Просмотров статьи: 10938

Уроки ArtCAM - как создать циферблат для часов

Как самостоятельно сделать любой циферблат в программе ArtCAM чтобы затем его использовать для создания модели часов. Создание циферблата намного проще, чем кажется, давайте его сделаем.

Две минутки отвлечёмся – ответим сами себе на вопрос – а зачем делать циферблат, если полно готовых STL моделей часов? Достаточно модель импортировать их в программу. Дело в том, что (на личном примере, встретился при выполнении подарочного заказа) не все циферблаты достаточно хороши, несмотря на хорошее качество используемой STL модели:

Толщина используемых цифр не достаточная, при фрезеровании на модели стенки цифр такие тонкие, что, либо ломаются уже при фрезеровке, либо при финишной обработке.
Вид цифр (римские или арабские) не всегда соответствуют задумке-концепции (либо просто не нравятся).
Размещение самих цифр на часовом циферблате не «смотрятся».
Хочется сделать что-то уникальное, не такое как у всех (на эксклюзивные модели всегда цена выше).
Возможно что-то ещё. Конкретно у меня была проблема в тонких стенках цифр, которые ломались уже при фрезеровании. И ещё маленьком внутреннем пространстве элемента, куда фреза не могла попасть.

Проблемы малой толщины цифр (особенно римских) не будут отображаться при создании симуляции в программе ArtCAM. Это станет понятно уже под фрезерным станком. Обламывание тонких выступающих деталей особенно заметно на хрупкой древесине при толщине до 1 мм и высоте более 2-3Х к толщине. Конечно, если использовать коническую фрезу 0,25 мм, то проблема мелких деталей будет не так страшна. Но фрезеровать ЧПУ станком деталь 500х700 мм фрезой 0,25 мм может занять до 50 часов времени, даже при скорости 1400-2000 мм/мин.

Не стоит забывать про рентабельность в производстве (хотя, иногда клиент щедрый, и время изготовления может не иметь особого значения).

Итак, рассмотрели некоторые варианты проблем, а теперь приступим.

Создаём уникальный циферблат в ArtCAM

Откроем ArtCAM и создадим новую модель 400х400 мм. Примерный размер циферблата для средних часов будет около 300 мм в диаметре (в вашем случае всё будет индивидуально).

Разрешение 3240х3240 чуть больше 10 миллионов точек будет больше чем предостаточно).

Выравниваем модель «Вид сверху», и выбираем «Окружность». Рисуем окружность 300 мм в диаметре (радиус 150 мм).

Внутри новой окружности создаём новую фигуру – кликаем чуть ниже (правой кнопкой на инструмент «Многогранник» - выбираем «Звезда». Количество вершин – 12, угол – 0, радиус первой группы вершин 145 мм (просто чуть меньше основного циферблата), радиус второй группы вершин 1 мм. Создаём.

Теперь создаём прямоугольник (по идее эта фигура произвольная, может быть и окружностью, кругом). Смотрите на картинку. Размеры взял из головы, так как это будет часовой центроуказатель. Вы можете делать окружность, прямоугольник, да по сути любая фигура, которая входит в вашу задумку-дизайн. Скажу так же, что часовой центроуказатель не обязан быть посередине периметра циферблата – опять же, всё зависит от вашего дизайна. Я рассказываю только принцип создания.

Переводим курсор на «Выбрать» то есть убираем с «Создать прямоугольник». Теперь открываем функцию ArtCAM «Вставить вдоль кривой». Появляется всплывающее окно с настройками, там указываем «количество копий» - 12. Далее кликаем на нашей новой фигуре (маленькому прямоугольнику) чтобы она выделилась – затем ЗАЖИМАЕМ на клавиатуре SHIFT и кликаем на окружность (который 400 мм в радиусе). Получаем выделение маленького прямоугольника и текущей окружности. В меню указали количество 12 копий – Вставляем. Получаем точное распределение прямоугольников по периметру окружности.

Для удобства нужно перенести новых 12 прямоугольников на новый векторный слой.

Щёлкаем по новым 12 векторам (при создании они автоматически объединились) – «Перенести на новый слой». Разворачиваем «Векторы» в меню проекта, и переименовываем слой в «12 пр» (по желанию). Так же можно поступать и с другими векторами на модели. Но это необязательно, хотя можно использовать любой вектор в проекте для поднятия рельефа, и если эти вектора будут на отдельном слое, то с ними будет проще работать.

Отключим отображение «12 пр» и удалим наш первый прямоугольник, он больше не понадобиться (использовался как шаблон).

Создаём римские цифры для циферблата часов

Тут рассмотрим создание Римских цифр для циферблата часов. Чисто технически вставка Арабских цифр (то есть 1-2-3 и так далее) будет аналогична.

Создаём новый векторный слой для основных цифр на циферблате (в примере «Цифры 12»). Включим отображение векторов 12-ти прямоугольников.

Выбираем в левом боковом меню «Текст». Переключаем на клавиатуре Английский язык (если стоял другой). Выбираем шрифт «Gloucester MT Extra Condensed» наиболее похожий для римских цифр. Размер 110 точек. Выбор шрифта и размера — это сугубо индивидуально, опять же повторю, всё зависит от вашей задумки.

Напишем первую цифру «12» вернее «XII». Выбираем Дополнительные параметры – «На кривой». Щёлкаем по окружности (300 мм) - тут играем как хотим, по линии, в центре линии по низу и так далее. Берём новую букву за точку и передвигаем по центру верхнего прямоугольника – «Создать». Так же поступаем с оставшимися 12 цифрами. Алгоритм прост:

Выбираем «Текст», заранее выбираем шрифт и размер.
Щёлкаем в произвольном месте и пишем БУКВУ I (для создания цифр нужно будет использовать всего три буквы I -- X -- V).
Пишем букву (предположим V) открываем дополнительное меню «На кривой» - щёлкаем теперь на модели по вектору-окружности (300 мм) таким образом выбираем Кривую.
Щёлкаем по кнопке «Выбрать кривую».
Буква автоматически размещается на кривой (то есть по текущей окружности).
Просто мышкой перемещаем букву в нужное место.
Нажимаем «Создать».
Повторяем, заполняя циферблат.
XII – I – II – III – IV – V – VI – VII – VIII – IX – X – XI – вот так буквы превращаются в римские цифры. Ни чего сложного.

Для удобства нужно делать всё на этом же векторном слое, далее будет проще его редактировать (уменьшить диаметр, увеличить).

Итак, цифры готовы, продолжим далее корректировать модель, и поднимать объём с векторов.

Корректируем циферблат часов

Посмотрим на предварительный результат – центроуказатели пересекаются с цифрами, не очень красиво. Но это не проблема, давайте сдвинем центроуказатели и теперь сделаем из них разделители.

Делаем копию 12 прямоугольников и переносим их на новый слой. Называем слой «12 цен» - Выделяем (кликаем на новом слое и кликаем на модели на эти же прямоугольники) - нажимаем «Редактировать» (левое меню)

И теперь поворачиваем на 11 Градусов (см. картинку)

Теперь можно первый слой «12 пр» просто отключить отображение.

Расширим векторы разделителей так, чтобы они встали по предполагаемому центру окружности, где расположены цифры. Так же можно сделать новую окружность (по центру цифр) и «Заполнить» его прямоугольниками. Решений несколько, на конечный результат это мало влияет. Конечно, при увеличении размер прямоугольников увеличиться на 3-4%, но это несущественно.

В итоге получаем это;

Создадим по центру две окружности размером 8 мм и 26 мм. Первая окружность будет обозначать будущее отверстие под механизм циферблата, вторая – для дизайна (для красоты). Диаметр первой окружности нужно рассчитывать по актуальным размерам вашего часового механизма. Сразу переносим их на отдельный слой.

Получаем объёмные цифры из векторов (поднимаем рельеф)

Теперь нужно поднять рельеф из векторов этих цифры, то есть оформляем будущий циферблат.

Переходим в слой с цифрами, выделяем. Так как каждую цифру создавали отдельно, выделяем каждую, удерживая SHIFT. Далее нажимаем правую кнопку мыши и «Группируем векторы» для удобства дальнейшей работы.

Сгруппировали. Выделяем и нажимаем в меню «Редактор формы» (см. картинку)

В настройках редактора формы выбираем «Квадрат», угол 75-85 (опираясь на свой дизайн). И ограничиваем по высоте. То есть выставляем высоту будущих цифр. Я выбрал 3.5 мм (учитывайте запас на возможную обработку, шлифовку, полировку и так далее). Не забываем нажать кнопку «Применить».

Получаем это:

Таким же образом поднимаем разделители цифр (если они у вас будут). Только высоту я уже выбрал немного меньше – 2 мм, остальные параметры такие же.

Для удобства редактирования (и возможных исправлений) всё нужно делать на своих слоях, теперь это слои лицевого рельефа.

Теперь сделаем тоже самое с центральными окружностями (выделим отверстие и обрамление выхода механизма часов). Высоту прописал 5 мм, угол 80. Но тут опять же по желанию согласно дизайну. Можно это и не применять.

В принципе циферблат готов. Теперь можно поиграть в программе и сделать из циферблата уже часы.

Сделаем из циферблата полноценные часы

Можно поиграть с дизайном, допустим поднять цифры на отдельный слой (смотрите картинку).

Создаём копию окружности 300 мм и меняем размер на 390, а исходную на 290.
Выделяем обе окружности удерживая SHIFT
Поднимаем рельеф через «Редактор формы» - выбираем «Круг», ограничение высоты 1.5 мм, угол 90.

Получаем это… да, это не блеск дизайна (печаль...), но принцип вы поняли надеюсь.

Хм, но можно в нашу модель вставить… допустим… карту мира…

Ставим в циферблат часов карту мира

Сохраняем проект, создаём новую модель (я просто открою новую копию программы ArtCAM и сделаю всё там).

Размер новой модели не особо важен, для примера пусть будет 500х500.

Экспортируем модель «Карты мира» (модель взять можно тут) – Рельеф – Импорт – Импорт 3D модели.

Карта мира в модели представлена в виде двух полушарий. Буду использовать правое. Так как полушария несколько в виде эллипса, а не круга, берём инструмент рисования векторов «Эллипс». Аккуратно вставляем его по периметру полушария (потом можно отредактировать).

Затем выбираем инструмент «Обнулить снаружи вектора» и убираем весь рельеф снаружи.

Получаем вот такое выпуклое полушарие.

Циферблат часов в примере плоский, значит нужно карту тоже сделать плоской. Используем этот же вектор и инструмент «Редактор формы». Выбираем Круг, и отрицательный угол (у меня вышло -17 градусов). В итоге выпуклый рельеф превратили в плоский. Если по краям есть артефакты (выпирает остатки старого рельефа) – нужно выбрать вектор эллипс, уменьшить на 1 мм и повторить удаление снаружи вектора.

Сохраняем в библиотеку Рельефов или создаём STL модель. Зачем делать модель? – так будет проще убрать высоту полученной модели до 2-3 мм. (В библиотеку всё же сохранить нужно – возможно пригодиться потом).

Обнуляем рельеф и открываем сохранённую STL модель здесь же. Я опустил модель по Z на 1,5 мм. И высота модели получилась теперь около 4 мм. Вставляем и сохраняем в библиотеку рельефов.

Я понимаю, что знающие скажут – можно было и из библиотеки рельефов взять модель и откорректировать её по Z, но коррекцию по Z из библиотеки, программа делает очень долго. И мне нужна просто плоскость карты, а не её модель по факту. Можно сохранить вторую STL модель (с низкой высотой), но это всё индивидуально.

Всё, с картой закончили. Открываем циферблат, открываем библиотеку рельефов и вставляем карту мира в середину циферблата. Получаем вот такую красоту.

Цель данного урока было показать, как сделать в программе ArtCAM самостоятельно циферблат для часов.

Очевидно внимательно читающие заметят, а зачем я создавал 12 конечную звезду из векторов, если сам использовал заполнение прямоугольниками. Всё просто – возможно в вашем дизайне не предусмотрено размещение разделителей часовых цифр, так вот – 12 угловая звезда как раз и нужна для альтернативной центровки. В данном уроку я её создал, но не использовал.

Часы (циферблат) сделанные по этой методике в готовом изделии:

Как написать хорошую УП для ЧПУ я постараюсь рассказать в новых уроках (как выкрою время для этого).