CNC stroje by nebyly ničím bez některých předchozích procesů nezbytných pro jejich programování. odkazuji na prototypování a CNC konstrukce určit, čeho chcete obráběním dosáhnout. K tomu se obvykle používá CAD/CAM software pro návrh toho, co se má vyrábět nebo modelovat, a poté předat model do srozumitelného kódu pro CNC stroj, aby mohl interpretovat pohyby, které musí dělat.
Etapy projektování a metrologie
Lasery pro gravírování dřeva Opt Lasery Modrý laser CNC stroj
na design při použití na CNC strojích je zapotřebí řada fází a software:
- metrologické nástroje: provést celý proces měření nezbytný k vytvoření vhodného návrhu. Pokud například chcete vytvořit a převod pro motor, musí mít stejné vlastnosti zubů, průměru atd., aby správně seděl a fungoval.
- CAD software: Návrhář použije tyto programy k nakreslení kusů na počítači tak, jak se očekává, že budou ve skutečnosti, buď ve 2D, 2.5D nebo 3D. Rozdíly mezi těmito třemi typy návrhů jsou:
- 2D: ve dvou rozměrech (ploché), např. CNC řez plechu.
- 2.5D: pracujete se dvěma a půl rozměry, což naznačuje, že můžete dělat totéž, co ve 2D, ale dalo by se pracovat i s tloušťkami vrstev. Například laserové gravírování.
- 3D: pracujete se třemi rozměry a dokážete vytvářet postavy s objemem. Například při otáčení kusu.
- Simulační software: Někdy, pokud jde o určitou hromadnou výrobu nebo kritické díly, se často používá simulační software, aby se zajistilo, že výsledek je takový, jaký chcete:
- Může to být software, který načte vygenerovaný G-kód a dokáže předvídat možné problémy během obrábění, aby mohly být předem opraveny. V tomto případě bude simulace provedena po fázi 4.
- Může se jednat o simulační software mechanismu nebo použití dílů, zda dobře fungují, případné poruchy při provozu, spolehlivost atd. V tomto případě bude simulace provedena před CAM (fáze 4).
- CAM software: díky tomuto typu programu bude uživatel moci snadno předat CAD návrh G kód kódu což je u CNC stroje pochopitelné, jako tomu bylo u 3D tiskáren. Na druhou stranu některé balíčky CAM obsahují také další nástroje pro výpočet posuvů a rychlostí, které nastanou na CNC stroji. Na tomto místě je třeba poznamenat dvě věci:
- CAM je CNC „náhrada“ za Slicer ve 3D tisku nebo aditivní výrobě. The Slicer Měl na starosti použití 3D CAD návrhu a jeho krájení nebo rozdělování do vrstev tak, aby jej stroj mohl vytvořit přes extruder nebo osvit pryskyřice.
- CAM se v tomto případě neorientuje na aditivní výrobu, ale na subtraktivní výroba. Jinými slovy, vrstvy se nebudou přidávat, ale z počátečního kusu nebo bloku bude materiál eliminován, dokud nebude dosaženo konečného tvaru. Představte si například, že CNC router opracovává dřevěný blok, aby vytvořil ozdobu na kus nábytku. V tom případě ze čtvercového bloku dřeva stroj pomocí příslušného nástroje nebo řezačky vyřezává vzory a odstraňuje nepotřebné části.
- ovládací software: je to program integrovaný do samotného CNC stroje, protože výše uvedené bylo v počítači použitém pro návrh, který bude mít na starosti čtení souboru G-Code, který byl předán stroji, a převede jej do řídicích signálů motorů stroje k provádění nezbytných pohybů pro obrábění popsaného dílu.
- CNC stroj: Bude mít na starosti zpracování dílka tak, aby se výsledek rovnal návrhu, který vznikl na začátku. Pokud jste například navrhli logo a chcete jej laserem vyryt na desku, pak laserová hlava provede potřebné pohyby k vyrytí přesného tvaru.
- QA: V některých případech, zejména u hromadné výroby, bude také zapotřebí další krok kontroly kvality dílu, který může být automatický nebo manuální. V mnoha případech je založen na náhodném výběru kusu nebo šarže a provedení testů, zda splňují očekávání, normy atd.
Jak vidíte, obojí 3D tiskárny protože CNC stroje mají podobný proces. Ve skutečnosti, 3D tiskárnu lze považovat za CNC stroj pro aditivní výrobu.
Bezplatný a proprietární CNC software
Stejně jako v případě softwaru pro 3D tiskárny, i pro CNC stroje najdete také proprietární software a bezplatný nebo open source software, které jsou většinou zcela zdarma. Zde se dozvíte, jaké kategorie softwaru se podílejí na návrhu pro CNC a některé doporučené programy.
Software vše v jednom
Místo toho, aby měli CAD software, CAM software atd., některé softwarové balíčky mají vše integrované, takže musíte použít pouze jeden program. To má své výhody a také své nevýhody, protože je to pohodlnější, ale může mít omezení ve srovnání s projekty, které existují samostatně.
Snadný software
Easel je software vytvořený Inventables a je jedním z nejúplnějších a doporučených AIO pro začátečníky. Zahrnuje CAD, CAM a ovládání v jednom balení. Proto budete moci vytvářet návrhy, převádět je do G-Code a provozovat je na svém CNC stroji. Je webový, takže se nemusí instalovat a může být kompatibilní s různými operačními systémy. Pokud jde o cenu, předplatné stojí 20 $ měsíčně, nebo můžete také zaplatit roční poplatek a ušetřit 7 EUR každý měsíc.
CarbideCreate
Tento další software také kombinuje CAD, CAM a G-Code Sender má dokonce simulační schopnosti. Ovládání je však povoleno pouze s Carbide 3D CNC. Nejlepší ze všeho je, že umožňuje vytvářet návrhy ve 2D, 2.5D a 3D, navíc s podporou formátů DXF a STL. Na druhou stranu je to bezplatný software a je k dispozici pro macOS a Windows.
CAD / návrhový software
El CAD design To lze provést pomocí několika typů známých programů, zejména zvýraznění:
V Carve Pro
Vectric vytvořil tento software Profesionální V-Carve Pro Desktop, s knihovnou modelů, schopnou provozovat až 4osé CNC stroje, s podporou vytváření složitých 2D, 2.5D a 3D modelů. Tento software je k dispozici pro macOS a Windows a není zdarma, takže za jeho používání budete muset zaplatit licenci.
Výrobce Carveco
Tento další software je přímým konkurentem předchozího. Carveco Maker je také software CAD pro CNC, který umožňuje 2D a 3D navrhování. Můžete si vybrat mezi měsíčním nebo ročním předplatným s jedním měsícem zdarma. Podporuje formáty bitmap, PDF, JPEG, DWG, TIFF, DXF a na rozdíl od jiných CAD programů je speciálně navržen pro použití s CNC. V tomto případě je k dispozici pro macOS a Windows.
freecad
FreeCAD potřebuje několik úvodů, je to open source projekt a zcela zdarma pro návrh 3D CAD. S ním můžete vytvořit jakýkoli model, jako byste to udělali v Autodesk AutoCAD, placené verzi a proprietárním kódu.
Snadno se používá, má intuitivní rozhraní a bohaté nástroje pro práci. Proto je jedním z nejpoužívanějších. Je založen na OpenCASCADE a je napsán v C++ a Pythonu pod licencí GNU GPL.
Inkscape
Inkscape je bezplatný software pro vektorové kreslení. Nejedná se o CAD software, ale je velmi oblíbený u komunity CNC pro 2D modelování. Například pro CNC řezání, gravírování loga atd. Podporuje formáty jako ODF, DXF, SK1, PDF, EPS a Adobe PostScript pro export, pokud chcete použít CAM procesy. Umožňuje také prohlížení G-Code, úpravy uzlů atd. A je k dispozici pro Linux, Windows a macOS.
Autodesk AutoCAD
Je to platforma podobná FreeCADu, ale je to proprietární a placený software. Vaše licence mají a vysoká cena, ale je to jeden z nejpoužívanějších programů na profesionální úrovni. S tímto softwarem budete moci vytvářet 2D i 3D CAD návrhy, přidávat mobilitu, četné textury materiálů atd.
Je k dispozici pro Microsoft Windows a jednou z jeho výhod je kompatibilita s DWF soubory, které jsou jedny z nejrozšířenějších a vyvíjené samotnou společností Autodesk.
Autodesk Fusion 360
Autodesk Fusion 360 Má mnoho podobností s AutoCADem, ale je založen na cloudové platformě, takže můžete pracovat odkudkoli a mít vždy nejpokročilejší verzi tohoto softwaru. V tomto případě budete muset platit i předplatné, které také není zrovna levné.
Tinkercad
TinkerCAD je další program pro 3D modelování, který lze použít online, z webového prohlížeče, což výrazně otevírá možnosti použití odkudkoli potřebujete. Od roku 2011 si získává uživatele a stala se velmi oblíbenou platformou mezi uživateli 3D tiskáren (i když ji lze použít i pro CNC), a dokonce i ve vzdělávacích centrech, protože její křivka učení je mnohem jednodušší než u Autodesku.
SolidWorks
Evropská společnost Dassault Systèmes ze své dceřiné společnosti SolidWorks Corp. vyvinula jeden z nejlepších a nejprofesionálnějších CAD software pro 2D a 3D modelování. SolidWorks může být alternativou k Autodesk AutoCAD, ale je speciálně navržený pro modelování mechanických systémů. Není zdarma, není ani open source a je dostupný pouze pro Windows, ale má největší podíl na trhu, a to i nad softwarem Autodesk.
Creo
Konečně, Creo je další z nejlepších CAD/CAM/CAE softwaru pro 3D design můžete najít. Jedná se o software vytvořený společností PTC, který vám umožní navrhnout velké množství vysoce kvalitních produktů, rychle a s minimální prací. To vše díky intuitivnímu rozhraní navrženému pro zlepšení použitelnosti a produktivity. Můžete vyvíjet díly pro aditivní a subtraktivní výrobu, stejně jako pro simulaci, generativní design atd. Je placený, uzavřený zdroj a pouze pro Windows.
CAM software (G-Code pro CNC)
Softwarově CAM, nejlepší programy které můžete najít pro tuto fázi CNC obrábění, jsou:
Mesh CAM
Mesh CAM je placený software vytvořený společností GRZ Software. To nabízí řešení, jak projít 2D/3D CAD formáty typu DXF a STL až G-Code (dokonce můžete obrázek JPEG převést na obrobitelný 3D soubor), aby jej mohl CNC stroj zpracovat. Může to být dobrá volba pro začátečníky, protože upravuje parametry automaticky podle kvality, kterou jste zvolili, i když to ponechává menší míru svobody. Na druhou stranu ho máte ve dvou verzích, jednu za normální platbu a druhou PRO, jejíž licence stojí dvakrát tolik, ale je kompletnější (s 15 zkušebními dny zdarma v obou). Pokud jde o jeho kompatibilitu, může fungovat na Windows a macOS.
CAM Inventor
Inventor CAM je také další populární CAM software vytvořený společností Autodesk. To může zjednodušit konstrukci, aby byla snáze obrobitelná. Můžete pracovat s konstrukcemi pro řezací, frézovací a 2- až 5osé stroje. Zahrnuje obrovské množství funkcí a je velmi profesionální a oblíbený v průmyslovém sektoru. Kromě toho má některé implementace pro simulaci a předvídání možných problémů během zpracování součásti. Samozřejmě je dostupný pro Windows a je placený.
Solid Edge
Siemens vyvinul Solid Edge, další z nejpopulárnějších 2D a 3D CAD/CAM programů v oboru. Je velmi flexibilní a zároveň jednoduchý. Byl navržen s ohledem na designéry elektronických zařízení, ale nemůže vytvářet jen tyto typy modelů. Stejně jako předchozí má také kapacita pro simulaci a provést kompletní analýzu 3D dílů a sestav. Je placený a nachází se i pro Windows.
ZMĚNA
CamBam je další CAM software vytvořený společností HexRay Ltd., a velmi oblíbené mezi uživateli CNC strojů. Jeho licence je placená a má všechny funkce, které při práci s CNC strojem očekáváte. Na rozdíl od Mesh CAM je v tomto případě potřeba upravit parametry ručně, takže to není pro začátečníky. Je však snadno použitelný a má ještě lepší křivku učení než Mesh CAM. Navíc si ji můžete stáhnout pro macOS a Windows.
stlcam
Estlcam byl vytvořen v roce 2014 německou strojírenskou skupinou. Je to jednoduchý program a levnější než ostatní. Umožní vám práci ve 2D i 3D, generování potřebných kódů pro CNC stroj z CAD návrhu. Vzhledem ke své křivce učení může být perfektní pro začátečníky a výrobce, kteří používají CNC jako hobby. Největší problém je, že je k dispozici pouze pro Windows.
Openbuilds CAM
Openbuilds CAM je velkou nadějí pro ty, kteří hledají něco kompatibilního Linux, Windows, macOS atd., protože jde o webový CAM software. Navíc obsahuje ovladače GRBL připravené ke stažení a instalaci pro Linux, Windows a macOS. Nejen, že jej nemusíte instalovat, ale navíc je zdarma. Díky tomuto kompletnímu softwaru lze CNC obrábění provádět pomocí kódů G-Code pro řízení těchto strojů. Na druhou stranu je podporován skvělou komunitou a nabízí fantastický zážitek. Negativním bodem je, že ke své práci potřebuje připojení k internetu.
ECAM
Přestože v sobě integruje i funkce CAD, zařadil jsem jej do sekce CAM. Tento software italského původu je poměrně nový, takže může není příliš stabilní pro použití ve výrobě být v rané fázi vývoje. Je však zajímavý svou schopností importovat návrhy DXF a DWG, generovat G-Code, upravovat CAD, simulovat průchod CNC nástrojem, přizpůsobovat G-kód, s integrovanou kalkulačkou, časovou osou atd. Dostupné pouze pro Windows.
simulační software
Kromě CAM programů, které implementují možnosti simulace pro CNC, také my Doporučuji vám použít tyto další, které jsou konkrétními simulátory:
CNC simulátor Pro
Je to fantastický simulační software s úžasnými 3D vizualizacemi. Tento program je od roku 2001 velmi populární, protože je výkonný, podporuje různé typy CNC strojů (soustruhy, frézky, řezání…) a procesů (3D tisk, řezání laserem…). Umožňuje také upravovat G-kód, a ne jej pouze simulovat. Pokud jde o jeho licenci, je placená (s 30denní bezplatnou zkušební verzí) a dostupná pro Windows.
G Wizard Editor
Tento simulační software je zdarma po dobu 30 dnů a lze jej použít v systémech macOS i Windows. Umožňuje upravovat a simulovat G-kód návrhu, aby bylo možné jej v případě potřeby ověřit a upravit. Tento software je vhodný pro začátečníky díky jeho snadnému použití, stejně jako pro profesionály, protože to bylo používá se ve společnostech jako Telsa a také v NASA, Etc.
CAMotika
Velmi uživatelsky přívětivý simulátor a zcela zdarma. Ideální pro výrobce a kutily. Může běžet na Windows, macOS a Linux, což z něj dělá multiplatformní simulační řešení. Podporuje až 3 osy ve 3D prostředí se speciálními funkcemi pro konkrétní úlohy, dokonce i pro desky plošných spojů.
NC prohlížeč
NC Viewer je webový simulátor CNC, takže nemusíte nic instalovat. Nemá tolik funkcí jako jiné simulátory, ale může být dost na ověření a vizualizaci G-kódů. Na rozdíl od toho musí mít připojení k internetu, aby fungovalo, i když to může dělat na více zařízeních a operačních systémech. Je zdarma.
Eureka G kód
Výhodou tohoto simulátoru je, že s ním umí pracovat libovolný počet os a se všemi výměnami nástrojů. Je vyvinut italskou společností Roboris a je jedním z nejvýkonnějších, které můžete použít. Umožňuje dokonce použít modul pro optimalizaci G kódu pomocí umělé inteligence. Má placenou licenci a je k dispozici pro Windows.
Bezplatný řídicí software pro CNC a proprietární
Pokud jde o poslední fázi softwaru, řídicí fázi, která bude sloužit CNC k provádění jeho úkolu, nejvýraznější programy Zvuk:
OVLÁDÁNÍ VŠE V JEDNOM
Mach
Mach 3 a Mach 4 jsou dva docela populární ovládací software pro Windows (s placenou licencí, s levnější edicí Hobby a drahým pro průmyslové použití). Umožňují ovládat pohyby CNC stroje přes grafické rozhraní. Dále budete moci použít doplněk s názvem LazyCAM pro převod DXF, BMP, JPG a HPGL do G-Code. Může být připojen ke stroji přes paralelní port, Ethernet a také USB, ale ne v reálném čase.
linux cnc
LinuxCNC je ovládací software vyvinutý v rámci bezplatné a open source licence pro platformu Linux.. Je zcela zdarma a umožňuje ovládat až 9 os současně, s kompatibilitou USB, i když poněkud pomalý, a také kompatibilní s Ethernetem a paralelními porty. Požadavky tohoto ovladače jsou nízké, dokonce jej můžete použít na Raspberry Pi 4 a výše. Na druhou stranu má intuitivní grafické rozhraní a velké množství funkcí pro ovládání pohybů. Lze jej přizpůsobit a má velkou online komunitu.
TurboCNC
TurboCNC je software vyvinutý společností Dak Engineering. Je to docela dobré a v tomto případě je pro operační systémy MS-DOS. Má aktivní uživatelskou komunitu a může ovládat až 8 os současně. Má vestavěný editor kódu a má spoustu funkcí.
HeeksCNC
HeeksCNC je bezplatný software s otevřeným zdrojovým kódema speciálně navržený pro systémy podobné Unixu, jako jsou macOS a Linux, i když je také kompatibilní s Windows. Vyžaduje také instalaci dalších balíčků, jako je HeeksCAD, OpenCASCADE nebo OCE (OpenCASCADE Community Edition) a wxWidgets. Tento software je zcela kompletní, včetně funkcí pro CAD, CAM a ovládání.
NEZÁVISLÍ ODESÍLATELÉ G-CODE
Univerzální odesílatel kódu G (UGS)
Universal Gcode Sender (UGS) je další populární bezplatný a open source řídicí software CNC. Stala se velmi oblíbenou díky velkému množství funkcí a snadnému použití. Je velmi přátelský, takže může být dobrou volbou pro začátečníky. Umožňuje manipulaci s G-kódem a ovládání os samostatně, například pouze Z, aniž byste museli ovládat XY. Je součástí spustitelného souboru JAR (Java), takže může běžet na deskách Linux, MacOS, Windows a dokonce i na deskách SBC, jako je Raspberry Pi.
Ovládání OpenBuilds
Stejný vývojář OpenBuilds CNC také vytvořil tento DIY-přátelský řídicí software. Vytvořil Peter Van Der Walt, zakladatel LaserWeb. Umožní vám mít nástroje pro tuto aplikaci a funguje s Linuxem, macOS a Windows. Může ovládat CNC router a CNC stroje, pracující s laserem, plazmou, vodními tryskami atd. Měli byste také vědět, že je to open source, zdarma a s intuitivním GUI.
Svíčka GRBL
GRBL Candle je bezplatný software pro ovládání CNC pro routery založené na deskách GRBL. Je to velmi jednoduché a nabízí dobrý zážitek. Praktický pro tvůrce a kutily díky své dostupnosti a jednoduchosti, takže je vhodný i pro začátečníky. Má však také pokročilé parametry, které si můžete upravit, pokud chcete. Je kompatibilní s Windows a Linuxem a spoléhá se na knihovnu Qt pro prohlížeč. Bohužel nepodporuje rotaci os a kompenzaci.
planeta cnc
PlanetCNC je další skvělý bezplatný software pro CNC router. a že budete muset mít řidiče s platnou licencí. Tento software vám umožňuje manipulovat s G-kódem a umožňuje správné ovládání. Má fantastickou flexibilitu, kompatibilní s formáty Gerber, DXF, NC a PLT/HPGL. Může streamovat přes USB a je kompatibilní s Windows, MacOS, Linux a také Raspberri Pi.
UCCNC
UCCNC je 3D prohlížeč v reálném čase a velmi výkonný ovladač který podporuje pohybové ovladače jako UC400ETH, UC300ETH, UC300, UC100 a AXBB-E. Docela dobře funguje se stroji až se 6 osami a je velmi efektivní a umožňuje nastavení mnoha parametrů. Je kompatibilní se soubory DXF, je placený a je kompatibilní s Windows.
chlipeppr
ChiliPeppr je řídicí software pro CNC na bázi webového prohlížeče, takže můžete pracovat s G-kódem z různých systémů. Tento program je kompatibilní s TinyG, Lua a GRBL, je snadný a stačí nainstalovat ovladač připojeného CNC stroje. Je to zdarma a open source.
OpenCNC Pilot
další projekt bezplatný a otevřený zdroj. OpenCNCPilto Jedná se o řídicí nástroj s možností práce s tímto typem stroje pro více úloh, včetně DPS pro sektor elektroniky. K provozu nepotřebuje nic dalšího, je jednoduchý, podporuje firmware GRBL, TCP připojení a je kompatibilní s Windows.
FIRMWARE
rozšíření GRBL
GRBL je firmware open source pro ovládání desek Arduino UNO (ATmega328P). Tento firmware umožňuje USB připojení a nepotřebuje paralelní port jako ostatní, proto je jeho velkou výhodou. Je zdarma a původně byl vyvinut pro CNC frézování, i když jej lze nyní použít i pro jiné stroje. Omezení proudu je ovládání až 3 os a ne více. Je oblíbený u výrobců a může pracovat pro stroje Carbide 3D, BobsCNC, OpenBuilds, Spark Concepts atd.
Marlin
Marlin je slavný a open source CNC firmware. Mohou adekvátně ovládat CNC stroj (MPCnC-Mx) a lze je sestavit pomocí Android IDE. Mezi funkcemi vyniká, že podporuje Arduino Mega 2560 + Ramps v1.4 a Teensy, umožňuje dvojité ovládání v osách X a Y pro motory, dvojitý koncový spínač v XY, až 32 mikrokroků a také umožňuje ovládání kroků za otáčky vřeten.na ose Z.
více informací
- CNC stroje: průvodce číslicovým řízením
- Jak CNC stroj funguje a aplikace
- Všechny typy CNC strojů dle použití a vlastností
- Typy a vlastnosti CNC soustruhu
- Typy CNC frézek
- Typy CNC frézky a CNC řezání
- Druhy laserového gravírování
- Další CNC stroje: vrtání, Pick & Place, svařování a další
- Jak může CNC stroj pomoci ve firmě
- Průvodce nákupem: Jak vybrat nejlepší CNC stroj
- Údržba CNC strojů
- Definitivní průvodce plotry: co je plotter a k čemu slouží
- Nejlepší CNC stroje pro volný čas i pro profesionální použití
- Nejlepší tiskové plotry
- Nejlepší řezací plotry
- Nejlepší spotřební materiál pro hrnčíře: cartridge, papír, vinyl a náhradní díly