Модуль гравировки 2D/3D
 |
Наряду с модулем плоской гравировки (см. описание модуля), предназначенного для построения проходов центром инструмента, модуль объемной гравировки значительно расширяет область ее применения, так как появляется возможность создавать высокохудожественные изделия, имеющие самую сложную и неповторимую форму. Оригинальные дизайнерские решения могут быть легко реализованы благодаря огромным возможностям 2D и 3D-редакторов (см. описание модулей), которые помимо создания 3-х мерных моделей изделий позволяют проецировать любые «плоские» проходы на самые сложные криволинейные поверхности.
Среди прочих возможностей, гравировка на станках с ЧПУ, стала одной из форм, позволяющих придать техническому изделию особенный вид и нанести на него товарные знаки фирмы изготовителя, сложный орнамент и другую атрибутику. Возможности системы ГеММа-3D позволяют совмещать художественное моделирование на плоскости с простотой его перенесения на сложные объекты.
Модуль объемной гравировки относится к виду 2D-обработки и предназначен для построения прохода выборки области, ограниченной совокупностью плоских замкнутых контуров коническим гравировальным резцом, конической или сферической фрезами. Обработка происходит с переменной глубиной, которая зависит от размера замкнутой области и возможности инструмента выбранной геометрии вписаться в эту область. Таким образом, создается эффект «объемности» обработки плоских контуров, и формируемый проход приобретает свойства 3D прохода инструмента.
Модуль включает в себя два варианта формирования прохода инструмента - Гравировка 3D - для выборки коническим граверным резцом области внутри системы замкнутых контуров или обхода незамкнутых контуров, и Конгрев 3D, который предназначен для создания штампов объемного теснения кожи, бумаги, ткани и т.д., и выполняемый инструментом со сферической режущей частью.
Данными для формирования проходов гравировки служит математическая модель, представленная в виде совокупности примитивов (отрезков, многоугольников, дуг), кривых, контуров (составных элементов), которые могут быть созданы непосредственно в системе или импортированы из систем проектирования и дизайна. Для объемной гравировки необходимо наличие замкнутых контуров. В случае импорта модели, содержащей не замкнутые или пересекающиеся контура, в системе реализован эффективный аппарат их быстрого редактирования.
В качестве основы математической модели могут быть использованы:
Средства контроля управляющих программ для модуля гравировки, включают в себя:
Система ГеММа 3D обеспечивает выход на все отечественные и зарубежные системы управления станками. В состав дистрибутива системы входит библиотека из 70 постпроцессоров к основным отечественным и зарубежным системам управления в исходных текстах (FANUC, BOSH, FAGOR, CNC-1600, 2C42-65, H33 и др.). Кроме того, в системе ГеММа-3D существует табличный генератор постпроцессоров, учитывающий основные параметры большинства систем управления (управление сменой инструмента, задание способа перемещений, технологические команд и G-функции, условия включения корректоров и др.). Появление такого генератора позволяет быстро ввести в работу новую стойку управления станка при наличии только паспортных данных на станок. Так же имеется специальное программное средство с графическим интерфейсом и встроенным языком программирования для разработки новых или доработки имеющихся постпроцессоров.
Передача управляющих программ может быть реализована:
Среди прочих возможностей, гравировка на станках с ЧПУ, стала одной из форм, позволяющих придать техническому изделию особенный вид и нанести на него товарные знаки фирмы изготовителя, сложный орнамент и другую атрибутику. Возможности системы ГеММа-3D позволяют совмещать художественное моделирование на плоскости с простотой его перенесения на сложные объекты.
Модуль объемной гравировки относится к виду 2D-обработки и предназначен для построения прохода выборки области, ограниченной совокупностью плоских замкнутых контуров коническим гравировальным резцом, конической или сферической фрезами. Обработка происходит с переменной глубиной, которая зависит от размера замкнутой области и возможности инструмента выбранной геометрии вписаться в эту область. Таким образом, создается эффект «объемности» обработки плоских контуров, и формируемый проход приобретает свойства 3D прохода инструмента.
Модуль включает в себя два варианта формирования прохода инструмента - Гравировка 3D - для выборки коническим граверным резцом области внутри системы замкнутых контуров или обхода незамкнутых контуров, и Конгрев 3D, который предназначен для создания штампов объемного теснения кожи, бумаги, ткани и т.д., и выполняемый инструментом со сферической режущей частью.
Исходные данные для модуля гравировки
Данными для формирования проходов гравировки служит математическая модель, представленная в виде совокупности примитивов (отрезков, многоугольников, дуг), кривых, контуров (составных элементов), которые могут быть созданы непосредственно в системе или импортированы из систем проектирования и дизайна. Для объемной гравировки необходимо наличие замкнутых контуров. В случае импорта модели, содержащей не замкнутые или пересекающиеся контура, в системе реализован эффективный аппарат их быстрого редактирования.
В качестве основы математической модели могут быть использованы:
- Плоские чертежи, эскизы, произвольные контура из известных CAD систем (формат DXF).
- 3D-модели из известных CAD систем (формат IGES).
- Дизайн-проекты из систем CorelDraw, AdobeIllustrator (формат EPS).
- Табличные задания кривых, в т.ч. результаты измерений на контрольно-измерительных машинах.
- Шрифты, входящие в состав системы ГеММа-3D, или тексты, импортированные из других систем (формат TXT).
Характеристики модуля гравировки системы ГеММа-3D
- Точное восприятие геометрической информации из систем художественного дизайна и из систем моделирования.
- Наличие собственных средств создания или редактирования элементов рисунка, контуров детали на плоскости. Пространственное моделирование кривых. Построение сложных скульптурных поверхностей. Проецирование по направлению и по нормали, развертка кривой на поверхность. Сглаживание и сопряжение поверхностей. Масштабирование, перенос, поворот и растяжение геометрических объектов с различными вариантами привязки (2D и 3D-редактор). Технологические утилиты подготовки геометрии – создание эквидистантных контуров, элементов подходов/отходов, контуров заготовки и ограничивающих зоны обработки и ряд других. Удобный визуальный контроль построений.
- Большая библиотека шрифтов, включающая собственную библиотеку, стандартные шрифты Windows, библиотеку художественных символов, ГОСТовские шрифты. Помимо этого имеется возможность создавать собственную библиотеку элементов, символов (не только шрифтов). Профессиональная работа с текстом включает в себя: расположение текста по дуге и прямой, выравнивание, наклон букв. Произвольная деформация текста. Настраивается межсимвольный интервал (кернинг).
- Различные стратегии гравировки «плоских» элементов изделия. Выборка зоны по эквидистанте и штриховкой. Определение порядка обработки (последовательность обработки карманов, контуров, углов). Автоматическая гравировка центром инструмента всех указанных не замкнутых элементов и формирование 3D проходов для замкнутых контуров. Создание подъемов конического инструмента в острых углах изделия. Подборка недоработанного материала инструментом меньшего диаметра.
- Доступны следующие стратегии модуля 2D фрезерной обработки: проход по контуру центром или эквидистантно с коррекцией на радиус, выборка материала из «карманов» и подборка фрезами меньшего диаметра, циклы сверления и предварительного засверливания в местах вертикального врезания инструмента.
- Гравировка на поверхности: проецирование и развертка проходов плоской и объемной гравировки на криволинейную поверхность. Возможность создания проходов 4-х и 5-ти координатной обработки.
- Аппарат сглаживания траекторий за счет круговой и винтовой интерполяции, позволяющий значительно сократить объем управляющей программы и исключить эффект «огранки» на обработанной поверхности.
- Для реализации возможности программирования типовых циклов и сложных операций обработки, доступных в современных системах управления, но с применением САМ-системы, в системе ГеММа 3D предусмотрены специальные средства макропрограммирования, включающие язык описания всех элементов системы и редактор форм для создания окон диалога. С их помощью в генерируемые программы обработки можно включать дополнительные функции систем управления станками, а также запрограммировать специфические функции каждой стойки.
Контроль и визуализация управляющих программ
Средства контроля управляющих программ для модуля гравировки, включают в себя:
- Динамическую отрисовку траектории (или сразу нескольких траекторий) движения инструмента с закраской обработанных областей, фиксацией направления обхода, направления коррекции.
- Интерактивное редактирование текста управляющей программы в инвариантном коде (формат АРТ) или кодах системы управления станка (ISO формат) с отображение на экране монитора траектории движения инструмента в соответствии с положением курсора в тексте программы. Мгновенное отображение результата изменения программы на экране.
- Модуль динамического отображения процесса снятия материала инструментом с поверхности детали (G-Mill). К основным возможностям этого модуля можно отнести:
- моделирование процесса обработки на станке с ЧПУ;
- получение реалистичного изображения обработанной детали за счет использования текстур обрабатываемых материалов;
- визуальный контроль чистоты обработки;
- возможность имитации многоинструментальной обработки;
- контроль подрезов обрабатываемых поверхностей в заданных диапазонах отклонений, путем окрашивания каждого диапазона своим цветом;
- отладка управляющей программы;
- возможность проведения замеров обработанной детали;
- импортирование твердотельной модели в формате STL;
- закраска обрабатываемых областей различными цветами в соответствии с рабочими и быстрыми перемещениями, а также при многоинструментальной обработке.
Постпроцессоры
Система ГеММа 3D обеспечивает выход на все отечественные и зарубежные системы управления станками. В состав дистрибутива системы входит библиотека из 70 постпроцессоров к основным отечественным и зарубежным системам управления в исходных текстах (FANUC, BOSH, FAGOR, CNC-1600, 2C42-65, H33 и др.). Кроме того, в системе ГеММа-3D существует табличный генератор постпроцессоров, учитывающий основные параметры большинства систем управления (управление сменой инструмента, задание способа перемещений, технологические команд и G-функции, условия включения корректоров и др.). Появление такого генератора позволяет быстро ввести в работу новую стойку управления станка при наличии только паспортных данных на станок. Так же имеется специальное программное средство с графическим интерфейсом и встроенным языком программирования для разработки новых или доработки имеющихся постпроцессоров.
Сопряжение с системой управления станка
Передача управляющих программ может быть реализована:
- С использованием штатных средств, имеющихся у пользователя.
- При непосредственном присоединении ЭВМ – рабочего места программиста, на котором установлена система ГеММа 3D, - к стойке управления станка (прямое управление).
- По локальной технологической сети при коммутации ЭВМ с группой станков.