STEP ファイルについて知っておくべきことすべて

オートバイの部品を製造する場合でも、鉄筋を結ぶロボットを製造する場合でも、コンピュータ支援設計 (CAD) ファイルから始める必要があります。これらのデジタル ファイルには、製品チームが最終製品を正確に計画、視覚化、製造するのに役立つ 3D デザインやその他の材料、テクスチャ、公差データが含まれています。

CAD モデルをエクスポートする際には多くのオプションがありますが、さまざまなユースケースに最適なファイル形式が異なります。 STEP ファイル、その使用方法、利点と欠点を見て、STEP ファイル形式がプロジェクトに最適かどうかを判断してください。

STEP ファイルとは?

他の形式では中間の変換手順が必要になる場合があるため、CAD システム間での 3 次元モデルの保存と共有を簡素化するために STEP ファイル (.step) が作成されました。 STEP ファイルは、ISO 10303、STP、P21 など多くの名前で呼ばれていますが、STEP は実際には Standard for the Exchange of Product Data の略です。 STEP ファイル イメージ形式は、国際標準化機構 (ISO) の TC 184 によって 1980 年代半ばに開発され、STEP の初版は 1994 年に使用されました。

すべての 3D STEP ファイルには、広く認識されている ASCII テキスト コード形式で保存された 3 次元モデル データが含まれています。他の一部のファイル形式は基本的なジオメトリのみを表しますが、STEP ファイルは 3D モデルのボディ全体を高精度で読み取って保存するため、より正確なファイル共有と開くことができます。さらに、STEP ファイルは CAD プログラムで開くと 3D モデルとして表示されるプレーン テキストであるため、STEP ファイルの編集は簡単です。同様に、STEP ファイルの作成日、元のファイル名、アプリケーションの起源、およびその他のメタデータを簡単に表示できます。

STEP ファイルは、その精度、クロスプラットフォームの互換性、および詳細なモデルを作成する機能により、3D モデリングおよび建築設計で一般的に使用されます。また、部品の CNC 機械加工または射出成形を計画している場合は、STEP ファイルを使用する必要があります。これは、このファイル形式を使用すると工作機械のパスを計算できるためです。

STEP ファイルの長所と短所

最も一般的なニュートラル CAD 形式の 1 つとして、STEP ファイル形式は無数のプログラムと互換性があります。 STEP ファイルは、Autodesk Fusion 360、Dassault Systemes CATIA、FreeCAD、IMSI TurboCAD、SolidWorks、ArchiCAD などで使用できるため、コラボレーションが容易になります。新しいソフトウェア バージョンで作成されたファイルを古いバージョンで開いて編集すること (下位互換性とも呼ばれます) も、中間リンクとして機能するため、STEP ファイルを使用すると簡単です。

3D STEP ファイル形式を使用するもう 1 つの利点は、ファイルが非一様有理基底スプライン (NURBS) を使用してデータを保存することです。この曲線と基底スプライン (B-スプライン) の数学的表現を使用すると、三角形や多角形の表現を使用して実現することは不可能な最終製品で、より優れた柔軟性、高い寸法精度、および滑らかな曲線が得られます。そのため、多くの設計者が、極度の精度と高レベルのディテールを必要とする車体やその他のアプリケーションに STEP ファイルを使用しています。

STEP ファイルはモデルをボディ全体として保存するため、モデルをエクスポートまたは再アップロードした後でも、品質を損なうことなくモデルをカスタマイズおよび編集できます。さらに、STEP ファイル形式のファイルは、ほぼ同じサイズであっても、ソース ファイルよりもはるかに圧縮されます。圧縮された STEP ファイルは通常、圧縮されたソース ファイルの 20% のサイズであるため、STEP ファイルはインターネット上での共有により適しています。

STEP ファイルには多くの機能がありますが、いくつかの欠点もあります。たとえば、STEP ファイルは特にストレージ効率が高くなく、他の 3D モデル形式よりも多くのスペースを占有します。また、パラメトリック インテリジェンスも含まれていません。機能履歴;またはカメラ、テクスチャ、マテリアル、およびライト データ。さらに、STEP ファイルには、以前に指定された他の手続き呼び出しを参照する手続き呼び出しの順序セットが含まれているため、STEP ファイルの作成には多くの時間と労力がかかります。

残念ながら、グラフィックス プロセッシング ユニット (GPU) を使用して STEP ファイルを直接レンダリングすることもできず、ほとんどのレンダラーは NURBS のために STEP 3D ファイルを読み込むことができません。代わりに、ソフトウェア プログラムを使用してレンダリングするために、モデルを一連の小さな三角形に変換する必要があります。

STEP ファイルと STL ファイルの違いは?

STEP ファイルと STL ファイルは最も一般的な 2 つのファイル形式ですが、それぞれに独自の特徴があります。 STL ファイルはモデルの外部ジオメトリのみを記述し、そのフィーチャをギャップやオーバーラップのない三角形で構成されるメッシュに単純化しますが、STEP ファイルはモデルを単一のエンティティとして保存し、NURBS を使用することで、より高い寸法精度と滑らかな曲線を実現します。その結果、STL ファイルは STEP ファイルよりも軽く、シンプルで、ストレージ効率が高くなります。

STEP ファイルは、非常に正確なモデルが必要な場合、湾曲したパーツがある場合、または射出成形または CNC 加工パーツの場合に適しています。また、STL ファイルよりもエクスポート後のカスタマイズや編集が容易なため、多くの編集や共同作業を行う予定がある場合は、STEP ファイルの使用を検討することをお勧めします。 3D プリントのプロトタイプを作成している場合、忠実度の高い製品を必要としない場合、編集を行う予定がない場合、または平面しか持たない場合は、STL ファイルを使用できます。

幸いなことに、STEP ファイルの作成に使用したプログラムでファイルを開き、別のファイル タイプとしてエクスポートすることで、STEP ファイルを STL に変換できます。 Fast Radius では、部品を 3D プリントする必要があるときはいつでも、STEP ファイルを STL ファイルに変換します。

Fast Radius による製造

製造業の多くの専門家は、プログラム間での互換性と曲面を正確に表現できることから、STEP ファイル形式を使用しています。ただし、STEP ファイルは複雑になる可能性があり、必ずしもすべてのプロジェクトに最適なオプションとは限りません。選択すべきファイル形式を決定する際にサポートが必要な場合は、Fast Radius などの製造パートナーと協力してください。

Fast Radius と提携することで、設計の支援や製造に関するアドバイスが必要かどうかにかかわらず、質問に答え、製造プロセスのあらゆる面で支援できる資格のあるエンジニアのチームにアクセスできます。今すぐお問い合わせください。