Находясь в безвыходном положении, обнадежив своим Тадам-9 в онсновном мастеров, долго ждавших вызревания желания или необходимости попробовать ЧПУ, считаю своим долгом помочь в «профориентации».
Итак, кто на ком стоит — любая работа с ЧПУ, чем бы он ни занимался, начинается с чертежей того, что он, станок будет делать. Одна или несколько программ потребуются для создания чертежа, затем на его основе объемной модели, затем на основе созданных моделей создание управляющх кодов, набора команд для управления станком. Сперва простых, потом сложных, серийных и пр. С созданными управляющими кодами будет работать отдельная программа, управляющая станком через посредника — контроллер. По существу сам станок — это лишь «железо». Выбор контроллера чаще всего предопределяет и программу, которая будет им управлять. Здесь, как и с другими программами, тоже злобствуют проприетиарщики, которые стремятся Вас навечно поработить привязкой к своему софту. Вариантов много, отдельно о них где-то ниже.
Сперва надо создать коды для станка, для этого надо создать объемную модель, для этого нужны чертежи. У всех на слуху Автокад, AutoCAD, а также ArtCAM. Но они умерли, как и большинство других программ, переродившись в большой комплекс программ, типа FUSION360, которые работают только через сеть «интернет». Со всеми вытекающими последствиями в виде «вот пуля просвистела и ага». Будь то наши козлы из органов инквизиции, будь то пиндосы или иные негодяи, результат всегда один — было и не стало. Конечно, есть благословенный рутрекер, где скачать можно все. Однако осмелюсь сказать — инвестировать свое время и силы, свои чертежи в проекты, которые могут схлопнуться в один момент, унеся с собой все разработки, недопустимо рисково. В качестве примера приведу ArtCAM, который в каждый созданный файл проекта молча и тайно встраивал свою «защиту» и попытка открыть этот же файл на другом компьютере в том же Арткаме или на этом эе компьютере, но в другой версии Арткама приводили к краху, а иногда и порче, уничтожению файла. Бойтесь проприетиарщиков — хорошее дело таким словом не назовут. Между тем есть рабочие альтернативы, даже вполне зрелые.
Осмелюсь настойчиво рекомендовать FreeCAD — это свободное, опенсорсное решение, обеспечивающее полный цикл разработки в одной программе, от картинки прототипа до видяшки-демонстрации того, как фреза делает из заготовки нужную деталь. Развивается программа не очень быстро, особенно в части, касающейся работы с ЧПУ, но развивается. Более того, не без участия автора удалось в нашем, русскоязычном сегменте «раскачать» разработку именно блока возможностей для ЧПУ, и результаты очень достойные. От чисто конструкторских деталей до арт-объетов. Абсолютно все созданное автором этих строк, а на этом сайте показана лишь малая часть, включая все многообразие станков Тадам, создано с помощью FreeCAD. «Это работает». Мальчики и девочки, взрослые мужчины и женщины, сильно пожилые пользователи осваивают базовые функции в считанные дни — проверено лично в диапазоне возрастов от 12 до 75 лет. Для работы следует использовать специальную сборку, собираемую нашим земляком tarman3 и брать здесь, выбрав нужную для себя версию, а они есть для Win, Linux и MacOS. Поддержка коллег будет оказана на форуме, доступ к которому дебилы из инквизиции периодически ломают. Огромное количество обучающих видео на разных языках сами знаете где искать. Но разумно начать с простого и нужного, например, создать чертеж квартиры, затем ее модель. Хорошее, осмысленное начало, которое покажет Вам полное отсутствие прямых углов вокруг Вас.
С выбором программ для управления самим станком ассортимент шире, точнее — сосен больше. Здесь танцуем от выбора контроллера — платы, которая будет командовать станком, каким бы он ни был. Каждый хочет продать свою версию. Когда-то прорыв в массы обеспечила компания, выпустившая дешевую, всего какие-то сотни долларов, плату Mach3 и программу для управления этой платой. Плата и программа развивались, дошли до версии Mach5 — цифра означает число моторов, которыми может управлять плата. И тут пришли китайцы, склонировали ее и стали продавать задешево с клонированной же программой. Все, разумеется, под виндами. Со временем появилось множество других вариантов, типа PlanetUSB и т.д., и т.п. Станку вцелом без разницы, какой будет программа и плата. Но без них никак. И выбор придется сделать. Себялюбцы будут озирать море предложений, частенько ведясь на «российский производитель» и т.п. Но на начальном этапе держите себя в руках и ограничьтесь покупкой на Озоне или на Авито Mach5, цена вопроса порядка 350руб. Подрастете, поймете, чем именно он Вас не устраивает — вот тогда и потратите уже многократно больше денег на другие платы. Какими они будут к тому моенту — кто знает? Дорастёте и расскажете.
Теперь о компьютере, к которому подключать ЧПУ. Не надо подключать станок к тому копмпьютеру, на котором делается хоть что-то иное, кроме управления станком. Доводов много, один из важнейших — работа станка может занимать много часов подряд и на все это время компьютер должен быть неприкосновенным. Ни шаловливые ручки, ни глючные программы и интернеты не должны подвергать риску Вашу работу — цена инструмента, цена материала, заготовок, цена времни чрезвыйчайно высока, любой сбой компьютера фатален для работы. По этому поводу есть хорошая статья, имеет смысл почитать. Главные из нее выводы — для управления станком не нужен мощный компьютер. Считающиеся ныне уже допотопные ноутбуки с LPT уровня lenovo T41 и выше, старые материнские платы с портом LPT — «то, что доктор прописал». Вторично, какая там будет установлена программа управления, скорее всего Ваш выбор будет в пользу Windows + Mach. И до самой могилы, разбирая те, или иные дефекты в изделиях, Вы будете недоумевать «ну почему»?! Они обязательно будут, описание «почему» можно найти здесь —
Кстати, отличная плата управления, но дорогая. Они, дефекты, будут случаться и под Linux, но не по причине банальных пропусков шагов или рассинхронизации осей. Как сейчас помню изумление пользователя Mach, когда на свежепоставленном на его компьютер LinuxCNC с той же платой управления Mach5 станок стал бегать быстрее, а одновременное движение сразу тремя осями при управлении с клавиатуры вызвало восклицание пользовтаеля «а разве так можно было?!» при моем встречном «неужели Mach так не умеет?!».
Не пиратский, опенсорсный LinuxCNC может работать с самыми разными платами управления станками. Для него станок — это моторы и провода. Главное, чтобы провода были прямыми, индивидуальными, т.е. LPT. Это хороший выбор и бояться его не надо, о чем было рассказно в статье по ссылке выше. Скачать и установить — дело настолько не сложное, что справляются даже дети и совсем не обязательно покупать у меня специальную сборку, это только для понявших нужность и оценивших разницу.
И, наконец, мы подходим к особому разделу, об особенностях подвидов, коих множество — лазерные станки, фрезерные, они же граверы, 3Д принтеры и пр., вот давеча автора спрашивали про печать тестом, даже так. В любом случае станком командуют простые команды — команды перемещения головы и команды для головы. Язык программирования называется g-code, он вцелом универсален для всех плат управления. Те, или иные могут быть по-проще и не знать команды движения по окружности, т.е. всегда двигаться только по прямым (окружность тогда делят на прямые кусочки), другие по-сложнее и умнее, могут понимать подпрограммы, понимать логику (сравнения, циклы, запись на диск и пр.), кто-то требует указывать номер строки, кто-то не требует. Это универсальная часть, быстро осваивамая. Нет ничего сложного в том, чтобы дать команду G0 X100 Y500 Z100 (на холостом ходу G0 приехать в точку). И далее все в том же духе — G1 F100 — рабочий ход на скорости 100мм в минуту и указать координаты. G2 or G3 — дуга по часовой или или против часовой стрелки. Комбинация этих G и дает все, что нужно. Это общая часть.
Специальная часть начинается с учета особенностей головы — если это фрезеровка или гравировка, то надо включить шпиндель на нужные обороты, дать ему время раскрутиться, и на нужной скорости подачи F (она зависит от обрабатываемого материала, выбранной фрезы и оборотов шпинделя) работать. Если это лазер, то почти также, но если шпиндель включают в начале программы и выключают в конце, и переход от одного места обработки к другому выполняется без выключения шпинделя (вместо этого шпиндель поднимается на безопасную высоту, переезд в новую зону и опускание на рабочую высоту), то с лазером подъезжаем к зоне, опускаемся на нужную высоту, включаем лазер на нужную мощность, закончив зону лазер выключаем, переезжаем в новую зону и включаем — поднимать и опускать не надо. Если это 3д, например, тестом, то работать надо непрерывно — ведь не оборвать выдвливаемую колбаску.
Специальная часть — это на 20% прочитанное и на 80% личный опыт. Достигается упражнением —
Прочитанное служит лишь отправной точкой «с чего начать пробы». Скорость подачи, встречное или попутное фрезерование, толщина за проход, горит ли или плавится материал, когда прилипает, когда улетает, как эта конкретная фреза ведет себя с этим конкретным материалом, как этот конкретный лазер на конкретной мощности и на конкретной скорости ведет себя с этим конкретным материалом — вот то, что украсит Вашу жизнь шишками и сюрпризами. Однако глаза боятся, а руки делают. За всеми этими страшными словами ничего страшного нет. На много сложнее объяснить как именно надо ходить ногами — вот попробуйте объяснить. А дорогу осилит только идущий. Делов-то палата, начать, да кончить.