利用新型创成式设计软件和当今的加工技术
创成式设计一词近来在制造领域不断涌现。它的承诺是创建许多设计排列，让工程师选择一个满足有时相互冲突的要求的最佳排列。
生成设计算法最终结果的示例。在这一部分中，用户将获得结果的参数化 Fusion 360 模型以及生成的几何体的可编辑草图。问题是使用生成算法产生的许多设计都很复杂，甚至看起来是有机的，具有复杂的曲线和网。这导致它与增材制造 (AM) 密切相关，增材制造的获取和操作成本可能很高。材料多里与传统机器相比。此链接打消了许多机加工车间的衍生式设计理念。
但是，传统车间不需要投资新的增材制造设备来构建受衍生式技术启发的零件。
衍生式设计是由软件创建的，该软件使用现实世界的制造约束和性能要求来设计许多排列。最终结果通常采用 CAD 就绪模型的形式。它们在不同程度上平衡相互冲突的要求，例如，可能包括最小重量和最大安全性，或最小成本和最大功能。
受生成启发的设计是通过生成过程创建的，但会进一步增强以适应特定商店的制造能力。随着创成式设计软件的进步，对新趋势持开放态度的制造商可以更轻松地将受创成灵感的产品推向市场。
一切始于软件
在合作衍生式设计的重新开发是能够作为共同创造者发挥积极作用的软件工具的开发。他们根据提供的参数自动探索解决方案的变化。
“您可以根据性能要求和获得这些材料的能力，灵活地将您的设计视为铝或钢或多种等级的钢”软件开发商 Autodesk Inc. 的 Fusion 360 衍生设计产品经理 Mike Smell 说，“然后你可以说，如果我们要制造一个全新的产品，也许我们在方式上有灵活性我们从材料或制造过程的角度来做到这一点。”
从那里，该程序提供了许多解决方案，使使用 Autodesk 系统的人能够进行权衡分析。 “这种形状可能是最轻的，这种形状可能是最便宜的，而这种形状可能介于所有这些之间，”他说，指的是该软件会推荐三种可能的设计。可能还有更多。 “然后设计师或工程师会查看所有这些并确定最合适的。”
第 86 页上特色部分的另一个视图。Fusion 360 中的设计空间具有生成解决方案的能力与所有制造方法相关。Autodesk 正在使衍生式设计更容易被主流制造所接受。该公司已开始研究传统工厂，以通过生成设计制造 3D 零件。 “在今天的 Fusion 360 中，我们 [Autodesk] 还支持用于生成设计的三轴和五轴铣削方法，”Smell 说。
考虑到夹具，这种制造选项可能比 3D 打印慢与传统 m 相关的时间和工具变化生病。另一方面，对于一些涉足衍生设计零件原型制作的商店来说，铣削可能更具成本效益，因为商店不会产生将工业级 3D 打印机带到车间的相关成本。更不用说使用打印机灯丝线轴时产生的单件成本。
此外，正在研究使用水刀和等离子等技术进行 2D 切割的选项的成本效益。 Smell 说：“我们正在积极研究一些解决方案，以实现主流制造方法：双轴或 2D 切割、两轴半铣床以及许多其他制造方法。”
虽然这些 2D 零件看起来更传统，但结果仍可能导致零件比原件更轻、更坚固。鉴于使用传统 2D 方法切割的成本大大降低，可以看到水刀、等离子、EDM 和激光用于在自己的范围内试验生成设计的商店。
人们普遍认为，如果生成设计软件的开发要取得进展并且对大众市场制造来说是可访问的和可行的，则增材制造需要成本更低——或者用户需要使其适应传统制造方法。
IntelliMAX Layout 上的生成灵感部分。这种类型的衍生式设计可以改变形状或拓扑结构。值得实践
2018 年，Phillip Keane 为 Engineering.com 撰写了一篇题为“衍生式设计：生产之路”的文章。 “......虽然衍生式设计是由增材制造驱动的，但它并不是 3D 打印所独有的，参与其中的公司选角可以从衍生式设计中受益（只要他们相应地改变他们的思维方式和工作流程）。”正如 Keane 指出的那样，要让制造基地接受衍生式设计，就需要转变传统思维方式和工作流程考虑因素。
我们倾向于相信坚固的材料赋予力量和可靠性的美感。此外，当客户订购零件时，他们对最终零件的外观有信心。诚然，衍生式设计的产品所具有的美感并不总是最令客户满意。衍生式设计的结果通常被描述为有机的，甚至是陌生的。
围绕衍生式还有一种心态，认为 3D 打印衍生式设计零件的成本是不值得承担的费用。思维的转变来自于意识到机械车间不需要投资大型 3D 打印机来从中受益e 生成设计零件创建。如上所述，软件开发可以对受启发的零件进行传统铣削。
工作流程转变将影响每个车间的加工过程。正如 Smell 在本文前面所讨论的那样，正在采取措施允许传统的加工工具创建衍生式设计的零件。但为了获得您可能正在寻找的结果，车间可能不得不重新安排其操作顺序，以考虑可能增加的加工时间。当新的衍生式设计作品的小平面需要数小时打磨时，近净切割可能会变得更加普遍，甚至是必要的。
生成IntelliCAM 中的灵感部分（也显示在第 87 页的图像中），IntelliCAM 是 Autodesk Fus 的 OMAX 插件ion 360.Keane 认为，一旦概念被商店完全采用而不是试验，衍生设计或衍生灵感零件的最终效果最终将是净收益。 Keane 写道：“这似乎是您如何调整生成设计工具以与传统制造技术一起使用的案例。” “毕竟，如果您使用更少的材料并仍然设法减少模具操作的次数，那么单位成本仍会降低。生成式设计为设计师提供了看待旧问题的新方法。”
水刀上的近网
除了 3D 打印机之外，还有其他机器工具可能非常适合生成式设计或受启发的部分。由于衍生式设计通常着眼于以更强、更便宜、更轻和更快的方式生产零件的可能性，因此会考虑材料。使用更传统的机器也可以轻松实现近网和 2D 切割就像激光、等离子、EDM 和水刀一样。在这三种工具中，水刀是唯一可以切割多种材料的工具。
总部位于华盛顿州肯特的 OMAX Corp. 软件开发总监 Carl Olsen 说：“工具现在就在那里，它们很好 [当使用时] 可以切割任意形状的软件和传统制造机器：水刀、等离子、EDM 和传统铣削。”
下游制造Fusion 360 内部的功能可以采用设计并生成必要的刀具路径，以从单件库存中切割出一系列零件。随着对更新设计的探索，传统制造的零件有可能从铝和钢中转移出来复合材料的交换迫在眉睫。在那种气候下，一个多功能的工具是 n需要的。等离子、EDM 或激光在切割对象方面有其局限性，而加料水刀是一种几乎普遍适用的切割工具。
“如果是平面，使用水刀比使用增材刀要快得多机加工，将有更好的材料选择，”奥尔森继续说道。 “你的 3D 打印机可能擅长打印钢，但打印钛或其他东西就不太好了。”使用水刀，材料考虑范围扩大到几乎包括太阳下的一切。”
但是，随着衍生式设计和衍生式零件的出现影响了世界各地的机械车间，什么被认为是“正确的工具”工作会改变。 3D 打印机距离在主要制造业中实现经济可行性还有一段距离。借助您已有的工具，生成设计和受生成启发的零件可以成为零件加工发展的一个令人鼓舞的方向。至少st，在决定如何最好地使用手头的工具制造新零件时，它可以作为一种选择。
