Обзор программного обеспечения для оперирования и управления фрезерными станками с ЧПУ на примере TS 1325

Всем привет! С вами компания 3Dtool!

Часто при выборе фрезерного станка с ЧПУ у покупателя возникает вопрос - каким образом данный станок управляется, в каких программах можно подготавливать УП (машинный код, или управляющая программа), как оперировать инструментом в холостую и вообще, какой софт используется при работе с подобными устройствами. Отвечая на эти вопросы, мы подготовили для Вас полезный материал - подборку программ для полноценного оперирования фрезерным станком с ЧПУ. А в качестве примера рассмотрим одну из самых ходовых моделей таких станков нашего каталога - фрезерный широкоформатный станок с ЧПУ TS1325 / TS1325L

Характеристики фрезерного станка с ЧПУ TS1325

Широкоформатная модель TS1325 занимает среднюю позицию по рабочему объему между TS2040 и TS1515L: размер области построения достигает 1300х2500х300 мм, позволяя работать с дверными полотнами, столешницами и другими крупногабаритными заготовками.

Станок собран на прочной сварной раме из толстой стали, обеспечивающей должную устойчивость и вибростойкость. В комплект входит шпиндель мощностью 5,5 кВт с воздушным охлаждением для обработки древесины, фанеры, древесноволокнистых плит, искусственного камня, а также различных полимеров, включая оргстекло, акрил, полистирол, и другие.

Шпиндель развивает до восемнадцати тысяч оборотов в минуту и оборудован стандартным патроном ER25. Дополнительно можно установить щетку для сбора мусора и подключить вытяжной рукав к системе аспирации или вытяжному насосу.

Предусмотрена установка вакуумного стола и поворотного крепления для обработки цилиндрических заготовок. Перепрошивка при работе с ротационным модулем не требуется, так как в машинном коде ось вращения просто заменяет одну из плоскостных осей. Ручки управления вакуумным прижимом, разбитым на сколько зон, расположены на передней панели.Электроника вынесена в отдельный шкаф с органами управления оборотами шпинделя, аварийной остановки и включения и выключения. За остальные функции отвечает выносной DSP-пульт, принимающий USB-флешки. В стандартной комплектации это пульт RichAuto A11, позволяющий программировать движения инструмента, выставлять нули и положение шпинделя относительно заготовок и выполнять другие операции, включая непосредственно передачу управляющих заданий и запуск обработки.

Система позиционирования построена на косозубых реечных передачах в горизонтальной плоскости и шарико-винтовых парах в вертикальной, рельсовых направляющих и гибридных редукторных сервоприводах и драйверах от Leadshine. Обработка осуществляется на жертвенном столе с T-образными слотами для фиксации заготовок. Как уже упоминалось выше, станок можно оборудовать вакуумным прижимом.

Технические характеристики фрезерного станка с ЧПУ TS 1325:

• Размер рабочей зоны: 1300х2500х300 мм
• Станина: сварная стальная
• Направляющие: линейные квадратные
• Передачи по осям X и Y: косозубые реечные
• Передача по оси Z: шарико-винтовая
• Двигатели: гибридные сервоприводы Leadshine
• Мощность двигателей: 0,45 кВт
• Мощность шпинделя: 5,5 кВт
• Частота вращения шпинделя: 6000-18000 об/мин
• Охлаждение шпинделя: воздушное
• Мощность инвертора: 5,5 кВт
• Стол: вакуумный с механическим креплениями
• Система смазки: централизованная
• Максимальная скорость фрезерования: 10 м/мин
• Система управления: NC Studio
• Формат файлов: Gcode
• Напряжение питания: 380 В
• Габариты: 3160х1980х1780 мм
• Вес: 1200 кг
• Срок гарантийного обслуживания: 12 месяцев

Опции:

• Сервоприводы Yaskawa (Япония), 850 Вт, 4 шт.: $5000
• Система охлаждения инструмента масляным туманом: $710
• Система удаления стружки мощностью 3 кВт и воздуховод длиной шесть метров: $380
• Поворотное устройство длиной 1200 мм c диаметром патрона 230 мм: $1300
• Вакуумный вихревой насос мощностью 5,5 кВт: $1150
• DSP-пульт RichAuto А11: $410

Подходящее программное обеспечение разобьем на три категории — программы для моделирования, программы для подготовки машинного кода и управляющие программы.

Программы для моделирования

Самый первый этап — создание цифровой модели, которую станок с ЧПУ должен воспроизвести уже в физической форме. В случае с фрезерами это могут быть как двухмерные, так и трехмерные модели, в зависимости от геометрической сложности изделий и возможностей оборудования.

Fusion 360

Одна из самых популярных программ в своем классе, разработанная компанией Autodesk и предлагающая возможность 2D- и 3D-моделирования, плюс множество плагинов, дополнительно расширяющих функционал. Fusion 360 также поддерживает CAM и обладает интуитивно понятным интерфейсом. С освоением проблем быть не должно: высокая популярность этого программного обеспечения обуславливает огромный набор учебных пособий — от официальных руководств до множественных видеоуроков, публикуемых пользователями на Youtube.

Любителям и студентам предлагаются бесплатные версии Fusion 360, но для коммерческого пользования с неограниченным функционалом придется оформить подписку примерно за $500 в год. Программа совместима с операционными системами Windows и macOS.

Официальный сайт Fusion 360

AutoCAD

Еще один продукт компании Autodesk, профессиональная система автоматизированного проектирования (CAD) с облачными вычислениями и поддержкой 2D- и 3D-моделирования. В AutoCAD реализованы параметрическое черчение, твердотельное, поверхностное и полигональное 3D-моделирование, фотореалистичный рендеринг и возможность работы с облаками точек, получаемыми 3D-сканированием. Функции CAM программа не предлагает, но допускает использование сторонних надстроек.

Как и Fusion 360, программу AutoCAD можно использовать бесплатно в образовательных целях: студенческая версия отличается от профессиональной только специальными пометками. Платная профессиональная версия доступна примерно за $1900 в год. Программа совместима с операционными системами Windows и macOS.

Официальный сайт AutoCAD

Inkscape

Опенсорсная программа, популярная в первую очередь благодаря развитому функционалу 2D-моделирования. Inkscape — векторный и растровый графический редактор.

Векторные изображения— это, по сути, наборы математических функций, не зависящие от разрешения. Векторная графика полагается на сочетания геометрических примитивов, то есть точек, линий, кривых Безье, окружностей и так далее. Начальные, конечные точки и координаты примитивов отлично преобразуются в машинный код — по этой причине векторная графика так популярна в качестве инструмента моделирования для фрезерования и гравирования.

Inkscape также допускает использование плагинов от сторонних разработчиков, например приложений для переработки изображений в G-код и визуализации кода прямо в самой программе. Inkscape поддерживает экспорт файлов в форматах ODF, DXF, Sk1, PDF, EPS и Adobe PostScript. Начинающие пользователи могут воспользоваться учебными пособиями на официальном сайте. Весь этот функционал предлагается совершенно бесплатно. Программа совместима с операционными системами Windows, Linux и macOS.

Официальный сайт Inkscape

SolidWorks

Система автоматизированного проектирования разработки компании Dassault Systеmes, очень популярная среди профессиональных инженеров ввиду обширных возможностей. Среди прочего SolidWorks поддерживает черчение, 3D-моделирование и САМ, начинающим пользователям доступна обширная поддержка в виде официальных учебных пособий и уроков в независимых блогах и на Youtube.

Будучи профессиональной программой, SolidWorks предлагается на платной основе, хотя студентам доступны значительные скидки и даже возможность бесплатного пользования, если оформление академической подписки на себя берет образовательное учреждение. Коммерческие подписки с полной технической поддержкой стоят от $1820 в год, программа предназначена для установки на Windows.

Официальный сайт SolidWorks

Aspire

Aspire — специализированная программа для моделирования объемных рельефов, разработанная компаний Vectric и ориентированная на станки с ЧПУ. Программа легко осваивается и отлично подходит для начинающих пользователей.

Бессрочная лицензия стоит чуть менее $2000, но перед покупкой можно воспользоваться бесплатной пробной версией, неограниченной по времени, но не позволяющей сохранять или экспортировать машинный код. Программа предназначена для установки на Windows.

Официальный сайт Aspire

Программы для подготовки машинного кода

Готовые цифровые модели необходимо преобразовывать в понятные оборудованию команды, то есть машинный код (G-code, G-код). Программы ниже помогают выполнять эту задачу и зачастую предлагают дополнительный функционал, например возможность симуляции — предварительного просмотра для отладки траекторий перед обработкой настоящих заготовок, чтобы не тратить материалы впустую.

eCam

Программа eCam объединяет функции CAD и CAM с диалоговым программированием, упрощая создание машинного кода для станков с ЧПУ — фрезерных, гравировальных и токарных. eCam позволяет проектировать изделия, моделировать траектории движения инструментов с предварительным просмотром и поддерживает экспорт файлов в форматах DXF и DWG.

Программа платная, но разработчики предлагают потенциальным покупателям бесплатную и полностью функциональную двухнедельную пробную версию. Забавный момент — возможность бесплатного использования программы по выходным с условием некоммерческого применения. Платные версии предлагаются по цене от $150. Программа предназначена для установки на 64-разрядные версии Windows.

Официальный сайт eCam

HeeksCNC

HeeksCNC — недорогая CAD/CAM-программа для Windows, разработанная британским программистом Даниэлем Хиксом. Более того, это опенсорсное приложение: при желании программу можно модифицировать, скачав исходный код с репозитория GitHub. HeeksCNC — это надстройка собственной системы автоматизированного проектирования HeeksCAD, использующая опенсорсные библиотеки OpenCAMLib и Area. Программа позволяет генерировать машинный код для трехосевых станков с ЧПУ, а также симулировать рабочие процессы.

Готовое приложение предлагается за £10, перед установкой HeeksCNC необходимо установить HeeksCAD, OpenCASCADE/OCE и wxWidgets 2.8. Программа предназначена для установки на Windows.

Официальный сайт HeeksCAD и HeeksCNC

G-Wizard Editor

G-Wizard Editor — это комбинированный редактор и симулятор для создания, модификации и оптимизации G-кода. Функционал включает построчные комментарии, объясняющие назначение конкретных команд, а также систему проверки ошибок, заодно предлагающую варианты по оптимизации. Программа предлагается примерно за $270 и предназначена для установки на Windows.

Официальный сайт G-Wizard Editor

CNC Simulator Pro

CNC Simulator Pro, как подсказывает название, служит в первую очередь симулятором управляющих программ для проверки результатов перед настоящей обработкой. С его помощью можно моделировать рабочие процессы как станков с ЧПУ, так и 3D-принтеров, но не только. Это еще и полноценная CAD/CAM программа, позволяющая заниматься проектированием и генерировать траектории инструментов. Версия с ограниченным функционалом предлагается бесплатно, а полноценный вариант доступен по подписке за $100 в год. Программа совместима с Windows.

Официальный сайт CNC Simulator Pro

NC Viewer

NC Viewer — это уже онлайн-симулятор работы с ЧПУ-станками, не требующий установки. После импорта G-кода программа показывает симуляцию рабочих процессов, то есть траекторию движения шпинделя, сопровождаемую координатами. Отсюда определенные ограничения: например, программа не учитывает полезный объем оборудования, так что за этим моментом нужно следить самостоятельно. За счет браузерной природы программа работает в том числе на мобильных устройствах. NC Viewer предлагается бесплатно.

Официальный сайт NC Viewer

Управляющие программы

Задача управляющих программ — интерпретировать машинный код и пересылать команды непосредственно на обрабатывающее оборудование, а также помогать настраивать станки, например калибровать по высоте или выставлять скорость вращения шпинделя.

Universal Gcode Sender

Максимально простая и понятная программа, обладающая всеми необходимыми базовыми функциями и позволяющая визуализировать, изменять и оптимизировать G-код. Программа предлагается бесплатно и совместима с операционными системами Windows, macOS и Linux, но требует установки Java. На официальном сайте можно найти инструкции по установке, настройке и основным функциям, а также по устранению неполадок.

Официальный сайт Universal Gcode Sender

UCCNC

Программное обеспечение от компании CNCdrive, работающее с фирменными контроллерами и поддерживающее до шести осей. Программа совместима с контроллерами UC400ETH, UC300ETH, UC300, UC100 и AXBB-E и содержит функции предварительного просмотра траектории инструмента и некоторые базовые модули CAM, включая импорт файлов в формате DXF. UCCNC устанавливается на Windows, для каждого контроллера требуется отдельный лицензионный ключ за $60.

Официальный сайт UCCNC

PlanetCNC

PlanetCNC — комплексное аппаратное и программное решение с широким функционалом, совместимое практически с любыми шаговыми двигателями и подходящее для фрезерных и токарных станков с ЧПУ, граверов и резаков. Сама программа бесплатна, но использовать ее можно только в связке с предлагаемыми контроллерами и при наличии активированной лицензии. PlanetCNC совместима с Windows, Linux, мacOS и Raspberry Pi OS.

Официальный сайт PlanetCNC

OpenCNCPilot

Изюминка OpenCNCPilot в возможности измерения указываемых пользователями участков на предмет деформаций с последующей корректировкой траектории движения шпинделя вокруг изогнутых поверхностей. Это помогает избегать растрескивания и неравномерной обработки. Калибровка и построение карт высот осуществляются автоматически. Это опенсорсная и бесплатная программа, доступная в репозитории GitHub.

Ссылка на проект

ChiliPeppr

ChiliPeppr — браузерный хост G-кода. Программа работает с ЧПУ-контроллерами TinyG, Lua, GRBL и некоторыми другими. Для работы с ChiliPeppr необходимо установить простой драйвер для подключения к станку через браузер. Будучи опенсорсной программой, ChiliPeppr предлагается бесплатно.

Официальный сайт ChiliPeppr

GRBL Candle

GRBL Candle — это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом для станков с ЧПУ на базе прошивки GRBL с подключением через параллельные порты. Программа позволяет осуществлять предварительный просмотр траекторий, выставлять нули, вручную изменять координаты, визуализировать и редактировать G-код. GRBL Candle совместима с операционными системами Windows и Linux и доступна в репозитории GitHub.

Ссылка на проект

LinuxCNC

LinuxCNC — проверенная временем программа на Ubuntu Linux с системой жесткого реального времени (RTAI). Программа представляет собой набор приложений с открытым исходным кодом, несколькими графическими интерфейсами и возможностью управления девятью осями через параллельные порты с точной синхронизацией. Опенсорсность проекта обуславливает широкий функционал и выбор настроек. LinuxCNC предлагается бесплатно.

Официальный сайт LinuxCNC

Machinekit

Machinekit — форк LinuxCNC, но несколько модернизированный и с некоторыми отличиями в плане поддержки разных графических интерфейсов для удаленного управления и возможности переноса части вычислений на одноплатные компьютеры с процессорами на архитектуре ARM и поддержкой жесткого реального времени, например Beagleboards, что положительно сказывается на синхронизации осей. Программа предлагается бесплатно и доступна в репозитории GitHub.

Ссылка на проект

Mach3

Программный пакет для управления фрезерными и токарными станками, а также лазерными граверами, превращающий компьютер в полноценный пульт управления. Mach3 — это устаревшая, но все еще широко используемая версия с развитой технической поддержкой разработчика — компании Newfangled Solutions. Программа имеет кастомизируемый интерфейс и функцию визуализации машинного кода, позволяет индивидуально настраивать разные параметры и использовать макросы.

Mach3 работает только на 32-разрядных версиях Windows, владельцам 64-разрядных операционных систем доступна более современная Mach4. Программа предлагается за $175. 

Официальный сайт Mach3

Mach4

Mach4 — практически полностью переделанная Mach3, устраняющая множество недоработок, отличающаяся модульностью и повышенной гибкостью и использующая собственное вычислительное ядро. Точность и скорость визуализации траекторий повышены, графический интерфейс расширен и модернизирован, добавлен категоризированный раздел диагностики.

Программа предлагается за $200 для хоббийного использования и $1400 для промышленного. Mach4 совместима c 32- и 64-разрядными версиями Windows.

Официальный сайт Mach4

OpenBuilds Control

OpenBuilds Control — опенсорсная программа с минималистичным, но более удобным интерфейсом, чем Mach3. Функционал включает исполнение машинного кода, определение нулей, сглаживание поверхностей перед обработкой, и так далее. Программа может работать в связке с OpenBuilds CAM — браузерным приложением для конвертации двухмерных изображений в G-код. OpenBuilds Control предлагается бесплатно и совместима с операционными системами Windows, Linux и macOS.

Официальный сайт OpenBuilds Control

Easel

Браузерный генератор G-кода и управляющая программа, совместимая с Windows, Linux и macOS. Easel отличается удобным интерфейсом, богатым выбором инструментов и совместимостью с разнообразными прошивками. Пользователям предлагаются бесплатная и платные версии программы. Платные стоимостью $25 или $240 в год дают доступ к разным профилям оборудования, продвинутому функционалу и библиотеке цифровых моделей, содержащей свыше трех миллионов дизайнов.

Официальный сайт Easel

Вывод

Как видите, на рынке существует большое количество софта для совершенно разных задач в разрезе оперирования станками с ЧПУ. В этой статье мы представили наиболее известные на данный момент на мировом рынке примеры, наглядно продемонстрировав, что одними Corel Draw и Mach3 набор таких программ не заканчивается. А на этом у нас все, до встречи в новых материалах!

Приобрести 3D принтеры, ЧПУ станки или другие 3D устройства и расходные материалы, задать свой вопрос, или сделать предложение, вы можете, связавшись с нами:

По телефону: 8(800)775-86-69

Электронной почте: Sales@3dtool.ru

На нашем сайте: https://3dtool.ru/

Наша информация также публикуется в Telegram, Dzen и ВКонтакте.

Реклама. ООО "3ДТУЛ". ИНН: 7733905388