Arbeitsbereich "Path" on work: herbk

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Path-Workbench.svg

Einleitung

Mit dem Path Arbeitsbereich können zum Betrieb von CNC Maschinen benötigte Befehlssätze erstellt werden. Unterstützt werden, Stand März 2018, Fräsen, Lasercutter, Graviermaschinen und ähnliche, 3 achsige CNC Maschinen deren Steuerung auf G-Code basiert. Die Path Postprozessoren erstellen G-Code in vielen verbreiteten Varianten, z.B. für Centroid-, grbl-, LinuCNC-, Philips- gestützte Maschinencontroller.

Pathwb.png

Der FreeCAD Arbeitsbereich Path erstellt diese Befehlssätze mit folgendem Arbeitsablauf:

  • Ein 3D Modell, erstellt mit einer der FreeCAD Arbeitsbereiche Part Design, Part oder Draft, ist das Basis Objekt.
  • Ein Job wird im Path Arbeitsbereich erzeugt. Der Job enthält alle zur Erzeugung eines auf einer CNC Fräse ausführbaren g-codes nötigen Informationen:

Enthalten sind die Abmessungen des Rohmaterials, die zur Verfügung stehenden Werkzeuge und die zur Steuerung von Verfahrgeschwindigeit und Spindeldrehzahl benötigten Parameter.

  • Werkzeuge werden passend zum Fräsvorgang ausgewählt.
  • Der Fräspfad wird erstellt durch die Auswahl der benötigten Operation, z.B. Contour oder Pocket. Diese Path Objekte werden primär in einem, von der CNC Maschine unabhängigen, FreeCAD G-Code Dialekt erstellt.
  • Der Job wird in einem zur Maschine passendem G-Code exportiert.

Links für den schnellen Einstieg

Abhängig von Ihrem Interesse am Path-Arbeitsbereich gibt es Lesestoff zu verschiedene Themen:

  • Wenn Sie sich als neuer Anwender schnell in "Path" einarbeiten möchten: hier ein schneller Einstieg.
  • Wenn Sie eine Maschine besitzen welche nicht von enem der in FreeCAD integrierten postprozessoren unterstützt wird möchten Sie eventuell wissen wie Sie einen personalisierten postprozessor erstellen können.
  • Als erfahrener FreeCAD Nutzer möchten Sie ein Makro erstellen oder einen Prozess automatisieren und möchten wissen wie das Skript dazu erstellt werden muss.
  • Als ergahrener FreeCAD Nutzer möchten sie ihren Arbeitsablauf beschleunigen und wissen wie die FreeCAD Oberfläche ihren Wünschen angepasst werden kann.
  • Als Entwickler möchten Sie zu "Path" beitragen und sich über die core concepts informieren.

Allgemeine Konzepte

Die Path Workbench generiert G-Code (Maschinensprache), welcher die Pfade vorgibt, die zum Fräsen des durch das 3D Modell dargestellten Projekts auf der Fräsmaschine erforderlich sind in the Path Job Operations FreeCAD G-Code dialect. Der Programmablauf kann später durch Auswahl eines entsprechenden Postprocessors in Maschinensprache für die entsprechende CNC Steuerung übersetzt werden.

Der G-Code wird durch Vorgaben und Operationen, die im Path-Job enthalten sind, generiert. Die Jobs werden in der Reihenfolge gelistet, in welcher sie abgearbeitet werden. Jobs können durch hinzufügen von Path Operations, Path Dressups, Path Partial Command und Path Modifications im Path Menü oder GUI-Schaltflächen erzeugt werden.

Der Path Arbeitsbereich enthält einen Werkzeug Manager (Bibliothek, Verzeichnis, Werkzeugtabelle), eine G-Code Überprüfung und ein Simulationswerkzeug. Path verlinkt zum Postprozessor und erlaubt den Im- und Export von Job Vorlagen.

Die Path Workbench hat folgende externe Abhängigkeiten:

  1. Die FreeCAD 3D Modelleinheiten werden definiert in: Edit → Preference → General → Units tab's Units settings. Die Postprocessor-Konfiguration definiert die finalen G-Code Einheiten.
  2. Der Macro-Dateipfad und die geometrischen Toleranzen werden definiert in: Edit → Preferences → Path → Job Preferences tab.
  3. Farben werden definiert in: Edit → Preferences → Path → Path colors tab.
  4. Haltesteg-Parameter werden definiert in: Edit → Preferences → Path → Dressups tab.
  5. That the Base 3D model quality supports the Path WB requirements, passes Check Geometry.

Einheiten

Die Handhabung von Einheiten kann in der Path Workbench verwirrend sein. Es gibt mehrere Punkte, die verstanden werden müssen:

  1. FreeCAD Basiseinheiten für Länge und Zeit sind 'mm' and 's'. Geschwindigkeit ist 'mm/s'. Diese Einheiten speichert FreeCAD intern unabhängig von allem anderem.
  2. Das standardmäßige Einheitensystem nutzt diese Basiseinheiten. Wenn du das Standard Einheitensystem benutzt und eine Vorschubgeschwindigkeit ohne Einheit eingibst, wird es als 'mm/s' interpretiert.
  3. Die meisten CNC Maschinen erwarten aber Einheiten in der Form 'mm/min'. Die meisten Postprozessoren konvertieren die Einheiten automatisch, wenn der Maschinencode generiert wird.

Einheitensystem:

  1. Das Ändern des Einheitensystems in den Einstellungen verändert die Einheiten in den Eingabefeldern. Wenn du ein Path Workbench Benutzer bist und das metrische System bevorzugst, solltest du das Einheitensystem "Metrische Kleinteile & CNC" benutzen. Wenn du das imperiale System bevorzugst, solltest du "US-üblich" benutzen.
  2. Eine Änderung des Einheitensystems hat keinen Einfluss auf die Ausgabewerte. Aber es hilft Eingabefehler zu vermeiden.

Ausgabe:

  1. Die Generierung der korrekten Einheiten in der Ausgabe liegt in der Verantwortung des Postprozessors und geschieht nur bei diesem Vorgang.
  2. Die Einheiten für die Maschine bei der Ausgabe sind komplett unabhängig von der gewählten Einheitendarstellung.
  3. Postprozessoren erzeugen entweder metrische Einheiten (G21), imperiale Einheiten (G20) oder sind konfigurierbar.
  4. Konfigurierbare Postprozessoren generieren standardmäßig metrische Einheiten (G21).
  5. Wenn bei konfigurierbaren Postprozessoren imperiale Einheiten ausgegeben werden sollen, muss dies über Argumente in der Job-Output Konfiguration eingestellt werden (z.B.: --inches für linuxcnc). Die Einstellungen können in einem Job Template gespeichert werden und als Standard Template benutzt werden, um es in Zukunft automatisch zu verwenden.

Pfad Untersuchen:

  1. Wenn du das Werkzeug zum Untersuchen des Pfades benutzt, wird als Einheit 'mm/s' benutzt, da der Postprozessor noch nicht angewendet wurde.

Path Kommandos

Viele der Befehle haben unterschiedliche Höhen und Tiefen:

Path-DepthsAndHeights.gif

Visual reference for Depth properties (settings)


Mit diesen Kommandos werden CNC Projekte und Vorlagen erstellt und verwaltet.

  • Path-Job.png Job: Erstellt einen neuen CNC Job
  • Path Simulator.png Simulator: Zeigt eine Simulation des Fräsvorgangs wie er auf der Maschine ausgeführt wird.
  • Path-CompleteLoop.png Complete Loop: Erstellt aus 2 ausgewählten Kanten einen geschlossenen Ring
  • Path Contour.png Contour: Erzeugt einen Fräspfad aus der Kontur des Basisobjekts
  • Path Pocket.png Pocket: Erzeugt einen Fräspfad für eine Tasche aus einer oder mehreren ausgewählten Taschen
  • Path Drilling.png Drilling: Erzeugt den Pfad für eine oder mehrere Bohrungen
  • Path-Adaptive.svg Adaptive: Erstellt eine adaptive Clearing- und Profilerstellung.
  • Path-Engrave.png Engrave: Erzeugt einen Pfad für Gravuren
  • Path-Face.png Mill Face: Erzeugt einen Pfad zum Planen von Oberflächen
  • Path-Helix.png Helix: Erzeugt einen Helixförmigen Fräspfad
  • Path-3DPocket.png 3D Pocket: Erzeugt einen Fräspfad für eine 3D Tasche

Path Fräspfad Erweiterungen

  • Path Dressup.png Dogbone Dressup: Fügt dem ausgewählten Pfad eine "dogbone" Erweiterung zu
  • Path Dressup.png Lead In Dressup: Fügt dem ausgewählten Pfad eine horizontale Anfahrrampe zu
  • Path Dressup.png Tag Dressup: Fügt dem ausgewählten Pfad eine Erweiterung für Haltestege zu

Zusätzliche Kommandos

  • Path Fixture.png Fixture: Verschiebt den Nullpunkt der Maschine.
  • Path Comment.png Comment: Fügt einen Kommentar in den G-Code eines Pfades ein.
  • Path Stop.png Stop: Fügt einen Maschinen Stop ein.
  • Path Custom.png Custom: Fügt manuell erstellen G-Code ein
  • Path OpActive.svg Op Active: Used to activate or de-activate a path operation

Path Modifikationen

  • Path Array.png Anordnung: Erstellt ein Array aus dem ausgewählten Pfad.
  • Path SimpleCopy.png Simple Copy: Erstellt eine einfache Kopie des gewählten Pfades.

Weitere

  • Path-3DSurface.png 3D Surface: Erstellt den Fräspfad für eine 3D Oberfläche
  • Path-Area.png Featurebereich: Erstellt einen Featurebereich des selektierten Objekts
  • Path Sanity.png Path Errors: Überprüft den ausgewählten Job auf fehlende Angaben

Einstellungen

Skriptsprache

Siehe Path scripting Seite.

Die Path Workbench bietet eine umfangreiche Python Skripting API. Damit kannst Du Pfade aus Python-Skripten erstellen und ändern oder die verfügbare Funktionalität der Workbench erweitern.

FAQ

Siehe Path FAQ

Die Path Workbench teilt viele Konzepte mit anderen CAM-Softwarepaketen, hat aber ihre eigenen Besonderheiten. Wenn etwas nicht stimmt, ist dies vielleicht ein guter Anfang.