Здравствуйте! Давайте коротко, не углубляясь в теорию проследим алгоритм рождения изделия на свет. Будь то фрезерование, гравировка, резка, получение модели с помощью послойного наращивания филамента (3D печать).
Задумка, или проект, начинается с разработки на бумаге. Данные потом вводят в компьютер, отталкиваясь от исходных размеров.
Подбирается программа, функционал которой способен реализовать спроектированную модель. Создать чертежи, подготовить документацию.
Разработка модели начинается с моделирования поверхности. Помимо работы с формой модели в программу заносятся характеристики материала будущей детали.
В программах оптимизированных под создание промышленных моделей можно создать имитацию условий, в которых деталь будет выполнять поставленные задачи.
С помощью данной функции ведутся расчеты прочности конструкции, способность выдерживать необходимые нагрузки. Проводится полный анализ пригодности к эксплуатации. Данные для анализа определены стандартами и занесены в библиотеки программы.
Процесс создания условий, в которых будет выполнять задачи будущая деталь заложенный в интерфейс программы интересен и полезен. Например, создание давления воды на трубу, или направленный поток воздуха на крыло самолета. Можно приложить силу к заданному месту детали и рассчитать нагрузку, после которой произойдет разрыв или деформация.
Размеры создаваемой модели не ограничены, задавать можно миниатюрные и гигантские. При вводе данных определяется с какой точностью рассчитать необходимые размеры.
После загрузки данных в программу запускается графический интерфейс.
Графический интерфейс дает пользователю инструменты, заложенные в программу с помощью которых он может оперировать с различными формами. Это могут быть точка, линия, круг, квадрат, эллипс. Также сложные кривые, сферы, конусы, цилиндры, криволинейные поверхности. Изменять размеры, изгибать и трансформировать для получения нужной поверхности. Объединять модели создавая сложные, постепенно добиваясь того, что необходимо.
Данные функции реализованы в программе. Это упрощает процесс моделирования. Воспользоваться можно переносом с помощью мыши необходимой фигуры в окно разработки.
Задачами графического интерфейса:
Обеспечить связь пользователя и программы через экран монитора;
Реагировать на команды пользователя к программе;
Управлять процессом моделирования, с визуализацией результатов моделирования.
После того как пользователь добивается заданных форм модель сохраняется в отдельный файл. В этом файле так же сохраняется история поэтапного создания модели. Что удобно. При необходимости достаточно вернуться к определенному моменту создания и внести правки.
Для созданной модели дополнительно получают полный пакет документации с чертежами, что необходимо для последующих презентаций, и использования в других проектах.
Далее созданный файл с моделью должен быть приведен к стандарту, который воспримет программа управления непосредственно станком. В программных комплексах, таких как SolidWorks реализована сквозная система перевода в нужный формат. Специальный модуль CAM (Computer-aided manufacturing - автоматизированная система, либо модуль автоматизированной системы, предназначенный для подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ). Это упрощает действия пользователя. Но есть и специальные программы, которые управляют непосредственно станком, и на вход для своей работы им необходим файл с моделью.
В таких программах предусмотрена база данных инструмента (если это фрезерование), параметры угла заточки фрезы, оптимальная скорость обработки, скорость врезания в материал. Если это лазерный резак, то заносятся данные о мощности лазера. Чтобы оптимизировать процесс обработки
Между разработчиками программ есть соглашение, иными словами, принят универсальный стандарт получаемых на выходе файлов. Поэтому после сохранения файлы легко открыть в другой программе.
Этап, на котором создается изделие начинается с расчета траектории движения инструмента. Расчет, другими словами, это получение текстового файла с координатами.
В данный файл построчно записывается информация в цифровом виде для каждой оси станка относительно нулевых координат.
Нулевая точка относительно которой будет выполнятся программа обработки изделия выставляется перед началом работ, после закрепления заготовки. Чтобы станок двигал оси в установленном промежутке.
Когда запускается программа обработки ведется контроль за выполнением. В любой работе может быть некачественный инструмент, сбои в системе, что приведет к браку.
Полученное на выходе изделие как правило после такой обработки отвечает всем заданным параметрам.
Весь алгоритм от моделирования до получения конечных результатов процесс достаточно трудоемкий, но интересный. Если эту тему раскрывать полностью она не поместится и в сотнях книг. Надеюсь, коротенькая статейка была полезной.
Спасибо, с Вами был Сергей!