9 - 2007

ArtCAM на службе современных технологий деревообработки

Георгий Морозов, Константин Цветков

Проект «Арт-Дек’арт» (www.artdecart.com) существует с лета 2003 года. Его концепция изначально заключалась в использовании цифровых технологий в деревообработке. Если точнее, предполагалось внедрить технологию, которая бы полностью или частично заменила ручной труд резчиков по дереву на фрезерную обработку на станках с ЧПУ. При этом большое значение имеют процессы создания 3D-моделей и написания управляющих программ для станков, причем в плане применения к художественной продукции со сложными свободными формами. Для этих целей используется программное обеспечение нескольких производителей, и после изучения рынка программного обеспечения было решено применять продукцию компании Delcam. Более того, после знакомства и приобретения программы ArtCAM Pro (версии 5.5) концепция проекта заметно расширилась, даже приобрела философский смысл. В частности, ПО ArtCAM органично работает в технологии реверсивного инжиниринга, что позволяет решать задачи, которые невозможно или слишком дорого выполнять другим путем.

  • Готовится к выходу очередная новая версия системы Delcam ArtCAM Pro для создания по рисунку и изготовления на оборудовании с ЧПУ объемных рельефов. Приведем краткий перечень основных новых возможностей ArtCAM Pro 2008:
  • файл «3D-проект» — новый файл «3D-проекта», основанный на концепции ArtCAM JewelSmith, может содержать несколько моделей ArtCAM, связанных в единый проект. Все модели могут быть разных размеров, созданы из различных материалов с разным разрешением;
  • модели с различными свойствами — после создания «Проекта» в него может быть добавлено неограниченное количество моделей ArtCAM. Они будут сохранены внутри «Проекта» (*.3dp) и при необходимости легко отредактированы из дерева «Проекта»;
  • интегрирование моделей в сборку — модели ArtCAM могут легко конвертироваться в триангуляционную сетку для дальнейшего 3D-позиционирования или изготовления с помощью машин быстрого прототипирования. Набор сеток может объединяться в сложную 3D-модель, и результат может быть обработан с разных сторон. Также 3D-модель может быть импортирована из других систем 3D-моделирования и вставлена в ArtCAM как элемент дизайна для дальнейшей обработки;
  • расширенные опции импорта 3D-моделей — ArtCAM 2008 включает фильтр импорта файлов для всех основных форматов данных поверхностных и твердотельных CAD-систем, а также файлов с триангуляционными сетками. Эти модели могут быть обработаны либо как отдельный компонент, либо в составе сложной 3D-модели. Импортированные файлы могут быть объединены, отмасштабированы или преобразованы с помощью инструментов модуля «Сборки»;
  • «волшебная палочка» и создание границ векторов — эти инструменты дают возможность легко выбирать области, основываясь на цвете изображения или высоте рельефа;
  • стратегия обработки «3D-офсет» (включая опцию обработки по спирали) — эта стратегия раньше была доступна в пакете PowerMILL. С помощью стратегии «3D-офсет» управляющая программа рассчитывается таким образом, чтобы 3D-шаг был постоянным. Данная стратегия позволяет сократить количество используемых инструментов и получить более чистую поверхность после обработки, особенно при работе с твердыми материалами;
  • абсолютно новый алгоритм для технологий V-Carving и Smart Engraving — результатом переработки алгоритмов обработки по средней линии (V-Carving) и гравировки с подчисткой углов (Smart Engraving) стало многократное (от 2 до 10 раз) сокращение времени расчета УП. Как следствие, сократилось время обработки на станке с ЧПУ;
  • инструмент для динамического редактирования УП и переноса траекторий на поверхность рельефа — теперь после создания траектории движения инструмента ее можно переместить, повернуть или скопировать. Двумерные векторные траектории могут редактироваться интерактивно с помощью мыши для перемещения векторов в 2D-виде. Все траектории, включая трехмерные, также могут быть перемещены с использованием нового инструментария. Траектории могут накладываться на рельеф простым проецированием;
  • оптимизация подач (ранее эта опция была доступна за дополнительную оплату) — теперь полностью встроена в ArtCAM и может автоматически запускаться при расчете УП;
  • эскизы рельефов на слоях — добавлены «иконки» с эскизными изображениями рельефов на разных слоях в дереве слоев;
  • создание формы и определение цветовой палитры с 3D-вида;
  • определение и выбор цвета в 3D-виде нажатием клавиши мыши прямо с поверхности рельефа и переход к редактору формы;
  • настройка разрешения при визуализации — в предыдущих версиях ArtCAM разрешение визуализации не могло более чем в 4 раза превышать разрешение модели. В новой версии системы разрешение при визуализации не зависит от модели и ограничено лишь возможностями компьютера.

Вот, например, убедительный пример преимуществ и достоинств ArtCAM Pro в решении нестандартных задач. Для индивидуального проекта кухонного интерьера в стиле «фэнтези» дизайнером была изготовлена из пластилина концептуальная модель ручки для дверок — сложный трехмерный объект.

После сканирования и получения 3D-файла были использованы следующие возможности ArtCAM Pro:

  • обработка интерактивным скульптором — достройка и заглаживание погрешностей сканирования и лепки;
  • зеркальное отражение по двум плоскостям — получение симметричного изделия;
  • достройка центральной части изделия с помощью стандартных функций моделирования ArtCAM Pro.

Результат — несколько цифровых моделей изделий в одном стиле с вариациями в размерах и декоративных элементах. Эти модели и были изготовлены из дерева на фрезерном станке с ЧПУ.

Можно привести еще один пример применения ArtCAM Pro для решения реальных задач изготовления декора. Декоративный элемент «Дракон» был получен из исходного чертежа, при этом использовалась функция вставки рельефа по двум направляющим.

В настоящий момент имеются десятки подобных примеров применения программы ArtCAM Pro в различных изделиях и проектах, описать которые в рамках одной статьи просто невозможно.

Мы считаем, что более правильным и информативным будет рассмотреть основные направления деятельности «Арт-Дек’арт» и технологии в разрезе использования ПО ArtCAM Pro.

Сегодня компания занимается следующими направлениями:

  • высокохудожественная резьба по дереву;
  • создание арт-объектов из древесины;
  • концептуальный дизайн столярных изделий;
  • реставрации и реплики;
  • 3D-моделирование;
  • 2D-, 3D-, 4D-фрезерование на станках с ЧПУ;
  • 3D-лазерное и контактное сканирование;
  • быстрое прототипирование;
  • реверсивный инжиниринг.

Приобретенный комплексный опыт работы с продукцией Delcam и станками с ЧПУ в сочетании с координацией действий на различных участках производства позволяет стабильно выпускать значительные тиражи продукции. Наличие собственной столярной базы обеспечивает автономность компании в цепочке «материал — заготовка — производство — продукт». После обработки на станках с ЧПУ изделия доводятся штатом профессиональных резчиков, что придает им неповторимый эффект ручной работы. В проектировании и изготовлении соблюдаются традиции всех исторических стилей, учитываются новейшие направления в дизайне, архитектуре и культуре в целом.

Концептуальная модель дизайнера из пластилина

Концептуальная модель дизайнера из пластилина

 

Модель и изделия после 3D-фрезерования (ручки для открывания дверок)

Модель и изделия после 3D-фрезерования (ручки для открывания дверок)

 

Изделия-ручки после отделки

Изделия-ручки после отделки

 

Декоративный элемент «Дракон» (готовое изделие)

Декоративный элемент «Дракон» (готовое изделие)

 

3D-модель декоративного элемента «Дракон» в процессе моделирования

3D-модель декоративного элемента «Дракон» в процессе моделирования

 

Исходный чертеж декоративного элемента «Дракон»

Исходный чертеж декоративного элемента «Дракон»

Начав работать с ArtCAM Pro 5.5, мы последовательно использовали все обновления. В настоящий момент применяется версия 8.

Среди направлений работы в Delcam ArtCAM Pro:

  • импорт эскизов, векторов и дальнейшее редактирование и работа с ними;
  • использование растрового изображения для создания модели;
  • доработка моделей, полученных 3D-сканированием;
  • производство изделий с повторяющимся элементом, например погонаж;
  • производство специализированных изделий, таких как приклады к ружьям и арбалетам;
  • производство арт-объектов типа скульптур и функциональных элементов декора.
  • гравировка древесины, а также мягких металлов и многое другое.

Проект «Арт-Дек’арт» желает компании Delcam творческих успехов и интересных находок в области разработки программного обеспечения!

САПР и графика 9`2007

Популярные статьи

BIMbox — комплексное внедрение BIM на платформе Autodesk Revit

Автор рассказывает о новом продукте, предоставляемом компанией CSD на рынке САПР в области внедрения технологий информационного моделирования, — BIMbox

Репортаж с конференции «Год в Инфраструктуре 2017»

В октябре состоялась ежегодная конференция, организованная компанией Bentley Systems, — «Год в Инфраструктуре 2017». В этот раз организаторы впервые провели конференцию в Азии, а именно в Сингапуре. Местом проведения был выбран конференц­центр Sands Expo и выставочный центр первоклассного отеля Marina Bay Sands

В новейшей версии системы NX от Siemens представлены средства междисциплинарной разработки изделий, реализованные на единой платформе

В новой версии системы NX реализовано новое поколение решений для конструкторско-технологической подготовки производства и численного моделирования, достигнуто полное объединение процессов проектирования электрических и механических узлов, а также систем управления на основе тесной интеграции с системами Mentor Graphics, Capital Harness и Xpedition