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一个在CAD中看起来已经完成的模型，并不一定就是加工厂能够报价的模型。每周，机加工人员都会遇到这样的文件：没有附带公差、导出的是网格而非实体、圆角半径小于任何现有的刀具，以及特征位于任何刀具都无法触及的位置。每遇到一个这样的问题，在开始加工之前，都需要花上一整天的时间通过邮件沟通。.
本指南介绍了文件离开您的屏幕后会经历哪些流程。它专门针对最终需在五轴加工机上加工的工件，对比了 Onshape 和 Fusion 360 的表现；解释了哪些文件格式包含加工厂所需的数据；并列举了那些在无形中决定零件加工是简单还是成本高昂的建模决策。.
以下是四点，按缺失频率从高到低排列。一个采用STEP或Parasolid等中性格式、结构完整的模型，以便几何体能够直接导入CAM系统而无需修复。公差要求，无论是附在模型上还是通过带尺寸标注的图纸提供，因为模型本身并不包含任何精度要求。 材料规格，包括合金种类和状态。此外，还需说明哪些表面是功能性表面，因为如果加工厂不清楚哪些尺寸至关重要，就会对所有尺寸进行保护性加工，从而浪费时间和金钱。.
其他所有内容都是基于这四项的细化。只要这四项信息齐全，通常当天就能报价。.
这两款软件都是功能强大的参数化建模工具，且均被那些最终在五轴加工中心上加工零件的团队成功采用。对于加工而言，真正的区别并不在于建模能力，而在于制造是否与设计处于同一环境中。.
| 考虑 | Onshape | Fusion 360 |
| 核心力量 | 具备内置版本控制和分支功能的云原生CAD | 在同一环境中集成CAD、CAM和仿真功能 |
| 运行位置 | 完全在浏览器中运行，无需本地安装 | 具有云数据管理功能的桌面应用程序 |
| 制造能力 | 没有原生的CAM功能；依赖于合作伙伴应用程序或导出到独立的CAM系统 | 内置CAM功能，可配合模型生成刀具路径 |
| 5轴加工法 | 由模型导出到的任何CAM系统处理 | 基础产品采用“3+2”定位方式，若需同时进行多轴操作，则需要扩展功能 |
| 合作 | 优势在于，每位用户都在同一份实时文档上进行编辑 | 很好，通过共享云项目 |
| 版本控制 | 平台内置了命名版本和分支功能 | 云项目中的版本历史记录 |
| 典型用户 | 重视浏览器访问和设计历史记录的分布式团队和组织 | 希望将设计与制造整合为一体的团队 |
如果您的零件是由外部供应商进行加工的，那么CAM软件的差异对您几乎没有影响。您只需建模，导出中性文件，然后由加工厂使用他们所用的任何系统进行编程即可。在这种工作流程中，Onshape和Fusion 360同样适用，选择的关键在于您的团队更倾向于哪种工作方式，而非加工能力。.
如果您在内部进行零件加工，这种差异就显得尤为显著。 Fusion 360 使刀具路径与模型保持关联，因此几何形状发生变化时，程序会自动更新，而无需重新编程。Onshape 没有原生的 CAM 功能，因此若采用内部工作流程，则需借助第三方应用程序，或将文件导出到独立的 CAM 软件中，这会导致每次设计变更时都需要进行文件交接。.
还有一种值得提及的中间情况。那些在Onshape中进行建模并外包加工的团队往往能两全其美，因为他们既保留了协作和版本控制的优势，又让供应商完全承担了CAM工作。这是一种非常合理的安排，其实际应用比软件对比分析所显示的更为普遍。.
| 格式 | 它装载了什么 | 用于机械加工 |
| STEP (.step, .stp) | 精确的实体几何形状，以及AP242格式的PMI数据 | 默认选项，每家店铺都接受 |
| Parasolid (.x_t) | 以一种广泛使用的建模内核格式表示精确的实体几何形状 | 当该商店的CAM使用相同的内核时，效果极佳 |
| IGES (.igs) | 曲面几何，通常不包含拼接后的实体 | 尚可，但款式过时；表面可能未缝合，需要修补 |
| 原生文件（.f3d、Onshape 文档） | 完整的功能历史和设计意图 | 作为补充很有用，但并非每家店铺都能提供这项服务 |
| STL (.stl) | 该表面的三角网格近似 | 不适用于机械加工；详见下文 |
| 3MF (.3mf) | 包含附加元数据的网格 | 增材制造，而非机械加工 |
| 2D图纸（PDF 或 DWG） | 尺寸、公差、基准、表面处理及材料说明 | 除非公差已嵌入模型中，否则仍需与模型一同提供 |
STL 文件是由平坦的三角形构成的网格，用于近似真实表面。圆柱体被转化为多边形，平滑曲线则被分解为一系列面片。这种近似在打印件上无法察觉，但在机加工件上则无法接受，因为 CAM 系统会忠实地加工这些面片近似，而非真实的表面。.
机械加工厂仍会定期收到STL文件，这些文件通常来自习惯于3D打印的工作团队。如果您发送了STL文件后，加工厂要求提供实体模型，原因就在于此。请改用STEP或Parasolid格式发送文件，并将STL格式保留给它原本应属的增材制造领域。.
实体模型描述的是形状。它并不描述该形状必须达到何种精度。一个建模尺寸为10毫米的孔，并不能说明其公差是否必须控制在几百分之一以内，还是允许采用一般公差；而这两种要求会导致价格相差甚远。.
提供这些信息有两种方式。传统方法是在模型旁附上一张带尺寸标注的二维图纸，其中标明公差、基准、表面粗糙度要求及注释。 现代方法是基于模型的定义，其中公差和注释作为机器可读数据附加到3D模型上，并以能够保留这些信息的格式（如STEP AP242）导出。.
这两种方法都可行。不可行的是发送一个完全没有精度信息的模型，却指望加工厂自行推断。一旦出现这种情况，供应商要么会提出询问，从而延误报价；要么会自行推测，从而给出一个基于猜测的价格。我们对 精密加工与公差 介绍了哪些公差等级是切实可行的，以及维持每种公差等级所需的成本。.
应用这些方法都不需要具备机加工专业知识。只需针对每个特征提出一个问题：带有刀柄的旋转刀具在物理上能否到达此处，以及到达时其刚性如何？我们的指南 数控加工的工作原理 如果对这个问题不熟悉，本文将介绍该过程的基础知识。.
发送此内容，报价就会更快、更准确地返回。.
即使图纸上没有标注，最后这一点也值得在邮件中提一句。告诉加工厂哪三个尺寸真正重要，能让他们围绕这些特征规划加工方案，而在其他方面则可以放宽要求，这通常会降低价格，而不是提高价格。.
其中大部分是导出设置问题，而非建模错误。只需将文件重新导入到一个新的文档中，确认其以正确尺寸打开并显示为单个干净的实体，这样检查一次导出结果，就能避免几乎所有此类问题。.
并非所有被描述为“5轴零件”的零件都需要同时运动，而这种区别会对价格产生显著影响。.
| 零件特性 | 通常需要 | 为什么 |
| 在多个平面上的不同角度处呈现的特征 | 3+2索引式加工 | 工件以固定角度定位，并通过三轴运动进行切割，这种方式编程速度更快 |
| 复合曲面，例如叶轮或叶片 | 同步5轴 | 刀具轴必须连续变化以贴合曲面 |
| 深腔，短刀具无法垂直伸入 | 根据几何形状的不同，采用同步或索引方式 | 通过倾斜刀具，可使用更短、刚性更强的刀具加工该特征 |
| 许多需要在三轴机床上进行多次装夹的加工特征 | 3+2索引式加工 | 合并设置可减少累积的位置误差并简化操作 |
| 简单的棱柱几何形状 | 三轴加工 | 多轴功能在此处只会增加成本，却毫无益处 |
带索引的“3+2”加工比同步加工成本更低，因为编程速度更快，运动路径也更简单。如果不同供应商的报价差异很大，一个常见的原因是他们针对同一份文件采用了不同的加工方案。向各供应商询问他们采用的是哪种方案，通常能立即解释这种价差的原因。.
一份准备充分的文件能缩短整个流程。加工厂无需修复即可导入几何模型，无需询问即可读取公差值，会根据您标识为关键的特征来规划装夹方案，并根据零件的实际需求（而非基于保守假设）提供报价。.
对于仍在完善中的设计，在决定投入量产之前，通过机械加工制成的原型通常是确认模型能否按预期运行的最快途径。我们的 快速成型 我们的服务涵盖该阶段，而且较简单的棱柱形零件通常根本不需要多轴加工，而我们的 数控铣削 该服务在经济上更为划算。.
图威精密提供 5轴数控加工服务 在报价阶段提供面向制造的设计反馈，这样工具加工余量、倒角半径和公差等问题就能在尚处于CAD修改阶段时被发现，而不是等到订单下达之后才暴露出来。将模型上传至 拓维精密 报价单中将注明预估的装夹次数和加工方法，而非一个单一的数字。.
答：STEP 是最安全的默认格式，且被普遍接受。如果加工厂的 CAM 系统使用 Parasolid 内核，那么 Parasolid 同样适用。请发送实体模型而非网格模型，并附上用于定义公差的图纸或基于模型的定义数据。.
A：并不准确。STL 是一种用于近似真实表面的多面体网格，因此圆柱体会被表示为多边形。CAM 会忠实地切割该近似模型，从而加工出的零件将与预期几何形状不符。建议改用 STEP 或 Parasolid 格式导出。.
答：如果将加工外包，这两种方式效果都一样好，因为无论哪种方式，您导出的都是中性文件。如果由内部进行加工，Fusion 360 的集成 CAM 功能可使刀具路径与模型保持关联，而 Onshape 则需要配合第三方应用程序或单独的 CAM 软件包。.
A：是的，除非公差和注释作为基于模型的定义嵌入到模型中，并且以能够保留这些信息的格式导出。仅凭模型本身只能提供几何信息，却不包含精度要求，因此加工车间无法据此进行加工。.
答：增加内角圆角，避免设计不必要的深而窄的凹槽，采用标准螺纹规格，仅对功能性特征采用严格的公差，并告知加工车间哪些尺寸真正重要，以便据此规划加工设置。.
作者：安迪，图威精密制造工程师。. 安迪专攻数控加工、精密制造和生产工程领域，在从快速原型制作到大规模量产的整个项目过程中拥有丰富的实践经验。他与工程和制造团队紧密合作，共同评估材料、公差、加工工艺以及设计可制造性。 他的文章提供了实用且具有技术深度的见解，旨在帮助工程师和采购人员做出更明智的制造决策、优化生产效率，并确保零件质量的一致性。欢迎了解图威精密的数控加工和定制制造解决方案，为您的下一个项目提供支持。.
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