Программы для 3д моделирования для чпу станков по дереву
Программы для ЧПУ устройств. Виды CAM, CAD. Системы ЧПУ. Различие управляющих программ для ЧПУ. Совместимость управляющих программ и систем ЧПУ.
- Особенности
- Виды программного обеспечения для ЧПУ устройств
- Технологический цикл
- Хоббийные станки и ПО для них
- ArtCAM
- Mach3, VriCNC
- LinuxCNC
- Заключение
Отличительной особенностью современных программ для управления оборудованием с ЧПУ является его упрощение и внедрение ориентированных на удобство работы интерфейсов. Процесс работы станка отодвигается на второй план. На первое место выходит CAD моделирование и HMI (human interface – человеческое лицо станка).
Особенности
Первые программно-управляемые системы начали внедряться в СССР во время второй мировой войны. Этими устройствами были шифровальные аппараты. Их незатейливое устройство позволяло пользоваться ими операторам с невысокой квалификацией. Большое количество механических деталей этих аппаратов снижало их надежность, поэтому следующим этапом развития систем число-программного управления стали полностью электронные устройства.
Самым большим тормозом внедрения первых электронных систем ЧПУ была сложность восприятия программирования техническим персоналом. Не имея возможности вмешиваться в процесс управления из-за несовершенства оборудования, операторы тяжело воспринимали навыки работы с ним. В СНГ такая ситуация сохранялась до конца прошлого века. Обусловлена она была отсутствием компьютерной грамотности у населения из-за слабого распространения персональных компьютеров.
В настоящее время СНГ активно догоняет западные страны в развитии и внедрении ПО для управления станками с ЧПУ. Отечественные производители разработали собственные аппаратные платформы и CAD системы. Очень активно развивается малое ЧПУ станкостроение в Украине и Белоруссии.
Виды программного обеспечения для ЧПУ устройств
Для современного оборудования характерна глубокая автоматизация всех процессов с минимизацией человеческого труда. Это стало возможно благодаря созданию программных комплексов компьютерного моделирования. Автоматизация проектирования состоит из трех основных этапов:
- разработка проекта в CAD системе;
- формирование программы в POST – процессоре для управления станком ЧПУ;
- передача программы в блок управления и ее исполнение.
Процесс разработки нового поколения автомобиля и запуск его производства в середине прошлого столетия занимал целое десятилетие. Благодаря появлению специализированного ПО для программирования станков с ЧПУ, этот процесс сократился в десятки раз.
Интересно! До появления современных CAD платформ, таких как AUTOCAD, CATIA, SolidWorks, Inventor, инженеры прописывали технологические программы вручную. Десятки тысяч строк кода занимали огромный объем на бумажных носителях информации. Одна программа в 100 килобайт загружалась с них по 30 минут.
Технологический цикл
Расчет траектории движения инструмента, или другого исполнительного органа станка, занимает большое количество времени. Формирование управляющего кода из G-команд без специализированного ПО и шаблонов для ЧПУ станка – очень трудоемкий процесс.
Технологический цикл удлиняется из-за необходимости содержать большой штат технологов, которые являются промежуточным звеном между конструктором и станочником. Программы CAD позволили автоматизировать рутинный процесс оцифровки технологических процессов и формировать пакет управляющих программ прямо из чертежа. Специальный модуль CAM, который индивидуален у каждого производителя, формирует файл для выдачи его на станок.
Следующим этапом является исполнение программы управления станком ЧПУ. Каждый производитель процессорной стойки, будь это Siemens, Fanuk, Mazak или Ижмаш, старается адаптировать ее под конкретное применение. Это явление породило несовместимость кодировки команд управления разнотипным оборудованием.
Чтобы сделать ПО для конкретного станка с ЧПУ универсальным, в него включаются библиотеки POST-процессоров, которые содержат конвертеры технологии. Они позволяют трансформировать управляющую программу на стойку ЧПУ любого производителя.
Хоббийные станки и ПО для них
Наиболее интересны для применения программы управления хоббийными станками. Все, рассмотренное выше ПО, является промышленным. Оно стоит очень дорого, сложно в освоении, доступно лишь в демонстрационном виде или с усеченными возможностями.
Другая ситуация с особым классом ПО для хоббийного ЧПУ станка. На рынке представлены системы небольшой стоимости и несколько FreeWare программ, которые позволяют построить полнофункциональный фрезерный, токарный, лазерный или 3D станок. Самые распространенные из них:
ArtCAM
это недорогой аналог AutoCAD с возможностью адаптировать программы под разнообразные виды станков: фрезерный и токарный обрабатывающий центр, лазерный гравер, плотер, матричный гравер по камню, 3D-принтер пластмасс. Под этот CAD написано множество POST – процессоров, что позволяет использовать для большинства современных станков. Вот краткий список производителей, которых он поддерживает:
- Purelogic;
- Roland;
- Siemens;
- Hidenhine;
- Fanuk.
Mach3, VriCNC
CAM модули с возможностью непосредственного управления станком без стойки ЧПУ. Это дает возможность создавать очень дешевые станки на базе шаговых двигателей без обратной связи.
LinuxCNC
Свободно распространяемая система CAD/CAM моделирования. Так как она основана на платформе Linux, то имеет проблемы совместимости с оборудованием, сложна в освоении.
Заключение
В настоящее время наиболее популярным является сочетание программ ArtCAM в качестве CAD и Mach3 в качестве CAM. Позволяет обеспечить канал управления с большинством серийных хоббийных станков.
Самый известный производитель такого оборудования компания Purelogic является официальным дилером этого программного обеспечения на территории России.
Существует тенденция полного перехода небольших производств на оборудование под управлением ArtCAM/Mach3. Это позволяет резко снизить затраты на обучение персонала и обслуживание оборудования.
В мире имеется много программного обеспечения для 3D-моделирования. Суметь разобраться во всем этом разнообразии непросто, поэтому мы сделали обзор, посвященный бесплатному программному обеспечению, предназначенному для 3D-моделирования.
Blender
Blender это одна из популярнейших программ для работы с 3D-объектами на базе открытого программного обеспечения. Программа поддерживается популярными OS. Blender обладает всеми базовыми инструментами, применяемыми в других профессиональных редакторах. В распоряжении программы имеются и базовые объекты такие, как кубы, кольца, цилиндры и т.д. Также Вы можете улучшить программу, расширив ее функционал различными плагинами. Данное программное обеспечение постоянно обновляется.
Google SketchUp
Google SketchUp - бесплатное программное обеспечение, позволяющее освоиться даже новичкам. У программы помимо бесплатной существует и платная версия. В платной доступен более широкий функционал, а также экспорт в CAD форматы.
MeshLab
MeshLab - популярный продукт, получивший основное применение в технических областях и обработке данных. Основное назначение - обработка типичных неструктурированных 3D-моделей, которые были получены во время 3D-сканирования. Программа отлично подойдет для редактирования, восстановления, проверки и визуализации, а также конвертирования моделей.
Autodesk 123D
Главной особенностью данной программы является интуитивно-понятный интерфейс, позволяющий пользователю, обладающему лишь минимальными навыками работы с 3D-моделированием освоить программу. В Autodesk 123D вы сможете воссоздавать 3D-объекты, применяя базовые формы и их модификации. Кроме того, Autodesk 123D имеет уже готовые объекты для редактирования.
Autodesk 123 Design имеет совместимость с другими продуктами 123 серии от Autodesk , а также поддерживается на операционных системах Windows , Mac OS и iOS
BRL-CAD
BRL-CAD - кроссплатформенное программное обеспечение для 3D-моделирования, включающее геометрический редактор, возможность проведения параллельной трассировки лучей, рендеринга и многое другое. BRL-CAD поддерживается популярными операционными системами: Linux , Windows , Mac OS, BSD, Solaris , Irix .
K-3D
K-3D - программа для работы с 3D-изображениями, позволяющая редактировать, создавать их с нуля при помощи базовых геометрических фигур. Поддерживаемые форматы файлов: . obj , . gts , . raw , . jpeg , . png , . tiff . Возможно подключений различных плагинов для расширения функционала.
MakeHuman
Данное программное обеспечение применяется в 3D-моделировании для быстрого создания моделей людей. Программа постоянно обновляется и улучшается. Процесс работы начинается с создания 3D-модели на базе шаблона, получаемого при начале работы с программой. Готовая модель может быть экспортирована в . obj , . mhx , . bhv , . dae .
OpenSCAD
Программное обеспечение, применяемое при разработке твердых моделей в CAD системах. Программа доступна для UNIX систем, Windows , MacOS X. Openscad позволяет дизайнеру получить полный доступ к процессу моделирования, гибко настраивая необходимые опции. Программа имеет 2 режима моделирования: конструктивная стереометрия, а также метод формирования объекта при помощи 2D-контура. OpenSCAD поддерживает такие форматы, как: . dxf , . stl , . off .
Sculptris
Sculptris - несложная программа, предназначенная для 3D-моделирования и основана на принципе лепки. При помощи виртуальных кистей и профилей, вы исполните роль скульптора. Также возможно настраивание характера каждой кисти, дающей огромные возможности дизайнеру. Sculptris имеет возможность работы с файлами формата . obj
TinkerCAD
TinkerCAD - программа, интересная тем, что не требует дополнительных инструментов, кроме веб-браузера . С помощью данной программы можно создавать 3D-объекты, а затем отправлять их на сервер или компьютер файлами в формате . stl . Программа бесплатна для некоммерческого использования.
Wings3D
Бесплатное OpenSource программное обеспечение, помогающее в создании и текстурировании моделей с небольшим количеством полигонов. Важным качеством данной программы является поддержка . stl , . obj , .3ds и других популярных форматов. Другими важными особенностями являются: поддержка контекстного меню, горячие клавиши и настраиваемый интерфейс.
Системы автоматизированного проектирования САПР в инженерии стали стремительно развиваться в конце прошлого столетия. На смену человеку пришли программы с практически неограниченными возможностями в создании 3D-моделей прототипов и деталей. Компьютеризированная подготовка производства – CAM System, заняла ведущее место в проектировании и наряду с системой CAD облегчила программирование станков с ЧПУ, повысила производство.
CAM System для станков с CNC
На современном оборудовании с системами ЧПУ, которые называют Computer numerical control (CNC), можно программировать и модифицировать установленное ПО. Это происходит благодаря современному микропроцессору:
- микроконтроллер;
- компьютер на базе микропроцессора;
- контроллер с программируемой логической матрицей.
CAM-системы (англ. Computer-aided manufacturing) используются для прописывания алгоритма действий станков с ЧПУ. Это прикладное программное обеспечение для компьютеризированной подготовки реализации производства и инженерно-технических расчетных проектов.
Информация: CAM System помогают разрабатывать технологические этапы, быстро настраивают программы для станков с CNC, моделируют процессы обработки заготовок и многое другое.
CAM-системы выполняют задачи на основе трехмерного образца, который создается в CAD (англ. Computer-aided design). Под термином понимают программы с комплектом модулей для детальной 3D-графики. Часто c помощью CAD получают полный пакет проектно-конструкторской документации.
Автоматизация процесса проектирования CAD/CAM System существенно ускорила производство новых моделей изделий, упростив процесс реального тестирования виртуальным, но не менее точным.
Принцип работы CAD/CAM программ для ЧПУ
В основу создания УП для станка ложится проект 3D-модели изделия из CAD системы. Иногда достаточно чертежей, эскизов и подробного описания процесса. Конечный этап программирования – ввод в станок параметров детали и настроек обработки, информации о траекториях движения заготовки и режущего элемента наряду с командами для движущих систем оборудования.
В современном проектировании CAM System чаще используются для синтеза УП и построения модели производственного процесса.
Сноска: наличие постпроцессора, специального программного модуля, обеспечивает формирование файла УП CAM-системой под конкретный станочный комплекс.
Шаги при производстве детали на станке с CNC:
- Формирование трехмерной модели изделия по чертежу или эскизу. Данные о траектории заготовки, координатах и прочее программа записывает в промежуточный файл.
- Создание УП на базе модели 3D с помощью постпроцессора, который преобразует промежуточный файл в файл для определенного типа станка.
- Загрузка программы в агрегат с CNC через кабель от специального разъема на корпусе агрегата или на пульте ЧПУ к COM-порту компьютера.
- Закрепление детали и выполнение операций, заложенных в оборудование.
- Контроль параметров готового изделия.
Лучшие CAM программы для CNC
PowerMILL
PowerMILL – среди ПО для фрезерных станков с трех и пятиосевой обработкой самая профессиональная. Дополнительно способна писать управляющую программу для поворотной оси.
- создание УП, при которых траектория рабочего органа проходит плавные кривые без заостренных углов, что бережет станок от перегрузки;
- полная 5-осевая обработка изделия в разных вариантах;
- объемная визуализация всего технологического процесса;
- учет изменений заготовки при обработке во избежание зарезов и столкновений патрона шпинделя, хвостовика инструмента и других элементов;
- автоматическое определение плоскостей и отверстий при 2.5D обработке с изменением стратегий на более эффективные;
- точная подводка траектории с ручными правками и контроль в любой точке перехода, отвода или продления.
SolidWorks
SolidWorks — пакет программ для автоматизации и конструкторско-технологической подготовки 3D-деталей от компании Dassult Systems.
Примечание: ПО известно на рынке, к нему активно пишутся продукты других разработчиков.
В SolidWorks два режима работы с объектами:
- Автоматический – образ создается по введенным параметрам, что ускоряет проектирование.
- Интерактивный – на базе ребер, граней и эскизов определяются любые элементы, а также создаются параметрические, способные обновляться при внесении изменений в начальные настройки заготовки.
Mastercam
Mastercam – программный комплект CAM-систем по созданию 2D- и 3D-моделей для производства на станках с CNC.
- использование алгоритма Dynamic Motion повышает производительность и скорость программирования.
- быстрая обработка и идеальная поверхность обеспечивается технологией Accelerated Finishing и Equal Scallop при работе с наклонными и изогнутыми элементами.
- доступный для восприятия Port Expert создает многоосевые траектории в сложных формах и отверстиях.
- эффективные инструменты многоосевой обработки для сглаживания кромок и удаление гребешков.
Autodesk ArtCAM
Autodesk ArtCAM – программа для проектирования 2D- и 3D-моделей, создания чертежей с нуля, пространственной механообработки, что позволяет автоматически подбирать модули из плоского эскиза и создавать готовую деталь. Особенно хороша в работе с фрезерными станками, но адаптирована к любому типу станочного оборудования с CNC.
Интерфейс программы интуитивно понятный и не вызывает сложностей при проектировании, библиотека инструментов для создания модели лидирует в своем классе.
Бесплатные Cam программы для ЧПУ
Fusion 360
Fusion 360 – пакет CAM, CAD и CAE с поддержкой станков до 5 осей, где можно создавать чертежи либо экспортировать файлы из AutoCAD, генерировать готовые модели изделий, наиболее подходящие под заданные параметры, и тестировать проект на начальных стадиях. Арсенал конструкторских решений существенно ускоряет разработку.
DeskProto
DeskProto – CAM-система автоподборки УП для обработки сложных изделий на токарных и фрезерных станках с CNC. Трехмерная модель заготовки экспортируется из любого 3D-редактора в виде файла STL, а чертеж 2D-формата – как файл DXF.
- генерация готовой УП для поворотной оси;
- создание программы для переворачиваемой детали;
- импорт и взаимодействие с 3D-объектом;
- построение процесса технологической обработки;
- наглядный просмотр проекта;
- настройка постпроцессора под характеристики станка.
FreeMILL
FreeMILL – бесплатный модуль CAM по написанию G-кода для фрезерных агрегатов с CNC от компании Mecsoft.
- строить траектории в пространстве для перемещения рабочего инструмента;
- проводить пробное тестирование траектории;
- создавать полный проект обработки детали;
- писать G-коды для конкретного типа станочного оборудования.
Примечание: ПО абсолютно бесплатное, нет ограничений ни по времени, ни по количеству строчек кода.
HeeksCNC
HeeksCNC – CAD/CAM система с открытым исходным кодом, который можно поменять на удобный для компании.
Примечание: NC-code настраивается редактированием файлов, заданных на Python.
- создание твердотельных моделей выдавливанием образца или элементов по сечениям твердых тел;
- изменение моделей миксованием или с включением логических операций;
- сохранение конструкции заготовки в файлах IGES, STEP и STL;
- проведение разных по сложности операций технологического процесса;
- изменение макета в G-Code;
- постпроцессор с редактируемыми файлами сценариев для различных станков с CNC.
Бесплатные Cam программы для ЧПУ на русском языке
Сразу стоит отметить, что бесплатных CAM System на русском языке нет, можно поискать русификаторы. У популярных систем с англоязычным интерфейсом есть инструкции на русском языке, помогающие разобраться в проектировании и создании УП. Для рискованных людей в интернете масса взломанных программ, но надеяться на отличную работу системы опасно – весь проект может пострадать.
Интересное решение предлагает российская компания – система SprutCAM с бесплатным 30-дневным пробным периодом. Это ПО способно рассчитывать траекторию с учетом расположения заготовки на станке, чтобы предусмотреть столкновение движущихся элементов, визуализировать обработку изделия.
SprutCAM рассчитывает траекторию заготовки с учетом результата предыдущей операции, а это означает:
- контроль столкновений;
- видимый оператору результат после каждой операции;
- сокращение рабочих ходов при создании управляющей программы.
Информация: набор инструментов и функций SprutCAM позволяет внедрять систему при изготовлении литейных форм, пресс-заготовок, шаблонов, эскизов, прототипных деталей, гравировки и других макетов.
Лучшие CAD программы для CNC
3D Max
3D Max считается софтом архитекторов и дизайнеров, но современные версии способны выходить за границы обыденности и выполнять огромное количество функций.
3D Max при моделировании объемного элемента использует работу с сеткой. Набор инструментов в программе необычайно расширенный, поэтому создать можно любой элемент, независимо от сложности конструкции. САD хорошо показала себя в работе с другим ПО по NURBS-моделированию.
AutoCAD
AutoCAD – система для создания 2D- и 3D-графических проектов и чертежей разной сложности – от сборочного до детального. После модели интегрируются в CAM-системы для создания УП.
Rhinoceros 3D
Rhinoceros 3D – программа для трехмерного NURBS-моделирования с возможностями редактирования, конструирования, анализа и документации. Включена функция анимации и визуализации объекта. Подходит для создания декоративных элементов высокой сложности.
Приведенные в перечне CAM и CAD-системы изучены производителями и успешно используются при настройке оборудования на предприятиях. Востребованное ПО стоит несколько тысяч долларов, поэтому всегда нужно учитывать возможность его приобретения и поддержания новых версий. При выборе CAM/CAD System стоит также обратить внимание, как функционирует служба поддержки разработчиками в вашей стране и приходят ли бесплатные или недорогие обновления.
Главная ценность ЧПУ-станков заключается в программах, которыми они управляются. В этой статье будут рассмотрены наиболее популярные программы для разных видов ЧПУ-станков и описаны их преимущества.
Что такое программное обеспечение для станков с ЧПУ и для чего нужно?
Производительность одного станка с числовым программным управлением сопоставима с производительностью в среднем пяти аналогичных устройств без ЧПУ. Точность обработки деталей становится беспрецедентно высокой, а от контролирующего станок оператора требуется лишь минимум усилий. Этих преимуществ удается достичь благодаря правильно подобранному и тщательно составленному программному обеспечению. Без него ЧПУ-станок не обладает практически никакой ценностью.
Как правило, программный пакет для станка содержит в себе CAD-программы и CAM-программы. Аббревиатура CAD расшифровывается как computer-aided design, что переводится с английского как «система автоматизированной разработки». Такие программы позволяют создавать трехмерные объекты, отталкиваясь от неких исходных величин, а потом, при необходимости, редактировать эти объекты. Аббревиатура CAM расшифровывается как computer-aided manufacturing, что означает «система автоматизированного производства». Такие программы работают с объектами, заранее созданными в CAD. CAM-софт конвертирует написанные человеком цифровые объекты в команды формата G-code и направляет их станку. Термином G-code обозначаются управляющие команды для ЧПУ-станков.
Не все CAM-программы «общаются» со станком напрямую. Иногда для конвертации кода применяются дополнительные программы-процессоры.
В зависимости от поставленных задач программное управление станка бывает контурным либо дискретным. Контурное задействуют для токарных и фрезерных установок, оно предусматривает сложную обработку заготовок. Дискретного управления достаточно для наиболее базовых функций и работы с объектами простой формы.
Какие есть программы для написания управляющих программ для станков с ЧПУ?
В этом разделе и ниже в этой статье приводятся наиболее функциональные и востребованные программы. На самом деле разнообразие отраслевого софта намного шире — но не все разработки пользуются одинаковой популярностью на производстве.
Fusion 360
Этим комплексом пользуются для создания программ для 3D-принтеров, а также ЧПУ-станков с поддержкой максимум пяти осей. Чертежи объектов можно создавать непосредственно внутри программы, плюс предусмотрена опция импорта и экспорта AutoCAD-файлов. Эта программа совмещает в себе возможности CAD, CAM и CAE. CAE расшифровывается как computer-aided engineering и переводится как «система автоматизированного проектирования и конструирования». В Fusion 360 содержится обширная библиотека готовых конструкторских решений, которые можно задействовать для разработки нового проекта. Тестирование объектов доступно уже на самых ранних стадиях работы над ними.
Одной из наиболее полезных функций Fusion 360 является генеративный дизайн: программа сама создает десятки моделей, сопоставляет их по значимым параметрам и отбирает те, что наилучшим образом соответствуют поставленной задаче.
MecSoft Corporation
Этот бренд специализируется на создании CAM-программ для среднего и малого бизнеса. В линейку его продукции входят такие хорошо известные профессионалам наименования, как AlibreCAM (ее интерфейс изображен на фото), VisualCAM для SOLIDWORKS, RhinoCAM, VisualCAD/CAM. Все они характеризуются высокой производительностью, простотой применения и доступной стоимостью. Они предлагают разнообразные решения для производства на заказ, выполняют быстрое прототипирование. Наибольшим спросом продукция MecSoft Corporation пользуется в образовательной, автомобилестроительной, деревообрабатывающей и аэрокосмической отраслях, а также для производства оснастки и инструментов.
Лучшие платные управляющие программы для станков с ЧПУ
Платные версии программного обеспечения существенно отличаются по своей стоимости и функционалу, поэтому при выборе лучше ориентироваться на те программы, что предлагают бесплатный 30-дневный период. По статистике, почти никому не удается с первого раза выбрать оптимальный продукт: в среднем каждый пользователь пробует 3 программы, прежде чем определится с выбором и купит наилучшую.
Практически любые распространенные программы сегодня можно найти на русском. В тех случаях, когда официальный производитель не предлагает русифицированной версии, в пользовательских сообществах можно найти инструкции, выполненные самими пользователями.
Программы для управления фрезерного станка с ЧПУ по дереву с компьютера
VCarve
Эта программа поддерживает файлы форматов SKP, OBJ, STL и прочих. В ней исключительно удобно выполнять чертежи с нуля и редактировать их. В VCarve можно импортировать несколько 3D-моделей Vectric Clip Art (V3M), чтобы провести расширенную 3D-сборку. В ней предусмотрен инструментарий для дизайна в 2D, расчета траектории движений шпинделя в 2D и 2.5D, опции импорта и инструментальной обработки одной 3D-модели. Траектории инструментов в 2D и 2.5D можно проектировать на 3D-поверхность. Перед запуском объекта на производство предлагается в виртуальном пространстве изучить траектории движения всех инструментов — это дает исчерпывающее представление о том, каким получится готовый продукт. Для разных типов операций предлагаются обширные возможности настройки и контроля.
Vectric / Aspire
В этой программе предусмотрены инструменты для проектирования и расчета траекторий в 2D и 2.5D. Проектирование производится для операций профилирования, сверления, фрезеровки углублений, декоративного текстурирования. Инструментарий для дизайна в 3D позволит с нуля создавать объемные модели рельефа, а также подвергать их разнообразным стратегиям обработки в 3D. В программу можно импортировать файлы 2D и 3D из другого софта и редактировать их.
Софт для токарных станков с CNC по металлу
Простая и удобная программа Cut3D совместима с моделями, разработанными в графических редакторах 3D Studio, Rhino3D, AutoCAD, а также с объектами, полученными в ходе сенсорного либо лазерного сканирования. Интуитивно понятный интерфейс дает оператору пошаговую инструкцию к процессу загрузки, заданию габаритов, предварительному просмотру результатов и сохранению ЧПУ-кода.
Если 3D-модель чересчур велика для обработки на станке, программа допускает ее разделение на отдельные части, соответствующие толщине материала и длине резака.
ПО для плоской резки
Для этой задачи оптимальна программа ArtCAM. Она была выпущена в 2003 году, а с течением времени не просто не утратила популярности, но, наоборот, приобрела многочисленных новых приверженцев. ArtCAM допускает работу как в 2D, так и в 3D. Заранее подготовленные модели можно сохранять и интегрировать в сборку. Также предусмотрена возможность импорта моделей, созданных в других программах. Выбирать и выделять рабочую область очень удобно с помощью инструмента «волшебная палочка».
Пользователи ценят ArtCAM за встроенную оптимизацию подач, а также возможность переместить, повернуть или скопировать траекторию движения. Также этот софт способствует сокращению времени обработки команд на оборудовании для работы с деревом и металлом.
В качестве альтернатив ArtCAM можно предложить Mach3, Vectric 2dcut, VSIO-2007. Из этого списка особенно выделяется Mach3, так как эта программа совместима с операционной системой Windows.
Лучшие бесплатные программы для ЧПУ
Бесплатный софт иногда ничем не уступает платному. Более того, многие производители платного софта предлагают бесплатные тестовые периоды, на протяжении которых вы сможете протестировать весь функционал программы, не потратив ни копейки. По истечении тестового периода можно приобрести полную платную версию софта.
DeskProto
Это CAM-программа с базовым функционалом, где можно выполнять векторную обработку AI, EPS или DXF. DeskProto успешно обрабатывает STL-геометрию и растровые изображения форматов TIF, GIF, JGP, PNG, BMP. Эта программа профилирует траектории, основываясь на векторных данных с высотой свободного перемещения и глубиной обработки. Пользователь может устанавливать расстояния между траекториями и значения шагов вдоль траекторий. В программе удобно создавать трехмерные рельефы на основе растровых данных, а также масштабировать, зеркалировать и вращать CAD-модели. В DeskProto встроены опции определения и выбора резцов, регулирования скорости шпинделя и скорости подачи. К программе прилагается постпроцессор.
Бесплатная версия DeskProto разрешает создавать проекты с лимитированными параметрами — то есть с единственной операцией и единственной деталью. Однако ограничений по сложности файла или по габаритам нет, поэтому для большинства операторов это приемлемо.
Достойной альтернативой DeskProto станет Autodesk:
Программы для деревообрабатывающих станков с ЧПУ
Уже упоминавшаяся выше корпорация Mecsoft выпустила программу FreeMILL, которая распространяется бесплатно. Она является CAM-модулем по написанию G-code для фрезеровочных ЧПУ-станков. В ней можно создавать траекторию перемещения инструмента по набору параллельных плоскостей, выбирать между черновыми или чистовыми траекториями, резать или моделировать материал траекторий, писать G-code для конкретного станка.
У FreeMILL нет никаких лимитов на использование — ни по строкам кода, ни по количеству сохранений, ни по времени или числу попыток.
Программы для токарных станков с ЧПУ по металлу
Estlcam ценят в первую очередь за то, что она успешно функционирует на далеко не новых, маломощных компьютерах. Даже «антикварная» операционная система Windows XP не станет для нее помехой. Официально эта CAM-программа платная, однако в ее бесплатной версии тоже получается замечательно работать. С этим софтом легко разберутся даже новички, так как интерфейс у него предельно понятный. Estlcam позволяет не только создавать и редактировать различные форматы файлов, но также и переносить в G-code данные 2.5 и 3D CAD. В этой программе можно переключаться из метрических измерений в английские и обратно.
В Estlcam предусмотрен ЧПУ-контроллер, запускающий станок непосредственно из этого софта. Для этого используются файлы .nc-формата, созданные в Estlcam либо импортированные туда. Управлять ЧПУ-станком можно с помощью клавиатуры, компьютерной мышки или PlayStation-контроллера.
В качестве дополнительной функции Estclam способен перепрограммировать Arduino, который применяется в качестве интерфейса к шаговому двигателю.
ПО для плоской резки
Самый бюджетный способ задать команды для плоской резки — это воспользоваться программой «Блокнот», которая по умолчанию имеется в каждом компьютере. Потом написанный в ней код конвертируется в машинный и отправляется станку. Правда, осуществить такую операцию смогут только специалисты с внушительным опытом.
3D моделирование под ЧПУ – создание трехмерных моделей, на основе которых будет осуществляться производство деталей станками с числовым программным управлением.
- Особенности
- 3D фрезерование
- Этапы
- 3D моделирование
- Практическое применение 3D моделирования
- Где взять 3D модели
3D моделирование под ЧПУ – создание образов будущей детали, которые при помощи программы будут использованы для ее изготовления. Станки с ЧПУ – оборудование, позволяющее осуществлять автономную или полуавтономную трехмерную обработку заготовок. Функции приборов обусловлены наличием системы числового программного управления. Но она не будет работать без 3D моделирования.
Особенности
Создание 3D моделей – сложная задача, известная также под названием прототипирование. Это действие является необходимым перед запуском обработки заготовки. Благодаря 3D моделированию создается пример будущей детали в единичном количестве. На его основе будет выполняться серийное производство. Создание примера выполняется при помощи 3D фрезеровки, относящейся к системам быстрого прототипирования.
Фрезеровка наилучшим образом подходит для изготовления трехмерной модели будущей заготовки. Для выполнения задачи используется фрезерный станок, оснащенный числовым программным управлением. Преимущество агрегата заключается в непрерывной многоэтапной работе. Он позволяет быстро получить качественную и точную деталь, которая будет использована в качестве прототипа.
Для создания 3D моделей необходимо наличие специального образования. Выполнить эту работу самостоятельно сложно. Существуют специальные компании, которые занимаются изготовлением 3D моделей под заказ. Для этого используются профессиональные графические программы, благодаря которым заказчик может заранее увидеть, как будет выглядеть будущая заготовка, и при необходимости внеси изменения.
3D фрезерование
3D фрезеровка – способ, при помощи которого создаются заданные объемные формы. Как уже отмечалось ранее, эта задача выполняется с использованием станка с ЧПУ. Материал выбирается самостоятельно. Станки с ЧПУ используются, поскольку имеют высокую точность обработки, и способны обеспечить изделие любой конфигурацией и формой. При этом сложность форм и используемый материал не имеют значения.
При помощи фрезеровки на ЧПУ станках производятся:
- технологическая оснастка;
- рекламные объекты;
- презентационные макеты; ;
- фигурная порезка.
Чаще всего заготовки производятся из:
- пластика;
- композитных полимеров;
- металла;
- камня;
- древесины.
Этапы
Фрезеровка выполняется в несколько этапов. На первом этапе создается трехмерная инженерная модель, которая впоследствии будет внесена в программу станка с ЧПУ. Для этого используются специальные графические программы на компьютерах.
На втором этапе изготовленная модель проходит подготовку. Выбираются инструменты, при помощи которых на ее основе будет изготовлена деталь. Создается программа, необходимая для пошагового изготовления заготовки.
Четвертый этап – завершающий. Производится чистовая заготовка после внесения необходимых исправлений. На ее основе будут изготовляться остальные детали. От качественного 3D моделирования зависит, насколько точной будет изготовленная деталь.
Числовое программное управление позволяет изготовить деталь без особых усилий, просто задав нужные параметры. При этом качество изделия будет выше, чем при самостоятельной работе. Эта особенность особо полезна для неопытных пользователей.
3D моделирование
Чтобы создать 3D модель используется специальное ПО, предназначенное для профессиональной работы с трехмерной графикой. Самыми популярными программами, устанавливаемыми на компьютер, являются:
- CADDS5;
- PowerShape;
- SolidEdge;
- T-Flex CAD;
- AutoCAD.
Перечисленные программы позволяют осуществить твердотельное моделирование. Этот тип моделирования необходим для создания трехмерного объекта, который будет отличаться физическими качествами реальной детали. При помощи твердотельного моделирования можно спроектировать модели с высоким показателем детализации. Преимущество таких моделей заключается в отображении малейших составляющих.
Этот тип моделирования имеет и другие преимущества:
- создание трехмерной модели с максимальным показателем реалистичности;
- возможность простой корректировки трехмерного проекта;
- чертежи форматируются в автоматическом режиме;
- возможность создавать модели на основе готовых шаблонов;
- экономия затрат по времени, необходимых для проектировки.
Система автоматизированного проектирования, известная под аббревиатурой САПР – комплекс инструментов, необходимых для выполнения задачи в автоматизированном режиме. САПР разработан с целью упросить выполнение работы. Производством таких систем занимается фирма Autodesk. Компания занимается созданием программ для проектирования трехмерных и двухмерных моделей. Полученные модели можно использовать для различных станков.
САПР помогают людям, не имеющим опыта в данной сфере. Они упрощают процесс и создают условия для интуитивного использования. С их помощью можно провести измерения на высокой точности. Программы эффективны, даже если выполняется проектирование заготовки со сложными формами. В этом случае гарантировано изготовляются герметичные и целостные модели. Полученные модели используются в качестве составляющей машинного кода.
Практическое применение 3D моделирования
3D моделирование имеет широкий охват сфер деятельности, начиная индивидуальным, и заканчивая общественным использованием. Среди наиболее популярных областей применения находятся:
- производство элементов мебельного декора;
- изготовление сувенирных и игрушечных изделий;
- производство художественной продукции;
- изготовление элементов объемной рекламы;
- резьба по дереву и металлу.
Несмотря на то, что 3D моделирование чаще всего используется совместно с фрезерным станком, оно может не менее успешно сочетаться с другими приборами, оснащенными системами числового программного управления.
Основное преимущество трехмерного моделирования заключается в экономии финансовых средств.
Если ранее перед изготовлением чистовой модели производилось большое количество пробных изделий, на основе которых устранялись ошибки, то теперь эту задачу можно выполнить на компьютере до того, как начнется производство деталей. Таким образом, экономятся не только материалы, но и затраченное время.
Опытные люди предпочитают не экономить на трехмерном моделировании, привлекая к работе специалистов. Экономия повлечет затраты, которые намного превысят стоимость услуг специальных фирм.
Где взять 3D модели
Найти трехмерные модели необходимых деталей можно в свободном доступе в интернете. Многие файлы могут быть заражены вирусами, поэтому следует выполнить проверку сайта перед их скачиванием. Кроме того, в интернете имеются только самые ходовые схемы. Они не всегда выполнены в высоком качестве, и могут не подойти для нужных целей.
Поэтому привлечение профессионалов является более верным решением этого вопроса.
Чтобы создать нужную трехмерную модель, специалистам может потребоваться:
- чертеж, эскиз или фотография примера заготовки, которую хочет получить заказчик;
- точные габариты изделия;
- разрезы детали (если она имеет сложную форму).
Если предоставляются изображения, необходимо сделать как можно больше фотографий с разных ракурсов. Так профессионалам будет проще разобраться, что именно необходимо изготовить.
Для самостоятельной работы потребуется специальная программа. Рекомендуется первоначально поработать с двухмерной графикой, если опыт в этой сфере отсутствует. Ранее перечисленные программы доступны в бесплатном доступе в интернете.
Трехмерным моделированием производятся файлы, которые могут сохраняться в разных форматах. Для ее преобразования в программу используется САМ-система. Она превратит файл в программу, с которой сможет взаимодействовать станочный прибор с ЧПУ. При загрузке программы прописываются размеры, которые должна иметь заготовка, и другая дополнительная информация, необходимая для системы.
Читайте также: