生成设计不必打印3D。其他制造方法进入磨损。
Jean Thilmany，高级编辑
有些人认为生成设计可确保最佳产品设计。工程师输入产品需要满足的产品，并且该工具通过创建一个适合账单的潜在设计来响应。它甚至推荐使用潜在的材料。
现在，由此产生的设计可以通过多种方式来制造。
CAD软件制造商（如Autodesk）越来越多地建立制造偏好，进入其拓扑优化和生成设计工具，意味着生成设计可以考虑到特定的制造方法。工程师将制造方法作为设计约束之一进入。由此产生的经得生设计的设计描绘了可以根据该方法制造的产品，并且符合其他所需规格的产品，Kim Moulsyshibonsk的Fusion 360营销负责人表示。
两年前，欧特克向其Fusion 360终极产品开发软件的用户发布了生成式设计。去年年底，欧特克宣布PowerMill、PowerShape和PowerInspect将成为该公司Fusion 360解决方案的一部分，从而将生成设计与制造方法结合起来。
现在，欧特克说，CAD和CAM都在同一个Fusion 360平台上。
包含CAM将制造考虑带到生成工程过程的前面，节省工程师和制造商的时间和金钱。
生成技术是一种完全不同的设计方法。设计概念允许工程师在开始设计之前确定设计参数:如材料、尺寸、重量、强度和成本限制。然后，利用基于人工智能的算法，该软件提出一系列符合预定标准的设计选项，洛西说。
通过呼叫先进的软件和计算能力，生成系统运行许多可能性，每个可能性都会满足工程师的设计规范。它为工程师提供了最佳设计，允许他们选择最佳设计。工程师参与了设计过程的开头和结尾。如果他们没有觉得任何返回的设计符合其标准，他们可以用输入和发电机设计系统进行修补，重新开始。
计算机生成的（“生成”）设计可能是非正统，新的和意外的，几何形状不会自然地发生在设计师身上。无论如何，如果设计都有不同，那么它可以由添加剂制造创建，也称为3D打印，Moury说。
在过去，设计软件经常创造了只有3D打印生产的形状，因为通常产生的有机，性质形式的制造不适合加工，铸造或制造等工艺，因此增加。
但这让许多人认为，这些设计只能通过增材制造技术来生产。
现在，自动生成设计的范围正在扩大，包括铣削、压铸、甚至水铣削等传统制造过程。
如今，您可以将传统的制造限制输入到Autodesk Fusion 360中，并使用其生成设计功能来生产可根据几种预定方法之一制造的最佳设计解决方案。
欧特克的生成式设计软件是其Fusion 360平台的一部分，它具有筛选设计可能性的功能，这些设计可能性反映了特定的制造考虑。洛西说，这使得工程师能够比较通过不同的制造方法生产组件的容易程度、速度和成本效益。
通过应用根据所选进程的排序设计可能性的约束，可以在新灯中进行设计选项。她说，工程师和制造商往往对结果感到惊讶。多轴加工可能是最佳选择，因为它甚至对于非常精细的部分，即使某些约束到位。
洛西补充说，将生产置于决策过程的前列，强调了生成设计在产品选择中必须发挥的作用。
评估制造成本
PowerMill 5轴CAM软件为复杂的3轴和5轴减法、高速率加法和混合制造提供专家的数控编程策略。与此同时，PowerShape是一款CAD软件，可以创建复杂的3D几何图形，以更好地控制PowerMill等CAM软件。Losey说，它可以与表面、实体或网格数据的任何组合一起工作，对于大型、复杂的部件，它可以快速产生损伤和无碰撞的刀具路径。
最近来自Autodesk的视频，参考填充前瞻性生成设计时要记住的问题，请问：“您是否会偏离传统的设计范围以包括制造限制？您是否会使用5轴，3轴甚至2.5轴铣削？Die Casting怎么样？你的设计可以用水磨吗？或者添加剂制造提供最佳价值和性能吗？“
显然，制造过程对Moury说，制造过程对所产生的几何形状的影响很大。
虽然生成设计可以为您的制造方法提供优化的结果，但您如何评估性能之间的权衡以及使您的成本之间的权衡？
Autodesk将aPriori成本洞察引擎作为其生成设计包的一部分。它为创建的每个设计方案生成一个制造成本估计。
她说:“它会询问一个模型的特征或公差，根据某些制造方法，这些特征或公差将是昂贵的。”“它使工程师能够充分探索成本，并在性能和成本之间取得平衡。”
生成设计降低制造成本的另一种方式是:生成过程可以产生一个单一的、固体网格的车身，它可以取代多体部件，如焊接组件。这减少了制造商在夹具、夹具、焊机和焊接材料上的花费。单体部件可以通过增材制造制造，这也减少了设计和制造工具的需要。
此外，生成设计允许工程师用单个组件替换小型组件，以降低制造成本和材料清单的复杂性。
铣床摩托车配件
MJK Performance回避了生成设计方法，因为MJK设计师和共同所有人Phil Butterworth认为通过生成设计唤起的视觉风格不适合他的公司风格。这家位于加拿大卡尔加里的公司为哈雷戴维森摩托车生产售后配件。
“它总是让我想起那些蜘蛛一样的、有机的外星模型，”他说。“我只是觉得它会给我们带来同样的风格，只是更厚重一些，覆盖着复杂的小块，看起来很傻。”
但MJK最近转向了生产，因为重量、力量和风格都是它为摩托车制造的三重夹钳的必要考虑因素，巴特沃斯知道这种方法可以帮助减轻体重。
在摩托车上，伸缩叉的支柱连接到三重夹子上，另一端的滑块连接到前轮主轴上。夹具是叉的一部分，可连接摩托车的车把，转向杆和减震器。
巴特沃斯说:“我们的客户希望他们的1000磅哈雷摩托看起来像200磅的赛车。”“因此，我们需要使我们的部件尽可能轻、强，但也要时尚。每个部件都必须看起来像一辆价值十万美元的自行车。”
但三重夹具很大，笨重，导致Butterworth和他的同伴设计师试图减轻体重。额外因素：夹具必须在2.5轴磨机上完全可加工，因为公司在其小型四机器店铺提供所有部分。
Butterworth说他惊讶地知道生成的设计可能是他需求的答案。他假设的生成设计主要限于添加剂制造。
他很快发现Autodesk的生成设计技术可以开发传统的2.5和3轴铣削的零件，并将融合360设置为设计零件，可以专门通过这些方法进行。使用该输入，CAD和CAM产品迅速返回了一系列轻质和完全可加工的设计，Butterworth说。
不仅如此，“当模型回来的时候，它看起来像是我马上就会买的东西。”我惊呆了。它看起来活泼;它有所有很酷的几何图形。它拥有所有具有生理性的酷元素，只不过是一种人们理解和认可的风格，”他说。
在研究潜在的设计之后，Butterworth选择了一个，然后花了大约20分钟的编辑，以适应特色的MJK零件风格。
通过使用生成设计，工程师在几个小时内从计算机模型到原型。与由工程师而非生成程序设计的类似的三重钳位相比，三重钳夹的重量减少了23％。Butterworth说，生成的设计牺牲安全性也不是。
通常情况下，这个过程需要一个或两天时间来完成。但是通过生成设计MJK能够加速这一过程。他们在几个小时内从计算机模型到原型。他说，融合360可以轻松设定为生产2.5轴铣削的设计。
在JPL内部，它的Atelier部门有一个团队负责尝试新的方法和流程，它的建议会传递给执行特定任务的团队。该部门正在与Autodesk合作，评估拟议着陆器的生成设计。
拓扑优化加入
与生成式设计不同的是，拓扑优化的能力也在快速变化。当使用拓扑优化时，工程师在3-D空间内定义负载，然后程序移除材料，以获得使用最少材料的形状，同时仍然保持所需的刚度和密度。该方法还可以创建形状奇怪的部件，尽管它通常比生成设计的结果更少。
添加剂制造，其能力以创建从未见过的形状，两者似乎是一种自然的。
但是，要为您提供一个举措的例子，以便在加速添加剂以外寻找方法，请参阅以下两个工程期刊提交的示例。
2016年10月发表在《工程软件进展》(Advances of Engineering Software)杂志上的一篇论文指出:“尽管拓扑优化是获得最优解决方案的一种有效和通用方法，但它产生的解决方案具有复杂的几何形状，从制造角度来看既不划算也不实用。”这篇论文是由Sandro Vatanabe和他的合著者写的。
在IT中，Vatanabe，现在是Fei大学中心的工程教授，巴西的Fei大学中心，他的同事提出了限制优化问题的解决方案范围的技术。本文题为拓扑优化，具有制造限制：基于统一的投影方法。
三年后，一篇名为《多轴加工拓扑优化》的论文提出了一种考虑多轴加工过程约束的拓扑优化方法。在该研究中，作者Matthijs Langelaar假设，特定的切削刀具形状和最大插入长度可以包含在拓扑优化中，而不需要太多额外的计算工作。然后，他展示了如何生成优化的、可加工的三维零件的例子。兰格拉尔是荷兰代尔夫特理工大学结构优化和力学副教授。
Langelaar阐述了为5轴工艺开发的配方，尽管该技术还包括其他多轴铣削配置，2.5轴铣削和4轴加工，包括适当的加工方向。除了各种工具方向之外，还可以在滤波器中包含用户指定的刀具长度和刀具形状约束。
因此，尽管生成式设计或拓扑优化研究可以产生有趣的新设计，也许是以前深不可测的设计，工程师们不必把自己限制在3d打印来制造他们选择的设计。
巴特沃斯说，生成性设计在他的公司开辟了无数新的途径。
他说:“甚至在我开始编程之前，我就知道我的部分将通过任何性能测试。“无论模拟中的重量优化如何，2.5轴生成设计都能让我们立即获得一个可靠的模型。”
提交：3 d CAD世界
