Arbeitsbereich CAM

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Symbol des Arbeitsbereichs CAM

Einleitung

Der Arbeitsbereich CAM wird verwendet, um Maschinenanweisungen für CNC-Maschinen aus einem FreeCAD-3D-Modell zu erstellen. Diese erzeugen reale 3D-Objekte auf CNC-Maschinen wie Fräsmaschinen, Drehbänken, Laserschneidern oder ähnlichen. Typischerweise handelt es sich bei den Anweisungen um einen G-Code-Dialekt. Hier ein allgemeines Beispiel: Ablaufsimulation eines Werkzeugpfades einer CNC-Drehbank.

Der FreeCAD-Arbeitsbereich Path erstellt diese Maschinenanweisungen mit folgendem Arbeitsablauf:

  • Ein 3D-Modell ist das Basisobjekt, das typischerweise mit einem oder mehreren der Arbeitsbereiche Part Design, Part oder Draft erstellt wird.
  • Ein CAM Auftrag wird im Arbeitsbereich Path erstellt. Dieser enthält alle Informationen, die zur Erzeugung des notwendigen G-Codes für die Bearbeitung des Arbeitsauftrags auf einer CNC-Fräse erforderlich sind: Es gibt Rohmaterial, die Fräse hat einen bestimmten Werkzeugsatz und sie folgt bestimmten Befehlen, die die Geschwindigkeit und die Bewegungen steuern (normalerweise G-Code).
  • CAM Werkzeuge werden den Anforderungen der Arbeitsauftragsabläufe entsprechend ausgewählt.
  • Fräsbahnen werden erzstellt, z.B. mit den Abläufen Kontur und Tasche. Diese Bahnobjekte verwenden FreeCADs internen G-code-Dialekt, unabhängig von der CNC-Maschine.
  • Den Auftrag mit einem zur Maschine passenden G-Code exportieren. Dieser Schritt wird Post-Processing (Nachbereitung) genannt. Es stehen mehrere Post-Prozessoren zur Verfügung.

Allgemeine Konzepte

Der Arbeitsbereich Path erzeugt G-Code, der die Bewegungsbahnen (Pfade), die zum Fräsen des durch das 3D-Modell repräsentierten Projekts auf der Zielfräse benötigt werden, in FreeCADs G-Code-Dialekt festlegt, der später in den entsprechenden Dialekt für die Ziel-CNC-Steuerung übersetzt wird, indem der passende Postprozessor ausgewählt wird.

Der G-code wird aus den in einem Pfadauftrag enthaltenen Anweisungen und Operationen generiert. Der Arbeitsablauf des Auftrags listet diese in der Reihenfolge ihrer Ausführung auf. Die Liste wird durch Hinzufügen von Pfadoperationen, Pfadaufbereitungen, Pfadergänzungsbefehlen und Pfadänderungen aus dem Pfadmenü oder den GUI-Schaltflächen ausgefüllt.

Der Arbeitsbereich Path enthält einen Werkzeugverwalter (Bibliothek, Werkzeugtabelle), eine G-Code-Überprüfung und Simulationswerkzeuge. Es verknüpft den Postprozessor und erlaubt den Im- und Export von Auftragsvorlagen.

Der Pfad Arbeitsbereich hat externe Abhängigkeiten einschließlich:

  1. Die FreeCAD 3D Modell Einheiten sind im Bearbeiten → Einstellungen → Allgemein → Einheiten Reiter Einheiteneinstellungen festgelegt. Die Postprozessor Konfiguration legt die endgültigen G-code Einheiten fest.
  2. Der Pfad der Makrodatei und die geometrischen Toleranzen werden im Bearbeiten → Einstellungen → Pfad → Arbeitsauftag Einstellungen definiert.
  3. Die Farben werden im Register Bearbeiten → Einstellungen →Pfad → Pfad Farben definiert.
  4. Die Parameter der Halte Merker werden in dem Bearbeiten → Einstellungen → Pfad → Aufbereitungen Reiter definiert.
  5. Dass die Qualität des Basis 3D Modells die Anforderungen an die Pfad Arbeitsbereich unterstützt, wird durch Prüfe Geometrie bestätigt.

Einschränkungen

Einige aktuelle Einschränkungen, derer du dir bewusst sein solltest, sind:

  • Die meisten der Pfadwerkzeuge sind keine echten 3D-Werkzeuge, sondern nur 2,5D fähig. Das bedeutet, dass sie eine festgelegte 2D-Form nehmen und diese bis zu einer bestimmten Tiefe herunterschneiden können. Es gibt jedoch zwei Werkzeuge, die echte 3D-Pfade erzeugen: 3D-Tasche und 3D-Oberfläche (die im November 2020 noch immer experimentelle Funktionen sind).
  • Der größte Teil des Arbeitsbereichs Pfad ist für eine einfache, standardmäßige 3-Achsen- (xyz) CNC-Fräse ausgelegt, aber Dreh-(maschinen-)werkzeuge sind seit 0.19_pre in Entwicklung.
  • Die meisten Operationen im Arbeitsbereich Pfad geben nur Pfade zurück, die auf einem Standard-Schaftfräser-Werkzeug bzw. -Bit basieren, ohne Rücksicht auf einen, in einer bestimmten Werkzeugsteuerung zugewiesenen, Werkzeug- bzw. Bit-Typ, mit Ausnahme der Operationen Gravur und 3D-Oberfläche.
  • Die Operationen innerhalb des Arbeitsbereichs Pfad kennen keine Spannvorrichtungen, die zur Befestigung des Modells an einer Maschine verwendet werden. Überprüfe und simuliere daher die erzeugten Bahnen, bevor du den Code an deine Maschine sendest. Wenn nötig, modelliere deine Spannvorrichtungen in FreeCAD, um die erzeugten Bahnen besser überprüfen zu können. Achte auf mögliche Kollisionen mit Spannern oder anderen Hindernissen entlang der Bahnen.

Einheiten

Die Handhabung von Einheiten kann im Pfad Arbeitsbereich verwirrend sein. Es gibt mehrere Punkte, die verstanden werden müssen:

  1. FreeCAD Basiseinheiten für Länge und Zeit sind 'mm' und 's' bzw. 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 eine Einheitenfolge eingibst, wird es als 'mm/s' interpretiert.
  3. Die meisten CNC Maschinen erwarten aber Einheiten in der Form 'mm/min'oder 'Zoll/min'. Die meisten Postprozessoren konvertieren die Einheiten automatisch, wenn der Maschinencode generiert wird.

Schemata:

  1. Schemaänderungen in den Einstellungen ändert die Standardeinheitszeichenkette für die Eingabefelder. Wenn Du ein Pfad Anwender bist und es vorziehst, metrisch zu konstruieren, wird dringend empfohlen, das Schema "Metrische Kleinteile & CNC" zu verwenden. Wenn du in US Einheiten konstruierst, funktionieren entweder die Einheiten Britisches Dezimal und US Bauwesen
  2. Ändern des bevorzugten Einheitenschemas hat keine Auswirkung auf die Ausgabe, hilft aber, 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.

Höhen und Tiefen

Viele der Befehle haben unterschiedliche Höhen und Tiefen:

Visuelle Referenz für Tiefeneinstellungen

Befehle

Einige Befehle sind experimentell und standardmäßig nicht verfügbar. Um sie zu aktivieren, siehe Pfad experimentell.

Projektbefehle

  • Auftrag: Erstellt einen neuen CNC Auftrag.

Werkzeugbefehle

  • CAM Simulator: Zeigt die Fräsbearbeitung wie sie auf der Maschine durchgeführt wird.

Grundlegende Bearbeitungen

  • Profile: Erzeugt eine Profilbearbeitung des gesamten Modells oder von einer oder mehreren ausgewählten Flächen oder Kanten.
  • Taschenform: Erzeugt eine Taschenbearbeitung aus einer oder mehreren ausgewählten Taschen.
  • Bohren: Führt einen Bohrzyklus durch.
  • Fläche: Erzeugt einen Oberflächenpfad
  • Helix: Erzeugt eine spiralförmige Bahn.
  • Adaptiv: Erstellt eine adaptive Räum- und Profilierungsbearbeitung.
  • Nut: Erzeugt eine Nutenbearbeitung aus ausgewählten Formelementen oder benutzerdefinierten Punkten. Experimentell.
  • Deburr: Creates a deburr path.
  • VGravur: Erzeugt einen Gravurpfad unter Verwendung einer V-Werkzeugform.

3D-Bearbeitungen

  • 3D-Tasche: Erzeugt einen Pfad für eine 3D-Tasche.

Pfad Aufbereitung

  • Begrenzung: Fügt eine Randaufbereitungsänderung einem ausgewählten Pfad hinzu.
  • Hundeknochen: Fügt eine Hundeknochen-Aufbereitungsänderung einem ausgewählten Pfad hinzu.
  • Schleppmesser: Fügt eine Schleppmesser-Aufbereitungsänderung einem ausgewählten Pfad hinzu.
  • An/Abfahren: Fügt einen Anfahr- und/oder Abfahrpunkt einem ausgewählten Pfad hinzu.
  • Eingangsrampe: Fügt dem ausgewählten Pfad eine vertikale Anfahrrampe hinzu.
  • Haltesteg: Fügt dem ausgewählten Pfad eine Erweiterung für Haltestege zu.

Ergänzende Befehle

  • Kommentar: Fügt einen Kommentar in den G-Code eines Pfades ein.
  • Halt: Fügt einen Halt der Maschine ein.
  • Probe: Creates a Probing Grid from a job stock.
File:CAM GcodeFromShape.svg Aus Form: Erstellt ein  Pfadobjekt aus einem gewählten Part Objekt. Experimentell.

Pfadänderungen

  • Anordnung: Erstellt eine Anordnung durch Duplizieren eines ausgewählten Pfades.
  • Einfache Kopie: Erstellt eine nichtparametrische Kopie eines ausgewählten Pfadobjekts.

Specialty Operations

Sonstiges

ToolBit Architektur

Verwalte Werkzeuge, Bits und die Werkzeugbibliothek. Basiert auf der ToolBit Architektur.

Andere

  • CAM HäufigGestellteFragen: Der Arbeitsbereich Pfad teilt viele Konzepte mit anderen CAM-Softwarepaketen, hat aber seine eigenen Besonderheiten. Wenn etwas nicht stimmt, ist dies vielleicht ein guter Anfang.
  • CAM SetupSheet: Es kann ein SetupSheet verwendet werden zum Anpassen, wie die Werte verschiedener Eigenschaften von Operationen berechnet werden. to customize how various property values for operations are calculated.
  • CAM Postprozessor Anpassung: Hast Du eine spezielle Maschine, die die Daten der vorhandenen Postprozessoren nicht verwenden kann, musst Du eventuell deinen eigenen Postprozessoren schreiben.
  • CAM VierteAchse: Experimentelles Vier-Achs-Fräsen.

Einstellungen

Skripten

Siehe Pfad Skripten.

Tutorien

Videos

Roadmap