Milling-master.ru

В помощь хозяину
5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подготовка 3д модели к фрезеровке

Создание управляющей программы для резки 3D рельефа в программе ArtCAM за 9 шагов.

Большинство статей на сайте описывают работу в программе ArtCAM v8/v9. Если вы используете более поздние версии программы (v11/v12 или новее), для удобства работы с программой и статьями необходимо после запуска ArtCAM выполнить настройку компоновки, как указано на рисунке:

1. Запускаем программу ArtCAM, в меню выбираем Файл -> Новый -> Модель…(клавиши быстрого вызова для Ctrl + N ) , рисунок 1.

2. В открывшемся окне задаем размер нашей заготовки, в полях «Высота (Y)» и «Ширина (Х)», рисунок 2, и нажимаем «ОК».

3. В меню выбираем Рельефы -> Импорт 3D Модели… для импорта файлов с расширением .* stl или Рельефы -> Импорт… для импорта файлов с расширением .*rlf, рисунок 3.

Для версии ArtCAM2009

4. Выбираем нужный файл и нажимаем «Открыть», в открывшемся окне «Вставка 3D Модели» , рисунок 4.

Изменяем масштаб и положение по Х и Y так чтобы Модель оказалась в нужном месте на нашей заготовке, нажимая после изменений кнопку «Применить», положение по Z установить равным «0», затем нажать «Вставить”, рисунок 5.

Можно аналогично добавить сюда же еще модели, например рамку, рисунок 5а.

5. Переходим на вкладку «Траектории» и выбираем в поле «3D УП» «Обработка рельефа», рисунок 6

6. В поле «Инструмент выбираем тип фрезы, рисунок 7.

Если в списке инструмента нет имеющейся у вас фрезы, то редактируем параметры инструмента, нажав кнопку «Редактирование». Изменяем единицы измерения на более удобные к восприятию, изменяем диаметр и угол под параметры имеющегося инструмента(фрезы), меняем значения величины «глубина за проход» , «рабочая подача» и «подача врезания», рисунок 8.

Подробно создание конусной фрезы описано в статье Создание конусной фрезы в ArtCAM

Если имеющаяся у вас под рукой фреза есть в списке инструмента, тогда достаточно проконтролировать и при необходимости изменить только величины «рабочая подача» и «подача врезания» Величина рабочая подача не должна превышать значения 1000мм/мин для станков серии Моделист из фанеры и не более 2000/мм мин для станков из металла. Подача врезания должна быть меньше рабочей подачи на 50%.

эта операция нужна один раз, в дальнейшем можно использовать этот инструмент с уже сохраненными параметрами скорости подачи и глубины за проход.

При использовании другого нового инструмента, не забываем отслеживать и при необходимости менять эти параметры!

Сохраняем настройки нажатием кнопки «ОК» и подтверждаем выбор инструмента, нажатием кнопки «выбор».

7 В поле «Материал» задаем толщину модели, в нашем примере это 5мм, положение модели в заготовке и ноль по Z, устанавливая смещение вверх, рисунок 9.

В поле «Имя» Задаем имя траектории и нажимаем кнопку «Сейчас», рисунок 10

8. Проверяем результат, для чего выбираем Меню-> УП -> Визуализация УП, рисунок 11.

9 Выбираем Меню-> УП -> Сохранить УП как…, нажимаем стрелку переноса вычисленных УП в сохраняемые , выбираем формат выходного файла Mach2 mm(*.cnc) , нажимаем кнопку «Сохранить», рисунок 12.

3Д модель из коллекции моделей доступной для свободного скачивания по ссылке в конце статьи.

Видео 3Д фрезеровки на станке Моделист6090

3Д модель из коллекции моделей доступной для свободного скачивания по ссылке в конце статьи.

Модели для фрезерного станка с ЧПУ

Создание 3D модели для фрезерного станка с ЧПУ – основа производственного процесса, позволяющая получить в результате запуска автоматической обработки заготовки конечный результат заданной геометрии.

Если же говорить о них без привязки к гравировальному оборудованию, то трехмерная модель представляет собой точное цифровое отображение того или иного существующего объекта. Они создаются при помощи специализированного программного обеспечения на основе начальных данных (плоских чертежей объекта или математических данных).

К числу преимуществ, которыми обладают объемные модели для ЧПУ граверов, относятся:

  • Универсальность ;
  • Возможность удаленной работы с получением точной копии изделия, полностью аналогичной исходной;
  • Сокращение затрат в сравнении с производством пробных образцов изделий;
  • Сокращение производственного цикла за счет автоматического изготовления изделия на современном фрезерном оборудовании.

Разновидности 3D-моделей

Существует широкий спектр объемных моделей изделий, отличающихся удобством отображения исходных данных. Но все они могут служить в итоге конечному результату – получению того или иного изображения или изготовлению объемной продукции.

Самым простым вариантом является изометрический рисунок. Чертежи в трех проекциях позволяют наглядно представить объект в объемных реалиях. Чертежи в электронном виде позволяют создавать 3D-модели при помощи современных программных продуктов (различных CAD-приложений). Помимо геометрии, такие модели позволяют хранить также информацию иного рода об объекте. В частности, свойствах материала, из которого она выполнена. Имея плотность и параметры конечного изделия, можно получить его массу, объем и так далее.

Читать еще:  3d фрезеровка станок

Также трехмерная модель может быть получена путем сканирования 3D-сканером уже готового объекта.

Еще одним вариантом получения основы для фрезерно-гравировального станка с ЧПУ является подбор нужного варианта из библиотеки готовых моделей. На сегодняшний день в них содержится колоссальное количество образцов от примитивных до самых сложных. На их основе производится широкая гамма реальной продукции.

По фактору типа представления 3D модели для фрезерных станков с ЧПУ подразделяются на:

  • Каркасные (проволочные);
  • Поверхностные ;
  • Твердотельные (сетчатые).

Каркасные – простейшие модели, сформированные из ребер, дуг, отрезков, окружностей и других линий. Такое представление дает понимание общего вида и габаритов изделия. Но внутренние свойства при этом не отражены. Тем не менее, подобная визуализация объекта позволяет сформировать маршрут движения инструмента на поверхности заготовки для формирования управляющей программы обработки.

Поверхностные модели помимо контуров изделия содержат данные о типе поверхности как о некой оболочке, что отделяет внешнее пространство от внутренней части объекта.

Твердотельные варианты – точная цифровая копия реального изделия. Такие используются для исследования реальных свойств и взаимодействия элементов различных сложных конструкций между собой.

Разработка 3D-модели для фрезерных станков с ЧПУ

Как упоминалось ранее, при помощи AutoCAD и подобных программных продуктов можно создавать трехмерные модели объектов из их плоских чертежей в цифровом виде. Но оптимальным является непосредственная разработка объемных объектов, из которых при необходимости можно всегда получить двухмерные чертежи.

Это 3Д модели для фрезерных станков с ЧПУ создаются при помощи программ CATIA, SolidWorks, Pro/Engeneer, Autodesk Inventor и других предназначенных для работы с твердотельными моделями программными продуктами. Но далеко не всегда конечные результаты работы таких программ являются универсальными (то есть обладающими расширениями *.step, *.stl *.stp., *.sat, *.igs,*.iges. Нередко графические файлы определенных форматах не читаются в других программах. На это стоит обратить особо внимание при заказе у разработчиков тех или иных объемных моделей объектов изготовления.

Производство изделий на базе 3D-моделей

Имеющиеся основы для производства реального изделия должны быть подвергнуты еще ряду операций.

Прежде всего, нужно сопоставить модель с плоскостью заготовки, задать припуски и уклоны торцевых поверхностей, назначить глубину фрезерования. Также необходимо указать область крепления заготовки.

Далее следует определение этапов работ с заданием зон фрезерования в рамках каждого их них.

После следует построение движения фрезы на каждом этапе фрезеровки заготовки. При этом обязательно учитывается материал, припуски и смена инструмента (если таковая нужна).

И контрольным этапом является визуализация процесса фрезерования заготовки с контролем конечного результата. Не стоит пренебрегать этим шагом. Он может выявить те ошибки, что после запуска гравировальной техники неизбежно приведут к выбраковке продукции.

Убедившись, что все конечный итог работы фрезера полностью удовлетворяет оператора, управляющая программа экспортируется в особый командный формат (например, при помощи программы ArtCAM). Он напрямую зависит от модели станка и его специфики. Затем управляющая программа в понятном управляющему блоку граверно фрезерного станка с ЧПУ формате загружается в электронный блок станка. Оператором после размещения заготовки и установки фрезы запускается автоматический процесс обработки. По окончанию еще раз проверяется конечный результат.

Подготовка 3д модели к фрезеровке

Доброго времени суток, уважаемые посетители сайта. Данная тема урока – это фрезеровка деталей с переворотом на станках с ЧПУ. Дело в том, что даже при наличии 4-й (поворотной) оси, данный метод более приемлем для фрезеровки большого количества деталей сложной формы (ножки кабриоли, капители, колонны, заходные столбы и пр.), либо для обработки деталей сложной ассиметричной формы, где мы можем столкнуться с проблемой написания УП для 4-й оси, либо когда деталь габаритная и нет возможности автоматически провернуть ее в центрах поворотной оси.
При подготовке 3d модели для фрезеровки на 4-й оси я буду использовать 3ds Max, но можно использовать любой другой 3d редактор, например Blender. Для выполнения учебного задания возьмем деталь не симметричную относительно своей оси. См. Рис. 1-2.


Рис.1

Рис.2

И первое, что нам нужно сделать – это узнать ее размеры. Для этого выделите модель и в правой панели инструментов кликните по значку «utilities». Далее в появившемся списке утилит выберите «ResetXForm». Далее чуть ниже примените появившуюся команду «ResetSelected». См. Рис.3.

Рис.3

Далее преобразуйте объект в полигональный, и примените к модели инструмент «TransformToolbox», и в появившемся окне нажмите кнопку «Get» — тем самым вы узнаете точные габаритные размеры модели. В данном случае габаритные размеры следующие: 106х85.4х180.6. См. Рис. 4-6.

Читать еще:  Станки чпу 3d фрезеровка

Рис.4

Рис.5

Рис.6

Далее, используя инструмент цилиндр, создадим перемычки, которые предотвратят выпадение обрабатываемой детали из заготовки. См. Рис. 7.

Рис.7

Далее, опираясь на полученные ранее измерения, рассчитаем заготовку и создадим Box, имитирующий заготовку по краям. Я набросил запас в 2 мм на сторону, и меня получился кубик размером 110х110х30. Обратите внимание, что я создал квадратную заготовку, хоть у нас 3dмодель и не симметричная. Создавая квадратную заготовку для не симметричной модели, мы теряем немного в материале, но при этом нам не нужно будет каждый раз после поворота по базе выставлять новый ноль.
Далее выставим наши кубики по краям модели, учитывая цилиндрические перемычки. Обратите внимание, что 3d модель для фрезеровки на станке ЧПУ не должна выступать за границы кубиков, имитирующих края заготовки. См. Рис. 8 -10.

Рис.8

Рис.9

Рис.10

Далее сгруппируем объекты и создадим копии с поворотом на 90градусов. Всего 3 копии на каждую сторону обработки. Обращаю ваше внимание на очень важный момент, что вращать копии нужно обязательно в одном направлении. См. Рис. 11.

Рис.11

Также обращаю ваше внимание, что основной вид, в котором мы работаем в 3ds Max – это вид «Top».
Далее переключитесь на вид «Right» и выровняйте в одну линию наши объекты. См. Рис.12-13.

Рис.12

Рис.13

Далее, что бы избежать проблем с экстремально низким опусканием фрезерной головы при обработке детали, а также чтобы обработка производилась с учетом рабочей длинны фрезы, ограничим плоскостями глубину обработки.
Для этого возьмите инструмент «Plan» и постройте плоскость. Для удобства и точности построения включите привязку по вершинам (правая кнопка мыши по значку привязок, далее отметить нужную привязку). См. Рис. 14-15.

Рис.14

Рис.15

Далее опустим плоскость на расстояние вылета фрезы (рабочей длинны фрезы). Для этого выделите плоскость, далее сверху в панели инструментов кликните правой кнопкой мыши инструмент «Выделить и переместить» и впишите нужное значения для смещения плоскости. У меня в данном случае – это -65по Z. См. Рис.16.

Рис.16

Теперь можно подготовленные модели экспортировать в ArtCAM 2011 для создания УП для деревообрабатывающего станка с ЧПУ. Для удобства я экспортировал все 4 3d объекта на одну модель в ArtCAM (если позволяет разрешение модели в ArtCAM). См. Рис. 17.

Рис.17

Далее создадим вектор, ограничивающий зону работы чистовой фрезы. Для этого выберите в ArtCAM 2011 сверху в текстовом меню «Векторы»-«Создать границу по рельефу. ». См. Рис.18.

Рис.18

Далее укажите в появившемся окне, что хотите использовать диапазон высот, и далее необходимо установить мин. Высота – 45 мм (110(высота, ширина кубика) – 65(плоскость, ограничивающая опускания фрезы)). См. Рис. 19.

Рис.19

Далее необходимо отредактировать автоматически построенный вектор, удалив ненужные части вектора и замкнув его. См. Рис.20-21.

Рис.20

Рис.2 1

Далее необходимо построить вектора, ограничивающие работу черновой фрезы. Это три прямоугольника, где один шириной 110 мм и два по 45 мм. См. Рис. 22.

Рис.22

И заключительная часть работы — это настройка фрез. В данном случае — эта черновая фреза работает внутри прямоугольников. Настройки фрезы следующие. См. Рис. 23.

Рис.23

И чистовая фреза. Настройки фрезы следующие. См. Рис.24.

Рис.24

Далее вам нужно рассчитать две фрезы поочередно для каждого вида, вручную устанавливая ноль в нужное положение («Задать нулевую точку» — «Установить курсором»). См. Рис.25

Рис.25

Теперь поговорим о практической части. Обратите внимание, что физическая заготовка должна полностью соответствовать трехмерной заготовке. Также поворот заготовки нужно осуществлять в том же направлении, в котором вы вращали деталь в 3ds Max. Базирование заготовки осуществляйте по двум линейкам образующим прямой угол, прикрученным к фальшстолу и заранее прифугованными. Крепление заготовок можно осуществлять при помощи уголков или клиновидных зажимов.
Также обращаю ваше внимание, что мы рассмотрели фрезеровку на станке с ЧПУ с четырех сторон, но бывают случаи, когда четырех поворотов заготовки бывает не достаточно. В таком случае при подготовке 3 d модели вместо построения Box имитирующего заготовку по краям нужно использовать сплайн NGon (многоугольник). Количество сторон многоугольника – это количество поворотов (желательно использовать четное количество сторон) + модификатор Extrude (Spline). См. Рис. 26

Рис.26

Пример фрезеровки с шести сторон (подготовка модели в 3ds Max, оснастка для крепления заготовки) смотрите ниже. Рис.27-31

Читать еще:  Технология изготовление резиновой муфты

Рис.27 Деталь полученная методом фрезеровки с переворотом (фрезеровка с шести сторон)

Рис.28. Подготовленный файл в 3ds Max. Справа на лево : оснастка NGon (шестиугольник)+ модификатор Extrude (Spline) далее часть заготовки (куб), далее цилиндр (предотвращает выпадение детали из заготовки), далее фрезеруемая модель.


Рис.29.Подготовка,расчет управляющей программы в ArtCAM 2011 для фрезеровки с переворотом Стрелками указана направление поворота физической заготовки.


Рис.30 Вариант оснастки (крепления) заготовки к столу фрезера ЧПУ.

Итак, подведем итоги. Как вы могли заметить, подготовка 3d модели для фрезеровки с переворотом относительно проста. В большей степени приходится уделять внимание креплению заготовки к столу (оснастке). Так как от правильного соосного крепления заготовки и точного поворота физической заготовки зависит, на сколько качественный в итоге мы получим результат.

Создание моделей для фрезерного ЧПУ станка.

Модели для ЧПУ – это, по сути, шаблоны, готовые к производству. Они могут иметь стандартный двухмерный вид, а также 3D. Модели отличаются широким разнообразием – от простейших изделий до сложных резных элементов.

Создание прототипа будущей детали – сложная задача, требующая особых навыков в моделировании. На сайте for3d.ru представлен широкий ассортимент моделей для ЧПУ. Каталог товаров рассортирован по категориям для удобства клиента.

3d модели широко используются в производстве. Виртуальные образцы будущих изделий могут иметь различную степень сложности – от простых двухмерных рисунков до сложных трехмерных моделей.

В чем преимущество моделей для фрезерного ЧПУ перед обычными производственными методами? Благодаря широкому программному комплексу у специалиста появляется возможность создавать сложные изделия с минимальными финансовыми и ресурсными затратами. Для создания прообраза будущей детали или готового продукта достаточно ввести его параметры в компьютер.

Какова выгода для производителя? Приобретая готовые ЧПУ-модели, вы получаете макет, готовый к загрузке в станок с программным управлением. Для удобства все 3d модели представляются в формате stl. Почему? Дело в том, что stl. – единый формат для всего 3д-моделирования, который может открыться на любых устройствах. Он удобен вне зависимости от задач, стоящих перед вами. При необходимости в модели можно изменять некоторые размеры и изменять детали непосредственно в процессе производства.

Подробнее об stl мы писали в данной статье.

3d модели для деревообрабатывающих станков:

Выполнение резьбы по дереву – сложный и трудоемкий процесс, выполнение которого вручную займет длительное время. Благодаря фрезерному станку работа может быть выполнена в несколько раз быстрее, а при наличии готовой модели от вас требуется лишь запустить изделие в производство.

Замена ручной резьбы обеспечивает значительное удешевление готового продукта.

С помощью 3d фрезера можно изготовить:

  • Резные мебельные элементы: поручни, ножки, спинки и многое другое.
  • Резьбу на ограждениях, балясинах, лестницах.
  • Накладки и кронштейны.
  • Оправы картин, зеркал, часов.
  • Резные статуи и иконы.
  • И многое другое.

Используя 3д модели, вы можете наладить серийное производство оригинальных деревянных изделий. В процессе работы влияние человеческого фактора сведено до минимума – человек участвует в производстве только на процессе моделирования.

3д модели для станков по обработке металла:

Применение 3D – моделирования не ограничивается только древесиной – оно с успехом используется для обработки металлов.

Stl-модели используются в производстве медалей, рамок и оправ, элементов мебели и фурнитуры. Созданные модели применяются для изготовления путем лазерной резки и гравировки.

Готовые 3д модели имеют целый ряд преимуществ:

  • Скорость производства с помощью ЧПУ- станков возрастает в несколько раз.
  • 3d – безальтернативный вариант при серийном производстве. Станок может без перерыва «штамповать» детали, при этом сохраняя безупречное качество.
  • Снижение себестоимости изделия.

Можно ли создать некачественную модель ЧПУ?

Не исключено, что без должной подготовки можно создать приличную 3d модель. Но подобное встречается редко. Как минимум, человек должен обладать математическим складом ума и легко работать в нужных программах.

Самостоятельное изучение тематического материала дает свои плоды, но регулярная практика все же необходима. При отсутствии ее и профильного образования создаются некачественные модели для ЧПУ. Их использование сильно сказывается на финансовой составляющей проекта. Так как неточность в размерах, узорах, изгибах и прочего провоцирует создание объекта, не отвечающего изначальным требованиям. И его приходится дорабатывать или изготавливать снова, но уже по откорректированной модели.

Помимо материальных ресурсов затрачиваются при этом и временные. Время сейчас — самое дорогое удовольствие, и при возможности лучше потратить его на повышение квалификации или получение образования в сфере моделирования.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector