"Слайсер" для операторов ЧПУ

Что Вы представляете, когда слышите слово “слайсер”? “Куру” или “симплифай”? А может быть те забавные инструменты для нарезки колбасы, фруктов или хлеба на тонкие ломтики?
В общем смысле, слайсер - устройство или программа для разрезания чего-либо на слои. И сейчас я хочу вам поведать о необычном инструменте для мастеров ЧПУ - слайсер для Fusion360.
Слайсер доступен в магазине приложений, перейти в который можно непосредственно из Fusion360:

Прямая ссылка на слайсер, доступны версии как для MacOS, так и для Windows (только 64-bit).

И хотя приложение изначально предназначено для работы с программой Fusion360 и имеет интеграцию с облаком Autodesk, тем не менее возможна и автономная работа приложения.

Интерфейс приложения приведен на следующем скриншоте.

Слева находятся меню настроек, в котором можно настроить размер и толщину материала, размер модели, режим нарезки и параметры выбранного режима нарезки. В центре окно просмотра необработанной модели и результатов нарезки. В этом окне можно оценить результат работы приложения. Справа отображаются результаты нарезки и оптимальной (по мнению приложения) раскладки нарезанных частей модели (nesting).
Приложение может открывать файлы, сохраненные в формате OBJ и STL, а также переносить модель непосредственно из Fusion360. Также поддерживает автономную работу с облаком Autodesk, но у меня так и не получилось авторизоваться, так-как при клике на “Sign In” открывается пустое окно вместо окна авторизации. Также я рекомендую запускать приложение от администратора, в противном случае приложение не может открыть сохраненные на устройстве модели и закрывается с ошибкой.
Так что же умеет данное приложение? В чём его ценность? Какие задачи оно поможет решить?

Задача 1: разбиение объемной модели на слои.

Разбиение модели на слои может потребоваться в нескольких случаях:

• при необходимости двусторонней фрезеровки одной модели. В этом случае можно разрезать модель на 2 части, отфрезеровать их отдельно и склеить в единое целое. Для примера возьму модель головы и разрежу её симметрично на две части.

При компоновке модели для фрезерования разрезанная модель будет выглядеть так:

На самом деле эта задача вполне простая, и с ней прекрасно справляется, например, ArtCAM. Но ArtCAM таки платная программа, а слайсер для Fusion360 является свободно распространяемым ПО.

• если длина фрезы меньше глубины рельефа модели. Зачастую, ради увеличения жесткости, фрезы изготавливают с короткой режущей частью, что не позволяет обрабатывать глубокие рельефы. В этом случае можно разбить рельеф по глубине на несколько частей, толщина которых будет меньше длины режущей части фрезы.
• если толщина материала меньше высоты модели, а также если размеры материала меньше размера модели.
  Для примера я снова разрежу модель головы, но на этот раз на 4 части.

И так будут выглядеть готовые части

Заметьте, толщина слоев нарезки подогнана под толщину материала, и в этом случае нет необходимости в обработке плоских частей нарезанных слоев. Для такого типа нарезки модели необходимо использовать “технику” 3D Slices в выпадающем списке:

Параметров у такого типа нарезки не много, нужно лишь установить толщину заготовки и направление расположения слоев.

Задача 2: низкополигональные модели.

Вы наверняка встречали в сети (а может и видели своими глазами) низко полигональные объемные фигуры, склеенные из картона (паперкрафт) или даже сваренные из листового металла.

Такие модели не обязательно создавать низко полигональными изначально, их можно обработать в слайсере. Для примера я возьму модель головы носорога. Для процедуры генерации низко полигональной модели необходимо использовать “технику” Folded Panels в выпадающем списке:

Качество низко полигональной модели можно будет настроить, указав количество вершин.

Те части, которые помещаются в границы указанного материала окрашиваются голубым. Если часть не помещается в границы материала - она окрашивается красным. В этом случае можно вручную отметить ребра сгиба, которые должны быть разрезаны, и отметить разрезные ребра, которые должны быть согнуты. Ребра сгиба показаны тонкими линиями, разрезные ребра - толстыми.

Несмотря на то, что модель является симметричной, приложение не стремится обработать её согласно оси симметрии. В этом случае я рекомендую разрезать модель на 2 части вдоль оси симметрии, обработать одну из частей и собирать готовое изделие из двух симметричных половин. По сути, в этом режиме доступна только одна настройка - количество вершин. Подобрав подходящее количество вершин можно добиться приемлемых результатов. Но сделать это иначе как перебором значений не получится.
Результат обработки может быть сохранен в форматах eps, pdf, dxf, либо распечатан сразу, если в качестве материала указана бумага формата, который поддерживает ваш принтер.

Задача 3: параметрическая мебель и элементы интерьера.

В этом плане слайсер предлагает самые широкие возможности, предусмотрено четыре способа нарезки модели для создания параметрической мебели. Рассмотрим их по порядку.

Первая техника - “нарезка ломтиками”, Stacked Slices. Основными параметрами этой “техники” являются толщина материала и направление резания. Для точного сопряжения получившихся слоев предусмотрены отверстия для сборки, расположение которых можно задать вручную. А если полученный слой не помещается на лист материала, то приложение разбивает его на части и предусматривает соединение “ласточкин хвост” для стыковки частей одного слоя. Обычно при создании параметрической мебели в такой технике не используют все слои, а использую слои через один. К сожалению данное приложение не предполагает возможности предусмотреть зазор между слоями. Поэтому остается только один выход - удалять слои вручную, благо они пронумерованы.

В результате получается вполне симпатичная мебель (иллюстрация найдена в интернете, скорее всего это рендер модели):

Следующая техника - перекрестные слои, Interlocked Slices .
В данной технике основными параметрами являются количество слоев в каждом из перпендикулярных направлений, либо расстояние между слоями (устанавливается в “попугаях”). Направление расположение слоев позволяет разместить слои как угодно и получить различные варианты готового изделия. Слои располагаются равномерно, но при этом могут возникнуть ситуации, когда готовое изделие невозможно будет собрать. В этом случае проблемный слой будет подсвечен красным и его положение необходимо будет подкорректировать вручную.

Фото готового изделия из интернета (возможно рендер):

Таким же образом можно создать различные элементы интерьера. Например, популярными параметрическими моделями являются “охотничьи трофеи” в виде голов животных, выполненные из фанеры. Мне доводилось изготавливать такие модели, одна из них приведена на фото (из моего личного архива).

У нас на сайте можно скачать раскрой уже готовых вариантов вариантов охотничьих , для резки из фанеры или других материалов: голова лисы, лошади, быка, лося, оленя и др.

Третья техника - нарезка по кривой, Curve. Очень похожа на предыдущую. Но если в предыдущей технике слои располагались параллельно-перпендикулярно, то в нарезке по кривой слои в одном направлении располагаются параллельно друг-другу, а в другом расположены перпендикулярно касательной кривой. Выглядит это покруче, чем предыдущий вариант.

И последняя техника - радиальное расположение, Radial Slices. Здесь всё также просто как и в предыдущих случаях. Необходимо указать количество слоев в каждом из направлений, выбрать расположение центра радиальных слоев и настроить их расположение вокруг центра.

И конечно же проблемные слои подкрашиваются красным, их необходимо откорректировать вручную.

В заключении хочу сказать, что пользоваться приложением достаточно просто ввиду малого количества настроек режимов. Но за этой простотой скрывается недостаточная гибкость приложения и есть достаточно большой шанс получить неудовлетворительный результат, особенно при создании низкополигональной модели. В некоторых случаях придется корректировать модель для получения лучшего результата, и для этого связка слайсера и Fusion360 подойдет отлично.
Одним из примеров применения описанной техники являются популярные на нашем сайте модели параметрических мангалов в виде фигур животных в полный рост (не без ручной корректировки конечно).

Ссылки на мангалы: баран, медведь, бык, лев и др. пользуйтесь поиском по сайту.