CNC-maskiner ville ikke være noget uden nogle forudgående processer, der er nødvendige for at programmere dem. Jeg henviser til prototyping og CNC-design at fastslå, hvad du vil opnå med bearbejdningen. For at gøre dette bruges CAD/CAM-software normalt til at designe, hvad der skal fremstilles eller modelleres og derefter overføre modellen til en forståelig kode for CNC-maskinen, så den kan fortolke de bevægelser, den skal lave.
Design og metrologi stadier
Trægravering Opt Lasers Blue Laser Cnc Machine
til design anvendt på CNC-maskiner, er der behov for en række trin og software:
- metrologi værktøjer: at udføre hele måleprocessen, der er nødvendig for at skabe et passende design. Hvis du f.eks. vil oprette en gear til en motor, den skal have samme egenskaber for tænderne, diameter osv., så den kan passe og fungere korrekt.
- CAD-software: Designeren vil bruge disse programmer til at tegne brikkerne på computeren, som de forventes at være i virkeligheden, enten i 2D, 2.5D eller 3D. Forskellene mellem disse tre typer design er:
- 2D: i to dimensioner (flad), såsom et CNC-snit af en metalplade.
- 2.5D: du arbejder med to en halv dimension, hvilket indikerer, at du kan gøre det samme som i 2D, men du kunne også arbejde med lagtykkelser. For eksempel en lasergravering.
- 3D: du arbejder med tre dimensioner, idet du kan skabe figurer med volumen. For eksempel når man vender et stykke.
- Simuleringssoftware: Nogle gange, når det kommer til visse masseproduktioner eller kritiske dele, bruges simuleringssoftware ofte til at sikre, at resultatet er det, du ønsker:
- Det kan være software, der læser den genererede G-kode og kan forudsige mulige problemer under bearbejdningen, så de kan rettes på forhånd. I dette tilfælde vil simuleringen blive udført efter trin 4.
- Det kan være en simuleringssoftware af mekanismen eller brugen af delene for at se om de fungerer godt, mulige fejl under drift, pålidelighed mv. I dette tilfælde vil simuleringen blive udført før CAM (trin 4).
- CAM software: takket være denne type program, vil brugeren nemt kunne videregive CAD-designet til G kode kode hvilket er forståeligt for CNC-maskinen, som det var tilfældet med 3D-printere. På den anden side indeholder nogle CAM-pakker også yderligere værktøjer til at beregne tilspændinger og hastigheder, der vil forekomme på CNC-maskinen. To ting skal bemærkes på dette tidspunkt:
- CAM er CNC-"erstatningen" for en Slicer i 3D-print eller additiv fremstilling. Det Slicer Han havde ansvaret for at bruge 3D CAD-designet og skære det i skiver eller opdele det i lag, så maskinen kunne skabe det gennem ekstruderen eller eksponering af harpiksen.
- CAM er ikke orienteret til additiv fremstilling i dette tilfælde, men for subtraktiv fremstilling. Med andre ord vil der ikke blive tilføjet lag, men fra et indledende stykke eller blok vil materialet blive elimineret, indtil den endelige form er opnået. Forestil dig for eksempel en CNC-router, der arbejder med en træblok for at skabe et ornament til et møbel. I så fald vil maskinen fra den firkantede træblok bruge det passende værktøj eller skæreværktøj til at udskære design og eliminere unødvendige dele.
- kontrol software: det er et program integreret i selve CNC-maskinen, da ovenstående var i den computer, der blev brugt til designet, som skal stå for at læse G-Code-filen, der er blevet videregivet til maskinen og vil oversætte den til styresignaler af maskinens motorer til at udføre de nødvendige bevægelser til bearbejdningen af den beskrevne del.
- CNC maskine: Det vil stå for at bearbejde stykket, så resultatet er lig med det design, der blev skabt i begyndelsen. Hvis du for eksempel har designet et logo og ønsker at lasergravere det på en plade, så vil laserhovedet lave de nødvendige bevægelser for at gravere den præcise form.
- QA: I nogle tilfælde, især til masseproduktion, vil der også være behov for et ekstra kvalitetskontroltrin, som kan være automatisk eller manuel. I mange tilfælde er det baseret på at udvælge et stykke eller et parti tilfældigt og udføre test for at se, om det lever op til forventninger, standarder mv.
Som du kan se, begge dele 3D printere da CNC-maskiner har en lignende proces. Faktisk, en 3D-printer kan betragtes som en CNC-maskine til additiv fremstilling.
Gratis og proprietær CNC-software
Som i tilfældet med software til 3D-printere, til CNC-maskiner kan du også finde proprietær software og gratis eller open source-software, som normalt er helt gratis. Her vil du være i stand til at kende kategorierne af software, der er involveret i designet til CNC og nogle anbefalede programmer.
Alt-i-én-software
I stedet for at have CAD-software, CAM-software osv., nogle softwarepakker har alt integreret, så du skal kun bruge ét program. Dette har sine fordele og også sine ulemper, da det er mere behageligt, men kan have begrænsninger i forhold til de projekter, der eksisterer separat.
Nem software
Easel er en software skabt af Inventables og er en af de mest komplette og anbefalede AIO'er til begyndere. Inkluderer CAD, CAM og kontrol i én pakke. Derfor vil du være i stand til at oprette designs, konvertere dem til G-Code og køre dem på din CNC maskine. Det er webbaseret, så det skal ikke installeres, og det kan være kompatibelt med forskellige styresystemer. Hvad angår prisen, koster abonnementet 20 USD om måneden, eller du kan også betale det årlige gebyr og spare 7 € hver måned.
CarbideCreate
Denne anden software kombinerer også CAD, CAM og G-Code Sender har endda simuleringsmuligheder. Styring er dog kun tilladt med Carbide 3D CNC. Det bedste af det hele giver dig mulighed for at lave designs i 2D, 2.5D og 3D, udover at understøtte DXF- og STL-formater. På den anden side er det gratis software, og det er tilgængeligt til macOS og Windows.
CAD / design software
El CAD-design Det kan gøres ved hjælp af flere typer velkendte programmer, især med at fremhæve:
V Carve Pro
Vectric har skabt denne software Professionel V-Carve Pro Desktop, med modelbibliotek, i stand til at køre op til 4-aksede CNC-maskiner, med understøttelse til at skabe komplekse 2D-, 2.5D- og 3D-modeller. Denne software er tilgængelig til macOS og Windows, og den er ikke gratis, så du skal betale licensen for at bruge den.
Carveco Maker
Denne anden software er den direkte konkurrent til den forrige. Carveco Maker er også en software CAD til CNC, der tillader 2D og 3D design. Du kan vælge mellem et månedligt eller årligt abonnement, med en måned gratis. Det understøtter bitmap-, PDF-, JPEG-, DWG-, TIFF-, DXF-formater og er specielt designet til brug med CNC i modsætning til andre CAD-programmer. I dette tilfælde tilgængelig til macOS og Windows.
freecad
FreeCAD behøver få introduktioner, det er et open source-projekt og helt gratis til design 3D CAD. Med den kan du oprette enhver model, som du ville gøre i Autodesk AutoCAD, den betalte version og den proprietære kode.
Den er enkel at bruge og med en intuitiv brugerflade og rig på værktøjer at arbejde med. Derfor er den en af de mest brugte. Den er baseret på OpenCASCADE og er skrevet i C++ og Python under GNU GPL-licensen.
Inkscape
Inkscape er gratis vektortegnesoftware. Det er ikke en CAD-software, men det er meget populært blandt CNC-fællesskabet til 2D-modellering. For eksempel til CNC-skæring, logogravering mv. Understøtter formater som ODF, DXF, SK1, PDF, EPS og Adobe PostScript, til eksport, hvis du vil bruge CAM-processer. Det tillader også G-Code-visning, noderedigering osv. Og det er tilgængeligt til Linux, Windows og macOS.
Autodesk AutoCAD
Det er en platform, der ligner FreeCAD, men det er proprietær og betalt software. Dine licenser har en høj pris, men det er et af de mest brugte programmer på professionelt niveau. Med denne software vil du være i stand til at skabe både 2D og 3D CAD-design, tilføje mobilitet, adskillige teksturer til materialer osv.
Den er tilgængelig til Microsoft Windows, og en af dens fordele er kompatibilitet med DWF filer, som er en af de mest udbredte og udviklede af Autodesk-virksomheden selv.
Autodesk Fusion 360
Autodesk Fusion 360 Det har mange ligheder med AutoCAD, men det er baseret på en cloud-platform, så du kan arbejde hvor du vil, og altid have den mest avancerede version af denne software. I dette tilfælde skal du også betale abonnementer, som heller ikke er helt billige.
Tinkercad
TinkerCAD er et andet 3D-modelleringsprogram, der kan bruges online, fra en webbrowser, hvilket i høj grad åbner op for mulighederne for at bruge den, hvor end du har brug for. Siden 2011 har den fået brugere og er blevet en meget populær platform blandt brugere af 3D-printere (selvom den også kan bruges til CNC), og endda i uddannelsescentre, da dens indlæringskurve er meget enklere end Autodesks.
SolidWorks
Den europæiske virksomhed Dassault Systèmes har fra datterselskabet SolidWorks Corp. udviklet en af de bedste og mest professionelle CAD-software til 2D- og 3D-modellering. SolidWorks kan være et alternativ til Autodesk AutoCAD, men det er det specielt designet til modellering af mekaniske systemer. Det er ikke gratis, det er heller ikke open source, og det er kun tilgængeligt til Windows, men det har den største markedsandel, selv over Autodesk-softwaren.
Creo
Endelig Creo er en anden af de bedste CAD/CAM/CAE-software til 3D-design kan du finde. Det er en software skabt af PTC, og som giver dig mulighed for at designe et væld af produkter af høj kvalitet, hurtigt og med lidt arbejde. Alt sammen takket være dens intuitive grænseflade designet til at forbedre brugervenligheden og produktiviteten. Du kan udvikle dele til additiv og subtraktiv fremstilling, såvel som til simulering, generativt design mv. Det er betalt, lukket kildekode og kun til Windows.
CAM-software (G-kode til CNC)
Softwaremæssigt CAM, de bedste programmer som du kan finde til denne fase af CNC-bearbejdning er:
Mesh CAM
Mesh CAM er en betalt software skabt af GRZ Software. Dette giver en løsning til at bestå 2D/3D CAD-formater af typen DXF og STL til G-Code (du kan endda konvertere et JPEG-billede til en bearbejdelig 3D-fil), så det kan behandles af CNC-maskinen. Det kan være en god mulighed for begyndere, da den justerer parametrene automatisk efter den kvalitet, du har valgt, selvom dette efterlader mindre grad af frihed. Til gengæld har du den i to versioner, en til normal betaling og en anden PRO, hvis licens koster dobbelt så meget, men er mere komplet (med 15 gratis prøvedage i begge). Hvad angår dets kompatibilitet, kan det fungere på Windows og macOS.
CAM Opfinder
Inventor CAM er også en anden populær CAM-software skabt af Autodesk. Dette er i stand til at forenkle designet for at gøre det lettere at bearbejde. Du kan arbejde med designs til skæring, fræsning og 2- til 5-aksede maskiner. Det omfatter et stort antal funktioner og er meget professionelt og populært i industrisektoren. Derudover har den nogle implementeringer til simulering og forudsigelse af mulige problemer under delbehandling. Det er selvfølgelig tilgængeligt til Windows, og det er betalt.
Solid Edge
Siemens har udviklet Solid Edge, et andet af de mest populære 2D- og 3D CAD/CAM-programmer i branchen. Det er meget fleksibelt, samt enkelt. Den er designet med designere af elektroniske apparater i tankerne, men den kan ikke bare skabe den slags modeller. Ligesom den forrige har den også kapacitet til simulering og lav en komplet analyse af 3D-delene og samlingen. Det er betalt og findes også til Windows.
LAVE OM
CamBam er en anden CAM-software skabt af HexRay Ltd., og meget populær blandt brugere af CNC-maskiner. Dens licens er betalt og har alle de funktioner, du forventer, når du arbejder med en CNC-maskine. I modsætning til Mesh CAM skal du i dette tilfælde justere parametrene manuelt, så det er ikke for begyndere. Det er dog nemt at bruge, med en endnu bedre indlæringskurve end Mesh CAM. Derudover kan du downloade den til macOS og Windows.
stlcam
Estlcam blev oprettet i 2014 af en tysk ingeniørgruppe. Det er et simpelt program, og billigere end andre. Det giver dig mulighed for at arbejde i 2D og 3D og genererer de nødvendige koder til CNC-maskinen fra CAD-designet. På grund af dens indlæringskurve kan den være perfekt til begyndere og beslutningstagere, der bruger CNC som en hobby. Det største problem er, at det kun er tilgængeligt til Windows.
Openbuilds CAM
Openbuilds CAM er det store håb for dem, der leder efter noget, der er kompatibelt med Linux, Windows, macOS osv., da det er webbaseret CAM-software. Derudover inkluderer det klar til at downloade og installere GRBL-drivere til Linux, Windows og macOS. Du behøver ikke kun at installere det, men det er også gratis. Takket være denne komplette software kan CNC-bearbejdning udføres ved hjælp af G-Code-koder til at styre disse maskiner. Til gengæld er det understøttet af et fantastisk fællesskab, og byder på en fantastisk oplevelse. Det negative punkt er, at det skal have en internetforbindelse for at fungere.
ECAM
Selvom det også integrerer CAD-funktioner, har jeg inkluderet det i CAM-sektionen. Denne software af italiensk oprindelse er ret ny, så den kan evt ikke særlig stabil til brug i produktionen være i et tidligt udviklingsstadium. Det er dog interessant for dets evne til at importere DXF- og DWG-design, generere G-kode, redigere CAD, simulere CNC-værktøjspas, tilpasse G-kode med integreret lommeregner, tidslinje osv. Kun tilgængelig til Windows.
simuleringssoftware
Ud over CAM-programmer, der implementerer simuleringsfunktioner til CNC, har vi også Jeg anbefaler, at du bruger disse andre, der er specifikke simulatorer:
CNC Simulator Pro
Det er en fantastisk simuleringssoftware med fantastiske 3D-visualiseringer. Dette program har været meget populært siden 2001, da det er kraftfuldt, understøtter forskellige typer CNC-maskiner (drejebænke, fræsemaskiner, skæring...) og processer (3D-print, laserskæring...). Det giver dig også mulighed for at redigere G-koden og ikke bare simulere den. Hvad angår licensen, er den betalt (med en 30-dages gratis prøveperiode) og tilgængelig til Windows.
G Wizard Editor
Denne simuleringssoftware er gratis i 30 dage og kan bruges på både macOS og Windows. Det giver mulighed for at redigere og simulere G-koden for et design, for at kunne verificere og ændre det om nødvendigt. Denne software er velegnet til begyndere på grund af dens brugervenlighed, såvel som professionel, siden den har været bruges i virksomheder som Telsa, samt hos NASAOsv
CAMotics
En meget brugervenlig simulator og helt gratis. Perfekt til skabere og gør-det-selv-entusiaster. Det kan køre på Windows, macOS og Linux, hvilket gør det til en simuleringsløsning på tværs af platforme. Understøtter op til 3 akser i 3D-miljøer, med specielle funktioner til specifikke opgaver, selv for PCB'er.
NC Viewer
NC Viewer er en webbaseret CNC-simulator, så du behøver ikke at installere noget. Det har ikke så mange funktioner som andre simulatorer, men det kan det være nok til at verificere og visualisere G-koderne. I modsætning hertil skal den have en internetforbindelse for at fungere, selvom den kan gøre det på flere enheder og operativsystemer. Er ledig.
Eureka G-kode
Fordelen ved denne simulator er, at den kan arbejde med et vilkårligt antal akser og med alle værktøjsskift. Den er udviklet af det italienske firma Roboris, og er en af de mest kraftfulde du kan bruge. Det giver dig endda mulighed for at bruge et modul til at optimere G-kode ved hjælp af kunstig intelligens. Den har en betalt licens og er tilgængelig til Windows.
Gratis kontrolsoftware til CNC og proprietær
Med hensyn til den sidste softwarefase, kontrolfasen, der vil tjene CNC'en til at udføre sin opgave, de mest fremragende programmer lyd:
ALT-I-ET KONTROL
Mach
Mach 3 og Mach 4 er to ret populære kontrolsoftware til Windows (med en betalt licens, med en billigere Hobby-udgave og en dyr til industriel brug). De gør det muligt at styre CNC-maskinens bevægelser gennem en grafisk grænseflade. Ydermere vil du være i stand til at bruge en tilføjelse kaldet LazyCAM til at konvertere DXF, BMP, JPG og HPGL til G-Code. Den kan tilsluttes maskinen via parallelport, Ethernet og også USB, men ikke i realtid.
linux cnc
LinuxCNC er en kontrolsoftware udviklet under en gratis og open source-licens til Linux-platformen.. Det er helt gratis og giver dig mulighed for at styre op til 9 akser samtidigt, med USB-kompatibilitet, dog noget langsom, og også kompatibel med Ethernet- og parallelporte. Kravene til denne driver er lave, du kan endda bruge den på en Raspberry Pi 4 og nyere. Til gengæld har den en intuitiv grafisk grænseflade og har en lang række funktioner til at styre bevægelser. Det kan tilpasses, og det har et stort onlinefællesskab.
TurboCNC
TurboCNC er software udviklet af Dak Engineering. Det er ret godt, og det er det i dette tilfælde til MS-DOS-operativsystemer. Den har et aktivt brugerfællesskab og kan styre op til 8 akser samtidigt. Den har en indbygget kodeeditor, og den har en god mængde funktioner.
HeeksCNC
HeeksCNC er gratis open source-software, og specielt designet til Unix-lignende systemer, såsom macOS og Linux, selvom det også er kompatibelt med Windows. Det kræver også installation af yderligere pakker såsom HeeksCAD, OpenCASCADE eller OCE (OpenCASCADE Community Edition) og wxWidgets. Denne software er ret komplet, inklusive funktioner til CAD, CAM og kontrol.
UAFHÆNGIGE G-KODE AFSENDERE
Universal G-Code Sender (UGS)
Universal Gcode Sender (UGS) er en anden populær gratis og open source CNC-kontrolsoftware. Den blev meget populær på grund af dens mange funktioner og dens brugervenlighed. Det er meget venligt, så det kan være et godt valg for begyndere. Det tillader manipulation af G-kode og styring af akserne separat, såsom kun Z, uden at skulle styre XY. Den er inkluderet i en eksekverbar JAR (Java), så den kan køre på Linux, MacOS, Windows og endda SBC-kort som Raspberry Pi.
OpenBuilds kontrol
Den samme udvikler af OpenBuilds CNC har også skabt denne gør-det-selv-venlige kontrolsoftware. Skabt af Peter Van Der Walt, grundlægger af LaserWeb. Det giver dig mulighed for at have værktøjer til denne applikation og fungerer med Linux, macOS og Windows. Det kan styre CNC-router og CNC-maskiner, arbejde med laser, plasma, vandstråleværktøj osv. Du skal også vide, at det er open source, gratis og med en intuitiv GUI.
GRBL stearinlys
GRBL Candle er en gratis software til styringen CNC til routere baseret på GRBL boards. Det er meget enkelt, og giver en god oplevelse. Praktisk for skabere og gør-det-selv-projekter på grund af dens tilgængelighed og enkelhed, hvilket gør den velegnet selv for begyndere. Den har dog også avancerede parametre, som du kan justere, hvis du vil. Den er kompatibel med Windows og Linux og er afhængig af Qt-biblioteket til fremviseren. Desværre understøtter den ikke akserotation og kompensation.
planet cnc
PlanetCNC er en anden fantastisk gratis CNC-routersoftware. og at du skal have en chauffør med et gyldigt kørekort. Denne software giver dig mulighed for at manipulere G-Code og tillade korrekt kontrol. Den har fantastisk fleksibilitet, kompatibel med Gerber-, DXF-, NC- og PLT/HPGL-formaterne. Den kan streame via USB og er kompatibel med Windows, macOS, Linux og også Raspberri Pi.
UCCNC
UCCNC er en 3D-fremviser i realtid og en meget kraftfuld controller som understøtter bevægelsescontrollere såsom UC400ETH, UC300ETH, UC300, UC100 og AXBB-E. Det fungerer ganske godt med maskiner med op til 6 akser, og det er meget effektivt og giver dig mulighed for at justere mange parametre. Det er kompatibelt med DXF-filer, det er betalt, og det er kompatibelt med Windows.
chilipeppr
ChiliPeppr er en kontrolsoftware til CNC webbrowser baseret, så du kan arbejde med G-koden fra forskellige systemer. Dette program er kompatibelt med TinyG, Lua og GRBL, det er nemt, og du behøver kun at installere driveren til den tilsluttede CNC-maskine. Det er gratis og open source.
OpenCNC Pilot
et andet projekt af gratis og open source. OpenCNCPilto Det er et styringsværktøj med mulighed for at arbejde med denne type maskine til flere opgaver, herunder PCB til elektroniksektoren. Den behøver ikke andet for at fungere, den er enkel, understøtter GRBL-firmware, TCP-forbindelse og er kompatibel med Windows.
FIRMWARE
GRBL forlængelse
GRBL er en firmware af open source til at styre plader Arduino UNO (ATmega328P). Denne firmware tillader USB-forbindelse og behøver ikke en parallelport som andre, så det er dens store fordel. Det er gratis og blev oprindeligt udviklet til CNC fræsning, selvom det nu kan bruges til andre maskiner. Den nuværende begrænsning er at styre op til 3 akser og ikke mere. Det er populært blandt producenter og kan fungere til Carbide 3D-maskiner, BobsCNC, OpenBuilds, Spark Concepts osv.
Marlin
Marlin er en berømt og open source CNC-firmware. De kan kontrollere en CNC-maskine (MPCnC-Mx) tilstrækkeligt og kan kompileres ved hjælp af Android IDE. Blandt funktionerne skiller det sig ud, at den understøtter Arduino Mega 2560 + Ramps v1.4 og Teensy, tillader dobbelt styring i X- og Y-akser for motorer, dobbelt endestop i XY, op til 32 mikrotrin, og tillader desuden styring af trinene pr. omdrejning af spindlerne på Z-aksen.
Mere information
- CNC-maskiner: guide til numerisk kontrol
- Hvordan en CNC-maskine fungerer og applikationer
- Alle typer CNC-maskiner efter brug og egenskaber
- CNC drejebænke typer og egenskaber
- Typer af CNC fræsemaskiner
- Typer af CNC-fræser og CNC-skæring
- Typer af lasergravering
- Andre CNC-maskiner: boring, Pick & Place, svejsning og mere
- Hvordan kan en CNC-maskine hjælpe i virksomheden
- Købsguide: Sådan vælger du den bedste CNC-maskine
- Vedligeholdelse af CNC maskiner
- Definitiv vejledning om plottere: hvad er en plotter, og hvad er den til
- De bedste CNC-maskiner til fritid og professionel brug
- De bedste printplottere
- De bedste skæreplottere
- De bedste forbrugsstoffer til pottemagere: patroner, papir, vinyl og reservedele