Sculptarea modelelor cu ajutorul masinilor cu comanda numerica

Universitatea "Transilvania" Brasov

Facultatea : Industria Lemnului

Catedra : Tehnologia Lemnului

Proiect

Sculptarea modelelor cu ajutorul masinilor cu comanda numerica

Cuprins

Prelucrarea modelelor pe masini de copiat.

Comanda numerica asistata de calculator.

-Scurt istoric.

-Principii de functionare.

- Modele realizate

Gravarea 2D

4) Gravarea 2D cu freza tip V.

5) Gravare 3D.

6) Prezentare softuri pentru realizarea modelelor.

7) Exemplu de realizare a unui semn.

Capitolul 1

Prelucrarea modelelor pe masini de copiat.

Basorelieful complex este caracterizat printr-o neuniformitate de dispunere pe inalaltime a reliefului in raport cu suprafata de baza si o variatie permanenta, pe traiectorie, a profilului reliefului. Datorita acestor caracteristici dispozitivul tehnologic este constituit chiar din modelul basoreliefului realizat in faza de prototip a elementului decorativ, urmarirea in prelucrare realizandu-se prin descrierea intregi ] suprafete exterioare a modelului de catre elementul de urmarire.

Reproducerea fidela a basoreliefului de pe model pe elementul care se prelucreaza presupune realizarea unor conditii tehnologice suplimentare si anume:

. diametrul sculei prelucratoare sa fie mai mic sau egal cu al elementului de urmarire ( Ds ≤ Dc )

. raza de rotunjire a varfului culei sa fie mai mica sau egala cu a elementului de urmarire     ( r_s1 ≤ r_c1

. varful sculelor prelucratoare sa fie in acelasi plan orizontal si pe aceeasi linie cu varful elementului de urmarire;

. grosimea semifabricatului sa fie mai mare cu 12 mm decat inatimea maxima a basoreliefului.

Masina de copiat elemente sculptate trebuie sa realizeze mai multe grade de libertate ale sculei, asa incat sa poata fi urmarit integral relieful, atat pe inaltime, cat si in suprafata.

Schemele generale de lucru ale masinii de copiat elemente sculptate, dispunerea sculelor si a elementului de urmarire la prelucrarea prin copiere a basoreliefului complex.

1-scule prelucratoare; palpatorul; grinda suport; 4 - ghidaje cu sistem de pozitionare.

Paralelogramul deformabil alcatuit din tijele si grinda suport 5, legate intre ele prin articulatii, permite deplasarea in plan orizontal a sculelor, cu mentinerea liniaritatii varfurilor lor. Intreaga structura este sustinuta de articulatiile sferice 14 (sau articulatii cilindrice duble), in jurul carora paralelogramul deformabil poate realiza atat miscari in plan orizontal, cat si in planul vertical (urmarind variatia de inaltime a reliefului). Odata cu deplasarea pe verticala a paralelogramlui deformabil exista tendinta de pierdere a pozitiei verticale a axelor prelucratoare, ceea ce ar duce la mari inconveniente in urmarirea reliefului. Acest neajuns este rezolvat prin dispunerea articulajiilor care permite mentinerea verticalitatii sculelor pentru urmarirea si prelucrarea reliefului pentru orice inaltime a acestuia.

Miscarile descrise in timpul prelucrarii sunt:

. miscarea I de rotire in plan orizontal a intregii structuri - care impreuna cu miscarea V asigura urmarirea intregii suprafete a basoreliefului;

. miscarea II, de rotire a intregii structuri in plan vertical, cu scopul urmaririi inaltimii variabile a reliefului;

. miscarea III, care asigura mentinerea grinzii suport (una din tijele paralelogramului deformabil) in pozitii paralele succesive cu marginea mesei masinii, la executarea miscarii I;
. miscarea IV, de mentinere a verticalitatii axelor de rotatie ale sculelor, atunci cand se realizeaza miscarea II de urmarire a inaltimii reliefului;

. miscarea VI, de rotatie a sculelor aschietoare.

Miscarile IV se realizeaza prin utilizarea fortei fizice a muncitorului executant.

Pentru usurarea efortului fizic in prelucrare articulatiile sunt prevazute cu lagare de rostogolire, iar pentru a se usura realizarea miscarii II sunt prevazute contragreutatile 16. Ele mai au si rolul ca dupa terminarea prelucrarii, intreaga structura sa revina si sa ramana in pozitia ridicata in raport cu masa masinii si implicit a zonei de prelucrare.

Reglarea distantei dintre sculele prelucratoare, in functie de dimensiunile basoreliefurilor prelucrate, se face prin intermediul ghidajelor 6. In functie de dimensiunile elementelor decorative prelucrate (ca lungime si latime), masina poate lucra cu un numar mai mic sau mai mare de posturi de lucru, capetele de lucru neutilizate fiind dezafectate si reamplasate pe grinda suport (intre capetele de lucru utilizate la prelucrare).

Echilibrarea dinamica a masinii, in timpul prelucrarii, presupune realizarea unei dispuneri simetrice a capetelor de lucru active in raport cu elementul de urmarire.

Echiparea masinii pentru prelucrarea basoreliefului plan sau complex :

Masina de copiat elemente sculptate prevazute cu basorelief complex se echipeaza cu un gratar realizat din elemente rasinoase, dispus pe batiul masinii, in asa fel incat sa realizeze o suprafata plana comuna (de dimensiuni suficient de mari), pe care se vor dispune modelul si elementele ce urmeaza a fi prelucrate. Modelul se dispune central in raport cu suprafata disponibila a gratarului.

Elementele care urmeaza a fi prelucrate se dispun simetric la distante L egale cu distantele dintre axele geometrice ale sculelor. Dispunerea varfului sculelor si a varfului palpatorului in acelasi plan se face cu ajutorul placutelor 12 fixate pe batiul masinii, in acelasi plan orizontal.

Reglarea se face prin pozitionarea varfului palpatorului 2 pe placuta centrala si apoi desfacerea suruburilor de fixare a sculelor in mandrina, cand acestea vor aluneca pe verticala pana se vor sprijini cu varful pe placutele proprii.

Asa cum s-a prezentat anterior, prelucrarea elementelor sculptate pe masinile de copiat se realizeaza in faze diferite (degrosare, modelare si finisare), fiecare faza realizandu-se prin doua sau mai multe etape.

Fiecare etapa se realizeaza cu scule de diametre din ce in ce mai mici.

Schema generala de lucru si modul de echipare a masinii de copiat la prelucrarea basoreliefurilor:

1 - cap de lucru;

2-element de rmarire 3 -grinda suport;

4-sist.de pozitionare;

5,6-articulatii;

7 - tija mobila;

8 - tija suport; 9 - tija de legatura; 10 - articulatie; 11 - contragreutate;

12- placute metalice; 13 - ghidaj cilindric; 14-piesa de prelucrat

15- model de copiere

16 - grinda suport;

17-gratardin rasinos

Prelucrarea basoreliefului complex se realizeaza numai cu scule cu varfurile rotunjite si se incepe de la partea superioara a reliefului spre baza acestuia. Acest mod de lucru asigura grosimi de lemn aproximativ uniforme, detasate de sculele prelucratoare, ceea ce asigura un efort relativ mic de manevrare a masinii si o buna comportare a sculelor.

Trebuie mentionat ca odata cu schimbarea sculelor aschietoare, prin trecerea de la o faza la alta, se schimba obligatoriu si elementul de urmarire (palpatorul).

Finisarea prin daltuire manuala a sculpturilor prelucrate pe masini
de copiat:

Prelucrarea elementelor decorative sculptate cu ajutorul masinilor de copiat nu poate asigura totdeauna o prelucrare totala a reliefului. Chiar si dupa faza de finisare pe masina mai raman inca unele detalii, de amanunt, care nu pot fi definitivate decat cu ajutorul daltilor, prin sculptare manuala. Detaliile care nu pot fi prelucrate pe masina sunt, in general, cele caracterizate prin unghiuri ascutite, elemente ascunse sau intersectii de suprafete.

Descrierea detailata a procesului de sculptare manuala va fi prezentata la in continuare descrierea procesului tehnologic a elementului decorativ 'masa de consola'.

Element decorativ realizat la masina de copiat.

Element decorativ finisat prin sculptare manuala.

Capitolul 2

COMANDA NUMERICA ASISTATA DE CALCULATOR

Scurt istoric. Functionare.

Au aparut ca o evolutie fireasca in sensul automatizarii proceselor de productie fiind masinile cele mai produse.
Evolutia automatizarii a parcurs in timp urmatoarele etape:
- automatul programabil  este un sistem de comanda simpla care executa pas cu pas fiecare instructiune fara a avea posibilitatea de a executa singur calcule geometrice sau tehnologice, verificari ale diverselor V.E. (veriga executanta), corectii la parametrii geometrici si tehnologici, cicluri dee prelucrare independente.
- N.C. (comanda numerica)  este un sistem electronic de realizare a cotelor sau deplasarilor avand controlul acestora. Utilizand acest sistem se programeaza o anumita deplasare. Sistemul comanda V.E. care realizeaza efectiv deplasarea, iar finele deplasarii compara valoarea prescrisa a acesteia cu valoarea citita efectiv la traductorii masinii, putand efectua corectii. Poate realiza diferita secvente elementare ale ciclului de lucru.
- C.N.C. (comanda numerica asistata de calculator)  este sistemul cel mai performant care d.p.d.v al principiului ataseaza controlul numeric unui calculator capabil de o logica geometrica si tehnologica.

Se poate spune ca un echipament este cu comanda numerica daca instructiunile care permit punerea in functiune a masinii sunt transmise in forma codificata.

Admitand aceasta definitie atunci prima masina-unealta cu comanda numerica a fost masina de tesut a lui Jacquard (1800) care avea ca port-program o banda perforata.

Comanda numerica a masinilor-unelte este un procedeu de comanda aparut in anii 1950. ea a fost dezvoltata in USA incepand cu 1942 pentru a satisface nevoile industriei aeronautice: realizarea suprafetelor complexe cum ar fi paletele elicei elicopterelor sau buzunarele de diverse forme in panouri mari de aluminiu.

Initial aceste echipamente dispuneau de organe de comanda actionate prin cablu iar introducerea datelor se facea prin cartele perforate. Cu aparitia microprocesoarelor si progresul electronicii, costul acestor echipamente a scazut pana prin anul 1970, toate ofereau capacitati pentru tratamentul informatiilor importante. Suporturile si transmiterea de date au putut fi asigurate cu ajutorul disketelor, benzilor magnetice etc.

Aceasta evolutie care a autorizat tratamentul de date in timp real, a permis cresterea

posibilitatilor oferite de acest tip de comanda si a favorizat integrarea acestor acestora in

constructia de echipamente automatizate.

Figura 2. Reprezentarea schematica a unui echipament clasic cu comanda numerica.

Utilizarea comenzii numerice (CN) nu se limiteaza numai la masini-unelte cu care se

indeparteaza material cu ajutorul unor scule cu tais, ea este prezenta la toate instalatiile de decupat cu fascicol laser, la prelucrarea prin electroeroziune, la masinile cu fir, la operatiile de asamblare etc. ea se intalneste de asemenea astazi la comanda meselor masinilor de masurat tridimensionale, roboti si alte echipamente.

Avantajele tehnice si economice ale comenzii numerice

In anii '70 - 80', era frecvent tentatia sa se spuna ca comanda numerica nu era rentabila decat la realizarea seriilor mari de piese sau la generarea suprafetelor complexe cu profil evolventic.

Aceasta judecata era in parte justificata daca se tine cont de greutatea cu care se realiza pregatirea fabricatiei si programarea (numeroase calcule geometrice facute de mana, timpi de schimbare a tehnologiilor mari, iar dispozitivele de inregistrare si citire a informatiilor dificile si laborioase).

La vremea respectiva capacitatile slabe de calcul ale echipamentelor electronice de

comanda nu permiteau sa se efectueze in timp real corectii legate de geometria sculelor si

restrictiona programatorul sa defineasca traiectoriile axelor pentru fiecare scula sau punct generator de pe fiecare scula. Astfel spus, el trebuia sa scrie programul pentru o scula data iar iar ascutirea obliga la corectia programului. In paralel cu aceasta, costul ridicat al echipamentelor nu poate fi autorizat decat la seriile mare si consecutive de fabricatie.

Astazi, comanda numerica poate fi utilizata intr-o maniera economica in cazul seriei mici

sau pentru fabricatii individuale de piese, fara ca acestea din urma sa aiba forme complicate.

Aceste avantaje sunt datorate in general aportului tehnic adus de comanda numerica, dar

sunt mult mai vizibile in cazul programarii asistate de calculator care elimina si restrictiile legate de timpii si costurile de programare.

Ea permite:

- scoaterea in exteriorul postului de lucru a sarcinilor legate de modelarea geometrica, cinematica si tehnologica a procesului de prelucrare;

- reducerea timpilor pentru mersul in gol prin realizarea in regim automat a secventelor procesului

de prelucrare: prin punerea in pozitie de lucru a sculelor cu viteze de avans rapide, prin

schimbarea automata a sculelor, prin schimbarea automata a vitezelor cu ajutorul variatoarelor;

- reducerea numarului de operatii care erau necesare pentru efectuarea de lucrari precise: trasare, utilizare de lunete, eliminarea dispozitivelor de copiat;

- realizarea de suprafete complexe - prin deplasarea dupa mai multe axe simultan si posibilitatea realizarii de piese cu suprafete mult mai apropiate de necesitatile functionale;

- definirea conditiilor optimale de lucru, pentru ca aceste masini ofera posibilitatea de a face sa varieze continuu viteza de lucru si astfel creste dura de viata a sculelor;

- diminuarea gradului de implicare a factorului uman, prin cresterea gradului de automatizare a echipamentelor si diminuarea sarcinilor de control, care sunt efectuate in timpul derularii operatiilor de prelucrare, de echipamente speciale;

- posibilitatea de a asigura flexibilitatea in raport cu evolutiile tehnice actuale in materie de moduri de schimbare a sculelor, de proiectare geometrica si tehnologica sau utilizarea unor sisteme de tratament de date CFAC (Conceptia Fabricatiei Asistata de Calculator).

- integrarea echipamentelor periferice (dispozitive pentru masurarea sculelor, manipulatoare, roboti etc.) sau integrarea MUCN in ansamble automatizate (celule flexibile, linii de fabricatie), figura 5.

Principiul masinilor cu Comanda Numerica

Ca si in cazul masinilor traditionale este necesar de a avea un birou de proiectare constructiva care sa furnizeze modelul geometric al piesei de executat pe suport magnetic sau electronic si un birou de proiectare tehnologica.

1 Pregatirea programului

In functie de mijloacele puse la dispozitie tehnologului realizeaza programul de executie pe MUCN, figura 7:

- fie prin programarea manuala prin analiza si calculul traiectoriei sculelor i redactarea unui program pe hartie in limbaj CN. Acest program poate fi scris direct pe tastatura sau poate fi editat in functie de masina utilizata pe benzi, diferiti suporti magnetici sau memorie RAM etc.

- fie utilizand un calculator ajutat de un postprocesor (program de traducere sintaxa) si un program pentru editarea programului ce va fi adoptat, transformat prin postprocesor la nevoile masinii.

2. Programul in C.N.

Programul in comanda numerica a masinii este realizat in raport cu triedrul triortogonal

drept de referinta, ales de programator, denumit "originea programului OP" cu originea intr-un punct singular in raport cu care se definesc cotele punctelor caracteristice ale traiectoriilor sculelor.

Acest sistem de referinta indica in mod egal si orientarea semifabricatului pa masa masinii.

Programul descrie tipul operatiei ce urmeaza a se efectua, traiectoriile de asigurat pentru scule sau localizarea operatiilor de prelucrare, numarul sculei si conditiile de operare. Programul este deci o succesiune de instructiuni bine definite sau astfel supus nimic nu este lasat la intamplare.

Figura 8. Exemplu de reglaj a originii programului pentru frezare.

Pentru a realiza un program corect, operatorul pe masina-unealta cu comanda numerica

(MUCN) trebuie:

- sa pozitioneze corect semifabricatul in sistemul referential de axe al masinii, respectand

orientarea stabilita de programator si urmarind ca traiectoriile programate sa nu iasa in afara suprafetelor de lucru ale masinii;

- stabilirea in comanda masinii a pozitiei originii OP in raport cu reperul legat de masa

masinii, care este de obicei originea dispozitivului de masura.

Este bine de retinut diferenta care exista intre ele:

- originea programului OP si originea piesei Op - originea piesei este punctul unei piese

brute, modelul sau inceputul prelucrarii. El va trebui sa tina cont eventual de decalajul intre

OP si Op;

- originea masinii Om si originea sistemului de masurare OM: primul fiind materializat de

originile traiectoriilor pe fiecare axa. Ea este cateodata decalaa de originea echipamentului

de masura si acest decalaj este luat in seama in cadrul procedurii automate de deplasare.

3. Luarea in considerare a geometriei scule

In afara acestor reglaje, unitatea de comanda va trebui sa fie informat, pentru fiecare scula,

despre pozitia spatiala a partii active a sculei caci masina piloteaza numai un punct perfect definit (acela care a servit pentru reglajul originii OP), fie pe varful sculei (freze, burghie) sau pe partea activa a sculei etalon. Pentru aceasta este necesar sa se introduca dimensiunile caracteristici ale sculelor, definite in raport cu acest punct caracteristic.

Aceste dimensiuni depind de tipul sculei si sunt masurate:

- manual pe masina, echipata uneori cu palpatoare sferice;

- pe un banc de prereglaj mecanic sau optic cu (fara) schimbare directa prin legatura cu

memoria masinii. Scopul legaturii este reducerea timpilor morti.

Cand ansamblul acestor operatii este efectuat se procedeaza mai intai la o simulare si apoi

la executarea unei piese de proba.

Daca se poate simula programul pe calculator si s-a vizualizat grafic simularea atunci este

bine daca nu trebuie validat programul:

- fie prin executia unei piese in gol;

- fie utilizand reprezentarea grafica a comenzii;

- fie prin realizarea unei piese dintr-un material usor prelucrabile (rasina etc.) in scopul evitari

riscului de ciocnire;

Prima piesa este executata in general in modul masina "bloc cu bloc" utilizand

posibilitatile de reducere a vitezei de avans prin potentiometre.

La comanda numerica calitatea executiei si precizia masinii depinde de modul cum este

realizat programul si efectuat reglajul. Pe sistemele automatizate calitatea fazei de pregatire (sau de definire a unui proces tehnologic) determina si calitatea fabricatiei obtinute.

Capitolul 4. Structura unei masini unelte cu comanda numerica

O masina cu comanda numerica este inainte de toate o masina unealta de precizie asociata

la o comanda automata de calitate tehnologia unei masini MUSC nu este simpla: o atentie

particulara se acorda rigiditatii, reducerii frecarilor si controlul adaptiv al fortelor de aschiere si inertie inainte de a executa miscari frecvente cu viteze si acceleratii ridicate.

Pentru realizarea deplasarilor marea majoritate a constructorilor de masini-unelte au

adoptat ghidajele pe glisiere cu galeti si antrenarea prin suruburi cu bile pretensionate.

4. Directorul de comanda

Toate comenzile numerice sunt astazi cu microprocesor incorporat fie integral in directorul de comanda, fie apartinand unui calculator situat in tabloul de comanda al masinii in comanda directa. Legatura intre partea informatica proprie si masina este asigurata printr-un automat programabil care asigura gestiunea captorilor si actionarilor prin programe specializate care asigura controlul si deservirea axelor.

Automatul joaca rol de interfata inteligenta intre directorul de comanda (care are, aprioric,

un caracter universal) si particularitatile masinii, fiind deci constructorul de MUCN cel care asigura programarea automatului pentru al adapta la gestiunea organelor de executie ale masinii.

Directorul de comanda are misiunea principala de a interpreta si a face executabil

programul-piesa scris intr-un format normalizat denumit program manual de programare sau cod ISO. Fiecare linie din program cuprinde mai multe instructiuni relative fie la deplasari, fie la conditiile de operare.

Pentru masinile de strunjit, de exemplu, care reprezinta majoritate aplicatiilor, deplasare

este definita indicand natura deplasarii (rectilinie, circulara) si coordonatele punctelor dorite.

Directorul de comanda cunoscand pozitia actuala a sculei in raport cu piesa calculeaza

punctele intermediare pentru atingerea punctelor definite in blocul de instructiuni. Ordinul de deplasare se executa transmitand la axe succesiunea de schimbari de viteza care genereaza, prin micro-deplasari consecutive, deplasarea globala programata aceste valori sunt calculate de interpolatoare de axe.

Prin combinarea miscarilor de translatie si rotatie(in cazul masinilor cu comanda numerica cu 4 sau 5 axe) se pot obtine diferite forme, simple pana la cele mai complexe.

Tipuri de sculpturi ce pot fi realizate.

Gravarea 3D poate fi folosita in multe tipuri diferite de proiecte. Trebuie sa intelegem ca exista multe feluri diferite pentru a realiza sculpturi tridimensionale. A fost un timp cand axa Z la unele CNC-uri putea fi activa doar daca axa X si Y erau inactive sau avea 2 pozitii, sus si jos. Realizarea unor proiecte foarte complexe depide foarte mult de softul de proiectare. In exemplul urmator se poate vedea stadiul de complexitate al unui proiect.

Se poate realiza un model 3D cu o modalitate de lucru 2D utilizand mai multe straturi. Proiectul unei harti avand marimea Z diferita este un exemplu. Un altul se poate vedea in imaginea de mai jos, un avion de vanatoare.

   

Gravarea in V

Aceasta tehnica utilizeaza miscarea CNC cu o freza ascutita in V pentru a reda o sculptura clasica pentu litere sau alte sculpturi care in mod traditional sunt facute manual. Sculptura in V este o buna modalitate de a adauga valoare estetica scrisurilor, semnelor sculptate, sau sculpturilor decorative. Un astfel de proiect se poate realizeaza intr-un software 2D si nu 3D duce la o micsorare a timpului de proiectare si o usurare a realizarii acestuia.

   

In In prelucrarea 3D se realizeaza o miscare a capului de lucru pe toate cele 3, 4 sau 5 axe. Se realizeaza linii, curbe 3D pentru a sculpta forme complexe. Aceste forme sunt nelimitate depinzand doar de imaginatia proiectantului.

Cand se considera o lucrare 3D este de ajutor de a separa procesul de design sau crearea formei, de procesul de generare al traiectoriei sculei. Exista softuri separate pentru fiecare, si doar cateva includ ambele posibilitati.

3D design- Primul proces in realizarea sculpturii.

Se va crea mai intai o forma 3D a conceptului, intr-un program adecvat, definind forma ce va fi taiata. Aceasta forma se numeste model 3D si programele software in care se realizeaza, se numesc de obicei programe de modelare 3D(cate o data 3D CAD). Modelarea este cuvantul potrivit aici, pentru ca in loc sa se deseneze linii, se vor realiza forme 3D prin inserarea si modificarea unor forme 3D simple, de baza. Va fi nevoie de un program pentru a realiza formele dorite. Pentru inceput se poate opta pentru un software numit SILO, care are un pret de start in jur de 110 $, fiind si unul usor de utilizat. Pe masura ce dorinta de a realiza forme mult mai complexe creste, exista programe mult mai dezvoltate dar cu aceasta creste si pretul acestora. Un astfel de program este Rhinoceros avand un pret de achizitie de 1000 $.

Dupa ce se realizeaza modelul, se va creea traiectoria sculei.

Un model 3D defineste geometria formei, dar nu si miscarea sculei CNC-ului in jurul modelului pentru al sculpta. Modelul nu stie ce tip si marime de scula sa foloseasca. Urmatorul pas este aducerea modelului in 3D CAM sau a unui program de generare a traiectoriei uneltei

Generarea traiectoriei uneltei peste un model de catre un program CAM

Odata devenit serios cu privire la productia 3D se vor aprecia caracteristicile aditionale CAM si capabilitatile PartWorks 3D pentru definirea traseelor sculelor exact cum se doreste. Factori ca si calitatea . devin impotanti pentru ca permit marirea vitezei de taiere la finisare. Ultimul pas se face cu o taietura ingusta care se strica usor daca se foloseste agresiv, dar un bun pas de degrosare va micsora stresul pe freza ingusta de finisare.

PartWorks 3D ofera multe moduri de control ale proceselor de prelucrare. Este foarte simplu de utilizat si include optiuni pentru modele de prelucrare simple sau cu mai multe parti,agatatoare pentru a-l tine si detectarea automata a limitei pentru a se asigura ca timpul nu este pierdut prelucrand regiuni care nu sunt necesare.Strategiile de taiere includ nivelul Z de degrosare,finisarii (raster) si optiunea de a taia(de a desprinde) automat piesa de prelucrat terminata.

Combinand 3Ddesign si Cam: Standard. Putine pachete software combina modelarea 3D cu caracteristicile CAM. Acesta ofera o abordare organizata pentru a face o intreaga actiune 3D . Aspire, noua modelare 3D si software-ul de prelucrare 3D pot converti un desen 2D intr-un relief 3D de calitate superioara si traiectorii CNC. Un alt exemplu este MasterCam, care ofera un set de pachete generalizat pentru a incepe finisarea 3D CNC ( capabile sa importe modele 3D din alte parti). Dincolo de MasterCam este un tablou extensiv al software 3D orientat spre instrumentele masinii CNC si mai ales evaluat la niveluri considerabile inalte.

Combinand Design 3D si CAM: ceva unic si creativ. Multi utilizatori de masini CNC sunt interesati in metode intuitive pentru sculptare si gravura in 3D si in special pentru imfrumusetarea muncii lor cu gravuri in relief 3D, care pot fi aplicate pe semne, usi sau mobila.

Modelarea in relief un tip special de provocare pentru ca este destinata sa transmita un tip special de simt pentru adancime fara a fi o replica exacta a adancimii unui obiect. Deseori cu o gravura in relief ideea este de a crea o impresie realistica cu minimum de adancime( ca pe fata unei monede). ArtCam Pro este singurul program de design orientat pt provocarile ale muncii in relief si pt transmiterea adancimii sau sculpturii in 3D. Este orientat sa ajute utilizatorul sa formeze un relief 3D, incepand doar cu desen 2D sau imagine bitmap.

Prin furnizarea de un set extensiv de instrumente, ArtCam Pro permite ridicarea, rotunjirea,inclinarea, formarea unghiurilor si texturii si in general modelarea componentelor unei imagini 2D intr-un model relief( exemplul de mai sus utilizeaza un desen linie;in plus ArtCam Pro are instrumente extensive pt crearea de forme in relief din bitmap umbrite).

Capitolul 3

Realizarea unui semn.

In continuare se va prezenta un exemplu de sculptura a unui semn cu ajutorul programului ArtCAM.

Aici este prezentata interfata soft-ului ArtCAM cand semnul este vazut ca desen realizat din linii. In stanga se pot vedea o varietate de controale pentru sculptare 2D si 3D. Daca ne uitam la a doua icoana sub "2D", gasim controlul pentru "curatirea suprafetei". Este utilizat pentru a creea un buzunar in material pentru a da impresia de inaltare, adancitura, indepartand fundalul la o anumita adancime.

Se va utiliza Area Clear Control pentru a freza suprafata materialului inainte de a freza desenul propriu zis.

De ce este nevoie sa realizam aceasta frezare.

Materialul nu are o grosime constanta. Aceasta neregularitate va cauza o adancime neconstanta a scrisului, in unele locuri prea adanci iar in altele mai putin adanci.

Solutia este de a crea o suprafata plata cu o freza cu taisul drept care sa frezeze toata suprafata modelului. Liniile rosii de deasupra modelului arata traiectoria frezei.

In imaginea capturata de deasupra, se va selecta o freza tip V cu unghiul de taiere de 80 grade, care va fi folosita spre a realiza conturul literelor.

Liniile rosii arata traiectoria ce va fi luata de freza in timpul taierii.

Unul dintre multele lucruri ce pot fi facute de ArtCAM Pro, este acela ca se poate face o simulare a frezarii si se poate vedea cum va arata sculptura. Se poate observa si diferitele adancimi ce sunt luate de catre freza.

O alta vedere pentru aceeasi simulare. Este un lucru foarte bun, acela de a putea face o simulare inainte de a freza materiale foarte scumpe.

In aceasta imagine, s-a ales o freza de diametrul d=8 mm pentru a freza conturul modelului. Inca o data liniile rosii reprezinta centrul frezei si tot odata traiectoria acesteia.

Cand se va freza un model cu o grosime de 35 mm din stejar, vor trebui facute mai multe treceri, tot mai adanc la fiecare trecere pentru a evita distrugerea freze si a modelului. In acest caz o trecere desprinde 5 mm.

Asa arata simularea modelul terminat inainte de a fi frezat.

Semnul dupa frezare.

Bibliografie

www.cncinformation.com

www.shopbottools.com

www.youtube.com

www.vectorart3d.com

www.wooddesigner.com

www.wikihow.com