9 - 2004

Примеры нестандартного использования системы ГеММа-3D

Валерий Зиняев, Алексей Кулькин

Пример первый

Пример второй

Пример третий

Пример четвертый

В состав системы ГеММа-3D входит модуль гравировки, приобретающий все большую популярность, причем не только при его использовании по прямому назначению. Сочетание этого модуля с геометрическим редактором придает системе новое качество, позволяющее использовать ГеММа-3D для решения целого ряда задач фрезерной обработки.

Пример первый

Не так давно один из авторов этой статьи посетил древний и славный город Коломну. Среди прочих достопримечательностей наибольшее, пожалуй, впечатление на него произвел коломенский Кремль — ровесник и брат-близнец московского. Есть там и свое привидение  — призрак «гордой полячки» Марины Мнишек, дочери сандомирского воеводы, участвовавшей в походе Лже­дмитрия на Москву в 1611 году. Марина умерла в одной из башен коломенского Кремля при невыясненных обстоятельствах. Надо отметить загадочное орнитологическое явление: из всех помещений Кремля вороны живут только в так называемой Маринкиной башне. История последних лет жизни и загадочная гибель красавицы подвигли нас на создание своеобразного сувенира-шкатулки (рис. 1).

Итак, материал — дубовая доска, станок — DMG со стойкой TNC-426, инструменты — фрезы радиусные, концевые, граверные. В графической системе CorelDRAW растровое изображение со снимка (см. рис. 1) было преобразовано в векторное и экс­портировано через формат DXF в систему ГеММа-3D. Изображения Марины, ее сына и воронов были созданы непосредственно в геометрическом редакторе с помощью сплайнов и контуров. В системе ГеММа-3D с помощью опций создания поверхностей были сделаны и обе части шкатулки (рис. 2).

Для создания управляющих программ были использованы стандартные 2D-, 2,5D-, 3D-стратегии обработки: «Выборка кармана», «Гравировка 3D», «Штриховка», «Проход по контуру». Особенностью стратегии «Гравировка 3D» является то, что конусный гравер выбирает материал (автоматически либо по указанию пользователя) внутри областей, имеющих неравномерную ширину, совершая большее или меньшее заглубление режущей части гравера в зависимости от ширины. Стратегия «Выборка кармана» использовалась для изготовления нижней части шкатулки, «Штриховка» — для обработки крышки внутри и снаружи, «Проход по контуру» — для обхода наружного контура. Все управляющие программы были обкатаны в визуализаторе G-Mill, после чего без доработок были отправлены на станок непосредственно с рабочего места с помощью встроенного модуля системы ГеММа-3D для прямого управления станками — DNC. К сожалению, мы не можем назвать автора приведенных на шкатулке стихов — они попали к нам «в списках», а конечный результат работы представлен на рис. 3.

В начало В начало

Пример второй

Недавно наша система ГеММа-3D была приобретена Брестским электротехническим заводом. Там же установили и систему прямого управления станками — ГеММа-DNC, с помощью которой оператор станка — фрезерного либо эрозионного — закачивает одну или несколько управляющих программ с одного компьютера, находящегося от его рабочего места в нескольких сотнях метров. Обе системы внедрены и успешно работают. А не так давно инструментальному цеху этого предприятия дали необычное задание — изготовить для директора предприятия памятный знак к юбилею. В Интернете нашли подходящее изображение одного из российских орденов, в модуле трехмерного геометрического проектирования системы ГеММа-3D создали математическую модель профиля (рис. 4).

С использованием библиотеки шрифтов системы была подготовлена памятная надпись. На старом добром станке «ГФ» сначала была выполнена обработка поверхности, а затем и надписи. Использовались следующие стратегии: «Черновая послойная выборка», «Чистовая между двух границ», «Конгрев» (рис. 5). Полученным подарком юбиляр остался доволен!

В начало В начало

Пример третий

В предыдущем примере надпись на медал и обрабатывалась с применением стратегии «Конгрев». Остановимся на ней подробнее. «Конгрев» — сравнительно новый способ обработки, чем-то схожий со стратегией «Гравировка 3D», только вместо гравера используется радиусная фреза (рис. 6).

Основное назначение данной стратегии — создание штампов объемного тиснения кожи, бумаги, ткани и т.д., но оказалось, что она чрезвычайно эффективна и для обработки пазов, канавок и т.д., имеющих сложную форму и малые поперечные размеры. На рис. 7 показана модель реального электрода с пазом, который предстояло изготовить на одном из предприятий.

Известные технологические системы предлагали использовать фрезы очень маленького диа­метра в соответствии с геометрическими размерами паза, что в реальных условиях возможно далеко не всегда. В стратегии же «Конгрев», благодаря учету автоматического расчета глубины погружения инструмента заданной геометрии в границы паза, удается использовать фрезу, превышающую минимальные размеры самых узких мест паза.

В начало В начало

Пример четвертый

Одно из предприятий, с которым мы давно и успешно сотрудничаем, однажды обратилось к нам с довольно неожиданной просьбой — помочь создать в геометрическом редакторе нашей системы так называемый шаблон для последующей обработки детали в системе PowerMill. Несмотря на то что в этой замечательной, в общем-то, системе имеется редактор шаблонов, наших клиентов не устраивало то, что они получались с острыми переходами. При обработке высоколегированной стали на больших подачах и оборотах из-за таких переходов получаются марки на поверхности детали, что недопустимо.

В системе ГеММа-3D имеется аппарат построения гладких кривых — шаблонов траекторий движения инструмента на плоскости для произвольных сложных конфигураций ограничивающих контуров. С использованием данного аппарата задача была решена за пять минут. Сначала на модели детали были выделены границы зоны обработки (рис. 8, поверхность голубого цвета) с помощью инструмента простого выделения границ на деталях типа Solid и Surface, имеющегося в составе системы ГеММа-3D. По этим границам строятся внутренние контуры, которые и представляют собой нужный шаблон.

Созданные шаблоны траекторий можно перенести на произвольные поверхности в самой системе ГеММа-3D (рис. 9) или экс­портировать в формате IGES в любую другую систему. Мы экспериментировали с различными конфигурациями — и всегда эта задача решалась быстро и без сбоев.

В начало В начало

«САПР и графика» 9'2004