ГеММа-3D/Модуль гравіювання 2D/3D

Поряд з модулем плоского гравіювання, призначеного для побудови проходів центром інструменту, модуль об'ємного гравіювання значно розширює область її застосування, тому, що з'являється можливість створювати високохудожні вироби складної форми. Оригінальні дизайнерські рішення можуть бути легко реалізовані завдяки можливостям 2D та 3D-редакторів, які крім створення трьохвимірних моделей виробів дозволяють проектувати будь-які «плоскі» проходи на найскладніші криволінійні поверхні.
Серед інших можливостей, гравіювання на верстатах з ЧПК стало однією з форм, що дозволяють надати технічному виробу особливий вигляд і нанести на нього товарні знаки фірми-виробника, складний орнамент чи іншу атрибутику. Можливості системи ГеММа-3D дозволяють поєднувати художнє моделювання на площині з простотою його перенесення на складні об'єкти.
Модуль об'ємного гравіювання відноситься до виду 2D-обробки і призначений для побудови проходів вибірки області, обмеженої сукупністю плоских замкнутих контурів, конічним гравірувальним різцем, конічної або сферичної фрези. Обробка відбувається із змінною глибиною, яка залежить від розміру замкнутої області і можливостей інструменту вибраної геометрії. Таким чином, створюється ефект «об'ємної» обробки плоских контурів, і сформований прохід набуває властивостей 3D проходу інструменту.

Модуль включає в себе два варіанти формування проходу інструменту:

1. Гравіювання 3D - для вибірки конічним граверним різцем області всередині системи замкнутих контурів або обходу незамкнутих контурів;
2. Конгрев 3D, який призначений для створення штампів об'ємного тиснення шкіри, паперу, тканини і т.п., і виконується інструментом зі сферичною ріжучою частиною.

Вихідні дані для модуля гравіювання

Даними для формування проходів гравіювання служить математична модель, представлена у вигляді сукупності примітивів (відрізків, багатокутників, дуг), кривих, контурів (складові елементів), які можуть бути створені безпосередньо в системі або імпортовані з систем проектування та дизайну. Для об'ємного гравіювання необхідна наявність замкнутих контурів. У разі імпорту моделі, що містять не замкнуті контури або контури, що перетинаються в системі реалізований ефективний засіб їх швидкого редагування.
В якості основи математичної моделі можуть бути використані:

• пласкі креслення, ескізи, довільні контури з відомих CAD систем (формат DXF);.
• 3D-моделі з відомих CAD систем (формат IGES);
• дизайн-проекти з систем CorelDraw, AdobeIllustrator (формат EPS);
• криві задані таблично, у т.ч. результати вимірів на контрольно-вимірювальних машинах;
• шрифти, що входять до складу системи ГеММа-3D, або тексти, імпортовані з інших систем (формат TXT).

Характеристики модуля гравіювання системи ГеММа-3D

• точне сприйняття геометричної інформації з дизайнерських пакетів або з систем моделювання;
• власні засоби швидкого створення або редагування примітивів обо контурів деталі на площині. Просторове моделювання кривих. Побудова складних скульптурних поверхонь. Проекція за напрямком і по нормалі, розгортка кривих на поверхню. Згладжування і сполучення поверхонь. Масштабування, перенесення, поворот і розтягнення геометричних об'єктів з різними варіантами прив'язки (2D та 3D-редактор). Технологічні утиліти підготовки геометрії - створення еквідистантних контурів, елементів підходів / відходів, контурів заготовки що обмежують зони обробки та ін. Зручний візуальний контроль побудов;
• велика бібліотека шрифтів, що включає власну бібліотеку, стандартні шрифти Windows, бібліотеку художніх символів, шрифти ГОСТ. Крім цього є можливість створювати власну бібліотеку елементів, символів (не тільки шрифтів). Професійна робота з текстом включає в себе: розміщення тексту по дузі і прямій, вирівнювання, нахил літер. Довільна деформація тексту. Налаштування інтервалу між символами (кернінг);
• різні стратегії гравіювання «плоских» елементів виробу. Вибірка зони за еквідистантою чи штрихуванням. Визначення порядку обробки (послідовність обробки кишень, контурів, кутів). Автоматичне гравіювання центром інструменту всіх зазначених незамкнутих елементів. Формування 3D проходів для замкнутих контурів. Створення підйомів конічного інструменту в гострих кутах виробу. Вибірка недопрацьованого матеріалу інструментом меншого діаметру;
• доступні наступні стратегії модуля 2D фрезерної обробки: прохід по контуру центром або еквідистантно з корекцією на радіус, вибірка матеріалу з «кишень»,  вибірка фрезами меншого діаметру, цикли свердління і попереднього засвердлювання в місцях вертикального врізання інструменту;
• гравіювання на поверхні: проекція та розгортка проходів плоского та об'ємного гравіювання на криволінійних поверхнях. Можливість створення проходів 4-х та 5-ти координатної обробки;
• апарат згладжування траєкторій за рахунок кругової та гвинтової інтерполяції, що дозволяє значно скоротити обсяг керуючої програми і виключити ефект «огранювання» на оброблених контурах;
• для програмування типових циклів і складних операцій обробки, котрі доступні у сучасних системах керування, але із застосуванням САМ-системи, в ГеММа 3D передбачені спеціальні засоби макропрограмування, що включають мову опису всіх елементів системи і редактор форм для створення вікон діалогу. З їх допомогою в згенеровані програми обробки можна включати додаткові функції керування верстатами, а також запрограмувати специфічні функції кожної стійки.

Контроль та візуалізація керуючих програм

Засоби контролю керуючих програм для модуля гравіювання, включають в себе:

1. Динамічне відрисування траєкторії (або відразу декількох траєкторій) руху інструменту зі зафарбуванням оброблених областей, фіксацією напрямку обходу, напрямку корекції;
2. Інтерактивне редагування тексту керуючої програми в інваріантному коді (формат АРТ) або в кодах системи керування верстатом (ISO формат) з відображенням на екрані монітора траєкторії руху інструменту відповідно до положення курсора в тексті програми. Миттєве відображення результату зміни програми на екрані;
3. Модуль динамічного відображення процесу зняття матеріалу інструментом з поверхні деталі (G-Mill). До основних можливостей цього модуля можна віднести:

• моделювання процесу обробки на верстаті з ЧПК;
• отримання реалістичного зображення обробленої деталі за рахунок використання текстур оброблюваних матеріалів;
• візуальний контроль чистоти обробки;
• можливість імітації багатоінструментальної обробки;
• контроль підрізів поверхонь, що обробляються в заданих діапазонах відхилень, шляхом зафарбування кожного діапазону своїм кольором;
• налагодження керуючої програми;
• можливість проведення замірів обробленої деталі;
• імпортування твердотільної моделі в форматі STL;
• зафарбування оброблюваних областей різними кольорами відповідно до робочих і швидких переміщень, а також при багатоінсрументальній обробці.

Постпроцесори

Система ГеММа 3D забезпечує вихід на всі вітчизняні та зарубіжні системи керування верстатами. До складу дистрибутиву системи входить бібліотека з 70 постпроцесорами до основних вітчизняних і зарубіжних систем керування у вихідних текстах (FANUC, BOSH, FAGOR, CNC-1600, 2C42-65, H33 і багато інших.) Крім того, в системі ГеММа-3D існує табличний генератор постпроцесорів, що враховує основні параметри більшості систем керування (керування зміною інструменту, вказування способу переміщень, технологічні команди і G-функції, умови включення коректорів і багато інших.) Поява такого генератора дозволяє швидко ввести в роботу нову стійку керування верстатом при наявності тільки паспортних даних на верстат. Так само є спеціальний програмний додаток з графічним інтерфейсом і вбудованою мовою програмування для розробки нових або доопрацювання існуючих постпроцесорів.

Спряження з системою керування верстатом

Передача керуючих програм може бути реалізована:

• з використанням штатних засобів, що є у користувача;
• при безпосередньому приєднання ЕОМ - робочого місця програміста, на якому встановлена система ГеММа 3D, - до стійки керування верстатом (пряме керування);
• по локальній технологічній мережі при з єднанні ЕОМ з групою верстатів.