Фрезерные станки с ЧПУ: создание 3D-модели

3D-моделирование — это процесс создания трёхмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования — разработать визуальный объёмный образ желаемого объекта. Для начала работы его необходимо создать в компьютерной программе, так называемую виртуальную модель, из имеющихся рисунков или чертежей. Также, для создания реального объекта, существует множество автоматизированного оборудования, в частности фрезерные станки с ЧПУ.

Создание виртуальной 3D-модели намного дешевле, чем изготовление пробных образцов продукции, что абсолютно исключает затраты любого материала, позволяя при этом обработать, рассмотреть, изучить и исправить неточности с любой стороны. Также есть возможность сделать модель неповторимой, так сказать — уникальной.

Виды 3D-моделей

Множество современных CAD-приложений дают нам возможность создать 3D-модель с помощью электронных чертежей и рисунков. Кроме схожести с реальным объектом, данная модель может содержать информацию о свойствах — материале, плотности, объёме, массе и т.д. Также с помощью 3D-сканера можно отсканировать реальный объект и в результате получить идеальную виртуальную трехмерную модель. А еще можно воспользоваться готовыми 3D-моделями, что находятся в электронных библиотеках платных и бесплатных.

По характеру и сложности, а также типу представления в виртуальной среде модели бывают:

— каркасные;

— поверхностные;

— твердотельные (или сетчатые).

Каркасные 3D-модели являют собой представление реального объекта, созданное с использованием ребер или скелета. Каркасные 3D-модели состоят из точек, линий, дуг, окружностей и других кривых, определяющих ребра или центральные линии объектов.

Изображения такого типа не передают полную информацию об объекте: ни об объеме, ни о структуре поверхности из такой модели узнать невозможно, зато можно изучить его устройство и функциональность. Главным преимуществом каркасного моделирования является то, что на хранение трехмерных моделей, созданных этим способом, не требуется много оперативной памяти компьютера.

Каркасное моделирование используется для специализированных программ, чтоб построить предполагаемую траекторию движения инструмента. Чаще всего применяется на фрезерных станках.

Поверхностная модель очень похожа на каркасную. Представьте себе, что между гранями каркасной модели натянута тонкая ткань. Это и будет поверхностной моделью. В итоге любое изделие можно представить в виде комплекса ограничивающих поверхностей.

На сегодняшний день поверхностные модели обширно используются для работы с САМ-системами, зачастую если речь идет об инструментальном производстве.

Твердотельные модели — это объемные тела, которые обладают свойствами, присущие обычным объектам в нашей жизни: массой, центром тяжести и т.д.

Процесс разработки 3D-модели

В начале статьи говорилось о том, что 3D-модель возможно создать на основе чертежей и рисунков, но этот процесс требует больших затрат времени и усилий. По такому принципу работает программа AutoCAD и подобные. Намного проще сразу создать трехмерное изображение. Для этого существуют конструкторские пакеты CAD/CAE/CAM, которые дают возможность сразу создать модель, рассчитать ее и в дальнейшем сформировать программу для станков ЧПУ.

Производство изделий на базе 3D-моделей

Прежде, чем производить продукт на основе 3D-модели, необходимо создать управляющую программу с учетом нескольких нюансов, так сказать, обработать.

Что необходимо учесть для фрезерного станка с ЧПУ?

1. Модель необходимо зафиксировать на плоскости виртуальной заготовки, установить припуски на обработку, задать уклоны торцевых поверхностей, глубину фрезерования и т.д.

2. Обязательно нужно обозначить область фиксирования заготовки, чтобы в работе не повредить фрезу об удерживающие струбцины.

3. Далее задаем этапы фрезерования, обозначаем соответствующие им рабочие зоны.

4. Следующий пункт — построение траектории движения фрезы отдельно для каждого этапа фрезерования. При этом обязательно учитываем величину припуска на обработку, материал и его свойства, и необходимую замену инструмента между этапами обработки.

5. Проводим предварительную визуализацию процесса обработки и контролируем результат. Так как на данном этапе гораздо проще исправить погрешности и нет необходимости портить заготовки.

И в финале создания управляющей программы для фрезерного станка необходимо экспортировать её в файл необходимого формата. Остается лишь загрузить файл 3D-модели в память фрезерного станка с ЧПУ и начать работу.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *