Опыт применения деревообрабатывающих центров с ЧПУ
Леонид Андриевский 
В последнее десятилетие деревообработка и производство мебели в нашей стране развивались очень интенсивно. Мебельные кооперативы давно покинули подвальные помещения, превратившись в крупные современные предприятия, качество продукции которых вполне может сравниться с западным. Наиболее дальновидные руководители таких предприятий приходят к выводу о невозможности устоять в конкурентной борьбе на рынке, работая на «дедовских» станках, и приобретают самое современное оборудование. Западные фирмы — производители деревообрабатывающих станков быстро реагируют на конъюнктуру рынка, о чем свидетельствует, например, последняя выставка «Лесдревмаш’2002», проходившая в Выставочном центре на Красной Пресне в Москве. Сегодня предлагается огромное количество деревообрабатывающих центров с ЧПУ и сопутствующего специализированного оборудования.
Попробую поделиться своим личным опытом в использовании деревообрабатывающих станков с ЧПУ при производстве мебели и элементов интерьера жилых помещений. Сразу хочу отметить, что программное обеспечение импортных деревообрабатывающих центров рассчитано на относительно несложные изделия типа шкафов-купе, столешниц, офисной мебели и т.п. Чтобы производить на них что-то более сложное, например видовые элементы мягкой мебели, необходимо дополнительно приобретать CAM-программы и соответствующие постпроцессоры для конкретного оборудования. Лично я использую великолепную систему «ГеММа-3D» (версии 6.1-6.6). На сегодняшний день фирмой НТЦ «ГеММа» уже выпущены и более совершенные версии, но, к сожалению, мне с ними поработать пока не довелось. Что подкупает в системе «ГеММа-3D», так это очень удобный интерфейс, замечательный графический редактор (например, по части сопряжений он однозначно превосходит многие аналогичные системы), простота создания самых сложных проходов фрез, очень наглядные формы представления готовых программ (виды сверху, сбоку и изометрические), отображение траектории движения фрезы и т.д. Не так давно появился новый модуль G-Mill, с помощью которого, используя APT-программу, можно увидеть, как будет выглядеть деталь после обработки на станке с ЧПУ. При этом деталь можно рассмотреть под любым углом и с любым увеличением, да к тому же в динамике.
Несомненно, что обрабатывающие центры с ЧПУ наиболее целесообразно использовать при массовом и крупносерийном производстве, например при производстве мягкой мебели. Речь идет и о декоративных резных элементах (рис. 1, 2), и о направляющих механизмов трансформации раскладных диванов, и о фрезеровании в сборе нижних обвязок кресел и диванов, а также о разного рода резных передних царгах (рис. 3).
Очень широко применяются станки с ЧПУ при производстве мебельных фасадов, но в этой области, на мой взгляд, имеется масса возможностей для реализации оригинальных дизайнерских идей. Дело в том, что производители фасадов не располагают на своих станках достаточно продвинутым программным обеспечением, поэтому в продаже, за редким исключением, мы наблюдаем крайне однообразные «классические» кухни, шкафы и т.п. Автор статьи лично проводил эксперименты в этом направлении, некоторые результаты которых представлены на рис. 4, 5 и 6.
Однако, как показал опыт, спрос на обработку деталей из массива дерева также имеется в фирмах, занимающихся производством мебели на заказ в единичных экземплярах. Это и изготовление разного рода эксклюзивных дверей (рис. 7), и производство деревянных лестниц (тетивы, касауры, столбы, балясины), и оформление каминов и т.п. (рис. 8, 9). Достаточно большие возможности открываются перед дизайнерами при оформлении интерьеров натуральной древесиной и при создании резного погонажа (рис. 10). Также встречаются очень интересные заказы на предметы интерьера церковного назначения.
Особо хотелось бы отметить широкие возможности станков с ЧПУ там, где необходимо большое количество ручной резьбы. Нельзя утверждать, что станок способен полностью заменить резчика, но в случае заказа на изготовление, скажем, десятка сложных дверей, он может быть очень полезен, поскольку управляющую программу можно составить таким образом, что она выполнит до 90% работы резчика. Непосвященный покупатель примет подобное изделие за ручную работу (рис. 11).
Особенно привлекательны широкие возможности станка с ЧПУ в деревообработке при применении ранее наработанных программ посредством масштабирования, изменения геометрии, а также использования определенных фрагментов в разных элементах данного интерьера для придания ему единого стиля. Добавляя или убирая отдельные проходы фрез, можно легко по одной и той же программе фрезеровать в массиве либо изготавливать те или иные накладные элементы резных украшений (рис. 12, 13). Здесь, правда, необходим тесный контакт дизайнера и программиста. Чтобы ускорить выполнение заказа, лучше всего получать от заказчика чертежи в электронном виде (файлы формата DXF или DWG), которые легко импортируются в графический редактор системы «ГеММа-3D», где далее на их основе создаются рабочие проходы фрез. К сожалению, заказчики не всегда владеют тем же AutoCAD, но в этом случае можно использовать обычные бумажные эскизы, которые сканируются, а затем импортируются в AutoCAD. В AutoCAD поверх растрового рисунка наносятся необходимые векторные контуры, после чего векторный файл импортируется в систему «ГеММа-3D». Сроки создания рабочих программ могут варьироваться, в зависимости от сложности заказа, от нескольких часов до нескольких дней.
Разработчикам системы «ГеММа-3D» могу порекомендовать в качестве пожелания по доработке программы добавить возможность визуализации с использованием фасонных фрез произвольного профиля (что очень часто применяется в деревообработке), а также возможность визуализации последовательной работы несколькими фрезами. По моему мнению, на практике система «ГеММа-3D» ничем не уступает столь широко разрекламированной на Западе системе Mastercam фирмы CNC Software, Inc., тогда как цена ее — на порядок ниже, особенно если учесть затраты на создание постпроцессоров и на их отладку на конкретном оборудовании, а также на обучение персонала.
Дополнительную информацию о системе «ГеММа-3D» можно получить на сайте компании НТЦ «ГеММа» http://www.gemma.ru/.
«САПР и графика» 10'2002
