Машините с ЦПУ не биха били нищо без някои предварителни процеси, необходими за програмирането им. визирам прототипиране и CNC проектиране за да установите какво искате да постигнете с обработката. За да направите това, CAD/CAM софтуерът обикновено се използва за проектиране на това, което трябва да бъде произведено или моделирано и след това предаде модела в разбираем код за CNC машината, така че да може да интерпретира движенията, които трябва да направи.
Етапи на проектиране и метрология
Синя лазерна Cnc машина за гравиране на дърво Opt Lasers
за дизайн приложени към машини с ЦПУ, са необходими серия от стъпки и софтуер:
- метрологични инструменти: за извършване на целия процес на измерване, необходим за създаване на подходящ дизайн. Например, ако искате да създадете a предавка за мотор, трябва да има същите характеристики на зъбите, диаметъра и т.н., за да може да пасне и да функционира правилно.
- CAD софтуер: Дизайнерът ще използва тези програми, за да начертае парчетата на компютъра, както се очаква да бъдат в действителност, или в 2D, 2.5D или 3D. Разликите между тези три типа дизайни са:
- 2D: в две измерения (плоски), като CNC изрязване на метален лист.
- 2.5D: работите с две измерения и половина, което показва, че можете да правите същото като в 2D, но можете да работите и с дебелини на слоя. Например лазерно гравиране.
- 3D: работите с три измерения, като можете да създавате фигури с обем. Например при завъртане на парче.
- Софтуер за симулация: Понякога, когато става въпрос за определено масово производство или критични части, често се използва софтуер за симулация, за да се гарантира, че резултатът е това, което искате:
- Това може да бъде софтуер, който чете генерирания G-код и може да предвиди възможни проблеми по време на обработката, така че да могат да бъдат коригирани предварително. В този случай симулацията ще бъде направена след етап 4.
- Може да бъде софтуер за симулация на механизма или използването на частите, за да се види дали работят добре, възможни повреди по време на работа, надеждност и т.н. В този случай симулацията ще се извърши преди CAM (етап 4).
- CAM софтуер: благодарение на този тип програма, потребителят ще може лесно да предаде CAD дизайна G код код което е разбираемо за машината с ЦПУ, какъвто беше случаят с 3D принтерите. От друга страна, някои CAM пакети също включват допълнителни инструменти за изчисляване на подавания и скорости, които ще се появят на машината с ЦПУ. На този етап трябва да се отбележат две неща:
- CAM е CNC „заместител“ на Slicer в 3D печат или адитивно производство. В Slicer Той отговаряше за използването на 3D CAD дизайна и нарязването му или разделянето му на слоеве, така че машината да може да го създаде чрез екструдера или излагане на смолата.
- В този случай CAM не е ориентиран към адитивно производство, а за субтрактивно производство. С други думи, слоевете няма да се добавят, но от първоначално парче или блок материалът ще бъде елиминиран, докато се постигне крайната форма. Например, представете си CNC рутер, който работи с дървен блок, за да създаде украшение за мебел. В този случай от квадратния дървен блок машината ще използва подходящия инструмент или нож, за да издълбае дизайните и да премахне ненужните части.
- софтуер за управление: това е програма, интегрирана в самата CNC машина, тъй като горното беше в компютъра, използван за дизайна, който ще отговаря за четенето на G-Code файла, който е прехвърлен на машината, и ще го преведе в контролни сигнали на двигателите на машината за извършване на необходимите движения за обработката на описаната част.
- CNC машина: Той ще отговаря за обработката на парчето, така че резултатът да е равен на дизайна, създаден в началото. Например, ако сте проектирали лого и искате да го гравирате лазерно върху плоча, тогава лазерната глава ще направи необходимите движения, за да гравира точната форма.
- QA: В някои случаи, особено за масово производство, ще е необходима и допълнителна стъпка за контрол на качеството на частите, която може да бъде автоматична или ръчна. В много случаи се основава на избор на произволно парче или партида и провеждане на тестове, за да се види дали отговаря на очакванията, стандартите и т.н.
Както виждате и двете 3D принтери тъй като машините с ЦПУ имат подобен процес. Всъщност, 3D принтер може да се счита за CNC машина за адитивно производство.
Безплатен и собствен софтуер за ЦПУ
Както в случая със софтуер за 3D принтери, за CNC машини също можете да намерите собствен софтуер и безплатен софтуер или софтуер с отворен код, които обикновено са напълно безплатни. Тук ще можете да знаете категориите софтуер, участващи в проектирането за CNC и някои препоръчани програми.
Софтуер всичко в едно
Вместо да има CAD софтуер, CAM софтуер и т.н., някои софтуерните пакети имат всичко интегрирано, така че трябва да използвате само една програма. Това има своите предимства, а също и своите недостатъци, тъй като е по-удобно, но може да има ограничения в сравнение с проектите, които съществуват отделно.
Лесен софтуер
Easel е софтуер, създаден от Inventables и е един от най-пълните и препоръчани AIO за начинаещи. Включва CAD, CAM и управление в един пакет. Следователно, вие ще можете да създавате дизайните, да ги конвертирате в G-Code и да ги изпълнявате на вашата CNC машина. Той е уеб-базиран, така че не е необходимо да се инсталира и може да бъде съвместим с различни операционни системи. Що се отнася до цената, абонаментът струва $20 на месец, или можете също да платите годишната такса и да спестите €7 всеки месец.
CarbideCreate
Този друг софтуер също се комбинира CAD, CAM и G-Code Sender дори има възможности за симулация. Контролът обаче е разрешен само с Carbide 3D CNC. Най-хубавото е, че ви позволява да правите дизайни в 2D, 2.5D и 3D, в допълнение към поддържането на DXF и STL формати. От друга страна, това е безплатен софтуер и е достъпен за macOS и Windows.
CAD / софтуер за проектиране
El CAD дизайн Това може да се направи с помощта на няколко вида добре познати програми, особено подчертавайки:
V Carve Pro
Vectric създаде този софтуер Професионален V-Carve Pro работен плот, с библиотека от модели, способна да работи до 4-осови CNC машини, с поддръжка за създаване на сложни 2D, 2.5D и 3D модели. Този софтуер е достъпен за macOS и Windows и не е безплатен, така че ще трябва да платите лиценза, за да го използвате.
Създател на Carveco
Този друг софтуер е пряк конкурент на предишния. Carveco Maker също е софтуер CAD за CNC, който позволява 2D и 3D дизайн. Можете да избирате между месечен или годишен абонамент, като един месец е безплатен. Той поддържа растерни, PDF, JPEG, DWG, TIFF, DXF формати и е специално проектиран за използване с CNC, за разлика от други CAD програми. В този случай наличен за macOS и Windows.
freecad
FreeCAD се нуждае от малко въведения, това е проект с отворен код и напълно безплатен за проектиране 3D CAD. С него можете да създадете всеки модел, както бихте направили в Autodesk AutoCAD, платената версия и собствен код.
Той е лесен за използване и с интуитивен интерфейс и богат на инструменти за работа. Ето защо е един от най-използваните. Базиран е на OpenCASCADE и е написан на C++ и Python, под GNU GPL лиценза.
Inkscape
Inkscape е безплатен софтуер за векторно рисуване. Това не е CAD софтуер, но е много популярен сред CNC общността за 2D моделиране. Например за CNC рязане, гравиране на лого и др. Поддържа формати като ODF, DXF, SK1, PDF, EPS и Adobe PostScript, за експортиране, ако искате да използвате CAM процеси. Той също така позволява преглед на G-код, редактиране на възли и др. И е наличен за Linux, Windows и macOS.
Autodesk AutoCAD
Това е платформа, подобна на FreeCAD, но е собствен и платен софтуер. Вашите лицензи имат a висока цена, но е една от най-използваните програми на професионално ниво. С този софтуер ще можете да създавате както 2D, така и 3D CAD дизайни, добавяйки мобилност, множество текстури към материалите и т.н.
Предлага се за Microsoft Windows, като едно от предимствата му е съвместимостта с DWF файлове, които са едни от най-разпространените и разработени от самата компания Autodesk.
Autodesk Fusion 360
Autodesk Fusion 360 Той има много прилики с AutoCAD, но е базиран на облачна платформа, така че можете да работите от където пожелаете и винаги да имате най-напредналата версия на този софтуер. В този случай ще трябва да плащате и абонаменти, които също не са точно евтини.
Tinkercad
TinkerCAD е друга програма за 3D моделиране, която може да се използва онлайн, от уеб браузър, което значително отваря възможностите за използването му от където и да е необходимо. От 2011 г. тя набира потребители и се превърна в много популярна платформа сред потребителите на 3D принтери (въпреки че може да се използва и за CNC) и дори в образователни центрове, тъй като кривата на обучение е много по-проста от тази на Autodesk.
SolidWorks
Европейската компания Dassault Systèmes, от дъщерното си дружество SolidWorks Corp., разработи един от най-добрите и професионални CAD софтуери за 2D и 3D моделиране. SolidWorks може да е алтернатива на Autodesk AutoCAD, но е така специално проектирани за моделиране на механични системи. Не е безплатен, нито е с отворен код и е достъпен само за Windows, но има най-голям пазарен дял, дори над софтуера на Autodesk.
Creo
На последно място, Creo е друг от най-добрите CAD/CAM/CAE софтуер за 3D дизайн можете да намерите. Това е софтуер, създаден от PTC и който ви позволява да проектирате множество висококачествени продукти, бързо и с малко работа. Всичко благодарение на неговия интуитивен интерфейс, предназначен да подобри използваемостта и производителността. Можете да разработвате части за адитивно и изваждащо производство, както и за симулация, генеративен дизайн и др. Платен е, със затворен код и само за Windows.
CAM софтуер (G-код за CNC)
Софтуерно CAM, най-добрите програми които можете да намерите за този етап от CNC обработка са:
Мрежа CAM
Mesh CAM е платен софтуер, създаден от GRZ Software. Това предлага решение за преминаване на 2D/3D CAD формати от тип DXF и STL към G-код (можете дори да конвертирате JPEG изображение в обработваем 3D файл), така че да може да бъде обработено от машината с ЦПУ. Може да бъде добър вариант за начинаещи, тъй като автоматично настройва параметрите според качеството, което сте избрали, въпреки че това оставя по-малка степен на свобода. От друга страна, имате го в две версии, една за нормално плащане и друга PRO, чийто лиценз струва два пъти повече, но е по-пълен (с 15 безплатни пробни дни и в двете). Що се отнася до неговата съвместимост, той може да работи на Windows и macOS.
CAM Inventor
Inventor CAM също е друг популярен CAM софтуер, създаден от Autodesk. Това е в състояние да опрости дизайна, за да го направи по-лесно обработваем. Можете да работите с проекти за рязане, фрезоване и 2- до 5-осови машини. Той включва огромен брой функции и е много професионален и популярен в индустриалния сектор. В допълнение, той има някои реализации за симулация и предвиждане на възможни проблеми по време на обработката на частта. Разбира се, има го за Windows и се плаща.
Solid Edge
Siemens разработи Solid Edge, друга от най-популярните 2D и 3D CAD/CAM програми в индустрията. Той е много гъвкав, както и прост. Той е проектиран с мисъл за дизайнерите на електронни устройства, но не може просто да създава такива модели. Подобно на предишния, той също има капацитет за симулация и направете пълен анализ на 3D части и монтаж. Платен е и се намира и за Windows.
ПРОМЯНА
CamBam е друг CAM софтуер, създаден от HexRay Ltd., и много популярен сред потребителите на машини с ЦПУ. Лицензът му е платен и има всички функции, които очаквате, когато работите с CNC машина. За разлика от Mesh CAM, в този случай трябва да настроите параметрите ръчно, така че не е за начинаещи. Въпреки това, той е лесен за използване, с още по-добра крива на обучение от Mesh CAM. Освен това можете да го изтеглите за macOS и Windows.
stlcam
Estlcam е създадена през 2014 г. от немска инженерна група. Това е проста програма и по-евтина от другите. Тя ще ви позволи да работите в 2D и 3D, генерирайки необходимите кодове за CNC машината от CAD дизайна. Като се има предвид неговата крива на обучение, той може да бъде идеален за начинаещи и производители, които използват CNC като хоби. Най-големият проблем е, че е достъпен само за Windows.
Openbuilds CAM
Openbuilds CAM е голямата надежда за тези, които търсят нещо съвместимо с Linux, Windows, macOS и т.н., тъй като е уеб базиран CAM софтуер. Освен това включва готови за изтегляне и инсталиране GRBL драйвери за Linux, Windows и macOS. Не само че не е нужно да го инсталирате, но е и безплатно. Благодарение на този пълен софтуер, CNC обработката може да се извърши с помощта на G-Code кодове за управление на тези машини. От друга страна, той се поддържа от страхотна общност и предлага фантастично изживяване. Отрицателният момент е, че се нуждае от интернет връзка, за да работи.
ECAM
Въпреки че също така интегрира CAD функции, включих го в раздела CAM. Този софтуер от италиански произход е съвсем скорошен, така че може не е много стабилен за използване в производството е в ранен стадий на развитие. Въпреки това, той е интересен със способността си да импортира DXF и DWG дизайни, да генерира G-код, да редактира CAD, да симулира преминаване на CNC инструмент, да персонализира G-код, с интегриран калкулатор, времева линия и т.н. Предлага се само за Windows.
софтуер за симулация
В допълнение към CAM програмите, които реализират симулационни възможности за CNC, ние също Препоръчвам ви да използвате тези други, които са специфични симулатори:
CNC Simulator Pro
Това е фантастичен софтуер за симулация със зашеметяващи 3D визуализации. Тази програма е много популярна от 2001 г., тъй като е мощна, поддържа различни видове машини с ЦПУ (стругове, фрези, рязане...) и процеси (3D печат, лазерно рязане...). Освен това ви позволява да редактирате G-кода, а не просто да го симулирате. Що се отнася до лиценза му, той е платен (с 30-дневна безплатна пробна версия) и е достъпен за Windows.
G Wizard Editor
Този софтуер за симулация е безплатен за 30 дни и може да се използва както на macOS, така и на Windows. Той позволява да се редактира и симулира G-кодът на дизайн, за да може да се провери и модифицира, ако е необходимо. Този софтуер е подходящ за начинаещи поради лекотата на използване, както и за професионален, откакто съществува използвани в компании като Telsa, както и в НАСАИ др
CAMotics
Много удобен симулатор и напълно безплатен. Идеален за производители и ентусиасти DIY. Може да работи на Windows, macOS и Linux, което го прави кросплатформено симулационно решение. Поддържа до 3 оси в 3D среди, със специални функции за специфични задачи, дори за печатни платки.
NC Viewer
NC Viewer е уеб-базиран CNC симулатор, така че не е нужно да инсталирате нищо. Той няма толкова много функции, колкото други симулатори, но може да има достатъчно, за да проверите и визуализирате G-кодовете. За разлика от това, той трябва да има интернет връзка, за да работи, въпреки че може да го направи на множество устройства и операционни системи. Е свободен.
Eureka G-код
Предимството на този симулатор е, че може да работи с него произволен брой оси и с всички смени на инструмента. Той е разработен от италианската компания Roboris и е един от най-мощните, които можете да използвате. Той дори ви позволява да използвате модул за оптимизиране на G код с помощта на изкуствен интелект. Има платен лиценз и е наличен за Windows.
Безплатен софтуер за управление за CNC и собствен
По отношение на последния софтуерен етап, етапът на управление, който ще служи на CNC за изпълнение на своята задача, най-забележителните програми звук:
КОНТРОЛ ВСИЧКО В ЕДНО
Mach
Мах 3 и Мах 4 са два доста популярни софтуера за управление за Windows (с платен лиценз, с по-евтино издание на Hobby и скъпо за индустриална употреба). Те позволяват да се контролират движенията на CNC машината чрез графичен интерфейс. Освен това ще можете да използвате добавка, наречена LazyCAM, за да конвертирате DXF, BMP, JPG и HPGL в G-Code. Може да бъде свързан към машината чрез паралелен порт, Ethernet, а също и USB, но не в реално време.
linux cnc
LinuxCNC е софтуер за управление, разработен под безплатен лиценз с отворен код за платформата Linux.. Той е напълно безплатен и ви позволява да управлявате до 9 оси едновременно, с USB съвместимост, макар и малко бавен, а също и съвместим с Ethernet и паралелни портове. Изискванията на този драйвер са ниски, можете дори да го използвате на Raspberry Pi 4 и по-нова версия. От друга страна, той има интуитивен графичен интерфейс и има голям брой функции за управление на движенията. Може да се персонализира и има голяма онлайн общност.
TurboCNC
TurboCNC е софтуер, разработен от Dak Engineering. Доста е добре и в този случай е така за MS-DOS операционни системи. Той има активна потребителска общност и може да контролира до 8 оси едновременно. Той има вграден редактор на код и има много функции.
HeeksCNC
HeeksCNC е безплатен софтуер с отворен код, и специално проектиран за Unix-подобни системи, като macOS и Linux, въпреки че е съвместим и с Windows. Освен това изисква инсталиране на допълнителни пакети като HeeksCAD, OpenCASCADE или OCE (OpenCASCADE Community Edition) и wxWidgets. Този софтуер е доста пълен, включващ функции за CAD, CAM и контрол.
НЕЗАВИСИМИ ИЗПРАЩАТЕЛИ НА G-КОД
Универсален подател на G-код (UGS)
Универсален подател на Gcode (UGS) е друг популярен безплатен софтуер за управление с ЦПУ с отворен код. Той стана много популярен поради големия си брой функции и лекотата на използване. Много е приятелски настроен, така че може да бъде добър избор за начинаещи. Позволява манипулиране на G-код и управление на осите поотделно, като например само Z, без да се налага да контролирате XY. Той е включен в JAR (Java) изпълним файл, така че може да работи на Linux, MacOS, Windows и дори SBC дъски като Raspberry Pi.
OpenBuildsControl
Същият разработчик на OpenBuilds CNC също създаде този удобен за DIY софтуер за управление. Създаден от Питър Ван Дер Уолт, основател на LaserWeb. Това ще ви позволи да имате инструменти за това приложение и работи с Linux, macOS и Windows. Може да управлява CNC рутер и CNC машини, работещи с лазерни, плазмени, водоструйни инструменти и др. Трябва също да знаете, че е с отворен код, безплатен и с интуитивен GUI.
GRBL свещ
GRBL Candle е безплатен софтуер за управление CNC за рутери на базата на GRBL платки. Много е просто и предлага добро изживяване. Практичен за производители и DIY проекти поради своята достъпност и простота, което го прави подходящ дори за начинаещи. Въпреки това, той също има разширени параметри, които можете да коригирате, ако желаете. Той е съвместим с Windows и Linux и разчита на библиотеката Qt за зрителя. За съжаление, той не поддържа въртене на оста и компенсация.
планета cnc
PlanetCNC е друг страхотен безплатен софтуер за CNC рутер. и че ще трябва да имате шофьор с валидна книжка. Този софтуер ви позволява да манипулирате G-Code и позволява правилен контрол. Той има фантастична гъвкавост, съвместим с Gerber, DXF, NC и PLT/HPGL формати. Може да предава поточно през USB и е съвместим с Windows, macOS, Linux, а също и Raspberri Pi.
UCCNC
UCCNC е 3D визуализатор в реално време и много мощен контролер който поддържа контролери за движение като UC400ETH, UC300ETH, UC300, UC100 и AXBB-E. Работи доста добре с машини с до 6 оси и е много ефективен и ви позволява да регулирате много параметри. Съвместим е с DXF файлове, платен е и е съвместим с Windows.
chilipeppr
ChiliPeppr е софтуер за управление за CNC базиран на уеб браузър, така че можете да работите с G-Code от различни системи. Тази програма е съвместима с TinyG, Lua и GRBL, лесна е и трябва само да инсталирате драйвера на свързаната CNC машина. Той е безплатен и с отворен код.
OpenCNC пилот
друг проект на безплатно и с отворен код. OpenCNCPilto Това е инструмент за управление с възможност за работа с този тип машини за множество задачи, включително печатни платки за сектора на електрониката. Не се нуждае от нищо друго, за да работи, той е прост, поддържа GRBL фърмуер, TCP връзка и е съвместим с Windows.
ФИРМУЕР
Разширение GRBL
GRBL е фърмуер на отворен код за контролни плочи Arduino UNO (ATmega328P). Този фърмуер позволява USB връзка и не се нуждае от паралелен порт като другите, поради което е голямото му предимство. Той е безплатен и първоначално е разработен за фрезоване с ЦПУ, въпреки че сега може да се използва и за други машини. Текущото ограничение е да се управляват до 3 оси и не повече. Той е популярен сред производителите и може да работи за Carbide 3D машини, BobsCNC, OpenBuilds, Spark Concepts и др.
вид голяма океанска риба
Marlin е известен фърмуер с ЦПУ с отворен код. Те могат да управляват адекватно CNC машина (MPCnC-Mx) и могат да бъдат компилирани с помощта на Android IDE. Сред характеристиките се откроява, че поддържа Arduino Mega 2560 + Ramps v1.4 и Teensy, позволява двойно управление по осите X и Y за двигатели, двоен краен превключвател в XY, до 32 микростъпки и също така позволява контрол на стъпките за въртене на шпиндела по оста Z.
повече информация
- CNC машини: ръководство за цифрово управление
- Как работи една CNC машина и приложения
- Всички видове машини с ЦПУ според употреба и характеристики
- Видове и характеристики на стругове с ЦПУ
- Видове фрезови машини с ЦПУ
- Видове CNC фрези и CNC рязане
- Видове лазерно гравиране
- Други CNC машини: пробиване, Pick & Place, заваряване и др
- Как една CNC машина може да помогне във фирмата
- Ръководство за закупуване: Как да изберем най-добрата CNC машина
- Поддръжка на машини с ЦПУ
- Окончателно ръководство за плотерите: какво е плотер и за какво е той
- Най-добрите CNC машини за свободно време и професионална употреба
- Най-добрите печатащи плотери
- Най-добрите режещи плотери
- Най-добрите консумативи за грънчари: касети, хартия, винил и резервни части