בזמנו, למעצבים היו כלים מוגבלים לרשותם כגון נייר ועפרונות ליצירת רישומי חלקים. עם זאת, ההקדמה והיישום של עיצוב בעזרת מחשב (CAD) התוכנה חוללה מהפכה בתהליכי התכנון והייצור של תעשיית הייצור. זה הפך לנורמה בתכנון וייצור מכאניים מכיוון שהוא ממכן במידה רבה את תהליך השרטוט תוך שיפור הדיוק.
מודל CAD משולב בסופו של דבר עם עיבוד CNC פעולות, המאפשרות הדמיה של תנועת חומר העבודה באמצעות תהליך ייצור זה. כיום, רוב היצרנים בתעשיית העיצוב והייצור משתמשים בתלת מימד ב-CAD ככלי העיקרי שלהם. אבל אם אתם עומדים בפני ההחלטה בין תוכנת CAD דו-ממדית לתלת-ממדית, מאמר זה יעזור לכם לבחור בחירה מושכלת על ידי הצגת ההבדלים בין שרטוטי CAD דו-ממדיים ותלת-ממדיים וידריך אתכם לעבר הפתרון האידיאלי.
מה זה 2D CAD?
ציור 2D CAD (Computer Aided Design) הוא טכנולוגיה המאפשרת למעצבים ומהנדסים ליצור שרטוטים טכניים דו מימדיים של אובייקטים או מבנים פיזיים.
ציור CAD דו מימדי משמש בעיבוד CNC ליצירת קבצי העיצוב הדרושים לייצור חלקים באמצעות מכונות CNC. ציור ה-CAD הדו-ממדי יכול לכלול מידות וממדים מדויקים, החיוניים ליצירת תוכניות CNC מדויקות. מכונות CNC משתמשות בתוכנות אלו כדי לשלוט בכלי החיתוך ולייצר חלק התואם את המפרט המדויק של ציור ה-CAD. הדיוק והדיוק שמספקים תוכנת שרטוט 2D CAD עוזרים להפחית שגיאות שעלולות לנבוע משרטוטים ידניים ולהגביר את המהירות שבה ניתן לעבד חלקים. זה הופך את ציור 2D CAD לכלי חיוני לתעשיית הייצור שבה דיוק ודיוק מוערכים מאוד.
הפורמטים העיקריים של שרטוטי CAD 2D הם:
- DWG (מסד נתונים של ציור של AutoCAD)
- DXF (פורמט מחלף ציור)
- DWF (עיצוב אינטרנט פורמט)
מה זה 3D CAD?
ציור 3D CAD הוא יצירה וייצוג של מודל או עיצוב 3D באמצעות תוכנת תכנון בעזרת מחשב (CAD). סוג זה של ציור מאפשר למהנדס או מעצב ליצור ייצוג דיגיטלי של אובייקט עם ממדים, צורות ותכונות מדויקות.
בעיבוד CNC, רישומי CAD תלת מימדיים משמשים לתכנות מכונת CNC ליצירת אובייקט פיזי. מודל התלת מימד מיובא לתוכנת מכונת CNC, והמכונה משתמשת במידע כדי להנחות את כלי החיתוך וליצור את האובייקט הפיזי.
שרטוט 3D CAD מרוויח מעיבוד CNC מ:
- יצירת צורות ועיצובים מורכבים שיהיה קשה או בלתי אפשרי ליצור באופן ידני.
- שיפור הדיוק והדיוק בתהליכי ייצור על ידי אוטומציה של יצירת חלקים.
- ייעול תהליך פיתוח המוצר על ידי הפחתת הזמן והעלות הקשורים למסורתיים אב טיפוס ושיטות ייצור.
- מאפשר שילוב בקלות של שינויים בעיצוב בתהליך הייצור.
הפורמטים העיקריים של קבצים לשרטוטי CAD תלת מימדיים הם:
- STL (סטריאוליטוגרפיה)
- DWG (ציור)
- OBJ (אובייקט)
- 3DM (קרנף)
- SLDPRT (חלק SolidWorks)
- IPT (חלק ממציא)
- SAT (ACIS Solids)
- X_T (Parsolid)
- PRT (חלק NX)
CAD בעיבוד וייצור CNC, ואיך זה עובד?
דוגמנות CAD משמשת בעיבוד ובייצור CNC ליצירת עיצובים דיגיטליים של חלקים או מוצרים שיכולים לשמש את מכונות ה-CNC לייצורם. תוכנת CAD מאפשרת למעצבים ליצור עיצובי 2D או 3D מורכבים, לבצע שינויים בקלות ולבדוק את העיצובים שלהם לפני שהם מיוצרים.
לאחר השלמת התכנון, תוכנת ה-CAD יכולה ליצור קובץ מחשב המכיל את כל ההוראות הדרושות למכונת CNC לייצור המוצר. הקובץ יכול לכלול מידע כגון הממדים, החומרים, נתיבי הכלים ומהירויות החיתוך הדרושות לייצור החלק.
השוואה מלאה בין 2D ו-3D CAD
כאן נשווה את שתי הטכנולוגיות הללו מ-9 היבטים:
1. הגדרה
שרטוטי CAD דו מימדיים נוצרים עם גיאומטריה דו מימדית, תוך שימוש בקואורדינטות X ו-Y כדי לייצג את הרוחב והגובה של אובייקטים, בהתאמה. שרטוטים אלה משמשים בדרך כלל עבור תוכניות קומה, הגבהות וסכימות.
שרטוטי 3D CAD כוללים מידע נוסף לעומק, או ציר Z, כדי לייצג את הממד השלישי של אובייקטים במרחב. זה יוצר ייצוג ריאליסטי ומפורט יותר של האובייקט. ב-3D CAD, ניתן לסובב אובייקטים, לצפות מכל זווית ואפילו להנפשה כדי לדמות תנועה בעולם האמיתי.
2.אלמנטים
מבחינת האלמנטים שלהן, תוכנת 2D CAD מאפשרת למשתמשים ליצור ולשנות שרטוטים שטוחים ושל מסגרת תיל עם מידע גיאומטריה כגון קווים, קשתות, עיגולים וצורות בסיסיות אחרות המסודרות כדי לייצג את העיצוב של מוצר או אובייקט על גבי מטוס שטוח.
לעומת זאת, תוכנת 3D CAD נועדה לבנות ישויות תלת מימדיות כגון משטחים, מוצקים ורשתות. בנוסף, שרטוטי 3D CAD כוללים לרוב שכבות, חומרים ומאפיינים פיזיקליים כגון משקל או נפח, אשר ניתן להשתמש בהם כדי לדמות את התנהגות האובייקט בנסיבות שונות.
3.ביטוי
ציור 2D CAD הוא ייצוג שטוח של אובייקט או תמונה שיש להם שני ממדים: רוחב וגובה. ניתן ליצור אותו באמצעות תוכנה כמו AutoCAD או עבודות מוצקות.
ציור 3D CAD הוא דגם תלת מימדי המכיל עומק בנוסף לרוחב ולגובה. שרטוטי 3D CAD מאפשרים למעצבים לצפות ולתפעל אובייקט ממספר זוויות ונקודות מבט, מה שמעניק ייצוג מציאותי יותר של המוצר הסופי. ניתן ליצור אותו באמצעות תוכנות כגון קַרנַף או Fusion360.
4. מצגת
במצגת, ייתכן שתוכל להבחין בין מודלים דו-ממדיים לתלת-ממדיים על ידי חיפוש רמזים כגון הצללה, עומק שדה ופרספקטיבה. ציור 3D CAD יהיה בדרך כלל בעל מראה מציאותי יותר, כמו מציאותי, בעוד שציור 2D CAD נראה שטוח וסטטי.
5.צורה גיאומטרית
ציורי CAD דו מימדיים נוצרים באמצעות שתי קואורדינטות בלבד (X ו-Y), מה שמביא לצורות גיאומטריות שטוחות כגון מלבנים, עיגולים, קווים, קשתות וכו'. צורות אלו משמשות לייצוג אובייקטים מלמעלה למטה או מצד אל- מבט מהצד, בדומה לא תכנית.
מצד שני, רישומי CAD תלת מימדיים נוצרים באמצעות שלוש קואורדינטות (X, Y ו-Z), מה שמאפשר יצירת אובייקטים תלת מימדיים כמו קוביות, כדורים, קונוסים וצורות מורכבות יותר. האופי התלת מימדי של אובייקטים אלו מאפשר ייצוג ריאליסטי יותר של המוצר הסופי והוא שימושי במיוחד בתכנון הנדסי ואדריכלי.
6. יחידת מדידה
שרטוטי 2D CAD נמדדים בדרך כלל ביחידות ליניאריות (למשל אינצ'ים, מילימטרים), המייצגים גובה, רוחב ועומק במישור שטוח.
ציורי CAD תלת מימדיים, לעומת זאת, נמדדים ביחידות תלת מימדיות (למשל אינצ'ים מעוקבים, סנטימטר מעוקב), המייצגות אורך, רוחב וגובה בתלת מימד.
7. עלויות
שרטוטי 2D CAD הם בדרך כלל פשוטים ומהירים יותר ליצירה ובדרך כלל דורשים רק חומרה ותוכנה מחשב בסיסיים, בעוד שרטוטי 3D CAD דורשים יותר זמן ומומחיות ליצירה, מכיוון שהם כוללים יצירת מודל תלת מימדי של האובייקט המתוכנן.
לפיכך, העלות של שרטוטי 3D CAD היא בדרך כלל גבוהה מזו של רישומי CAD 2D.
8. פונקציונליות
ההבדל העיקרי בפונקציונליות בין שני סוגי התוכנות הללו הוא שתוכנת 2D CAD היא אידיאלית ליצירת שרטוטים טכניים וסכמטיקה 2D, בעוד שתוכנת CAD 3D מתאימה יותר לעיצוב אובייקטים תלת מימדיים מורכבים והדמיות.
9. תאימות קבצים
עיצובי 2D CAD משתמשים בדרך כלל בפורמטים של קבצים כגון DWG או DXF, שהם פורמטים של קבצים דו-ממדיים המכילים קואורדינטות X ו-Y בלבד. 3D CAD תומך בפורמטים של קבצים כגון STL או OBJ, המכילים קואורדינטות X, Y ו-Z על מנת לייצג את הממד השלישי.
שימו לב שלעיתים ניתן ליצור או לייבא מודלים של 2D CAD לתוכנת 3D CAD כשכבת בסיס או תמונת התייחסות ליצירת מודלים תלת מימדיים. עם זאת, לא ניתן להמיר או לייבא בקלות קבצי 3D CAD לתוכנת 2D CAD, מכיוון שהם מכילים אלמנטים גיאומטריים מורכבים יותר שלא ניתן לייצג בקלות בשרטוט דו-ממדי.
היתרונות של דוגמנות CAD תלת מימדית על פני דו מימד
טכנולוגיית ותוכנה 3D CAD הם יתרון בהיבטים רבים בניגוד ל- 2D CAD, כולל:
- ויזואליזציה משופרת: מודלים תלת מימדיים מציעים ייצוג אינטראקטיבי של העיצוב המאפשר הדמיה של המוצר או החלק ממספר זוויות. זה מסייע בזיהוי פגמי עיצוב ומסייע בשיפור העיצוב לפני תחילת תהליך הייצור.
- סימולציות ובדיקות: מידול תלת מימד מאפשר לבצע סימולציות ובדיקות בתוך אותה תוכנה. המשמעות היא שניתן לבדוק אבטיפוס לגבי ביצועים, פונקציונליות ובטיחות לפני שהם נבנים פיזית, מה שיכול לחסוך זמן וכסף.
- שיתוף פעולה טוב יותר: תוכנת דוגמנות תלת מימד מגיעה עם כלים שיתופיים המאפשרים תקשורת טובה יותר בין מעצבים, מהנדסים ויצרנים. זה משפר את יעילות הצוות והפחתת שגיאות.
- פירוט מדויק: מודלים תלת-ממדיים מציגים עיצוב עם דיוק ופרטים רבים יותר מאשר שרטוטים דו-ממדיים. זה מאפשר תקשורת טובה יותר של כוונת התכנון לבעלי העניין ומפחית את העמימות בתהליך הייצור.
- מהירות ויעילות: יצירת מודל תלת מימד מהירה ויעילה יותר מאשר ציור סקיצה דו מימדית. יתר על כן, ביצוע שינויים בעיצוב קל יותר, מהיר יותר וחסכוני יותר במודלים תלת מימדיים בהשוואה לשרטוט דו מימדי.
- איכות עיצוב משופרת: תוכנת מידול תלת מימדית מציעה בדיקות וסימולציות אוטומטיות המאפשרות למעצבים לבדוק ולתקן שגיאות וחוסר עקביות בעיצובים שלהם לפני תחילת תהליך הייצור. זה מגביר את איכות העיצוב של המוצר הסופי.
החסרונות של דוגמנות CAD תלת מימדית על פני דו מימד
בעוד למידול CAD 3D יש יתרונות רבים במונחים של יצירת עיצובים מפורטים ומציאותיים יותר, הוא דורש יותר זמן, מאמץ ומשאבים בהשוואה למידול CAD 2D.
- עלות גבוהה יותר: תוכנת 3D CAD היא בדרך כלל יקרה יותר מתוכנת CAD 2D בשל התכונות והיכולות המתקדמות שלה.
- קושי בלמידה: מודלים תלת מימדיים דורשים ידע של לא רק קו וצורה אלא גם עומק ונפח, כך שבדרך כלל קשה יותר ללמוד.
- כוח עיבוד: מידול 3D CAD דורש כוח עיבוד רב יותר לעיבוד בהשוואה למידול 2D, שיכול להיות צוואר בקבוק לעבודה יעילה.
סיכום
כאן, דנו בהבדל בין שרטוט 2D CAD לבין דוגמנות CAD 3D, היתרונות והחסרונות שלהם והתכונות הפונקציונליות שלהם. בעוד ש-2D מתאים למטרות טכניות, 3D מציע הדמיה קלה יותר, שיווק טוב יותר ותיקון שגיאות קל יותר. בסופו של דבר, הבחירה תלויה בדרישות הספציפיות של פרויקטי עיבוד CNC שלך.
מומחה שרטוט ותכנות CAD בייצור CNC – Runsom Precision
Runsom דיוק בעלת ניסיון רב של למעלה מעשר שנים ב עיבוד CNC ובבעלותה צוות מסור של טכנאים ומכינים הנדסיים מיומנים ביותר עם הבנה עמוקה של טכנולוגיות שרטוט CAD תלת מימד ותכנות CNC כדי לסייע לך למצוא את הפתרון המתאים ביותר עבור הפרויקטים שלך. בקש הצעת מחיר מיידית עכשיו!
מאמרים נוספים שאתה עשוי להתעניין בהם:
