden.
Welches CAD-Dateiformat eignet sich am besten für das Outsourcing von CNC-Fertigung?
Wenn Sie Ihr 3D-Modell an einen digitalen Hersteller oder einen CNC-Dienstleister wie 3ERP senden, müssen Sie ein neutrales Format wie STEP oder IGES verwenden.
Ihre CAD-Software speichert Dateien möglicherweise standardmäßig in einem nativen Format wie PRT oder SLDPRT. Sie sollten Ihr Modell jedoch in einem neutralen Format exportieren, wenn Sie es an Dritte senden.
Ist PDF jemals ein akzeptables CAD-Dateiformat für CNC-Anwendungen?
PDFs können als Dateiformat für Ihre technische Zeichnung verwendet werden, die Baupläne, Toleranzen, Materialspezifikationen, Oberflächenbeschaffenheiten und andere Informationen enthält.
Allerdings ist die technische Zeichnung nur für das menschliche Auge bestimmt; Sie müssen uns zusätzlich eine STEP- oder IGES-Datei zur Verfügung stellen, die von unserer CAM-Software gelesen werden kann.
