Виробництво меблів на фрезерному верстаті з ЧПУ

| 12-09-2020, 08:37 |

У повсякденному житті кожна людина постійно використовує меблі. Але далеко не всі знають, як зроблені ці меблі.

Перший крок до виготовлення будь-якого предмета меблів - це створення дизайнерського ескізу. Сучасні програми для віртуального моделювання значно розширюють можливості дизайнера. Існує ряд утиліт, які дозволяють завантажити фотографію готового предмета меблів і «переодягнути» його в іншу оббивку. Це дуже зручно для реставрації меблів, проте повноцінне створення «з нуля» вимагає спеціальної розробки 3D-моделі.

Для створення тривимірних моделей предметів меблів у віртуальному середовищі також існують програмні пакети. В принципі, будь-яка креслярська САПР-програма дозволяє створити математичну модель будь-якого предмета меблів. Однак 3D-модель не є самоціллю. Адже кінцева задача будь-якого проектування - це виробництво. Тому сучасні пакети для віртуального проектування меблів максимально «заточені» під головний етап - створення керуючих файлів для верстатного обладнання. Маючи такі файли можна легко виготовити деталі меблів на фрезерному верстаті з ЧПУ, придбати можна Тут.

Створення віртуальної моделі

Віртуальне проектування «твердих» корпусних меблів (шаф, кухонь і т. п.) використовується дуже широко. Однак створення м'яких меблів до недавнього часу не було охоплено спеціалізованим «софтом». Однією з причин такого упущення - складність математичної моделі м'яких меблів у порівнянні з «твердими» (корпусними). Адже деталі жорсткого каркаса можна легко спроектувати. А ось розробка дизайну 3D-моделі м'яких меблів (крісла або дивана) в програмах може бути виконана лише приблизно. Це допомагає візуалізувати ідею дизайнера, але не дає можливості «розчленувати» модель на деталі і підготувати базу для реального виробництва меблів.

Але на сьогодні є програми, які дозволяють проектувати будь-які предмети м'яких меблів за реальними розмірами. А готова 3D-модель може бути автоматично «розчленована» на окремі плоскі деталі-розгортки, відмінно підходять для виготовлення на 3-х координатному фрезерному верстаті з ЧПУ. При цьому тканинна оббивка і інші «м'які» деталі можуть аналогічним чином бути виготовлені на лазерному обладнанні - програма автоматично підготує відповідні лекала.

Підготовка виробництва

При наявності віртуальної моделі готового виробу з'являється можливість її деталіровки. По суті, 3D-модель є базисом для створення комплекту деталей, з яких в кінцевому підсумку полягає будь-який виріб (в тому числі меблі). Кожна деталь теж є 3D-моделлю, але на відміну від загального «збирання» вона може бути виготовлена на верстаті - з єдиного шматка матеріалу заготовки.

Для виробництва деталей меблів кожен файл-ескіз повинен бути перетворений в програму для фрезерного верстата з ЧПУ. Керуюча програма будується на базі віртуальної деталі: до початкового ескізу додається вектор - маршрут переміщення фрези щодо заготовки. Тут же визначається кількість технологічних переходів, вказується тип ріжучого інструменту для кожного переходу окремо. А також задаються режими обробки.

Очевидно, що навіть найпростіший предмет меблів складається з більш ніж однієї деталі. І чим складніші меблі (в тому числі з точки зору дизайну), тим важче працювати з її віртуальною моделлю. Адже кожна деталь повинна бути перетворена в керуючу програму. Під кожну програму потрібно підібрати заготовку і здійснити фрезерування виробу на верстаті. Зрозуміло, що така складність підвищує ймовірність помилок при виробництві. Але ж завдання сучасних утиліт полегшувати, а не ускладнювати роботу!

На щастя, творці програмних пакетів передбачили автоматичне формування «матриці» для виробництва. Так, окремі лекала деталей, отримані з 3D-моделі меблів, групуються за технологічними параметрами. І в подальшому, створюється загальна програма для верстата - відразу на групу однотипних деталей. При цьому програма сама оптимізує їх розташування на аркуші заготівлі з метою економії матеріалу при виробництві та оптимізації маршруту руху фрези (що також покликане економити машинний час, скорочуючи період виготовлення виробів). Причому комп'ютерний «оптимізатор», як правило, завжди «переграє» оператора (відповідно до спеціальних тестів - на 1-3% в найпростішому випадку, і на 5-7% при наявності складного візерунка або сполучення деталей).

Виготовлення меблів

Кінцевим етапом підготовки виробництва є експорт усіх створених файлів і збереження їх у форматі, «зрозумілою» для конкретної моделі фрезерного верстата. Для експорту використовується спеціальна програма - постпроцесор. Вона оптимізує дані керуючої програми, підлаштовуючи їх під наявний тип обладнання (версію системи ЧПУ). Після того як файли керуючих програм створені, їх залишається лише завантажити в пам'ять фрезерного верстата, встановити ріжучий інструмент, закріпити заготовку і запустити виробництво. Все інше автоматичний верстат зробить самостійно. А «на виході» вийде комплект деталей, які можна зібрати в готовий предмет меблів! Завдяки високій точності сучасного обладнання з ЧПУ, готові деталі ідеально підходять один до одного. Тому збірка проходить без всяких проблем і не вимагає «підгонки по місцю».