En el pasado, los diseñadores tenían herramientas limitadas a su disposición, como papel y lápices, para crear dibujos de piezas. Sin embargo, la introducción e implementación de Diseño asistido por computadora (CAD) El software revolucionó los procesos de diseño y producción de la industria manufacturera. Se ha convertido en la norma en el diseño y la producción mecánica, ya que automatiza en gran medida el proceso de dibujo y mejora la precisión.
El modelado CAD finalmente se integra con el Mecanizado CNC operaciones, lo que permite la simulación del movimiento de la pieza de trabajo a través de este proceso de fabricación. Hoy en día, la mayoría de los fabricantes en la industria del diseño y la producción utilizan CAD 3D como herramienta principal. Pero si se enfrenta a la decisión entre el software CAD 2D y 3D, este artículo lo ayudará a tomar una decisión informada al presentar las diferencias entre los dibujos CAD 2D y 3D y lo guiará hacia la solución ideal.
¿Qué es CAD 2D?
El dibujo 2D CAD (diseño asistido por computadora) es una tecnología que permite a los diseñadores e ingenieros crear dibujos técnicos bidimensionales de estructuras o objetos físicos.
El dibujo CAD 2D se utiliza en el mecanizado CNC para crear los archivos de diseño necesarios para fabricar piezas con máquinas CNC. El dibujo CAD 2D puede incluir medidas y dimensiones precisas, que son esenciales para crear programas CNC precisos. Las máquinas CNC utilizan estos programas para controlar las herramientas de corte y producir una pieza que coincida con las especificaciones exactas del dibujo CAD. La exactitud y la precisión proporcionadas por el software de dibujo CAD 2D ayudan a reducir los errores que pueden resultar de los dibujos manuales y aumentan la velocidad a la que se pueden mecanizar las piezas. Esto hace que el dibujo CAD 2D sea una herramienta esencial para la industria manufacturera, donde la precisión y la exactitud son muy valoradas.
Los principales formatos de dibujos CAD 2D son:
- DWG (Base de datos de dibujos de AutoCAD)
- DXF (Formato de intercambio de dibujos)
- DWF (Formato de Diseño Web)
¿Qué es CAD 3D?
El dibujo CAD en 3D es la creación y representación de un modelo o diseño en 3D utilizando un software de diseño asistido por computadora (CAD). Este tipo de dibujo permite a un ingeniero o diseñador crear una representación digital de un objeto con dimensiones, formas y características precisas.
En el mecanizado CNC, los dibujos CAD en 3D se utilizan para programar la máquina CNC para crear un objeto físico. El modelo 3D se importa al software de la máquina CNC y la máquina usa la información para guiar las herramientas de corte y crear el objeto físico.
El dibujo CAD en 3D beneficia al mecanizado CNC de:
- Crear formas y diseños complejos que serían difíciles o imposibles de crear manualmente.
- Mejorar la exactitud y la precisión en los procesos de fabricación mediante la automatización de la creación de piezas.
- Agilizar el proceso de desarrollo de productos al reducir el tiempo y el costo asociados con los tradicionales creación de prototipos y métodos de producción.
- Permitir que los cambios de diseño se incorporen fácilmente en el proceso de fabricación.
Los principales formatos de archivo para dibujos CAD en 3D son:
- STL (STéreoLitografía)
- DWG (Dibujo)
- OBJ (Objeto)
- 3DM (rinoceronte)
- SLDPRT (pieza de SolidWorks)
- IPT (pieza de inventor)
- SAT (Sólidos ACIS)
- X_T (parasólido)
- PRT (Parte NX)
CAD en mecanizado y fabricación CNC, y ¿cómo funciona?
El modelado CAD se utiliza en el mecanizado y la fabricación CNC para crear diseños digitales de piezas o productos que luego pueden ser utilizados por las máquinas CNC para fabricarlos. El software CAD permite a los diseñadores crear diseños 2D o 3D complejos, realizar cambios fácilmente y probar sus diseños antes de fabricarlos.
Una vez que se completa el diseño, el software CAD puede crear un archivo de computadora que contiene todas las instrucciones necesarias para que la máquina CNC fabrique el producto. El archivo puede incluir información como las dimensiones, los materiales, las trayectorias de herramientas y las velocidades de corte necesarias para fabricar la pieza.
Una comparación completa de CAD 2D y 3D
Aquí, compararemos estas dos tecnologías desde 9 aspectos:
1.Definición
Los dibujos CAD en 2D se crean con geometría bidimensional, utilizando coordenadas X e Y para representar el ancho y la altura de los objetos, respectivamente. Estos dibujos se utilizan normalmente para planos de planta, elevaciones y esquemas.
Los dibujos CAD en 3D incluyen información adicional sobre la profundidad, o el eje Z, para representar la tercera dimensión de los objetos en el espacio. Esto crea una representación más realista y detallada del objeto. En CAD 3D, los objetos se pueden rotar, ver desde cualquier ángulo e incluso animar para simular el movimiento del mundo real.
2. Elementos
En términos de sus elementos, el software CAD 2D permite a los usuarios crear y modificar dibujos planos y de estructura de alambre con información geométrica como líneas, arcos, círculos y otras formas básicas que se organizan para representar el diseño de un producto u objeto en un plano liso.
Por el contrario, el software CAD 3D está diseñado para construir entidades tridimensionales como superficies, sólidos y mallas. Además, los dibujos CAD en 3D suelen incluir capas, materiales y propiedades físicas, como el peso o el volumen, que se pueden utilizar para simular el comportamiento del objeto en diversas circunstancias.
3.Expresión
Un dibujo CAD 2D es una representación plana de un objeto o imagen que tiene dos dimensiones: ancho y alto. Se puede crear utilizando un software como AutoCAD o Trabajo solido.
Un dibujo CAD en 3D es un modelo tridimensional que contiene profundidad además de ancho y alto. Los dibujos CAD en 3D permiten a los diseñadores ver y manipular un objeto desde múltiples ángulos y perspectivas, brindando una representación más realista del producto final. Se puede crear usando software como Rinoceronte o Fusion360.
4.Presentación
En una presentación, es posible que pueda distinguir entre modelos 2D y 3D buscando señales como sombreado, profundidad de campo y perspectiva. Un dibujo de CAD en 3D normalmente tendrá una apariencia más realista, mientras que un dibujo de CAD en 2D parece plano y estático.
5. Forma geométrica
Los dibujos CAD 2D se crean usando solo dos coordenadas (X e Y), lo que da como resultado formas geométricas planas como rectángulos, círculos, líneas, arcos, etc. Estas formas se usan para representar objetos de arriba hacia abajo o de lado a lado. vista lateral, similar a un Plano.
Por otro lado, los dibujos CAD en 3D se crean utilizando tres coordenadas (X, Y y Z), lo que permite la creación de objetos tridimensionales como cubos, esferas, conos y formas más complejas. La naturaleza tridimensional de estos objetos permite una representación más realista del producto final y es particularmente útil en ingeniería y diseño arquitectónico.
6. Unidad de medida
Los dibujos CAD en 2D normalmente se miden en unidades lineales (por ejemplo, pulgadas, milímetros), que representan la altura, el ancho y la profundidad en un plano.
Los dibujos CAD en 3D, por otro lado, se miden en unidades tridimensionales (por ejemplo, pulgadas cúbicas, centímetros cúbicos), que representan la longitud, el ancho y la altura en tres dimensiones.
7.Costos
Los dibujos CAD en 2D suelen ser más simples y rápidos de crear y, por lo general, solo requieren hardware y software de computadora básicos, mientras que los dibujos CAD en 3D requieren más tiempo y experiencia para crearlos, ya que implican la creación de un modelo tridimensional del objeto que se está diseñando.
Por lo tanto, el costo de los dibujos CAD en 3D es generalmente más alto que el de los dibujos CAD en 2D.
8. Funcionalidad
La principal diferencia en la funcionalidad entre estos dos tipos de software es que el software CAD 2D es ideal para crear esquemas y dibujos técnicos en 2D, mientras que el software CAD 3D es más adecuado para diseñar visualizaciones y objetos 3D complejos.
9. Compatibilidad de archivos
Los diseños CAD 2D suelen utilizar formatos de archivo como DWG o DXF, que son formatos de archivo 2D que contienen solo coordenadas X e Y. CAD 3D admite formatos de archivo como STL u OBJ, que contienen coordenadas X, Y y Z para representar la tercera dimensión.
Tenga en cuenta que, a veces, los modelos CAD 2D se pueden crear o importar a un software CAD 3D como capa base o imagen de referencia para crear modelos 3D. Sin embargo, los archivos CAD 3D no se pueden convertir o importar fácilmente a un software CAD 2D, ya que contienen elementos geométricos más complejos que no se pueden representar fácilmente en un dibujo 2D.
Ventajas del modelado CAD 3D sobre 2D
La tecnología y el software CAD 3D son ventajosos en muchos aspectos en comparación con CAD 2D, que incluyen:
- Visualización mejorada: los modelos 3D ofrecen una representación interactiva del diseño que permite la visualización del producto o pieza desde múltiples ángulos. Esto ayuda a identificar fallas de diseño y ayuda a mejorar el diseño antes de que comience el proceso de producción.
- Simulaciones y pruebas: el modelado 3D permite realizar simulaciones y pruebas dentro del mismo software. Esto significa que se puede probar el rendimiento, la funcionalidad y la seguridad de los prototipos antes de construirlos físicamente, lo que puede ahorrar tiempo y dinero.
- Mejor colaboración: el software de modelado 3D viene con herramientas de colaboración que facilitan una mejor comunicación entre diseñadores, ingenieros y fabricantes. Esto mejora la eficiencia del equipo y la reducción de errores.
- Detalles precisos: los modelos 3D presentan un diseño con más precisión y detalle que los dibujos 2D. Esto permite una mejor comunicación de la intención del diseño a las partes interesadas y reduce la ambigüedad en el proceso de fabricación.
- Velocidad y eficiencia: crear un modelo 3D es más rápido y eficiente que dibujar un boceto 2D. Además, realizar cambios en un diseño es más fácil, rápido y rentable en el modelado 3D en comparación con el dibujo 2D.
- Calidad de diseño mejorada: el software de modelado 3D ofrece comprobaciones y simulaciones automatizadas que permiten a los diseñadores comprobar y corregir errores e incoherencias en sus diseños antes de que comience el proceso de fabricación. Esto aumenta la calidad del diseño del producto final.
Desventajas del modelado CAD 3D sobre 2D
Si bien el modelado CAD en 3D tiene muchas ventajas en cuanto a la creación de diseños más detallados y realistas, requiere más tiempo, esfuerzo y recursos en comparación con el modelado CAD en 2D.
- Mayor costo: el software CAD 3D suele ser más costoso que el software CAD 2D debido a sus características y capacidades avanzadas.
- Dificultad de aprendizaje: el modelado 3D requiere conocimiento no solo de la línea y la forma, sino también de la profundidad y el volumen, por lo que generalmente es más difícil de aprender.
- Potencia de procesamiento: el modelado CAD en 3D requiere más potencia de procesamiento para el renderizado en comparación con el modelado en 2D, lo que puede ser un cuello de botella para trabajar de manera eficiente.
Conclusión
Aquí, hemos discutido la diferencia entre el dibujo CAD 2D y el modelado CAD 3D, sus ventajas e inconvenientes, y sus características funcionales. Si bien el 2D es adecuado para fines técnicos, el 3D ofrece una visualización más sencilla, un mejor marketing y una corrección de errores más sencilla. En última instancia, la elección depende de los requisitos específicos de sus proyectos de mecanizado CNC.
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