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设计和制造一体化,自动化的承诺始于创成式设计

2019-09-23 22:40:45 暂无 阅读:634 评论:0

创成式设计(Generative Design)是凭据一些肇端参数经由迭代并调整来找到一个(优化)模型。拓扑优化(Topology Optimization)是对给定的模型进行剖析,常见的是凭据界限前提进行有限元剖析,然后对模型变形或删减来进行优化。

设计和制造一体化,自动化的承诺始于创成式设计

设计和制造一体化,主动化的承诺始于创成式设计

好多人认为创成式设计是拓扑优化或法式建模的一个分支。但实际上,创成式设计是是一小我工智能驱动的流程,行使云来经由索求成千上万的建模或者性来鞭策立异设计,而不是简洁地从本来的设计方案中索求若何削减材料。

不外之前的创成式设计平日并不考虑加工的限制,固然3D打印在制造复杂的设计方面有着先天的优势,然则好多设计究竟还需要CNC数控加工来实现更高的精度与外观质量,这使得设计与可制造性之间仍然缺乏必然水平的跟尾,而Fusion 360 创成式设计2.5轴版本,从设计端跟尾3D打印与机加工正在打通设计与制造跟尾的最后一公里:3D打印手艺与传统制造手艺的设计折中。为3D打印手艺特点而从新设计创成式设计-着陆器。起原:欧特克人工设计与创成式设计。起原:欧特克

设计和制造一体化,主动化的承诺始于创成式设计

经由Autodesk Fusion 360供应的创成式设计功能,设计和可制造性都是内置的。增材制造和3轴以及5轴铣削加工之间具有各自的特点,这些特点使得这两者之间似乎隔了难以超越的“鸿沟”,而欧特克关于创成式设计的2.5轴版本使得任何拥稀有控铣床的人都能够随意使用这种“折中”的设计来进行加工。

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软件公司Autodesk-欧特克和美国宇航局(NASA)喷气推进实验室的工程师们设计的星际着陆器,重量大巨细于美国宇航局送往另外行星和卫星的大多数着陆器。是经由金属3D打印,锻造和铣削相连系制造的一个很酷的创成式设计项目的一个例子。

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经由欧特克的创成式设计软件,这个设计方式运用的是大天然的进化究竟的防生学较量公式。设计师和工程师们只需要将设计方针、材料、制造材料和成本限制等数据输入到设计软件中,设计软件就可以快速生成多种设计究竟作为选项。

切实,迄今为止很多创成式设计的实例看起来都是错综复杂的,这种复杂往往让制造商望而却步,认为是看似无法实现的设计。但好新闻是,创成式设计的适用局限正在扩大,包罗支撑传统制造工艺。

例如轮椅的金属撑持零部件,源自沟通的创成式设计输出。每个零部件具有沟通的功能和机能要求,沟通的材料,沟通的粗拙形式,独一的区别是制造过程分歧。

设计和制造一体化,自动化的承诺始于创成式设计

设计和制造一体化,主动化的承诺始于创成式设计

图片显露了人工设计的零件以及在2.5轴和3轴CNC机床上铣削的两种创成式设计。

创成式设计不光在释放3D打印的潜力,也在提拔数控机床的主动化效率。主动化是施展在方方面面的,不光仅是建模过程的主动化,包罗加工过程的主动优化,闭环反馈,都使得从3D打印到数控加工,更具备数字化特征。

数控机床平日使用G代码来描述机床的加工信息,如 走刀轨迹、坐标的选择、冷却液的开启等。在这方面,欧特克的Autodesk PowerMill Additive将CAM编程主动化。

当CNC机床切削金属时,掌握器“知道”主轴上的压力及其最大加工效率。若是把持过程中主轴处于其最大负载前提的50%以下 – 这意味着它具有50%的潜能没有被充裕行使。

经由与机械掌握器的收集保持,能够“监听”掌握器,并实时更新在设计软件中主动生成的加工策略。例如,当意识到主轴负载能力为50%,则能够提高进给速度,使刀具更快地切割材料或加猛进给使得切割更深,以去除更多材料,从而获得更高的运营效率。

设计和制造的融合是产物制造的必然!创成式设计,主动编程和闭环反馈,使得数控机床加对象备了更显着的主动化特征。而在3D科学谷看来,对于制造商而言,最好的还未到来。很快,产物设计师,机械工程师和制造工程师之间的孤岛将被打破,而增材与减材将被进一步融合。​​​

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