Станки с ЧПУ были бы ничем без некоторых предварительных процессов, необходимых для их программирования. я имею в виду прототипирование и проектирование с ЧПУ чтобы установить, чего вы хотите достичь с помощью механической обработки. Для этого обычно используется программное обеспечение CAD / CAM для проектирования того, что должно быть изготовлено или смоделировано, а затем передача модели в понятный код для станка с ЧПУ, чтобы он мог интерпретировать движения, которые он должен совершать.
Этапы проектирования и метрологии
Гравюра по дереву Opt Lasers Blue Laser Cnc Machine
к дизайн применительно к станкам с ЧПУ необходим ряд этапов и программного обеспечения:
- инструменты метрологии: для выполнения всего процесса измерения необходимо создать соответствующую конструкцию. Например, если вы хотите создать шестерня для мотора, он должен иметь такие же характеристики зубьев, диаметр и т. д., чтобы он мог правильно подходить и функционировать.
- программное обеспечение САПР: дизайнер будет использовать эти программы для рисования деталей на компьютере такими, какими они должны быть в действительности, либо в 2D, 2.5D, либо в 3D. Различия между этими тремя типами конструкций заключаются в следующем:
- 2D: в двух измерениях (плоских), например, резка металлического листа на станке с ЧПУ.
- 2.5D: вы работаете с двумя с половиной измерениями, что указывает на то, что вы можете делать то же самое, что и в 2D, но вы также можете работать с толщиной слоя. Например, лазерная гравировка.
- 3D: вы работаете с тремя измерениями, имея возможность создавать объемные фигуры. Например, при повороте детали.
- Программное обеспечение для моделирования: Иногда, когда речь идет об определенном массовом производстве или критически важных деталях, часто используется программное обеспечение для моделирования, чтобы убедиться, что результат соответствует вашим ожиданиям:
- Это может быть программное обеспечение, которое считывает сгенерированный G-код и может прогнозировать возможные проблемы во время обработки, чтобы их можно было исправить заранее. В этом случае моделирование будет выполнено после этапа 4.
- Это может быть программное моделирование механизма или использование деталей, чтобы увидеть, хорошо ли они работают, возможные сбои во время работы, надежность и т. д. В этом случае моделирование будет выполнено до CAM (стадия 4).
- программное обеспечение CAM: благодаря этому типу программы пользователь сможет легко передать проект САПР в Код G-кода что понятно станку с ЧПУ, как это было с 3D-принтерами. С другой стороны, некоторые пакеты CAM также включают дополнительные инструменты для расчета подачи и скорости, которые будут возникать на станке с ЧПУ. В этом месте следует отметить две вещи:
- САМ это «заменитель» ЧПУ для слайсера в 3D-печати или аддитивное производство. Тесак Он отвечал за использование 3D-проекта CAD и его нарезку или разделение на слои, чтобы машина могла создать его с помощью экструдера или воздействия смолы.
- CAM в данном случае ориентирован не на аддитивное производство, а на субтрактивное производство. Другими словами, слои не будут добавляться, а из исходной детали или блока будет удаляться материал до тех пор, пока не будет достигнута окончательная форма. Например, представьте, что фрезерный станок с ЧПУ обрабатывает деревянный брусок для создания орнамента для предмета мебели. В этом случае из квадратного деревянного бруска машина будет использовать соответствующий инструмент или резак, чтобы вырезать рисунки и удалить ненужные детали.
- программное обеспечение для управления: это программа, интегрированная в сам станок с ЧПУ, поскольку вышеперечисленное было на компьютере, используемом для проектирования, который будет отвечать за чтение файла G-кода, который был передан на станок, и будет преобразовывать его в управляющие сигналы. двигателей станка для выполнения необходимых движений для обработки описываемой детали.
- станок с ЧПУ: Он будет отвечать за обработку изделия, чтобы результат соответствовал дизайну, созданному в начале. Например, если вы разработали логотип и хотите выгравировать его лазером на пластине, то лазерная головка сделает необходимые движения, чтобы выгравировать точную форму.
- QA: В некоторых случаях, особенно при массовом производстве, также потребуется дополнительный этап контроля качества детали, который может быть автоматическим или ручным. Во многих случаях он основан на случайном выборе изделия или партии и проведении испытаний, чтобы убедиться, что они соответствуют ожиданиям, стандартам и т. д.
Как видите, оба 3D принтеры поскольку станки с ЧПУ имеют аналогичный процесс. Фактически, 3D-принтер можно считать станком с ЧПУ для аддитивного производства..
Бесплатное и проприетарное программное обеспечение для ЧПУ
Как и в случае с ПО для 3D-принтеров, для станков с ЧПУ также можно найти проприетарное программное обеспечение и бесплатное программное обеспечение или программное обеспечение с открытым исходным кодом, которые обычно совершенно бесплатны. Здесь вы сможете узнать категории программного обеспечения, используемого при проектировании для ЧПУ, и некоторые рекомендуемые программы.
Программное обеспечение «все в одном»
Вместо программного обеспечения CAD, программного обеспечения CAM и т. д. некоторые программные пакеты имеют все интегрированное, поэтому вам нужно использовать только одну программу. В этом есть как свои преимущества, так и свои недостатки, так как он более удобен, но может иметь ограничения по сравнению с проектами, существующими отдельно.
Простое программное обеспечение
Easel — это программное обеспечение, созданное Inventables, и оно является одним из наиболее полных и рекомендуемых AIO для начинающих. Включает CAD, CAM и управление в одном пакете. Таким образом, вы сможете создавать проекты, преобразовывать их в G-код и запускать на своем станке с ЧПУ. Он основан на веб-интерфейсе, поэтому его не нужно устанавливать, и он может быть совместим с различными операционными системами. Что касается цены, подписка стоит 20 долларов в месяц, или вы также можете платить ежегодную плату и экономить 7 евро каждый месяц.
КарбидСоздать
Это другое программное обеспечение также сочетает в себе CAD, CAM и G-Code Sender даже имеют возможности моделирования. Однако управление разрешено только с ЧПУ Carbide 3D. Лучше всего то, что он позволяет создавать проекты в форматах 2D, 2.5D и 3D, а также поддерживает форматы DXF и STL. С другой стороны, это бесплатное программное обеспечение, доступное для macOS и Windows.
САПР / программное обеспечение для проектирования
El САПР дизайн Сделать это можно с помощью нескольких видов известных программ, особенно выделения:
V Carve Pro
Vectric создал это программное обеспечение Профессиональный рабочий стол V-Carve Pro, с библиотекой моделей, способной работать на 4-осевых станках с ЧПУ, с поддержкой создания сложных 2D-, 2.5D- и 3D-моделей. Это программное обеспечение доступно для macOS и Windows и не является бесплатным, поэтому вам придется заплатить за лицензию, чтобы использовать его.
Производитель карвеко
Это другое программное обеспечение является прямым конкурентом предыдущего. Carveco Maker также является программным обеспечением. CAD для ЧПУ, который позволяет проектировать 2D и 3D. Вы можете выбрать между месячной или годовой подпиской, один месяц бесплатно. Он поддерживает форматы растровых изображений, PDF, JPEG, DWG, TIFF, DXF и специально разработан для использования с ЧПУ, в отличие от других программ САПР. В данном случае доступно для macOS и Windows.
Фрикад
FreeCAD нуждается в небольшом представлении, это проект с открытым исходным кодом и совершенно бесплатный для дизайна. 3D CAD. С его помощью можно создать любую модель, как в Autodesk AutoCAD, в платной версии и в проприетарном коде.
Он прост в использовании, имеет интуитивно понятный интерфейс и богатый набор инструментов для работы. Именно поэтому он является одним из самых используемых. Он основан на OpenCASCADE и написан на C++ и Python под лицензией GNU GPL.
Inkscape
Inkscape — бесплатная программа для векторного рисования. Это не САПР, но он очень популярен в сообществе ЧПУ для 2D-моделирования. Например, для резки с ЧПУ, гравировки логотипа и т. д. Поддерживает такие форматы, как ODF, DXF, SK1, PDF, EPS и Adobe PostScript, для экспорта, если вы хотите использовать процессы CAM. Он также позволяет просматривать G-код, редактировать узлы и т. д. И он доступен для Linux, Windows и macOS.
Autodesk AutoCAD
Это платформа, похожая на FreeCAD, но это проприетарное и платное программное обеспечение. Ваши лицензии имеют высокая цена, но это одна из самых используемых программ на профессиональном уровне. С помощью этого программного обеспечения вы сможете создавать как 2D-, так и 3D-проекты САПР, добавляя мобильность, многочисленные текстуры материалам и т. д.
Он доступен для Microsoft Windows, и одним из его преимуществ является совместимость с DWF-файлы, которые являются одними из самых распространенных и разрабатываются самой компанией Autodesk.
Autodesk Fusion 360
Autodesk Fusion 360 Он имеет много общего с AutoCAD, но основан на облачной платформе, поэтому вы можете работать из любого места и всегда иметь самую продвинутую версию этого программного обеспечения. В этом случае вам также придется платить за подписки, которые тоже не совсем дешевы.
Tinkercad
TinkerCAD — еще одна программа для 3D-моделирования, которая можно использовать онлайн, из веб-браузера, что значительно расширяет возможности его использования из любого места. С 2011 года он набирает пользователей и стал очень популярной платформой среди пользователей 3D-принтеров (хотя его также можно использовать для ЧПУ) и даже в образовательных центрах, поскольку его кривая обучения намного проще, чем у Autodesk.
SolidWorks
Европейская компания Dassault Systèmes из своей дочерней компании SolidWorks Corp. разработала одну из лучших и наиболее профессиональных программ САПР для 2D- и 3D-моделирования. SolidWorks может быть альтернативой Autodesk AutoCAD, но специально разработан для моделирования механических систем. Это не бесплатно и не с открытым исходным кодом, и оно доступно только для Windows, но у него самая большая доля рынка, даже по сравнению с программным обеспечением Autodesk.
Creo
Наконец, Creo — еще одно из лучших программ CAD/CAM/CAE. для 3D-дизайна вы можете найти. Это программное обеспечение, созданное PTC, позволяет быстро и без особых усилий разрабатывать множество высококачественных продуктов. Все благодаря интуитивно понятному интерфейсу, разработанному для повышения удобства использования и производительности. Вы можете разрабатывать детали для аддитивного и субтрактивного производства, а также для моделирования, генеративного проектирования и т. д. Он платный, с закрытым исходным кодом и только для Windows.
Программное обеспечение CAM (G-код для ЧПУ)
Программное обеспечение САМ, лучшие программы которые вы можете найти для этого этапа обработки с ЧПУ:
Сетка CAM
Mesh CAM — это платное программное обеспечение, созданное GRZ Software. Это предлагает решение для прохождения Форматы 2D/3D CAD типа DXF и STL в G-Code (вы даже можете преобразовать изображение JPEG в обрабатываемый 3D-файл), чтобы его можно было обработать на станке с ЧПУ. Это может быть хорошим вариантом для начинающих, поскольку он автоматически настраивает параметры в соответствии с выбранным вами качеством, хотя это оставляет меньше степени свободы. С другой стороны, у вас есть две версии: одна для обычной оплаты и другая PRO, лицензия которой стоит в два раза дороже, но более полная (с 15 бесплатными пробными днями в обеих). Что касается его совместимости, он может работать на Windows и macOS.
Изобретатель САМ
Inventor CAM также является еще одним популярным программным обеспечением CAM, созданным Autodesk.. Это позволяет упростить конструкцию и облегчить ее обработку. Вы можете работать с проектами для режущих, фрезерных и 2-5-осевых станков. Он включает в себя огромное количество функций, очень профессионален и популярен в промышленном секторе. Кроме того, в нем есть некоторые реализации для моделирования и прогнозирования возможных проблем при обработке деталей. Разумеется, он доступен для Windows и является платным.
Solid Edge
Компания Siemens разработала Solid Edge, еще одну из самых популярных в отрасли программ 2D и 3D CAD/CAM. Он очень гибкий, а также простой. Он был разработан для разработчиков электронных устройств, но он не может просто создавать модели такого типа. Как и предыдущий, он также имеет способность к симуляции и сделать полный анализ 3D деталей и сборки. Он платный и встречается и для Windows.
СДАЧА
CamBam — еще одно программное обеспечение CAM, созданное HexRay Ltd., и очень популярен среди пользователей станков с ЧПУ. Его лицензия платная и имеет все функции, которые вы ожидаете при работе со станком с ЧПУ. В отличие от Mesh CAM, в этом случае вам нужно настраивать параметры вручную, поэтому он не для новичков. Тем не менее, он прост в использовании и требует даже лучшего обучения, чем Mesh CAM. Кроме того, вы можете скачать его для macOS и Windows.
Эстлкам
Estlcam был создан в 2014 году немецкой инженерной группой. Это простая программа и дешевле, чем другие. Это позволит вам работать в 2D и 3D, генерируя необходимые коды для станка с ЧПУ из проекта САПР. Учитывая его кривую обучения, он может быть идеальным для начинающих и производителей, которые используют ЧПУ в качестве хобби. Самая большая проблема в том, что он доступен только для Windows.
Открытые сборки CAM
Openbuilds CAM — это большая надежда для тех, кто ищет что-то совместимое с Linux, Windows, macOS и т. д., поскольку это веб-программное обеспечение CAM.. Кроме того, он включает в себя готовые к загрузке и установке драйверы GRBL для Linux, Windows и macOS. Вам не только не нужно устанавливать его, но и бесплатно. Благодаря этому комплексному программному обеспечению обработка с ЧПУ может выполняться с использованием кодов G-кода для управления этими станками. С другой стороны, он поддерживается большим сообществом и предлагает фантастический опыт. Отрицательным моментом является то, что для работы требуется подключение к Интернету.
ЭКАМ
Хотя он также интегрирует функции CAD, я включил его в раздел CAM. Это программное обеспечение итальянского происхождения появилось совсем недавно, поэтому может не очень стабилен для использования в производстве находится на ранней стадии развития. Тем не менее, он интересен своей способностью импортировать проекты DXF и DWG, генерировать G-код, редактировать CAD, моделировать проход инструмента ЧПУ, настраивать G-код со встроенным калькулятором, временной шкалой и т. д. Доступно только для Windows.
программное обеспечение для моделирования
В дополнение к программам CAM, которые реализуют возможности моделирования для ЧПУ, мы также Я рекомендую вам использовать эти другие, которые являются конкретными симуляторами.:
Симулятор ЧПУ Pro
Это фантастическое программное обеспечение для моделирования с потрясающей 3D-визуализацией. Эта программа очень популярна с 2001 года, так как она мощная, поддерживает различные типы станков с ЧПУ (токарные, фрезерные станки, резка…) и процессы (3D-печать, лазерная резка…). Он также позволяет редактировать G-код, а не просто имитировать его. Что касается лицензии, то она платная (с 30-дневной бесплатной пробной версией) и доступна для Windows.
Редактор мастера G
Это программное обеспечение для моделирования предоставляется бесплатно в течение 30 дней и может использоваться как в macOS, так и в Windows. Это позволяет редактировать и моделировать G-код проекта, чтобы иметь возможность проверить и изменить его при необходимости. Этот софт подходит как новичкам благодаря простоте использования, так и профессионалам, так как был используется в таких компаниях, как Telsa, а также в НАСА, и т.д.
CAMotics
Очень удобный симулятор и абсолютно бесплатный. Идеально подходит для производителей и любителей DIY. Он может работать в Windows, macOS и Linux, что делает его кроссплатформенным решением для моделирования. Поддерживает до 3 осей в 3D-средах со специальными функциями для конкретных задач, даже для печатных плат.
NCViewer
NC Viewer — это веб-симулятор ЧПУ, поэтому вам не нужно ничего устанавливать. В нем не так много функций, как в других симуляторах, но его можно достаточно для проверки и визуализации G-кодов. В отличие от этого, для работы ему необходимо подключение к Интернету, хотя он может работать на нескольких устройствах и в разных операционных системах. Это бесплатно.
Эврика G-код
Преимущество этого тренажера в том, что он может работать с любое количество осей и со всеми сменами инструмента. Он разработан итальянской компанией Roboris и является одним из самых мощных, которые вы можете использовать. Он даже позволяет использовать модуль для оптимизации G-кода с помощью искусственного интеллекта. Он имеет платную лицензию и доступен для Windows.
Бесплатное управляющее программное обеспечение для ЧПУ и проприетарное
Что касается последней стадии программного обеспечения, стадии управления, которая будет служить ЧПУ для выполнения своей задачи, самые выдающиеся программы являются:
КОМПЛЕКСНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Мах
3 Маха и 4 Маха два довольно популярных управляющих ПО для Windows (с платной лицензией, более дешевой версией для хобби и дорогой для промышленного использования). Они позволяют управлять движениями станка с ЧПУ через графический интерфейс. Кроме того, вы сможете использовать надстройку под названием LazyCAM для преобразования DXF, BMP, JPG и HPGL в G-код. Его можно подключить к станку через параллельный порт, Ethernet, а также USB, но не в режиме реального времени.
LinuxCNC
LinuxCNC — это управляющее программное обеспечение, разработанное по бесплатной лицензии с открытым исходным кодом для платформы Linux.. Он полностью бесплатный и позволяет управлять до 9 осями одновременно, с USB-совместимостью, хотя и несколько медленной, а также совместимой с Ethernet и параллельными портами. Требования к этому драйверу низкие, вы даже можете использовать его на Raspberry Pi 4 и выше. С другой стороны, он имеет интуитивно понятный графический интерфейс и имеет большое количество функций для управления движениями. Его можно настроить, и у него большое онлайн-сообщество.
ТурбоЧПУ
TurboCNC — это программное обеспечение, разработанное Dak Engineering. Это очень хорошо, и в этом случае это для операционных систем MS-DOS. Он имеет активное сообщество пользователей и может одновременно контролировать до 8 осей. Он имеет встроенный редактор кода и обладает большим количеством функций.
ХиксCNC
HeeksCNC — бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом., и специально разработан для Unix-подобных систем, таких как macOS и Linux, хотя он также совместим с Windows. Также требуется установка дополнительных пакетов, таких как HeeksCAD, OpenCASCADE или OCE (OpenCASCADE Community Edition) и wxWidgets. Это программное обеспечение достаточно полное, включая функции для CAD, CAM и управления.
НЕЗАВИСИМЫЕ ОТПРАВИТЕЛИ G-КОДА
Универсальный отправитель G-кода (UGS)
Универсальный отправитель Gcode (UGS) — еще одно популярное бесплатное программное обеспечение для управления ЧПУ с открытым исходным кодом. Он стал очень популярным благодаря большому количеству функций и простоте использования. Он очень дружелюбный, поэтому может быть хорошим выбором для новичков. Это позволяет манипулировать G-кодом и управлять осями отдельно, например, только Z, без необходимости управления XY. Он включен в исполняемый файл JAR (Java), поэтому может работать на Linux, MacOS, Windows и даже на платах SBC, таких как Raspberry Pi.
Управление OpenBuilds
Тот же разработчик OpenBuilds CNC также создал это программное обеспечение для управления своими руками. Создано Питером Ван Дер Уолтом, основателем LaserWeb. Это позволит вам иметь инструменты для этого приложения и работает с Linux, macOS и Windows. Он может управлять фрезерным станком с ЧПУ и станками с ЧПУ, работать с лазерными, плазменными, гидроабразивными инструментами и т. д. Вы также должны знать, что он с открытым исходным кодом, бесплатный и с интуитивно понятным графическим интерфейсом.
GRBL Свеча
GRBL Candle — бесплатная программа для управления ЧПУ для фрезеров на базе плат GRBL. Это очень просто и предлагает хороший опыт. Практичен для производителей и проектов DIY благодаря своей доступности и простоте, что делает его подходящим даже для начинающих. Тем не менее, он также имеет расширенные параметры, которые вы можете настроить, если хотите. Он совместим с Windows и Linux и использует библиотеку Qt для средства просмотра. К сожалению, он не поддерживает вращение оси и компенсацию.
ПланетаЧПУ
PlanetCNC — еще одно отличное бесплатное программное обеспечение для фрезерного станка с ЧПУ. и что вам нужно будет иметь водителя с действующими правами. Это программное обеспечение позволяет вам манипулировать G-кодом и обеспечивает надлежащий контроль. Он обладает фантастической гибкостью, совместим с форматами Gerber, DXF, NC и PLT/HPGL. Он может транслироваться через USB и совместим с Windows, macOS, Linux, а также с Raspberri Pi.
УЦНЦ
UCCNC — это средство просмотра 3D-изображений в реальном времени и очень мощный контроллер. который поддерживает контроллеры движения, такие как UC400ETH, UC300ETH, UC300, UC100 и AXBB-E. Он хорошо работает со станками с числом осей до 6, очень эффективен и позволяет настраивать многие параметры. Он совместим с файлами DXF, платный и совместим с Windows.
чилипепр
ChiliPeppr — управляющая программа для ЧПУ. на основе веб-браузера, поэтому вы можете работать с G-кодом из разных систем. Эта программа совместима с TinyG, Lua и GRBL, она проста и вам нужно только установить драйвер подключенного станка с ЧПУ. Это бесплатно и с открытым исходным кодом.
Пилот OpenCNC
еще один проект бесплатно и с открытым исходным кодом. OpenCNCPilto Это инструмент управления с возможностью работы с этим типом машин для нескольких задач, включая печатные платы для сектора электроники. Для работы ему больше ничего не нужно, он прост, поддерживает прошивку GRBL, TCP-соединение и совместим с Windows.
МИКРОПРОГРАММЫ
Расширение GRBL
GRBL это прошивка с открытым исходным кодом для контрольных пластин Arduino UNO (ATmega328P). Эта прошивка допускает подключение через USB и не требует параллельного порта, как другие, что является ее большим преимуществом. Он бесплатный и изначально был разработан для фрезерных станков с ЧПУ, хотя теперь его можно использовать и на других станках. Текущее ограничение - контролировать до 3-х осей и не более. Он популярен среди производителей и может работать с 3D-станками Carbide, BobsCNC, OpenBuilds, Spark Concepts и т. д.
Marlin
Marlin — известная прошивка ЧПУ с открытым исходным кодом. Они могут адекватно управлять станком с ЧПУ (MPCnC-Mx) и могут быть скомпилированы с помощью Android IDE. Среди особенностей выделяется тем, что он поддерживает Arduino Mega 2560 + Ramps v1.4 и Teensy, позволяет осуществлять двойное управление по осям X и Y для двигателей, двойной концевой выключатель по XY, до 32 микрошагов, а также позволяет управлять шагами в вращения шпинделей по оси Z.
Больше информации
- Станки с ЧПУ: руководство по числовому управлению
- Как работает станок с ЧПУ и области применения
- Все типы станков с ЧПУ в зависимости от использования и характеристик
- Типы и характеристики токарных станков с ЧПУ
- Типы фрезерных станков с ЧПУ.
- Типы фрезерных станков с ЧПУ и резки с ЧПУ
- Виды лазерной гравировки
- Другие станки с ЧПУ: сверление, Pick & Place, сварка и др.
- Чем может помочь станок с ЧПУ в компании
- Руководство по покупке: как выбрать лучший станок с ЧПУ
- Обслуживание станков с ЧПУ
- Полное руководство по плоттерам: что такое плоттер и для чего он нужен
- Лучшие станки с ЧПУ для отдыха и профессионального использования
- Лучшие плоттеры для печати
- Лучшие режущие плоттеры
- Лучшие расходные материалы для гончаров: картриджи, бумага, винил и запчасти