Главным достоинством программно-управляемых фрезерных станков является создание в автоматическом режиме высококачественных изделий и заготовок благодаря использованию специальных программ для компьютерного моделирования.
Программы для создания моделей подбираются в зависимости от сложности будущей заготовки.
Самым популярным и простым в использовании графическим редактором для подготовки эскизов для плоской резки является редактор CorelDraw. В этом редакторе создаются и обрабатываются векторные изображения. Рабочими инструментами CorelDraw часто служат геометрические фигуры — прямоугольники, эллипсы, многоугольники и прямые. Более интересные рисунки можно создать с помощью кривых. Следует помнить, что при создании модели её размер должен быть таким же, как и размер будущей детали. Преимуществом программы является то, что CorelDraw поддерживает огромное количество векторных и растровых форматов файлов.
Ещё одной программой для создания 2D-моделей для плоской резки является AutoCAD. Данная программа пользуется широкой популярностью благодаря огромному количеству инструментов для проектирования и анализа объектов любой сложности. Для продвинутых пользователей доступно создание специализированных приложений, адаптированных под конкретный проект.
Особенностью программы AutoCAD является то, что с её помощью можно вести проектирование не только на плоскости, но и создавать 3D-модели, что делает её востребованной среди широкого круга специалистов.
Рассмотрим также другие программы, которые используются для создания объемных 3D-моделей.
Solidworks – программный комплекс для моделирования с высокой производительностью, широко используется в инженерной среде. Обширные функциональные возможности позволяют создавать 3D-модели любой сложности. В Solidworks есть два способа создания объектов:
- автоматический (программа сама создает объекты по заданным данным, что позволяет экономить время в процессе подготовки модели);
- интерактивный (позволяет быстро и легко создавать параметрические элементы, используя за основу грани, ребра или эскизы).
Autodesk 3ds Max – это программа для работы с объемной графикой, построением и редактированием объектов, обладает всем необходимым функционалом для выполнения комплекса работ, от задумки до конечной визуализации.
В 3ds Max можно создать любой объект (это могут быть будущие изделия, объемные детали для дальнейшей обработки, барельефы, мастер-модели и многое другое). Построить собственную модель можно не только с нуля, но и на основе уже имеющейся в библиотеке заготовки. Особенностью программы является наличие уникальных надстроек (например, надстройка Hair&Fur позволяет создавать реалистичные текстуры, как визуальное их отображение, что важно при производстве, так и естественное их поведение, что важно для компьютерной графики).
Компас 3D – программа, которая позволяет сформировать план обработки детали, начиная с выбора постпроцессора, заготовки и инструмента, и заканчивая генерацией управляющей программы в кодах системы ЧПУ с помощью постпроцессора. Приложение автоматически:
- рассчитывает фрезерные траектории;
- распознает карманы, сквозные пазы, отверстия, фаски;
- определяет зоны остаточного материала.
Особенностью приложения является использование моделей инструментов с определенными параметрами и станочных приспособлений с возможностью создания собственных моделей, а также возможность включения в управляющую программу станочных циклов и подпрограмм для обработки одинаковых элементов.
Rhinoceros 3D – программа, ориентированная на векторное представление 3D-графики (NURBS), но также может импортировать в себя кучу других форматов. Программа позволяет создавать, редактировать, анализировать и документировать 3D-модели, выполнять их визуализацию и анимацию. Rhinoceros 3D имеет необходимую точность для конструирования, черчения, инженерной разработки моделей. Подходит для создания 3D-моделей декора резьбы различной сложности, моделей с острыми или резкими краями, мелкими деталями (отверстия, цилиндры правильной формы, особенно если их много), а также моделей, состоящих из нескольких плотно прилегающих друг к другу частей. С помощью Rhinoceros 3D можно наклонить, изогнуть, скрутить и даже сложным образом исказить поверхность. Но следует учитывать, что если изогнуть поверхность в одну сторону, а потом изогнуть обратно, то, скорее всего, получится уже другая, более сложная поверхность. Программа также имеет специальные настройки для основных производителей 3D-принтеров.
ZBrush – это программа для 3D-моделирования. Её отличительной особенностью является имитация процесса лепки скульптуры в цифровом формате. Для работы используются специальные кисти, которые позволяют не только «лепить» 3D-объект, но и «раскрашивать» его, создавать тени и блики с помощью штрихов с определенной глубиной. Помимо скульптинга программа предлагает возможность обыкновенного 3D-моделирования при помощи специального инструмента, который представляет собой особую кисть, способную выполнять разнообразные функции. ZBrush – это очень гибкий пакет 3D-графики, который можно настроить согласно своим собственным предпочтениям, вплоть до размера шрифта. Наряду с такой гибкостью, в программе нет единого алгоритма построения моделей, это полностью творческое приложение, в котором можно работать так, как душе угодно. Программа подойдет для создания сложного декора, резьбы, моделирования мебели.
Inkscape - это очень удобный и сильный редактор векторной графики, поддерживающий различные расширения, одно из которых позволяет экспортировать кривые в G-код, для дальнейшей обработки на станке. Из плюсов программы можно выделить:
- удобная работа с кривыми;
- множество эффектов и инструментов;
- минимизация точек, что хорошо упрощает сложные кривые;
- программа бесплатная.
Однако из-за свободного доступа к программе, в ней есть и недочеты. Так, не учитывается диаметр инструмента, нет режима отрисовки линий, использование фильтров загружает процессор, нет возможности выполнить цветоделение для CMYK-изображений.
После создания эскиза или 3D-модели начинается этап построения траектории движения фрезы, выбор типа режущего инструмента, указание режима обработки (черновая или финишная). Затем файл сохраняется в том формате, который будет понятен конкретной модели фрезерного станка с ЧПУ. Управляющая программа готова и может быть загружена в контроллер станка.