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新想法:固定装置的创成式设计

2022/2/4    来源:PTC    作者:Jose Coronado      
关键字:创成式设计  固定装置  
您可能已经知道创成式设计使用AI驱动的算法来生成设计选项,因此您可以快速轻松地创建高质量、低成本的可制造产品。

       但该技术不仅适用于生产零件和组件。您也可以将其用于固定装置。要解决这个工程挑战,有两个您可能会觉得有用的解决方案。

挑战:创建和优化固定装置

       假设您计划加工一个铸件(下图中红色部分)。为了实现这一点,您需要创建一个可以进行孔加工、3+2加工和5轴粗加工操作的固定装置。

       场景一:小规模生产运行

       假设您只需要生产这些铸件中的一些就可以了。因此,对于固定装置,您选择尼龙作为材料,并选择3D打印机作为生产工具。这是一个很好的解决方案,因为您在短期内不会太担心固定装置的耐用性,而且尼龙可以承受加工过程中冷却液中使用的化学物质。

       因此,您可以在Creo中定义您的设计约束,包括构建方向(45度的临界角)、10毫米的最小折痕半径,以及作为材料的尼龙。然后,您可以使用创成式设计根据您的规格创建适合的零件。

       下图显示了固定装置的解决方案。它通过创成式设计快速自动创建,可以符合所有规范。

固定装置的解决方案


       图片:在Creo中使用创成式设计创建的固定装置(灰色/绿色零件)为铸件(红色)提供支持。该技术优化了固定装置设计,同时考虑了您的限制条件,例如您计划使用尼龙和3D打印机。

       在此示例中,您将使用桌面打印机,因此请使用托盘组件上的Windows10 3D打印机选项。

固定装置放置在托盘组件中


       图片:固定装置放置在托盘组件中。

       另一种选择是简单地单击文件>另存为>3MF。这将根据您定义的设置生成一个3MF文件。(注意:几乎所有3D打印机厂商都支持3MF格式的文件)

在Creo中将最终固定装置导出为3MF文件


       图片:在Creo中将最终固定装置导出为3MF文件。

       场景二:大规模生产运行

       哇哦。您的零件比预期更受欢迎,订单正在增加。您需要重新考虑您的生产方法以满足上不断增长的订单。

       幸运的是,创成式设计也可以优化要加工的固定装置。只需更改您的约束条件,使材料为铝(而不是尼龙),生产方法为3轴铣床(而不是3D打印)。下图显示了基于这些新约束的衍生式设计替代方案。

基于这些新约束的衍生式设计替代方案


       图片:使用创成式设计创建的固定装置(灰色)。在这种情况下,系统优化了3D轴铣削和铝质的固定装置设计。铸件(红色)不变。

       借助新的可加工固定装置,您可以进一步使用Creo CAM软件创建3轴高速铣削刀具路径,以进行粗加工和剩余粗加工。

Creo中的刀具路径设计


       图片:Creo中的刀具路径设计。

       使用Creo,原始3D模型上的每个更改都会自动传播到下游流程,在这种情况下,会传播到用于加工操作的制造装配中。

在Creo中优化刀具路径


       图片:在Creo中优化刀具路径。

       在Creo加工扩展中,例如High Speed Milling Plus,您可以使用创成式设计的零件作为参考模型来定义精确的铣削操作。

       一旦定义了铣削操作,您就可以验证材料去除情况,因为整个过程中设定了验证步骤。

探索创成式设计

       这些只是我们完成固定装置设计挑战的两个解决方案。但是您可以选择任意数量的材料和制造方法。

       更重要的是,您可以像往常一样将任何其他Creo工具应用于您的模型。无论您的限制如何,创成式设计都会帮您找到合适的解决方案。

责任编辑:程玥
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