Программы для управления чпу станком: Лучшие программы для станков с ЧПУ

Программы для ЧПУ станков на русском

Для работы станков с ЧПУ требуются управляющие программы. Они служат для создания макетов будущих изделий, введения команд управления и чтения инструкций, написанных на специальном языке программирования. Такое программное обеспечение должно быть функциональным и простым в использовании.

Правильно выбрать подходящую программу для станка с ЧПУ – это первый шаг к освежению работы на ЧПУ станке.

Простой и бесплатный генератор коробок для лазерной резки.

Если у вас есть станок для лазерной резки фанеры, то вы, скорее всего, сталкивались с задачей вырезать коробку или ящик различного размера, с перегородками и без.Но что делать, если опыта в отрисовке подобных эскизов нет? А постоянно заказывать дизайн подобных вещей дело накладное. В данной ситуации отлично подойдет простой и бесплатный генератор коробок для лазерной резки на ЧПУ станках.

Данная программа бесплатная и не требует установки на компьютер. Можно зайти через браузер на сайт и настроить параметры вашей коробки. Давайте рассмотрим, что может данный генератор коробок.

Основные настройки генератора коробок для лазерной резки.

27 сентября 2021 154

Подробнее …

Что такое G-CODE? Как читать команды G-кода?

Если ваша работа или хобби связана со станками с ЧПУ или 3D-принтерами, то понимание того, что такое G-CODE и как он работает, имеет важное значение. Итак, в этом руководстве мы изучим основы языка G-кода, рассмотрим, как читать команды G-кода.

В статье про команды GRBL v1.1 я уже рассказывал об основных командах G-code. Сегодня рассмотрим подробнее структуру команд и как их читать.

15 августа 2021 123

Подробнее …

Команды GRBL v1. 1. Подробное описание.

В предыдущей статье был рассмотрен процесс настройки прошивки GRBL v1.1 и основные команды, необходимые для этого. Сегодня разберем подробное описание команд. Данная информация не пригодится, если вы собрали станок, настроили и пользуетесь им. Полученные знания нужны для более глубокого понимания работы прошивки GRBL v1.1.

В связи с тем, что я планирую разработать автономный контроллер для управления ЧПУ станком, данную информация нужно знать. Но обо всем по порядку.

GRBL v1.1 Команды в реальном времени.

28 мая 2021 167

Подробнее …

Прошивка grbl 1.1, настройка – инструкция на русском.

В предыдущих статьях мы рассмотрели, где скачать прошивку grbl 1.1, как установить данную прошивку и с помощью какой программы производить настройки. Сегодня рассмотрим какие параметры мы получаем от станка. И как произвести настройку grbl 1.1 – инструкция на русском языке.

Включение станка, что за информация нам выдает grbl 1.1?

• В предыдущей статье про Universal G-Code Sender при подключении станка, в консоли программы, мы видели информацию:

26 мая 2021 185

Подробнее …

Universal G-Code Sender управляющая программа для ЧПУ на русском.

В предыдущих статьях рассмотрели программу Arduino IDE, прошивку для ЧПУ станков GRBL 1.1. Пришло время настроить ЧПУ станок и научиться им управлять. Для этого подойдёт программа Universal G-Code Sender, которая имеет русскую локализацию. Кроме этого, программа имеет 2 ветки: классическая – с минимальным оформлением и Universal G-Code Sender v 2. 0 – данная версия отличается богатым функционалам и отличной визуализацией процесса обработки. Приступим к рассмотрению всех возможностей и сложностей, с которыми можно столкнуться при работе с данной программой.

Universal G-Code Sender скачать.

20 мая 2021 207

Подробнее …

Прошивка GRBL 1.1. Скачиваем и загружаем в Arduino.

В предыдущей статье рассмотрели программу Arduino IDE, с помощью которой можно загрузить прошивку в ЧПУ станок на Arduino. Сегодня поговорим о том, откуда можно скачать прошивку GRBL 1.1 и как её загрузить в микроконтроллер. Полный процесс сборки ЧПУ станка с использованием прошивки GRBL 1.1 можно тут: ЧПУ плоттер на Arduino своими руками.

Где скачать GRBL 1. 1?

10 мая 2021 200

Подробнее …

Скачать и установить Arduino IDE.

Сегодня поговорим о самой важной программе для прошивки ЧПУ станков на базе Arduino. И название у нее созвучно с названием микроконтроллеров – Arduino IDE. Про данный программный продукт я не однократно упоминал в своих проектах. Поэтому решил написать отдельную статью, чтобы не переписывать одно и тоже по несколько раз. А за основу статьи возьму мой урок со второго сайта: Урок 1. Скачать и установить Arduino IDE, Nextion Editor.

8 мая 2021 147

Подробнее …

Зубчатое колесо (шестерня) в Inkscape, для фрезеровки или печати на 3D принтере.

При разработке узлов для

ЧПУ станков или для Arduino проектов, часто нужно сделать шестерни или реечную передачу. Рисовать их с нуля достаточно долго, и при этом для каждого проекта нужно рисовать свой вариант. Недавно открыл для себя расширение для программы Inkscape, которое позволяет создать не только зубчатое колесо, но и реечную передачу.

Создаём зубчатое колесо в Inkscape.

16 апреля 2021 159

Подробнее …

NC Viewer – редактор G-Code и симулятор ЧПУ.

Проверка ваших программ G-Code имеет решающее значение для обеспечения надежной и максимально безотказной работы вашего ЧПУ станка. Лучший способ сделать это – использовать симулятор G-Code например NC Viewer.

Симулятор ЧПУ – этот тип программного обеспечения даст вам визуальную проверку того, что ваша программа будет делать, прежде чем вы запустите ее на своем станке с ЧПУ.

Подобные программы, также известны как: проверка G-кода, G-Code визуализатор или анализатор G-Code, помогают предотвратить сбои и поломку инструмента, что позволит сэкономить вам деньги и нервы.

7 марта 2021 200

Подробнее …

Plotterfun веб приложении для созданий графических изображений для ЧПУ плоттера, гравера.

Сегодня хотелось бы поговорить о веб приложении под названием Plotterfun. Это достаточно удобное и понятное приложение, создающее из фотографий графику для ЧПУ плоттеров и лазерного гравировального станка. Приложение имеет множество режимов преобразования фотографий в

.SVG формат. Благодаря разнообразию алгоритмов, можно получить очень красивые изображения, которые в последующем могут быть нарисованы на плоттере. Интерфейс приложения понятен и сложностей в использовании возникнуть не может. И имеет более богатый функционал, чем программа StippleGen 2, которую рассматривали в прошлой статье. Приложение открывает новые возможности в рисовании на ЧПУ плоттере. Каждый алгоритм, как отдельный вид искусства. Давайте же разберемся в интерфейсе приложения, а также поговорим о всех его функциях.

24 февраля 2021 174

Подробнее …

программа управления фрезерным станком с ЧПУ

Программы для фрезерных станков с ЧПУ – важный элемент эффективного решения различных производственных задач. От того, насколько удобной и функциональной будет программная среда у той или иной единицы оборудования, напрямую зависят многие показатели всего бизнеса. Поэтому ознакомление с ПО, которым оснащаются или с которым работают конкретные модели фрезеров, играет не последнюю роль в подборе оборудования для мастерской.

 

Программное обеспечение ArtCam, с которым в числе прочих работает фрезерно гравировальное оборудование компании «Миртелс», в этом плане является одним из оптимальных.

Для понимания потенциальными покупателями его возможностей и преимуществ мы и решили написать эту статью. Если Вы еще не знакомы или недостаточно знакомы с этим продуктом, настоятельно рекомендуем потратить несколько минут Вашего времени, чтобы ознакомиться с информацией о нем.

ArtCam – очень популярный и распространенный во многих странах программный продукт, с помощью которого выполняется моделирование объектов для механической обработки (в том числе, поверхностной или объемной фрезеровки). С его помощью возможно создавать из плоского рисунка объемную модель заготовки и конечного изделия. При этом программное обеспечение является довольно простым в изучении, поэтому навыки обращения с ним легко приобретут даже новички.

 

Программа ArtCam: спектр возможностей

Давайте детальнее остановимся на возможностях этого продукта, которые позволяют использовать его не только для производственных нужд при фрезеровании и другой обработке.

Итак, программа ArtCam включает в себя следующие важные инструменты и функции:

• Инструменты для создания текстовых надписей, двухмерных эскизов, обработки растровой и векторной графики;
• Механизмы, позволяющие осуществить расчет оптимального раскроя заготовок;
• Программы для прохода по контуру обрабатываемой детали;
• Алгоритмы оптимизации траектории фрезы в ходе черновой и чистовой обработки;
• Инструменты для формирования накладок и дизайнерских вставок в автоматическом режиме;
• Средства фигурного обвода кромок. Их наличие существенно облегчает исполнение объемного текста;
• Механизмы «экспресс-гравировки», что позволяют экономить время обработки заготовки на малоответственных участках;
• Технология оптимизации траектории движения фрезы Automatic Toolpath Panelling.  Она позволяет автоматически подстроить под размеры рабочего стола маршрут перемещения инструмента в процессе работы с крупными заготовками;
• Механизмы визуализации и моделирования обработки до запуска процесса;
• Средства по сбору статистических данных. Они позволяют отслеживать информацию по каждому этапу обработки. Полученные данные нужны для планирования и оценки хода и итогов работы фрезерного гравера с ЧПУ.

 

Программа ArtCam позволяет выполнять:

1. Моделирование. Используя только ресурсы этого программного обеспечения, можно выполнять формирование художественной модели и генерирование процесса обработку на базе импортированного из иной CAD-системы изображения. При этом ПО позволяет работать с файлами широкого спектра форматов;
2. Создание векторов и 2D-моделирование. С помощью инструментов ArtCam можно получить очень сложные и наполненные мелкими деталями рисунки и модели обработки заготовок. Кроме того, можно автоматически формировать их из изображение векторных форматов, созданных при помощи другого программного обеспечения;
3. Графику и 3D-моделирование. Помимо целого ряда возможностей в этом направлении, в базе данных продукта имеется библиотека всевозможных графических фрагментов для формирования объемной модели заготовки либо конечного изделия;
4. 2D-профилирование с перемычками;
5. Обработка «карманов» в теле заготовки. Это выполняется благодаря выборке алгоритма переходов между различными участками;
6. Гравировку. Выполнить рисунок того или иного характера либо выгравировать текст можно при помощи модуля V-Bit Tool. Он автоматически задает глубину и траекторию инструмента при выполнении поставленной задачи;
7. Объемную обработку 3D-моделей. Траектория движения инструмента фрезерного станка с ЧПУ задается через функцию «Мастер создания обработки», которую можно запустить в Clipart ArtCam;
8. Создание элементов декора и текстовых надписей;
9. Визуализацию предстоящей обработки на основе симуляции предстоящего процесса;
10. Возможность одновременной работы с несколькими аппаратами.

 

Алгоритм формирования модели обработки заготовки при помощи ArtCam

Алгоритм формирования модели обработки той или иной заготовки с помощью этого ПО имеет следующие пункты:

1. Создание рабочего эскиза. В этом процессе в качестве исходной информации может выступать графические файлы всевозможных форматов (bmp, jpeg, tif, gif), чертежи (dwg, dxf, eps) либо другие импортируемые изображения.
2. Преобразование рабочего эскиза в объемную модель заготовки. Особый инструмент ArtCam JewelSmith с использованием библиотеки данных (текстур, узоров, шрифтов и так далее) формирует сложные трехмерные объекты на базе чертежей и другим плоских изображений.
3. Расчет траектории движения фрезы или другого инструмента на базе подготовленной модели. Использую базу данных, программа формирует наилучший вариант черновой и чистовой обработки конкретным инструментом.
4. Создание прототипа для обработки. Экспортируя имеющийся файл в специальный формат STL, получаем основу для последующего формирования набора управляющих кодов. Этот набор команд и загружается в дальнейшем в управляющий блок фрезерного станка.

Как Вы можете убедиться, совершенно не случайно фрезерно гравировальные станки с ЧПУ от компании «Миртелс» оптимизированы для работы с этим программным продуктом. Дополняемые друг другом эти элементы обеспечивают эффективное решение самых сложных задач при весьма сжатых сроках операционного процесса.

• Отзывы
• Купить гравировальный станок
• Настройка, ремонт, обслуживание гравера
• Гравировальные аппараты
• Гравер купить
• Фрезерно гравировальный станок купить
• Фрезерно гравировальный станок с ЧПУ купить
• Граверы купить
• Фрезерный станок по камню
• Фрезерный гравер купить
• Настройка фрезерного станка
• Ремонт фрезерных станков
• Купить фрезерный станок с ЧПУ
• Купить фрезер ЧПУ по дереву
• ЧПУ станок купить
• Фрезерное оборудование купить
• ЧПУ фрезер купить
• Граверный станок купить
• Купить настольный фрезерный станок

Бесплатное программное обеспечение для ЧПУ

Введение

Начиная с вашего проекта и заканчивая g-кодом для вашего станка с ЧПУ, вам потребуются несколько программных приложений для ЧПУ:

• Программное обеспечение САПР (позволяет рисовать вашу деталь)
• Программное обеспечение CAM (позволяет преобразовать чертеж в траекторию движения инструмента в формате g-кода)
• Программное обеспечение для управления ЧПУ (заставляет вашу машину следовать пути инструмента G-кода)

Мы расскажем о нескольких платных продуктах в дополнение к бесплатным опциям.

Вы можете потратить больше времени на программное обеспечение, чем на фрезерный станок с ЧПУ, поэтому стоит потратить несколько долларов, если платное программное обеспечение упрощает обработку с ЧПУ.

Мы ограничим наш список программным обеспечением для фрезерного станка с ЧПУ или фрезерного станка с ЧПУ и избежим других типов машин, таких как плазменные и лазерные резаки.

Бесплатное программное обеспечение САПР

САПР (автоматизированное проектирование) — это программное обеспечение ЧПУ, позволяющее создавать проекты. Существует множество программных пакетов САПР, но, к сожалению, большинство из них не бесплатны. К счастью, за последние несколько лет в бесплатных опциях произошли значительные улучшения, поскольку 3D-печать, в которой используется та же программа САПР, стала популярной.

FreeCAD

FreeCAD — это полностью бесплатная параметрическая 3D-программа САПР, которая становится все более популярной по мере роста популярности 3D-принтеров. Как и Alibre, он способен создавать очень сложные проекты с очень высокой точностью, но пользовательский интерфейс намного сложнее, и кривая обучения будет намного сложнее. Это не обязательно то, что мы рекомендуем новичкам, но оно бесплатное, поэтому попробовать его можно бесплатно.

Выходные данные FreeCAD, STL, STEP, SVG или DXF можно отправить в любую из программ CAM, перечисленных ниже.

В дополнение к тому, что это бесплатное программное обеспечение, если вы действительно хотите покопаться в САПР, исходный код FreeCAD находится в свободном доступе.

FreeCAD работает на Mac, Windows и Linux.

Solvespace

Solvespace — еще одна бесплатная программа 3D CAD, ставшая почти культовой. Он позволяет вам создавать 3D-детали, как FreeCAD, но, поскольку у него есть несколько ограниченное пользовательское ядро ​​САПР, он лучше подходит для механических деталей, у которых нет сильно скульптурных органических поверхностей.

Пользовательский интерфейс причудлив, но более прост, чем FreeCAD.

Solvespace может экспортировать файлы STL или STEP для сторонних программ CAM.

Solvespace работает на Mac, Windows и Linux, а исходный код находится в свободном доступе.

Inkscape

Хотя Inkscape не является строго пакетом САПР, он очень популярен для создания 2D-проектов для станков с ЧПУ. Обычно он используется больше для художественных проектов, чем для точной механической работы, но он должен работать и в том, и в другом случае, если у вас есть терпение.

Inkscape похож на Corel Draw и Adobe Illustrator, но совершенно бесплатен. Он экспортирует файлы SVG и DXF для вашего программного обеспечения CAM.

Inkscape работает на Mac, Windows и Linux.

Недорогое программное обеспечение САПР

Вы можете выполнять много отличных работ с перечисленными выше программами, но стоит подумать о коммерческой программе САПР, особенно если вы занимаетесь 3D-моделированием.

Alibre Atom

Alibre Atom — это полностью параметрическая CAD-программа, которая позволяет создавать практически любые объекты. Он основан на коммерческом ядре САПР, поэтому он очень надежен и надежен (и поставляется с полной поддержкой).

Кривая обучения умеренная, и у них есть версии более высокого уровня, доступные, если вы создаете продукты, которые требуют конструкций из листового металла или других сложных функций.

Alibre Atom — это загруженное программное обеспечение, которым вы владеете; он не облачный.

Alibre Atom стоит около 200 долларов США и работает на Windows.

Бесплатное программное обеспечение CAD/CAM

Следующим шагом в цепочке программного обеспечения является программное обеспечение CAM, которое отвечает за принятие ваших проектов и создание траектории движения инструмента, по которой машина следует для вырезания ваших деталей. Существует множество программ CAM, и большинство из них очень дорогие. Написать CAM-программу очень сложно, а рынок невелик, поэтому цены на них соответствующие. К счастью, есть несколько бесплатных вариантов программного обеспечения для камер.

Большинство CAM-программ имеют как минимум ограниченные, если не полные, встроенные возможности CAD, поэтому мы отметим это в описании ниже.

Программы CAD/CAM доступны в двух вариантах: 2D и 3D. Программы 2D CAM ориентированы на создание траекторий движения инструмента для плоских предметов без каких-либо кривых поверхности. Примерами 2D-деталей могут быть шестерни или знаки.

3D-программы CAM могут принимать любую форму и создавать для нее траекторию (с учетом ограничений вашего станка с ЧПУ) «g-код», который представляет собой серию команд движения, которые указывают вашей машине, как она должна двигаться, чтобы вырезать вашу деталь.

Carbide Create

Carbide Create V6 — это бесплатный программный пакет 2D CAM, который также включает базовые 2D CAD, так что вы можете создавать свои проекты и доводить их до G-кода, используя только Carbide Create. Carbide Create позволяет загружать файлы SVG или DXF, если вы хотите начать с внешнего дизайна, и может создавать различные стратегии траекторий:

• Контурные траектории
• Карманные траектории
• Траектории гравировки
• Текстурные траектории
• Траектории сверления
• V-Carve и расширенный V-Carve

Carbide Create работает на компьютерах с Windows или Mac, и это загружаемое программное обеспечение, которое запускается на вашем компьютере локально. Это не облачное решение.

Обратите внимание, что Carbide Create V6 бесплатен для всех, но Carbide Create V7 бесплатен только для станков Carbide 3D, таких как фрезерный станок с ЧПУ Shapeoko и Nomad. Если у вас есть другой станок, вы можете заставить Carbide Create Pro использовать его с вашим станком с ЧПУ.

Easel

Easel — это бесплатная программа CAD/CAM, которая включает в себя контроллер для станков с ЧПУ на базе GRBL. Таким образом, это полный пакет программного обеспечения для ЧПУ, если он соответствует вашим потребностям. У него уникальный рабочий процесс, в котором дизайн и траектория — одно и то же. Это отличается от большинства других программ CAD/CAM, где траектории инструментов создаются отдельно от проекта. Этот уникальный рабочий процесс упрощает начало работы с Easel, но может ограничить сложность того, что вы можете создать.

Easel основан на облаке, поэтому он будет работать практически на любой платформе, но нет возможности запускать его локально или в автономном режиме. Это полностью облачное решение.

Makercam

Makercam — это браузерная программа CAD/CAM, которая позволяет рисовать простые конструкции и создавать g-код для станка с ЧПУ. Для этого требуется плагин Flash для вашего браузера, поэтому его время, вероятно, ограничено, поскольку Flash постепенно прекращается, но в то же время этот вариант по-прежнему используется многими людьми.

Не совсем бесплатное программное обеспечение CAM

Хотя бесплатные варианты программного обеспечения CAM довольно хороши, стоит рассмотреть некоторые менее дорогие платные варианты, если вам нужны дополнительные возможности.

MeshCAM

MeshCAM — это специальная программа 3D CAM, созданная для получения внешних проектов и создания g-кода. Он не содержит никаких функций САПР. MeshCAM позволяет загружать файлы STL из любой распространенной программы 3D CAD и быстро создавать для них траекторию. Он включает в себя различные стратегии траекторий:

• Черновая обработка
• Отделка ватерлинии
• Параллельная отделка
• Карандашная отделка
• Сверление
• 2D-контур (ПРО)
• Карман 2D (PRO)

MeshCAM работает на компьютерах под управлением Windows и Mac и не требует никаких облачных подписок или платы за обслуживание.

Если вы просто хотите купить 3D-файлы STL или 3D-модели для ЧПУ на Etsy и вырезать их, MeshCAM — хороший вариант.

MeshCAM продается по цене от 250 до 500 долларов США.

Alibre Workshop

Alibre Workshop представляет собой комбинацию программного обеспечения Atom 3D CAD от Alibre и MeshCAM Pro, что делает его лучшим программным обеспечением для ЧПУ.

Помимо фрезерных станков с ЧПУ, файлы STL, созданные с помощью Alibre Atom, идеально подходят для использования в 3D-принтерах.

Alibre Workshop продается примерно за 400 долларов США и работает только на Windows.

ПРИМЕЧАНИЕ. Alibre Workshop входит в комплект поставки нашего настольного фрезерного станка с ЧПУ Nomad 3

Carbide Create Pro

Carbide Create Pro — это дополнительная покупка для Carbide Create, которая добавляет базовый 3D-дизайн и обработку, а также специальную траекторию гравировки.

Carbide Create Pro работает на Mac или Windows и стоит от 120 долларов США в год. Бессрочные лицензии доступны для тех, кто не любит подписки.

Программное обеспечение для управления ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ требует компьютера и программного обеспечения, чтобы фактически заставить его двигаться и следовать файлам g-кода, созданным вашим программным обеспечением CAM. Некоторые фрезерные станки с ЧПУ, особенно профессиональные или промышленные станки, имеют встроенный компьютер, на котором работает управляющее программное обеспечение ЧПУ.

Менее дорогие машины используют для управления внешний компьютер. В категории «Бесплатные» у вас действительно есть только два варианта:

• Linux CNC (ранее EMC2)
• GRBL плюс отправитель gcode

LinuxCNC

LinuxCNC — это открытая и бесплатная программа управления ЧПУ, которая работает, как следует из названия, в операционной системе Linux. Это полнофункциональная программа, способная запускать огромные машины или маленькие самодельные машины, сделанные из металлолома. Поскольку для этого требуется Linux, потребуется выделенная машина, на которую вы можете установить Linux. LinuxCNC может взаимодействовать с вашим фрезерным станком с ЧПУ через два интерфейса: параллельный порт или интерфейс USB.

Параллельный порт к настоящему времени является устаревшей технологией и не включен во многие ПК, поэтому он больше не является допустимым вариантом.

Существует ряд периферийных USB-устройств для Linux CNC, которые позволяют вашему фрезерному станку подключаться к USB-порту вашего компьютера. Если вы собираетесь пойти по маршруту LinuxCNC, то USB-адаптер должен быть вашим первым выбором.

GRBL

GRBL — это программа, которая запускается на небольшом микроконтроллере вашей машины и выполняет все операции управления движением в реальном времени, что значительно снижает нагрузку на ваш компьютер. Он работает даже на очень простом Arduino.

GRBL все чаще используется на коммерческих фрезерных и фрезерных станках с ЧПУ, поскольку он доказал свою надежность и значительно упрощает конструкцию станка.

GRBL по-прежнему требует компьютера, ПК, Mac или Linux для запуска программы под названием «Отправитель GCode». Памяти в GRBL достаточно для хранения нескольких операторов gcode, поэтому компьютер используется для потоковой передачи gcode в GRBL, поскольку он выполняет движения вашего станка с ЧПУ.

ПРИМЕЧАНИЕ. На изображении выше показан интерфейс bCNC для GRBL.

Что выбрать?

По простоте использования GRBL сложно превзойти. Для этого не требуется выделенный компьютер, и он работает хорошо. Тем не менее, если вам нужен более полный набор функций, таких как компенсация режущего инструмента, тогда Linux CNC гораздо больше соответствует стандартам.

Для большинства людей, особенно для начинающих, GRBL — это то, что нужно.

Заключение

Никогда не было лучшего времени, чтобы начать работу с ЧПУ, бесплатные варианты программного обеспечения для ЧПУ очень хороши, а также есть много хороших недорогих вариантов. Какой лучший вариант? Как пользователь, на это можете ответить только вы. Мозг каждого работает немного по-разному, и стоит потратить время, чтобы выбрать вариант, который лучше всего соответствует тому, как работает ваш ум.

Программное обеспечение, драйверы и платы [Полное руководство по сборке]

Контроллер ЧПУ или система управления ЧПУ представляет собой набор электроники и программного обеспечения, которые принимают входные данные либо из g-кода, либо с панели управления ЧПУ и преобразуют их в сигналы, Двигатели станков с ЧПУ должны перемещать оси ЧПУ. Каждый DIY станок с ЧПУ нуждается в нем.

Контроллер с программным обеспечением управления ЧПУ и электроникой являются наиболее сложной частью станка с ЧПУ. В этой статье мы разобьем его на несколько измерений, каждое из которых вы затем сможете детализировать дальше:

• Типы контроллеров ЧПУ
• Электроника контроллера ЧПУ
• Программное обеспечение контроллера ЧПУ
• Выбор лучшего контроллера ЧПУ для вашего станка с ЧПУ

Типы контроллеров ЧПУ

Промышленные контроллеры ЧПУ OEM

Промышленные контроллеры ЧПУ OEM используются на промышленных станках с ЧПУ, таких как Haas. Они являются самым задним концом рынка.

Они не очень распространены в проектах «сделай сам» из-за их дороговизны. Мало того, что сам контроллер дорог и его довольно сложно найти (хотя время от времени их можно увидеть на eBay), но промышленные OEM-контроллеры также ожидают дополнительных компонентов премиум-класса. Сервоприводы промышленного качества, домашние / концевые выключатели и все остальное действительно в спешке дорожают изрядным ценником.

Хотя эти элементы управления стоят дорого, в последнее время я видел, как дешевеют такие элементы управления, как бюджетная линейка Siemens, в таких местах, как eBay. Похоже, они тестируют бюджетный рынок. Если они продолжат выходить из строя, эти элементы управления могут иметь больше смысла в проекте ЧПУ DIY, чем кажется.

Я не буду больше говорить об этих элементах управления, так как это довольно сложная тема. Вы можете найти интересную статью, в которой я анализирую, какие функции отсутствуют в контроллерах ЧПУ Hobby по сравнению с промышленными элементами управления.

Модернизированные контроллеры с ЧПУ

Всего лишь небольшой шаг назад от промышленных OEM-контроллеров — это модифицированные контроллеры с ЧПУ, такие как Centroid.

Эти контроллеры продаются для преобразования ручных станков в ЧПУ, например, ручного фрезерного станка Bridgeport. Они также продаются как способ обновить устаревшие элементы управления на промышленных станках с ЧПУ, чтобы обеспечить более современные функции и производительность.

Они по-прежнему недешевы, но уже начинают попадать в диапазон того, что может себе позволить мастер ЧПУ своими руками.

Контроллеры ЧПУ на базе ПК

На этом рынке есть три основных игрока:

• Mach 3 и Mach 4
• LinuxCNC
• Мгновенная резка

Все три устройства имеют хорошую репутацию благодаря различным характеристикам, функциональности, цене и простоте использования.

Mach 3

Арт Фенерти основал ArtSoft в 2001 году и запустил Mach 3, основанную на ответвлении оригинальной кодовой базы EMC (теперь LinuxCNC). Арт хотел, чтобы контроллер ЧПУ работал на ПК с Microsoft Windows, а не на Linux, поэтому потребовалась серьезная переработка, и у них больше нет ничего общего.

Согласно нашему опросу 2017 года, Mach 3 является самым популярным контроллером ЧПУ в бюджетном сегменте с долей рынка 47%. Следующим ближайшим был LinuxCNC.

LinuxCNC (мой личный фаворит!)

LinuxCNC берет свое начало в проекте NIST «Enhanced Machine Controller», отсюда и его первоначальное название «EMC» и «EMC 2». Поскольку корпорация EMC владеет товарным знаком, название было изменено на LinuxCNC в

. LinuxCNC — это программное обеспечение с открытым исходным кодом, что означает, что вы действительно можете получить последний исходный код, если захотите понять или изменить его. Это также означает, что гораздо более широкая аудитория, включая такие компании, как Tormach, может внести свой вклад в LinuxCNC.

Хотя это очень круто, что LinuxCNC является открытым исходным кодом, именно вклад Tormach и «аромат» PathPilot в LinuxCNC сделали его моим любимым выбором. Используя Mach 3 в течение многих лет, я могу сказать вам, что Tormach принял правильное решение, когда они перешли с Mach 3 на LinuxCNC.

PathPilot просто более стабильный, более мощный и более удобный для пользователя, чем Mach 3, и вам нечего больше желать.

Теперь установка и запуск собственного контроллера ЧПУ PathPilot для ЧПУ «сделай сам» может быть не такой простой задачей. Вам нужно будет собрать контроллер, соответствующий контроллеру Tormach, и запустить на нем копию PathPilot. Существуют различные статьи, которые призваны помочь. Я еще не проверял ни один из них, но если это можно сделать, у вас будет приятная настройка.

FlashCut

FlashCut — очень удобный контроллер ЧПУ с поддержкой plug-and-play. Компания была основана еще в 1993 году, поэтому она существует уже давно, а дизайн очень зрелый.

Хотя его рыночная доля не так велика, как у Mach4 или LinuxCNC, я слышал о FlashCut только хорошее. Вот отличное видео Дейва ДеКоссена (одного из первых основателей FADAL), показывающее, как легко настроить систему FlashCut:

Я слышал, что некоторые люди говорят, что они считают FlashCut слишком дорогим по сравнению с другими решениями. Однажды я взялся за бумагу, сравнив ее с системой Mach4, и обнаружил, что если вы настроите систему со всеми возможностями FlashCut (например, USB-пульсатор для Mach4), то премия будет не такой высокой, как вы думаете.

Наличие полностью спроектированной системы «под ключ», работающей по принципу «подключи и работай», стоит немного больше, если вы спросите меня.

Mach 4

Mach 4 — новейшее решение в этой категории, занимающее наименьшую долю рынка. Это практически переписывание Mach 3 с нуля. Разработчики утверждают, что он использует менее 1 % кода Mach 3.

Немного дороже, но по идее должно быть лучше. С моей точки зрения, жюри еще не вынесено — недостаточно доли рынка или опыта, чтобы делать ставки, когда конкуренция хорошо укоренилась и имеет гораздо большую установленную базу.

Микроконтроллеры: USB, Arduino, Rasperry Pi, TinyG и др.

Микроконтроллеры позволяют создавать дешевые и компактные контроллеры ЧПУ.

Микроконтроллеры с ЧПУ — относительно новая разработка, ставшая возможной благодаря постоянным достижениям в области миниатюризации и программного обеспечения. Идея состоит в том, чтобы разместить все необходимое на одной небольшой печатной плате или, возможно, на плате микроконтроллера с дочерней платой, которую обычно называют «щитом».

Вот краткий список всех самых популярных микроконтроллеров ЧПУ:

Grbl

Grbl (произносится как песчанка) работает на микроконтроллере Arduino. Это открытый исходный код, и он используется многими различными фирмами, в том числе:

Это в значительной степени звездный состав, поэтому вы можете быть уверены, что GRBL имеет динамичную экосистему продуктов и людей, которые могут помочь, а также что он имеет светлое будущее. Люди из Shapeoko сказали мне, что они оценили несколько из них и сочли, что GRBL был наголову победителем для их нужд.

TinyG/TinyG2

TinyG — еще одна система на базе микроконтроллера. Это связано с grbl, но это не то же самое. Кодовая база TinyG была создана из grbl в 2010 году и с тех пор идет своим путем. TinyG утверждает, что делает некоторые вещи лучше или по-другому:

• В то время как grbl является 3-осевым (XYZ), TinyG является 6-осевым, поэтому может поддерживать дополнительные оси вращения. По умолчанию контроллеры TinyG имеют 4 драйвера шаговых двигателей, а gShield (используемый с grbl) — 3.
• TinyG заявляет о некоторых причудливых алгоритмах управления движением, в частности, о профилях «рывкового» ускорения для более плавного движения.
• TinyG утверждает, что он реализован на более производительном микроконтроллере с большим объемом памяти.

PlanetCNC

PlanetCNC — это одноплатный контроллер ЧПУ, который родом из Словении, Европа. Как и TinyG, это также 4-осевое решение. В нашем обзоре контроллеров ЧПУ 2017 года GRBL занял первое место на рынке, PlanetCNC — второе место, а TinyG — третье место среди микроконтроллеров.

Электроника контроллера ЧПУ

Вот электроника, которую вы найдете в большинстве шкафов контроллера ЧПУ:

Давайте рассмотрим функции каждого из них.

Коммутационная плата

Коммутационная плата ЧПУ для параллельного порта…

Роль коммутационной платы заключается в том, чтобы подключаться к вашему ПК и генерировать соответствующие сигналы, необходимые для работы приводов двигателей, частотно-регулируемого привода и контакторов.

Подробнее о разделительных досках см. в нашей статье:

[ Разделительные платы с ЧПУ ]

Наиболее распространенные разделительные платы, такие как изображенная выше, подключаются к параллельному порту вашего ПК. Это может быть проблемой, так как параллельные порты устарели и на большинстве новых компьютеров их нет. Кроме того, существует множество проблем с производительностью и надежностью, связанных с коммутационными платами.

Более новые и сложные модели на самом деле являются панелями управления движением, хотя некоторые до сих пор называют их коммутационными панелями. Эти платы могут подключаться через кабель USB или Ethernet.

Невозможно управлять USB-соединением достаточно точно, чтобы напрямую генерировать точные импульсы, необходимые для приводов Axis Motor Drives, поэтому роль контроллера движения состоит в том, чтобы принимать команды более высокого уровня и генерировать импульсы. Результатом является гораздо более высокая производительность при немного более высокой стоимости.

У нас также есть отличная статья о платах управления движением:

[Платы управления движением]

Электроприводы / драйверы

Сервоприводы Leadshine Easy…

2 сигнала:

• Шаг: Каждый импульс на линии шага указывает моторному приводу переместить двигатель на 1 шаг.
• Направление: если полярность направления односторонняя, движение должно быть по часовой стрелке. Переключение полярности меняет направление на вращение против часовой стрелки. На самом деле, полярность, возможно, не лучший термин, поскольку это может быть просто сигнал для одного направления и отсутствие сигнала для другого.

В дополнение к сигналам step/dir привод двигателя принимает питание постоянного тока, а в случае сервоприводов также принимает сигнал энкодера. Взамен он отдает мощность двигателю таким образом, чтобы контролировать его движение.

Источник питания постоянного тока (не показан)

На приведенной выше фотографии не показан источник питания постоянного тока, так как используемые электроприводы способны принимать переменный ток. Это очень удобно, но не всегда. Возможно, вам потребуется приобрести или построить источник питания постоянного тока для питания приводов двигателей.

Один из первых контроллеров ЧПУ, которые я построил, использовал этот источник питания постоянного тока:

Контакторы

Контактор — причудливое название реле, которое можно использовать для более высоких напряжений. В этом случае большинство контакторов используются для переключения переменного тока, например, для управления насосом охлаждающей жидкости. Ваша коммутационная плата обычно подает сигнал 5 В постоянного тока. Работа контактора заключается в том, чтобы включать (или выключать, если он нормально замкнут) питание переменного тока, когда сигнал 5 В включен, и снова выключать его, когда сигнал 5 В исчезает.

ЧРП: частотно-регулируемый привод

Питание и управление шпинделем с ЧПУ — это работа для частотно-регулируемого привода, сокращенно ЧРП.

Выбор и программирование частотно-регулируемого привода — сложный процесс, в который мы не можем вдаваться. Для начала вам нужно убедиться, что ваш частотно-регулируемый привод имеет достаточную мощность для запуска двигателя шпинделя. Существует несколько различных типов частотно-регулируемых приводов, но наибольшую отдачу от затраченных средств дает то, что называется «Бессенсорный векторный привод ».

Выбор лучшего контроллера ЧПУ для вашего станка с ЧПУ

Выбор лучшего контроллера ЧПУ для вашего станка с ЧПУ — это вопрос баланса между некоторыми важными компромиссами:

Компромиссы при выборе лучшего контроллера ЧПУ…

Компромиссы сводятся к полной производительности и легкости успеха. Простой готовый комплект, в котором есть все необходимое, довольно легко запустить. Но это может пожертвовать некоторой полной производительностью по сравнению с тщательным отбором самого лучшего из каждого компонента для вашего приложения.

Спросите себя, какие у вас навыки и интересы. Это займет больше времени и, скорее всего, будет стоить больше, чтобы обеспечить надежную работу этого всеобъемлющего решения. Также потребуется гораздо больше навыков.

Вы умеете диагностировать проблемы в электрических цепях? Можете ли вы прочитать все спецификации и правильно определить, какие компоненты совместимы друг с другом? Тебе все это нравится?

Если ответ «да» на эти вопросы, вы находитесь в лучшем положении, чтобы попробовать все «передовые» преимущества в вашем проекте. Если ответ «Нет», ищите проверенный комплект, в котором есть все, что вам нужно, и большое сообщество людей, к которым вы можете обратиться с вопросами.

Доля рынка различных контроллеров ЧПУ

Говоря о сообществе, я думаю, что они критически важны для успеха проектов DIY.

Я был на Кровоточащей кромке, где никто не может помочь или ответить на вопросы, и может быть одиноко. В наши дни я предпочитаю выбирать продукты с приличным сообществом. Мне нравится видеть доказательства того, что другие уже достигли того, что я ищу, с компонентами, которые я рассматриваю, прежде чем я совершу скачок.

При таком подходе вы обнаружите, что можете получить 80 % производительности всего с 20 % усилий.