原型設計與 CNC 設計

如果沒有一些對它們進行編程所需的先前過程，CNC 機器將一事無成。我指的是 原型設計和CNC設計 確定您希望通過加工實現的目標。為此，通常使用 CAD/CAM 軟件來設計要製造或建模的內容，然後將模型傳遞給 CNC 機器的可理解代碼，以便它可以解釋必須進行的運動。

設計和計量階段

木雕Opt Lasers藍色激光數控機

至設計應用於數控機床，需要一系列階段和軟件：

計量工具：執行創建適當設計所需的整個測量過程。例如，如果您想創建一個電機齒輪，它必須具有相同的齒數、直徑等特性，才能正確配合和發揮作用。
計算機輔助設計軟件: 設計師將使用這些程序在計算機上繪製預期的現實作品，無論是 2D、2.5D 還是 3D。這三種設計的區別在於：
- 2D：二維（平面），例如金屬板的 CNC 切割。
- 2.5D：您使用兩個半維度，這表明您可以在 2D 中執行相同的操作，但您也可以使用層厚度。例如，激光雕刻。
- 3D：您使用三個維度，能夠創建具有體積的圖形。例如，轉動一塊時。
模擬軟件：有時當涉及到某些批量生產或關鍵部件時，通常會使用仿真軟件來確保結果是您想要的：
- 它可以是讀取生成的 G 代碼的軟件，可以預測加工過程中可能出現的問題，以便事先進行糾正。在這種情況下，模擬將在第 4 階段之後完成。
- 可以是機構的仿真軟件，也可以是零件的使用情況，看它們是否工作良好、運行過程中可能出現的故障、可靠性等。在這種情況下，模擬將在 CAM 之前完成（第 4 階段）。
凸輪軟件：由於這種類型的程序，用戶將能夠輕鬆地將 CAD 設計傳遞給 G代碼代碼 CNC 機器可以理解這一點，就像 3D 打印機一樣。另一方面，一些 CAM 軟件包還包括額外的工具來計算 CNC 機床上的進給和速度。此時應注意兩點：
- 凸輪是 3D 打印中切片機的 CNC “替代品” 或增材製造。這切片機他負責使用 3D CAD 設計並將其切片或分層，以便機器可以通過擠出機或樹脂的曝光來創建它。
- 在這種情況下，CAM 並非面向增材製造，而是面向 減材製造. 換句話說，不會添加層，而是從最初的一塊或塊中去除材料，直到獲得最終形狀。例如，想像一下 CNC 路由器加工一塊木頭來為一件家具製作裝飾品。在這種情況下，機器將使用合適的工具或刀具從方形木塊上雕刻出設計並消除不必要的部分。
控制軟件：它是一個集成到CNC機器本身的程序，因為上面是在用於設計的計算機中，它將負責讀取已傳遞給機器的G-Code文件並將其轉換為控制信號機器的電機進行必要的運動，以加工所描述的零件。
數控機床：它將負責處理該作品，以使結果與最初創建的設計相同。例如，如果您設計了一個徽標並想將其激光雕刻在一個板上，那麼激光頭將做出必要的動作以雕刻出準確的形狀。
QA：在某些情況下，特別是對於大批量生產，還需要額外的零件質量控制步驟，可以是自動的或手動的。在許多情況下，它是基於隨機選擇一個或一個批次並進行測試，看看它是否符合預期、標準等。

如您所見，兩者 3D打印機因為CNC機器有類似的過程。實際上， 3D 打印機可以被認為是用於增材製造的 CNC 機器.

免費和專有的 CNC 軟件

與 3D 打印機軟件一樣，對於 CNC 機器，您還可以找到 專有軟件和免費或開源軟件，通常是完全免費的。在這裡，您將能夠了解CNC設計中涉及的軟件類別以及一些推薦的程序。

有一些非常有趣的移動設備應用程序，比如這個適用於 Android 的 CNC 模擬器.

多合一軟件

一些沒有 CAD 軟件、CAM 軟件等， 軟件包已集成所有內容，所以你只需要使用一個程序。這有其優點和缺點，因為它更舒適，但與單獨存在的項目相比可能有局限性。

易軟件

Easel 是 Inventables 創建的一款軟件，是最完整和最推薦給初學者的 AIO 之一。 包括 CAD、CAM 和控制在一個包中. 因此，您將能夠創建設計，將它們轉換為 G 代碼並在您的 CNC 機器上運行它們。它是基於Web的，因此不需要安裝，並且可以兼容各種操作系統。至於價格，訂閱費用為每月 20 美元，或者您也可以支付年費並每月節省 7 歐元。

登錄

硬質合金創造

這個其他軟件也結合了 CAD、CAM 和 G-Code Sender 甚至具有模擬功能. 但是，僅允許使用 Carbide 3D CNC 進行控制。最重要的是，它允許您製作 2D、2.5D 和 3D 設計，並支持 DXF 和 STL 格式。另一方面，它是免費軟件，適用於 macOS 和 Windows。

下載

CAD/設計軟件

El CAD設計它可以使用幾種類型的知名程序來完成，特別是突出顯示：

V雕刻專業版

Vectric 創造了這個軟件 專業 V-Carve Pro 桌面，帶有模型庫，最多可運行 4 軸 CNC 機床，支持創建複雜的 2D、2.5D 和 3D 模型。該軟件適用於 macOS 和 Windows，並且不是免費的，因此您必須支付許可證才能使用它。

下載

卡維柯製造商

這個其他軟件是前一個軟件的直接競爭對手。 Carveco Maker 也是一個軟件 支持 2D 和 3D 設計的 CNC 用 CAD. 您可以選擇按月或按年訂閱，免費一個月。它支持位圖、PDF、JPEG、DWG、TIFF、DXF 格式，與其他 CAD 程序不同，它專為與 CNC 一起使用而設計。在這種情況下，適用於 macOS 和 Windows。

下載

自由卡

FreeCAD 需要很少的介紹，它是一個開源項目，完全免費設計 3D CAD. 有了它，您可以創建任何模型，就像在 Autodesk AutoCAD 中一樣，付費版本和專有代碼。

它使用簡單，界面直觀，工具豐富。這就是為什麼它是最常用的一種。 它基於 OpenCASCADE 並且是在 GNU GPL 許可下用 C++ 和 Python 編寫的。

下載

Inkscape中

Inkscape 是免費的矢量繪圖軟件。 它不是 CAD 軟件，但它在 CNC 社區中非常流行，用於 2D 建模。例如，用於CNC切割、標誌雕刻等。如果您想使用 CAM 流程，支持 ODF、DXF、SK1、PDF、EPS 和 Adobe PostScript 等格式導出。它還允許查看 G 代碼、編輯節點等。它適用於 Linux、Windows 和 macOS。

下載

歐特克AutoCAD

它是一個類似於 FreeCAD 的平台，但它是專有和付費軟件。您的許可證有 價格高，但它是專業級別最常用的程序之一. 使用此軟件，您將能夠創建 2D 和 3D CAD 設計、增加移動性、為材料添加大量紋理等。

它適用於 Microsoft Windows，其優點之一是兼容 DWF 文件，這是 Autodesk 公司自己開發的最廣泛和最廣泛的一種。

下載

Autodesk Fusion 360

Autodesk Fusion 360 它與 AutoCAD 有許多相似之處，但它基於雲平台，因此您可以在任何地方工作，並且始終擁有該軟件的最先進版本。在這種情況下，您還必須支付訂閱費用，這也不是很便宜。

下載

廷克卡德

TinkerCAD 是另一個 3D 建模程序， 可以在線使用，來自網絡瀏覽器，這極大地打開了在任何需要的地方使用它的可能性。自 2011 年以來，它一直在獲得用戶，並成為 3D 打印機用戶中非常受歡迎的平台（儘管它也可以用於 CNC），甚至在教育中心，因為它的學習曲線比 Autodesk 的簡單得多。

下載

SolidWorks的

來自其子公司 SolidWorks Corp. 的歐洲公司 Dassault Systèmes 開發了用於 2D 和 3D 建模的最佳和最專業的 CAD 軟件之一。 SolidWorks 可能是 Autodesk AutoCAD 的替代品，但它是 專為機械系統建模而設計. 它不是免費的，也不是開源的，而且僅適用於 Windows，但它擁有最大的市場份額，甚至超過了 Autodesk 軟件。

下載

克里奧

最後， Creo 是另一個最好的 CAD/CAM/CAE 軟件 對於 3D 設計，您可以找到。它是由 PTC 創建的軟件，可讓您快速、輕鬆地設計大量高質量產品。這一切都歸功於其旨在提高可用性和生產力的直觀界面。您可以開髮用於增材製造和減材製造以及模擬、衍生式設計等的零件。它是付費的、封閉源代碼的，並且僅適用於 Windows。

下載

CAM 軟件（CNC 的 G 代碼）

軟件方面 CAM，最好的程序 您可以在此階段的 CNC 加工中找到：

網狀凸輪

Mesh CAM 是由 GRZ Software 創建的付費軟件。這提供了一個解決方案來通過 DXF 和 STL 類型到 G 代碼的 2D/3D CAD 格式 （您甚至可以將 JPEG 圖像轉換為可加工的 3D 文件）以便可以由 CNC 機器進行處理。對於初學者來說，它可能是一個不錯的選擇，因為它會根據您選擇的質量自動調整參數，儘管這會留下較少的自由度。另一方面，您有兩個版本，一個用於正常付款，另一個 PRO 的許可證成本是其兩倍，但更完整（兩者都有 15 個免費試用天）。至於它的兼容性，它可以在 Windows 和 macOS 上運行。

下載

CAM 發明者

Inventor CAM 也是 Autodesk 創建的另一個流行的 CAM 軟件. 這能夠簡化設計，使其更易於加工。您可以使用用於切割、銑削和 2 至 5 軸機器的設計。它包含大量的功能，在工業領域非常專業和流行。此外，它還具有一些仿真實現，並預測零件加工過程中可能出現的問題。當然，它適用於 Windows 並且是付費的。

下載

Solid Edge的

西門子開發了 Solid Edge，這是業內另一個最流行的 2D 和 3D CAD/CAM 程序。它非常靈活，也很簡單。它的設計考慮了電子設備設計師，但它不能只創建這些類型的模型。和上一個一樣，它也有 模擬能力 並對 3D 零件和裝配體進行完整分析。它是付費的，也適用於 Windows。

下載

改變

CamBam 是 HexRay Ltd. 創建的另一款 CAM 軟件，並且 在數控機床用戶中非常受歡迎. 它的許可證是付費的，並且具有您在使用 CNC 機床時所期望的所有功能。不像Mesh CAM，這種情況下需要手動調整參數，所以不適合初學者。但是，它易於使用，學習曲線比 Mesh CAM 更好。此外，您可以為 macOS 和 Windows 下載它。

下載

電子相機

Estlcam 由一家德國工程集團於 2014 年創建。 這是一個簡單的程序，而且比其他程序便宜. 它將允許您在 2D 和 3D 中工作，從 CAD 設計中為 CNC 機器生成必要的代碼。鑑於其學習曲線，它非常適合使用 CNC 作為愛好的初學者和製造商。最大的問題是它僅適用於 Windows。

下載

開放構建 CAM

Openbuilds CAM 是那些尋求兼容的人的巨大希望 Linux、Windows、macOS 等，因為它是基於網絡的 CAM 軟件. 此外，它還包括可供下載和安裝的適用於 Linux、Windows 和 macOS 的 GRBL 驅動程序。您不僅不必安裝它，而且它也是免費的。由於這個完整的軟件，CNC 加工可以使用 G 代碼代碼來控制這些機器。另一方面，它得到了一個很棒的社區的支持，並提供了絕佳的體驗。不利的一點是它需要互聯網連接才能工作。

登錄

電子計算機輔助製造

雖然它還集成了 CAD 功能，但我已將其包含在 CAM 部分中。這個意大利原產的軟件是相當新的，所以它可能 在生產中使用不是很穩定 處於早期發展階段。然而，有趣的是它能夠導入 DXF 和 DWG 設計、生成 G 代碼、編輯 CAD、模擬 CNC 刀具通道、自定義 G 代碼、集成計算器、時間線等。僅適用於 Windows。

下載

模擬軟件

除了實現 CNC 仿真功能的 CAM 程序外，我們還 我建議您使用其他特定的模擬器:

數控模擬器專業版

這是一個很棒的模擬軟件 令人驚嘆的 3D 可視化. 該程序自 2001 年以來非常受歡迎，因為它功能強大，支持不同類型的 CNC 機床（車床、銑床、切割……）和工藝（3D 打印、激光切割……）。它還允許您編輯 G 代碼，而不僅僅是模擬它。至於它的許可證，它是付費的（有 30 天的免費試用期）並且可用於 Windows。

下載

G 嚮導編輯器

該模擬軟件免費使用 30 天，可在 macOS 和 Windows 上使用。它允許編輯和模擬設計的 G 代碼，以便能夠在必要時對其進行驗證和修改。該軟件因其易用性和專業性而適合初學者，因為它已經 用於 Telsa 等公司以及 NASA等等。

下載/訪問

迷彩

一個非常用戶友好的模擬器，完全免費。 非常適合製造商和 DIY 愛好者. 它可以在 Windows、macOS 和 Linux 上運行，使其成為一個跨平台的仿真解決方案。在 3D 環境中最多支持 3 個軸，具有針對特定工作的特殊功能，甚至針對 PCB。

下載

NC Viewer

NC Viewer 是一個基於網絡的 CNC 模擬器，因此您無需安裝任何東西。它沒有其他模擬器那麼多的功能，但它可以 足以驗證和可視化 G 代碼. 相反，它必須有互聯網連接才能工作，儘管它可以在多個設備和操作系統上完成。免費。

登錄

尤里卡 G 代碼

這個模擬器的優點是它可以與 任意數量的軸和所有工具更換. 它由意大利公司 Roboris 開發，是您可以使用的最強大的產品之一。它甚至允許您使用一個模塊來使用人工智能優化 G 代碼。它具有付費許可證，可用於 Windows。

下載

用於 CNC 和專有的免費控制軟件

關於最後一個軟件階段，即為 CNC 執行任務的控制階段， 最優秀的節目 聲音：

在這種情況下，正如我們之前區分特定的 CAD 或 CAM 軟件以及多合一軟件一樣，在控制中也可以做出類似的區別： 用於 CNC 的多合一、獨立 G 代碼發送器軟件和固件.

多合一控制

馬赫

3 馬赫和 4 馬赫 是兩個非常流行的 Windows 控制軟件（具有付費許可證，具有更便宜的 Hobby 版本和用於工業用途的昂貴版本）。它們允許通過圖形界面控制 CNC 機床的運動。此外，您將能夠使用名為 LazyCAM 的插件將 DXF、BMP、JPG 和 HPGL 轉換為 G-Code。它可以通過並行端口、以太網和 USB 連接到機器，但不是實時的。

下載

數控系統

LinuxCNC 是基於 Linux 平台的免費開源許可開發的控制軟件。. 它是完全免費的，允許您同時控制多達 9 個軸，具有 USB 兼容性，雖然速度有點慢，並且還與以太網和並行端口兼容。這個驅動的要求很低，你甚至可以在樹莓派 4 及更高版本上使用它。另一方面，它具有直觀的圖形界面，並具有大量控制動作的功能。它可以定制，並且擁有龐大的在線社區。

下載

渦輪數控

TurboCNC 是由 Dak Engineering 開發的軟件。這很好，在這種情況下 適用於 MS-DOS 操作系統. 它有一個活躍的用戶社區，可以同時控制多達 8 個軸。它有一個內置的代碼編輯器，並且有很多功能。

下載

希克斯數控

HeeksCNC 是免費的開源軟件, 並且專為類 Unix 系統設計，例如 macOS 和 Linux，儘管它也與 Windows 兼容。它還需要安裝其他軟件包，例如 HeeksCAD、OpenCASCADE 或 OCE（OpenCASCADE 社區版）和 wxWidgets。該軟件相當齊全，包括CAD、CAM、控制等功能。

下載

獨立的 G 代碼發送器

通用 G 代碼發送器 (UGS)

通用 Gcode 發送器 (UGS) 是另一種流行的免費和開源 CNC 控制軟件。由於其大量的功能和易用性，它變得非常受歡迎。它非常友好，因此對於初學者來說是一個不錯的選擇。它允許操縱 G 代碼並單獨控制軸，例如僅控制 Z，而無需控制 XY。它包含在一個 JAR (Java) 可執行文件中，因此它可以在 Linux、MacOS、Windows 甚至像 Raspberry Pi 這樣的 SBC 板上運行。

下載

OpenBuilds 控制

OpenBuilds CNC 的同一位開發人員也創建了這款適合 DIY 的控制軟件。由 LaserWeb 創始人 Peter Van Der Walt 創建。它將允許您擁有適用於該應用程序的工具，並且 適用於 Linux、macOS 和 Windows. 它可以控制CNC路由器和CNC機器，與激光、等離子、水刀等工具一起工作。您還應該知道它是開源的、免費的並且具有直觀的 GUI。

下載

GRBL 蠟燭

GRBL Candle 是一款免費的控制軟件 基於 GRBL 板的路由器 CNC. 它非常簡單，並提供了良好的體驗。由於其可訪問性和簡單性，對於製造商和 DIY 項目非常實用，甚至適合初學者。但是，它還具有高級參數，您可以根據需要進行調整。它與 Windows 和 Linux 兼容，並依賴於查看器的 Qt 庫。不幸的是，它不支持軸旋轉和補償。

下載

行星數控

PlanetCNC 是另一個很棒的免費 CNC 路由器軟件。 並且您需要有一個持有有效駕照的司機。該軟件允許您操作 G 代碼，並允許進行適當的控制。它具有出色的靈活性，與 Gerber、DXF、NC 和 PLT/HPGL 格式兼容。它可以通過 USB 進行流式傳輸，並且與 Windows、macOS、Linux 以及 Raspberri Pi 兼容。

下載

UCNC

UCNC 是一個實時 3D 查看器和非常強大的控制器 支持UC400ETH、UC300ETH、UC300、UC100、AXBB-E等運動控制器。它適用於最多 6 軸的機器，並且非常高效，允許您調整許多參數。它與 DXF 文件兼容，它是付費的，並且與 Windows 兼容。

下載

辣椒醬

ChiliPeppr 是 CNC 的控制軟件 基於網絡瀏覽器，因此您可以使用來自不同系統的 G 代碼。該程序兼容 TinyG、Lua 和 GRBL，操作簡單，只需安裝連接的 CNC 機床的驅動程序。它是免費的，並且是開源的。

下載

OpenCNC 試點

的另一個項目 免費和開源。 OpenCNCPilto 它是一種控制工具，可以使用這種類型的機器完成多項任務，包括用於電子行業的 PCB。它不需要任何其他操作，操作簡單，支持GRBL固件，TCP連接，兼容Windows。

下載

固件

GRBL

GRBL 是一個固件 控制板的開源 Arduino UNO （ATmega328P）。這個固件允許USB連接，不需要像其他的並口，所以這是它的一大優勢。它是免費的，最初是為 CNC 銑削開發的，但現在可以用於其他機器。當前的限制是最多控制 3 個軸，僅此而已。它受到製造商的歡迎，可用於 Carbide 3D 機器、BobsCNC、OpenBuilds、Spark Concepts 等。

下載

馬林

Marlin 是一個著名的開源 CNC 固件。 它們可以充分控制 CNC 機床 (MPCnC-Mx)，並且可以使用 Android IDE 進行編譯。其中突出的特點是它支持 Arduino Mega 2560 + Ramps v1.4 和 Teensy，允許電機的 X 和 Y 軸雙重控制，XY 中的雙重限位開關，最多 32 微步，並且還允許控制每步Z軸上的主軸轉速。

下載