Гузенко Наталья Владимировна,

магистрант 2 курса ВИШ,

САФУ им. М.В. Ломоносова, г.Архангельск

Технология

изготовления

модели

трехмерного

конструктора

из

фанеры на основе лазерной резки

Качественной работе лазерных установок на основе ЧПУ способствует

доступное программное обеспечение, которое поддерживает удобные и полезные

функции при работе на станке, способствует быстрому изменению параметров

обработки и содействует управлению станком.

На

сегодняшний

день

разработано

большое

количество

программ

(CorelDRAW, AutoCAD, Компас и др.), применяемых в дизайне и на производстве

для разработки и моделирования компьютерной модели.

В

контексте

данной

работы

наиболее

приемлемой

компьютерной

программой является CorelDRAW, т.к. для составления данных файлов при работе

с листовыми материалами эта программа является оптимальной. CorelDRAW

сопоставима с большинство программ для станков с ЧПУ с целью раскроя

листовых и рулонных материалов (столовые фрезы, режущие и гравировальные

лазеры, плоттеры и т.д.).

CorelDRAW является программой,

позволяющей

реализовать любые

творческие идеи средствами художественной и текстовой графики. Потенциальные

возможности этой программы ограничиваются только воображением разработчика

модели. Она значительно упрощает работу над проектами любых масштабов

(разработка логотипа, создание профессионального маркетингового буклета,

изготовление элементов трехмерных композиций и т.п.) Пакет сочетает в

себе высокую функциональность при решении самых различных задач в области

графического дизайна, высокую скорость, простоту в использовании и доступность

[1].

Созданные

в

CorelDRAW

векторные

объекты

можно

копировать,

дублировать и клонировать, накладывать друг на друга (используя различные

формы объединения), а также изменять их атрибуты. К ним можно применять

операции манипулирования (размещение, поворот, масштабирование, зеркальное

отражение), изменять их внешний вид (используя точки или узлы модификации). К

объектам можно применять различные оригинальные эффекты, используя для

этого

интерактивные

средства

(перетекание,

контур,

искажение,

оболочку,

прозрачность), линзы и др., а также высококачественную иллюзию объема (путем

применения соответствующего эффекта, усиленного применением цветовых

эффектов и освещения) [4]. Наряду с этим возможны модификации со шрифтами,

которые могут быть подвержены вытягиванию и сжиманию, наклону и перевороту,

раскрашиванию и покрытию текстуры, дополняться тенью и объемом, становиться

прозрачными или размытыми и др.

CorelDRAW

при

создании

собственных

иллюстраций

позволяет

воспользоваться

собственной

библиотекой

профессионально

нарисованных

символов, расположенных по темам (бизнес, наука, окружающий мир, транспорт и

др.) и готовыми рисунками. Одним из достоинств этого процесса является

возможность редактирования после вставки их в документ аналогично всякому

другому объекту (менять форму, добавлять и удалять заливку и др.).

При

всех

достоинствах

данная

программа

достаточно

проста

и

поддерживает импорт из всех известных CAD систем и дизайнерских программ.

В отношении использования программы CorelDRAW при работе на

лазерном комплексе PLS должны быть соблюдены следующие требования к

файлам:



файлы должны быть подготовлены в графическом редакторе CorelDRAW

формат (cdr) 1:1;



к файлу должен прилагаться черно-белый или цветной оригинал-макет

изделия в формате А4;



не допустимо наложение слоёв;



необходимо внимательно просмотреть в режиме "Контур" (Wireframe) все

кривые и особенно символы текста при максимальном увеличении и

ликвидировать ступеньки, изломы, плохое сопряжение дуг;



следует раздвинуть слитые и плотно набранные с малым трекингом

символы текста;



расстояние между контурами - не менее 1 мм.

В качестве примера рассмотрим разработку модели истребителя на основе

трехмерной конструкции, выполняемой из фанеры посредством лазерной резки.

В работе была проведена разбивка на составляющие части и обрисован

контур элементов с помощью инструмента «форма». Истребитель состоит из

деталей: носовой части, корпуса, крыльев, хвостовой части и подставки.

Наряду с этим был определен шиповой тип соединения, для правильной

стыковки деталей, а также четкого и надежного соединения которого важно учесть

толщину используемого материала. Исходя из толщины применяемой фанеры для

изготовления модели 3 мм, были запланированы прорези шириной 4 мм с учетом

припусков для пазов.

При работе в данной программе было учтено, что повторные детали

можно не отрисовывать, а скопировать и вставить (рисунок 1).

Рисунок 1 - Выведение корпуса, крыльев, хвоста, подставки

Для снижения брака и проблем при изготовлении и сборке модели важно

еще на этапе разработки провести контрольно-проверочные сопоставления. Для

этого изначально при отрисовке деталей необходимо на схеме заложить

цифровые обозначения всех мест соединения на той или иной детали, а, в

последствии, при ориентире на них соотнести стыки деталей (рисунок 2).

Рисунок 2 - Сопоставление деталей

После осуществления последнего этапа разработки модели трехмерного

конструктора, заключающегося в развертке и компоновке элементов модели,

представляется возможным перенос проекта с места разработчика на лазерный

комплекс, к примеру, посредством USB-флешки.

Следовательно,

с

помощью

технологии

лазерной

резки

существует

возможность изготовить изделия сложнейших форм, в том числе эксклюзивной

разработки, что особенно важно для воплощения необычных современных

дизайнерских решений в жизнь.

При воплощении разработки на лазерном комплексе следует изначально

определить

порядок

и

скорость

резки

деталей,

а

также

определить

месторасположение заготовки. Программа CorelDRAW работает в двух осях

измерения – X и Y. AXYZ работает в трёх осях – X, Y и Z, где Z – глубина

погружения фрезы в обрабатываемый материал. Требуется выставить нужные

параметры погружения фрезы - 4 мм, т.к. толщина листового материала составляет

3 мм. Дальнейшими этапами изготовления изделия являются резка элементов и его

сборка. Последовательность изготовления модели трехмерного конструктора из

фанеры на основе лазерной резки представлена в технологической документации

(таблица).

Таблица - Технологическая карта изготовления трёхмерного пазла на PLS 6.75

Название

операции

Изображение

Оборудование

1. Подготовить

станок к работе

(прогрев).

Столовая

фреза с ЧПУ AXYZ

3000,

фреза

цилиндрическая

диаметром 4 мм.

2.

Вырезать

основные

элементы

пазла.

Фреза с ЧПУ

AXYZ

3000,

фреза

цилиндрическая

диаметром 4 мм.

3.

Извлечь

и

подготовить

детали

к

сборке.

Фреза с ЧПУ

AXYZ

3000,

фреза

цилиндрическая

диаметром 4 мм.

4.

Собрать

пазл.

Таким образом, тщательная разработка конструкции модели, грамотный

подбор материала, соблюдение технологических основ лазерной резки фанеры и

правил безопасной работы на оборудовании – являются компонентами успешного

выполнения

изделия

привлекающего

к

себе

внимание

и

радующего

безукоризненностью исполнения.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.

Амалицкий, В.В. Деревообрабатывающие станки и инструменты:

Учебник для сред. Проф. Образования. / В.В. Амалицкий – М.: Издательский

центр «Академия», 2002.- 240 с.

2.

ГОСТ 12.1.040-83 ССБТ. Лазерная безопасность. Общие положения.

3.

СанПиН 5804-91. Санитарные нормы и правила устройства и

эксплуатации лазеров.

4.

Сериков, Г.А. Современные технологии и материалы / Г.А. Сериков. –

М.: Рипол Классик, 2009. - 246 с.

5.

Фанера и фанерные изделия. - М.: Звезда, 1961. - 121 с.