ПО для управления станком с ЧПУ. Что выбрать?

ПО для управления станком с ЧПУ — это мост, который соединяет вашу модель с реальностью. Это то, что вам нужно, чтобы объединить ваши моторы, рельсы и 3D-модель. Все фрезерные станки с ЧПУ и практически все другие типы станков с ЧПУ используют программное обеспечение для управления процессом преобразования чертежа или модели в движение двигателя.

В общих чертах, мы можем разделить процесс обработки с ЧПУ на четыре этапа: сначала пользователь проектирует или получает модель, затем генерируется G-код. Импульсы шага и направления определяются из G-кода, и, наконец, шаговые двигатели машины управляют последовательностями.

Этап проектирования часто завершается с использованием программного обеспечения САПР и является самостоятельным предметом. Он генерирует и интерпретирует G-код, с которым обычно работает специальное программное обеспечение для ЧПУ.

Некоторые программы позволяют вам редактировать и вводить ваш G-код и создавать всю математику, все импульсы шага (направления) и отправлять их точно по времени на драйверы шагового двигателя. Другие делят работу и просто отправляют G-код, а остальные вычисления оставляют на усмотрение прошивки машины (на отдельной плате).

Исключением из этих двух методов является программное обеспечение Mach, которое является промежуточным вариантом. Mach интерпретирует G-код на вашем компьютере, но отправляет специальные низкоуровневые команды на внешнюю плату, вместо того, чтобы пытаться рассчитать время импульсов шага (направления).

ЛУЧШЕЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ СТАНКА С ЧПУ

Здесь мы составили список лучших вариантов программного обеспечения для ЧПУ. Из-за разнообразия машин и способов использования, способ создания и интерпретации G-кода станками с ЧПУ может быть разным. По этой причине мы разделим наш выбор на основе различных подходов.

Мы выбрали множество программ, но позаботились о том, чтобы все они соответствовали следующему:

• Доступно активное сообщество и поддержка
• Диапазон функций
• Доступность для любителей
• Некоторая степень настраиваемости

Хотя разные варианты могут соответствовать этим критериям лучше, чем другие, мы уверены, что вы найдете то, что вам нужно. Итак, теперь давайте посмотрим, что там есть!

Для начала, разберем тот тип ПО, который пытается все сделать сам. Другими словами, программное обеспечение, которое принимает G-код и генерирует импульсы шага и направления для драйверов шагового двигателя (обычно через параллельный порт).

Aspire

Aspire от Vectric — это многофункциональная программа для ЧПУ. Его легко освоить, и он может управлять сложными задачами по созданию деталей с помощью станка с ЧПУ. Его инновационные инструменты 3D-моделирования, полный набор 2D-дизайнов и возможности редактирования делают его идеальным выбором для новичков.

Особым бонусом для новичков является неограниченная бесплатная пробная версия Aspire, которая включает в себя различные бесплатные проекты, чтобы вы узнали, как их использовать, прежде чем совершить покупку.

• Стоимость: ~ 2000 долларов
• Операционная система: Windows
• Основные возможности: полный набор инструментов для редактирования моделей, неограниченный пробный период (для избранных проектов), более 5400 минут видеоуроков, активное сообщество.

На нашем сайте есть статья с подробным обзором инструментов Aspire от Vectric

LinuxCNC

LinuxCNC — популярный выбор среди любителей ЧПУ. Это один из старейших и наиболее надежных вариантов.

Чтобы осуществить мечту об универсальном устройстве, он работает под управлением ядра Linux с расширением реального времени (RTAI). Устанавливая его таким образом, LinuxCNC может генерировать необходимые импульсы через параллельный порт с точной синхронизацией.

LinuxCNC существует уже некоторое время, поэтому стали популярны и другие установки. Например, также возможно использование карт Ethernet и Mesa (внешних плат), и некоторые пользователи даже экспериментировали с запуском LinuxCNC на Raspberry Pi. В конце концов, вы можете выбрать простую или углубленную настройку при использовании LinuxCNC.

В частности, LinuxCNC имеет открытый исходный код и имеет очень большое активное сообщество. Учитывая эти два условия, неудивительно, что программное обеспечение в значительной степени настраивается, особенно графический интерфейс, и имеет множество дополнительных функций.

• Стоимость: Бесплатно
• Операционная система: Linux
• Основные характеристики: Зрелое программное обеспечение, полностью открытый исходный код, активное сообщество пользователей, проста в установке, поддерживает многие станки с ЧПУ.

HeeksCNC

HeeksCNC от Heeks — это программное обеспечение CAD / CAM для Windows. Заплатив около 14 долларов, вы получите легкую установку Windows и обещание помощи от разработчика, если она вам понадобится. Кроме того, исходный код доступен на GitHub, что означает, что вы можете изменить программное обеспечение в соответствии с требованиями вашей установки.

HeeksCNC построен на основе HeeksCAD и включает OpenCAMLib plus Area. Это помогает в создании кода ЧПУ, наиболее часто используемого G кода, для вашего 3-осевого фрезерного станка. HeeksCNC набирает популярность как вариант с открытым исходным кодом и регулярно обновляется, и разработчик работает над Heeks2.

Обратите внимание, что для установки бесплатной версии HeeksCNC (путем ее сборки из исходного кода) вам сначала необходимо установить HeeksCAD, OpenCASCADE / OCE и wxWidgets 2.8.

• Стоимость: ~ 14 долларов за установку Windows или исходный код можно скачать с GitHub.
• Операционная система: Windows
• Основные характеристики: Поддерживает чертежи в формате DXF, регулярно обновляется, открытый исходный код

Machinekit

Machinekit — новичок на рынке. Это форк LinuxCNC, ориентированный на модернизацию старой программы. Они изменили кое-что под капотом и улучшили поддержку других форм удаленного управления с графическим интерфейсом. Кроме того, Machinekit предлагает образы, доступные для плат Beagle, популярных одноплатных компьютеров.

В целом Machinekit унаследовал многие положительные особенности LinuxCNC и все еще находится в процессе создания достойного сообщества. Существуют учебные пособия, которые помогут вам настроить, и многообещающие функции в разработке, если вы хотите оценить потенциал Machinekit.

• Стоимость: Бесплатно
• Операционная система: Linux
• Основные характеристики: многообещающее будущее, поддержка компьютеров ARM, решение проблем в LinuxCNC, растущее сообщество

ECam

ECam — еще одна универсальная программа для станков с ЧПУ. Он упрощает создание G-кода для детали и предназначен для ускорения процесса для простых моделей.

ECam объединяет функции, обычно встречающиеся в системах CAD / CAM, с диалоговым программированием. Он поставляется с 14-дневной полностью рабочей пробной версией, поэтому вы можете поэкспериментировать с программным обеспечением, прежде чем совершить покупку. Более того, что необычно, это программное обеспечение можно бесплатно использовать по выходным для всех в некоммерческих целях.

• Стоимость: ~ 180 $ (только токарный или фрезерный), ~ 240 $ (полный), ~ 420 $ (адаптивный)
• Операционная система: Windows (только 64-битная система)
• Основные возможности: редактор САПР, поддержка файлов DXF и DWG, моделирование траектории инструмента, пользовательский G-код, предварительный просмотр материалов в 3D, унифицированный калькулятор

TurboCNC

TurboCNC от Dak Engineering работает под DOS (да, MS-DOS). А за небольшую плату в размере около 60 долларов вы получаете доступ к исходному коду и дополнительную поддержку. Хотя сначала вы можете подумать, что это любопытный выбор, TurboCNC работает под DOS, чтобы иметь точное время, подобно LinuxCNC. Это старая программа, но вокруг нее все еще есть активное сообщество.

Пара недостатков заключается в том, что он не такой настраиваемый, как другие параметры, и его графический интерфейс архаичен. Тем не менее, автор выразил это лучше всего: «[это] качественное, серьезное программное обеспечение».

• Стоимость: ~ 60 $
• Операционная система: MS-DOS
• Основные характеристики: встроенный редактор кода, полностью настраиваемый шаг / направление, одновременное движение по 8 осям с компенсацией люфта, полностью параметрическое программирование, возможность нарезания резьбы по нескольким осям

Easel

Easel — это генератор G-кода и инструмент управления ЧПУ, который работает во всех основных операционных системах. Это программа на основе браузера, с помощью которой вы можете легко создавать свои проекты и выполнять разрезы на своей машине.

У нее также есть очень полезная образовательная инициатива — Уроки Easel. Это общественное образовательное мероприятие, побуждающее пользователей развивать свои навыки и реализовывать практические проекты.

Easel популярен среди любителей и новичков благодаря удобному интерфейсу, набору встроенных инструментов и совместимости с различными вариантами прошивки ЧПУ.

• Стоимость: Бесплатно
• Операционные системы: Windows, Linux, MacOS
• Основные характеристики: Easel Classes, поддержка пользовательского G-кода, активное сообщество, простота использования

MACH

Программное обеспечение Mach, пожалуй самое популярное в промышленности и существует уже долгое время. Он фокусируется на вычислении движения изнутри программного обеспечения и отправке низкоуровневых команд на совместимые платы.

Mach 3

Mach 3 — это многофункциональная программа, которая обычно используется любителями, которым нужен пакет управления ЧПУ. Он популярен и разрабатывался долгое время. Помимо множества функций, графический интерфейс Mach 3 полностью настраивается.

Mach 3 можно настроить несколькими способами, но наиболее распространенная настройка работает только со специально совместимыми внешними платами, такими как популярный SmoothStepper. Обратите внимание, что хотя Mach 3 можно использовать в универсальном подходе, аналогичном LinuxCNC, это не так часто. Это связано с тем, что запуск его в Windows означает, что он не может работать в режиме реального времени, что может привести к задержке синхронизации импульсов драйвера.

На смену этому зрелому программному обеспечению приходит его младший брат, Mach 4, о котором мы поговорим позже. Благодаря заметно более низкой цене, отличным функциям и активному сообществу Mach 3, он по-прежнему является хорошим выбором для любого любителя.

• Стоимость: ~ 175 $
• Операционная система: Windows
• Основные возможности: Универсальный визуальный дисплей G-кода, настраиваемый интерфейс, настраиваемые макросы и M-коды с помощью VBscript.

Mach 4

Mach 4 — это полная перезагрузка Mach 3. Он решает многие проблемы, связанные с устаревшим программным обеспечением. В частности, он модульный и гибкий. Он не построен с идеей использования параллельного порта, хотя есть еще способы пойти по этому пути. Он может похвастаться полной настраиваемостью благодаря своей модульности и использует свое оригинальное ядро ​​для вычислений.

Излишне говорить, что у Mach 4 достаточно функций и возможностей настройки для любителя. Хотя он относительно новый, он прошел долгий путь и имеет многообещающие перспективы на будущее. Все это говорит о том, что это достойный выбор для любой настройки.

• Стоимость: ~ 200 долларов (хобби), ~ 1400 долларов (индустрия).
• Операционная система: Windows
• Основные характеристики: возможности дистанционного управления, быстрая и простая настройка графического интерфейса, возможность связывать информацию между другими приложениями, улучшенное удобство использования по сравнению с Mach3, ядро, отвечающее за все вычисления управления движением

ОТПРАВИТЕЛИ G-КОДА

Отправители G-кода — это более простые программы, чем другие в этом списке. Их основная функция — передать ваш G-код на внешние платы для остальной части процесса обработки с ЧПУ.

UCCNC

UCCNC — это программное обеспечение контроллера ЧПУ, которое работает с контроллерами движения CNCdrive. Поддерживаемые контроллеры движения: UC400ETH, UC300ETH, UC300, UC100 и AXBB-E.

UCCNC без проблем работает с машинами с числом осей до 6, а использование C # в качестве языка делает его эффективным, а также полностью изменяемым.

Программа также поставляется с программой просмотра трехмерных траекторий в реальном времени, оптимизацией экрана OpenGL и некоторыми базовыми модулями CAM, включая импорт файлов DXF. Не говоря уже о встроенном визуальном редакторе экрана, позволяющем полностью настраивать экран.

Важно отметить, что это программное обеспечение разрешено для каждого контроллера движения, что означает, что один лицензионный ключ будет работать только с указанным контроллером движения.

• Стоимость: ~ 60 $
• Операционная система: Windows
• Основные характеристики: 48 настраиваемых горячих клавиш, встроенный визуальный редактор экрана, поддержка DXF, минимальное использование CPU / GPU, регулярное обслуживание

PlanetCNC

Еще один хорошо разработанный вариант отправителя G-кода сделан PlanetCNC, предлагая полное аппаратное и программное решение. Он имеет современный подход к программному обеспечению ЧПУ, фокусируясь на манипуляции с G-кодом, и имеет специальные платы для всего остального. Он также может работать с вашей собственной платой, если он способен интерпретировать G-код.

PlanetCNC поставляется с гибкими параметрами конфигурации и функциями моделирования. Это, наряду с его интуитивно понятным дизайном, делает его исключительным программным обеспечением.

• Стоимость: программное обеспечение предоставляется бесплатно для контроллеров с действующей лицензией.
• Операционные системы: Windows, Linux, MacOS, Raspberry Pi
• Основные характеристики: Полностью настраиваемая процедура смены инструмента, поддерживает многие виды использования станков с ЧПУ (моделирование, синхронизация шпинделя, измерения, зондирование и стандартные циклы), совместима с различными вариантами G-кода и типов файлов.

ChiliPeppr

ChiliPeppr — это хост G-кода на основе браузера, который работает так же хорошо, как и программные контроллеры ЧПУ. Это платформа, которая позволяет без труда создать рабочее пространство для управления оборудованием с помощью программного обеспечения.

Он работает как с TinyG, так и с GRBL, и доступно несколько других предварительно настроенных рабочих пространств. Заставить его работать с вашим станком с ЧПУ очень просто: вам просто нужно установить простой драйвер, который подключается к станку через ваш браузер.

• Стоимость: Бесплатно
• Операционные системы: N / A (на основе браузера)
• Основные возможности: работает с TinyG, Lua, GRBL и др., Включает зондирование и автоматическое выравнивание, открытый исходный код.

Universal Gcode Sender

Универсальный отправитель Gcode (UGS) имеет открытый исходный код и прост в использовании. Он написан на Java для поддержки нескольких платформ и хорошо работает с пользовательскими настройками.

UGS имеет все необходимые функции для большинства любителей, а также некоторые приличные манипуляции с G-кодом. Добавьте к этому простоту исполнения, и вы получите идеальную установку для новичка. Обратите внимание, что вам необходимо связать это с прошивкой для вашей платы, которая принимает G-код. Взгляните на варианты ниже, чтобы получить некоторые идеи.

• Стоимость: Бесплатно
• Операционные системы: Windows, Linux (включая ARM SBC), MacOS
• Основные характеристики: настраиваемая оптимизация G-кода, 3D визуализатор G-кода, исполняемые файлы JAR «все в одном», работает в нескольких операционных системах, упрощенный пользовательский интерфейс.

OpenCNCPilot

Подобно ChiliPeppr, эта программа только управляет машиной, но отлично справляется с этой задачей. Изюминкой OpenCNCPilot является его способность проникать в определенные пользователем области для деформации, а также обертывать траекторию инструмента по изогнутой поверхности. Это очень удобно при фрезеровании изоляционных печатных плат, где деформация приводит к повреждению или короткому замыканию дорожек.

Кроме того, для работы не требуются дополнительные датчики. Это, в сочетании с автоматическим выравниванием и автоматическими картами высоты, делает OpenCNCPilot очень функциональным вариантом.

• Стоимость: Бесплатно
• Операционные системы: Windows
• Основные характеристики: поддерживает прошивку GRBL, автоматические карты высот, возможность TCP-соединений, автоматическое выравнивание, открытый исходный код

GRBL Candle

GRBL Candle — это бесплатное программное обеспечение с открытым исходным кодом для управления вашим станком с ЧПУ на базе GRBL. Его можно бесплатно скачать со страницы Github и установить на компьютеры с Windows или Linux. Пользовательский интерфейс минималистичен и прост в использовании. Кроме того, вы можете назначить клавиши на клавиатуре для управления осями. Вы можете импортировать, просматривать и редактировать G-код. Кроме того, вы можете просмотреть траекторию, пройденную инструментом до и во время резки.

Связь с контроллером осуществляется через USB. Однако он может поддерживать не более 3 осей. Он подходит для любителей и энтузиастов DIY. Кроме того, у GRBL Candle есть большое онлайн-сообщество пользователей и форумы, которые могут помочь вам с GRBL Candle.

ПРОШИВКА

Мы больше не говорим о программном обеспечении в самом строгом смысле этого слова, но без прошивки отправители G-кода не будут очень продуктивными. Обычно они являются проприетарными в приобретенном программном обеспечении, но если вы любитель, эти два варианта — хорошее место для начала.

Marlin

Марлин будет знакомым именем, если вы раньше перепрошивали свой аппарат. Это очень популярная прошивка для всех типов 3В-принтеров, которая также поддерживает конфигурации с ЧПУ. Существует большое количество разнообразных конфигураций, и перепрошивка — это простой процесс. Не стесняйтесь ознакомиться с нашим руководством по началу работы с Marlin.

Поскольку Marlin широко используется, существует широкая поддержка целого ряда плат. Добавьте к этому его гибкость и большое сообщество, и это делает Marlin одним из лучших вариантов для любой настройки ЧПУ.

• Стоимость: Бесплатно
• Платы: Arduino, Teensy и другие.
• Основные характеристики: высокая гибкость, возможность настройки практически для любой машины, поддержка множества плат, простая настройка, большое сообщество

GRBL

GRBL — это очень простая прошивка с открытым исходным кодом для трехкоординатных ЧПУ. Да, он ограничен тремя, поэтому он не предназначен для 3D-принтеров; это было сделано для того, чтобы удовлетворить потребность в системе, не зависящей от параллельного порта.

Несмотря на то, что он не большой и многофункциональный, GRBL выполняет свою работу и делает это хорошо. Он утверждает, что дает очень плавные результаты и прост в настройке. Перепрошивка может быть выполнена через удобную для пользователя Arduino IDE, и она имеет простую конфигурацию. Все это делает его очень удобным для новичков выбором для проектов с ЧПУ.

• Стоимость: Бесплатно
• Платы: платы Arduino (кроме Arduino Mega)
• Основные характеристики: открытый исходный код, простая настройка, поддержка двух осей, на базе Arduino