STEP-filguide for nybegynnere innen ingeniørfag

Kunder må ofte informere leverandørene om designene sine. Ganske ofte kan det være et misforhold mellom kundenes og leverandørenes innebygde CAD-programvare. STEP-filer løser dette problemet. Hvis en CAD eksporteres som en STEP-fil, kan den åpnes i nesten hvilken som helst CAD-programvare. Det spiller ingen rolle om filen ble opprettet i SolidWorks eller CATIA, den blir systemuavhengig. Filer kan dermed opprettes i én CAD-programvare og åpnes og redigeres i en annen. Så kunder som planlegger å få et tilbud, bør eksportere CAD-en i STEP-filformat. Det gir CAD universell tilgang til å kunne åpnes hvor som helst.

Hva er en STEP-fil

.STEP-filformatet er et universelt filformat som er kompatibelt med ISO 10303. Det er mye brukt for deling og modifisering av CAD-filer. STEP-filer lagrer både overflater og solide stoffer. STEP-filer er avgjørende for å bevare designintensjonen. Det lagrer en komplett oversikt over geometri, dimensjoner, toleranser og monteringshierarki.

STEP-fildefinisjon

STEP er forkortet til «standard for utveksling av produktdata». Det er et 3D CAD-filformat som er systemuavhengig. STEP-filer kan kjøres på flere CAD-plattformer som SolidWorks, Fusion 360, AutoCAD osv. Det betyr at uansett hvilken CAD-programvare som brukes, kan STEP-filer opprettes, endres, overføres og vises. STEP-filformatet lagrer mer informasjon enn forgjengerne, som IGES og STL. Denne muligheten bevarer den opprinnelige designintensjonen bedre enn andre formater.

STEP vs STP-filutvidelser

«STEP» og «STP» er i hovedsak de samme filformatene. Det er ingen forskjell i det hele tatt. CAD-programvare behandler både STEP- og STP-filer identisk. Forskjellen skyldes en navnekonvensjon. Eldre operativsystemer krevde filtypendinger på tre bokstaver. Så den gang ble denne filtypen kalt STP. Men nå er behovet for å holde seg til bare tre bokstaver ikke lenger nødvendig. Så i moderne systemer kalles det en STEP-fil.

Hvorfor STEP er et vanlig CAD-utvekslingsformat

STEP-filer regnes som det vanligste CAD-utvekslingsformatet. De har en enorm evne til å samhandle mellom ulike CAD-plattformer. Derfor kan STEP-filer åpnes og redigeres i nesten all vanlig CAD-programvare. Disse filene bevarer presis geometri og sammenstillingsforhold. Dette skjer også med ubetydelig risiko for datatap eller korrupsjon. For eksempel kan en CAD-modell opprettet i SolidWorks, lagret som en STEP-fil, åpnes og redigeres i annen CAD-programvare som AutoCAD osv.

Grunnleggende om STEP-filformater (ISO 10303)

Strukturen til STEP-filer er utarbeidet av en globalt avtalt standard, nemlig ISO 10303. I løpet av utviklingen har noen få applikasjonsprotokoller utviklet seg. Disse AP-ene har sin egen betydning.

STEP-filer kan lagres som en ASCII- eller binærfil. Foretrukket filformat avhenger av filstørrelse, lesbarhet og kompatibilitet.

Hva ISO 10303 betyr

ISO 10303 er en standard utviklet av Den internasjonale standardiseringsorganisasjonen (IOS). Før ISO 10303 trådte i kraft, var CAD-filer avhengige av proprietære filtyper. Dette skapte vanskeligheter med filoverføring og datautveksling. ISO 10303 utviklet en nøytral struktur for et universelt lesbart CAD-filformat. Den la grunnlaget for opprettelsen av STEP-filen. Nå er strukturen til STEP-filen i samsvar med ISO 10303.

Vanlige STEP-applikasjonsprotokoller

• AP203

Det er den tidligste applikasjonsprotokollen. Den fungerer bra for lagring av 3D mekanisk designdata. Selv om den har begrensede muligheter for lagring av farger og metadata, fungerer den bra selv på eldre systemer.

• AP214

Denne applikasjonsprotokollen ble laget med tanke på kravene fra bilindustrien. Den støtter farger og lag. Dermed blir produktvisualisering og gjengivelse mulig.

• AP242

Dette er den nyeste applikasjonsprotokollen. I tillegg til funksjonene i AP203 og AP214 støtter AP242 PMI (Product Manufacturing Information) og semantiske annoteringer.

ASCII vs. binær STEP

En STEP-fil kan lagres i ASCII- eller binærformat. ASCII er lesbar for mennesker, men har en stor filstørrelse. Denne lesbarheten har en viktig konsekvens. Den kan feilsøkes enkelt. På den annen side gjør den mindre filstørrelsen til binære filer dem optimaliserte for lagring. ASCII er kompatibel med en rekke programvarer. Men binære STEP-filer har begrenset kompatibilitet. Kort sagt, ASCII er foretrukket på grunn av lesbarhet og kompatibilitet, og binære filer er foretrukket på grunn av lav diskplassbelegg.

Hva er inni en STEP-fil

STEP-filer gir en strukturert representasjon av et 3D-produkt. I stedet for tilnærminger bruker STEP-filer matematisk modellering for nøyaktig representasjon. Nesten alle designdata blir godt bevart i STEP-filer. Geometriske funksjoner, monteringshierarki, toleranser, farger og PMI lagres i STEP-filen. Disse filene kan åpnes i ulike CAD-programmer som om de var native filer.

Geometrityper i STEP

Grunnleggende punkter og retninger

STEP-filer bruker et 3D-koordinatsystem. X-, Y- og Z-aksene definerer dette 3D-rommet. Koordinatpunktene gir de nøyaktige plasseringene. Vektorer definerer retningen. For eksempel definerer koordinater (1,1,1) plasseringen, dvs. 1 punkt i x-retningen, 1 i y-retningen og 1 i z-retningen. Vektorer som "ekstrudere langs en bestemt akse" definerer retningen.

Curves

Kurver definerer kanter og grenser. STEP-filer utleder kurver fra matematiske representasjoner i stedet for tilnærminger. Vanligvis lagres linjer, sirkler, buer, splines og sirkler i en STEP-fil.

overflater

Overflater opprettes ved å forlenge eller koble sammen kurver i STEP-filer. Disse filene lagrer plane overflater, sylindriske overflater, koniske overflater og friformede overflater. På grunn av den nøyaktige matematiske modelleringen, som NURBS, er .step-filer bedre enn mesh-formater som STL.

Spesiell geometri

STEP tillater spesialiserte geometriske funksjoner som trimmede overflater, kutt, foreninger og skjæringspunkter. Hull, avrundinger, avfasninger og skissekutt kan lagres i STEP-filer.

Hvordan lese STEP-filen din?

STEP-filer er enkle å lese i diverse CAD-programmer. Først åpner eller importerer du STEP-filen i et CAD-program. Avhengig av applikasjonsprotokollen kan datainformasjonen nås. Hvis for eksempel en STEP-fil lagret i AP 242 åpnes i SolidWorks, kan alle dimensjoner, geometriske funksjoner, toleranser og farger leses. Hvis den ytre diameteren til en sylinder må inspiseres, bruker du verktøyene "smarte dimensjoner" i "Skisse"-modus. Bare klikk på den sirkulære kanten for å sjekke den ytre diameteren. På samme måte kan dimensjonene til en hvilken som helst kant av en punkt-til-punkt-avstand kontrolleres ved hjelp av verktøyet for smarte dimensjoner. Bare bruk den importerte STEP-filen. Det spiller ingen rolle hvilken CAD-programvare den ble opprettet i.

Når skal man bruke en STEP-fil

STEP-filer er svært viktige for sømløs datautveksling på tvers av ulike CAD-plattformer. Det er den fremste løsningen for direkte import til CAM. Ingeniører kan samarbeide effektivt mens de bruker ulik programvare. STEP-filer baner også vei for å koble sammen CAD, CAM og CAE.

Deling av 3D-modeller på tvers av CAD-systemer

En STEP-fil er en ideell fildelingsplattform for samarbeidsmiljøer. For eksempel kan en CAD laget i SolidWorks av designere, inspisert i AutoCAD av ingeniører og importert til Fusion 360 av produsenter, alt skje ved å dele STEP-filer. Det er systemuavhengig. Dessuten gjør den minste sjansen for tap av gjengivelse eller designintensjon under dataoverføring den lovende. En godt bevart CAD muliggjør nøyaktig produksjon.

Sende CAD for leverandørtilbud

Mange leverandører ber om STEP-filer for å vise komplekse 3D-modeller. Dette blir spesielt viktig når man handler internasjonalt. Selv om native filer bevarer data mer nøyaktig, er det en effektiv løsning å bruke STEP-filer som ikke har CAD-programvaren til å åpne disse filene. Det at STEP-filer er universelt lesbare, er en effektiv løsning. Disse STEP-filene kan importeres direkte til CAM-programvare for generering av verktøybaner og CNC-maskinering. Ved å inspisere de kompliserte designelementene ved hjelp av STEP-filer, kan leverandører gi nøyaktige tilbud.

Hvis du leter etter en passende leverandør for å maskinere deler i små serier, kan du henvende deg til selskaper i nærheten eller i utlandet som tilbyr interne maskineringstjenester. Som et anerkjent navn kan Tuofa CNC Machining hjelpe deg med kostnadsestimering og produksjonsanalyse. Bare lagre CAD-filen din i STEP-filformat og send den til oss. Vårt dedikerte team vil gjennomføre en grundig analyse. Vi sjekker designet for maskinbarhet. Hvis det er behov for endringer, foreslår vi det for kunden vår. Etter at en enstemmig konklusjon er nådd og en kontrakt er ferdigstilt, starter vi produksjonen. Tilbudet kan inkludere anskaffelse, CNC-maskinering, etterbehandlingstjenester og frakt. Vi gir en rimelig leveringstid. Kunder kan opplyse om betalingsmåte, for eksempel DP, LC eller TT.

Felles STEP-visning

STEP-filer er universelt lesbare. De kan importeres og nås i all vanlig CAD-programvare. Selv om CAD-programvare ikke er tilgjengelig, kan STEP-filer åpnes i en STEP-filvisningsprogramvare. Vanligvis brukes følgende CAD-programvare for å åpne STEP-filer:

• AutoCAD: For grunnleggende visning og inspeksjon
• SolidWorks og Fusion: For detaljert inspeksjon og modifisering
• Blender: For visning og rendering ved hjelp av plugins

Når du ikke skal bruke STEP

Selv om STEP-filer inneholder de viktigste 3D-modelleringsdataene, er det ikke alltid nødvendig å bruke dem. For innledende diskusjoner kan det være mer passende å dele 2D-tegninger. Disse lagres vanligvis i PDF-format. Det er enklere å se og tolke. Så det sparer tid. Men for komplekse design gir deling av en STEP-fil klarhet i diskusjonen og reduserer tvetydighet.

Vanlige native CAD-formater etter region

I denne globaliseringsæraen er det ikke vanlig med ett enkelt, native CAD-format i hele landet. Industrier har tilgang til forskjellige CAD-plattformer. Men på grunn av den historiske forbindelsen mellom en bestemt CAD-programvare og et land kan det ha en viss innvirkning på regionaliseringen. Som et resultat er filformater som SLDPART, PRT, CATPart osv. fortsatt populære i mange regioner. Men fra et virkelig universelt perspektiv er det bare systemuavhengige formater som STEP-filer eller IGES som tillater interoperabilitet.

Native vs. universelle CAD-filer

Native CAD-filer er systemavhengige. De er ment å brukes til internt designarbeid. Hvis de brukes på én plattform, bevarer de full designhistorikk, parametriske funksjoner og begrensninger. Men de er ikke fullt kompatible på tvers av forskjellige plattformer. Universelle CAD-filer fritar design fra programvarespesifikke avhengigheter. Filformater som .step-fil, .iges og .stl beholder bare de essensielle geometriske funksjonene og er til bruk senere.

Frankrike CAD-formater

CATDel

CATIA brukes ofte i Frankrike og Tyskland. Det kan håndtere presisjonsdesign av bildeler for avanserte produsenter som Bugatti og BMW. CATIA er spesialisert og dyrt. CATPart-filer er kanskje ikke ideelle for samarbeid på tvers av forskjellige plattformer.

CAD-formater i USA

SLDPRT (SolidWorks-del)

SLDPRT er det opprinnelige filformatet til Solid Works. Globalt er det det mest brukte opprinnelige filformatet. Det lagrer parametrisk funksjonshistorikk, skisser og designintensjon.

PRT (PTC Creo-del)

Creo er en vanlig CAD-plattform i Japan og Sør-Korea. Den innebygde filtypen PRT er derfor populær i tungmekanikkindustrien i disse landene.

Kina CAD-formater

Siden Kina er et eksportorientert land med sterk vekt på internasjonalt samarbeid, tror produsentene der på interoperabilitet. De fleste leverandører ber om STEP-filer eller IGES-filer. Men industrien kan også jobbe med native filformater hvis CAD-programvaren deres er tilgjengelig.

STEP vs. andre 3D-filformater

Selv om STEP-filen nå er et universelt akseptert datautvekslingsformat, finnes det også andre filformater. STEP-filer gir komplett solid- og overflategeometri. Eldre systemer som IGES og STL er avhengige av tilnærminger. IGES er eldre og gir kun kurver og overflater. STL-filformatet er avhengig av nettbaserte tilnærminger. Andre formater som OBJ og 3MF er mer fokusert på visualisering enn på ingeniørdesign. Tabellene nedenfor sammenligner noen av hovedfunksjonene i disse filformatene.

STEP vs. IGES

STEP vs. STL

STEP vs. OBJ og 3MF

STEP-filer for tilbud på CNC-maskinering

STEP-filen er et ideelt filformat for å få et pristilbud på maskinering. Hvis den ledsages av en 2D-tegning, blir kommunikasjonen tydeligere.

Hva CNC-verksteder forventer med en STEP-fil

CNC-verksteder kan bruke STEP-filer for direkte import til CAM-programvare for generering av verktøybaner. For å være idiotsikre ber profesjonelle CNC-verksteder om STEP pluss 2D-tegning. Mens STEP-filer gir detaljerte geometriske funksjoner, gir 2D-tegninger toleranser, overflatebehandlinger, gjenger og spesielle merknader. Det kommende online tilbudssystemet for Tuofa CNC-maskinering vil gi et raskt tilbud innen 30 sekunder. Du trenger bare å laste opp de tekniske tegningene, angi mengde og overflatebehandling. Det umiddelbare tilbudssystemet vil umiddelbart generere et tilbud.

STEP-filkontroller før du sender den

Før du sender en STEP-fil, må du kontrollere følgende punkter:

• Sørg for at modellen er helt lukket
• fjern unødvendig geometri
• undertrykke kosmetiske trekk og bygge kropper
• Sjekk enheter og skala
• Dobbeltsjekk hullstørrelser og veggtykkelse
• Forenkle altfor komplekse funksjoner
• Bekreft retning

DFM og DFMA

Vurder tipsene nedenfor for å sikre DFM. Bare et godt design kan øke produktiviteten på en kostnadseffektiv måte.

• Design rundt standardverktøy
• Kontrollforhold mellom dybde og diameter
• unngå dype hull eller lommer
• Minimer oppsett for reposisjonering
• Snære toleranser bør kun brukes på kritiske funksjoner.
• bruk standardiserte funksjoner
• Inkluder flate overflater som gjør det enklere å klemme

STEP-filer for 3D-utskrift

STEP-filer beholder den nøyaktige hensikten med ingeniørdesignet, men de må konverteres til et nettbasert filformat som STL eller 3MF. Konverteringsprosessen kan være ganske enkel for mange typer design.

Kan du 3D-printe en STEP-fil

STEP-filer kan ikke brukes direkte til 3D-utskrift. Konvertering til STL eller 3MF kan være nødvendig. De fleste 3D-skrivere krever en mesh-basert fil som STL. En STEP-fil er derimot ikke mesh-basert.

STEP til STL-arbeidsflyt

STEP-filer importeres først til et CAD-verktøy eller en slicer. Deretter gjennomgår de meshing. Etter justering av oppløsning og toleranse eksporteres STEP-filen som en STL-fil. Deretter defineres utskriftsinnstillinger som laghøyde, fylling og støtter. Deretter behandles denne filen for generering av verktøybane.

Når STEP er bedre enn STL

Selv om STL er det vanligste formatet for 3D-printing, er det ikke alltid det beste formatet. STEP-filer tilbyr modifisering, redigering og retting av feil i CAD-programvaren. De nøyaktige kurvene, overflatene og dimensjonene muliggjør høyere presisjon for komplekse komponenter.

Slik konverterer du en STEP-fil

De fleste filformatkonverteringer er ganske enkle. De krever CAD-programvare som SolidWorks eller Fusion 360. Step-filen kan eksporteres til ønsket filformat. Men noen konverteringer krever ytterligere parametere. For eksempel vil konvertering fra en STEP-fil til en STL kreve at oppløsningen angis. Høyere oppløsning vil gi jevnere kurver. Men det vil øke filstørrelsen. STEP-filer kan også konverteres til DFX- og DWG-formater for 2D-tegningsvisninger. Det vil vise topp-, side-, front- og isometriske visninger med dimensjoner og toleranser. Det er ikke sikkert at alle parametriske data konverteres.

Konverteringsfeller og vanlige feil

Konverteringsfeil er ganske vanlige. De kan føre til kostbare produksjonstap. Så forsiktig håndtering under eksport er nødvendig. Tabellen nedenfor viser noen av de vanlige feilene:

Konklusjon

STEP-filformatet behandles nå som et datautvekslingsformat med interoperabilitet på tvers av ulike systemer. Siden det bevarer den opprinnelige designintensjonen, gir det klarhet i korrespondanser. Brukere kan åpne, endre og overføre CAD i flere CAD-programmer som AutoCAD, SolidWorks, CATIA, osv. STEP-filer kan også importeres til CAM for CNC-maskinering. Ofte krever leverandører 2D-tegninger sammen med STEP for tilbud. Her hos TUOFA tilbyr vi våre kunder stor fleksibilitet. Selv om du ikke har CAD eller tegninger, kan du sende oss prøvene. Vi kan gi tilbud fra dem deretter.

Vanlige spørsmål om STEP-filer

Finnes det virkelig FreeCAD-programvare?

FreeCAD er helt gratis for personlig og kommersiell bruk

Kan en step-fil konverteres til dwg?

Ja, CAD-programvare som SolidWorks osv. kan brukes til å konvertere en STEP-fil til DWG.

Brukes trinnfiler til CNC-maskinering?

Ja, STEP-filer kan importeres til CAM-programvare for generering av verktøybaner for CNC-maskinering

Finnes det en gratis step-filvisningsprogram på nettet?

Nettverktøy som Autodesk Viewer kan brukes til å åpne step-filer gratis.

Hva er monterings-trinnfiler i FreeCAD?

Flere deler kan importeres i FreeCAD. Deretter kan de plasseres og begrenses for å lage montering.