Современные CAM-системы для CNC: что это такое?

Системы автоматизированного проектирования САПР в инженерии стали стремительно развиваться в конце прошлого столетия. На смену человеку пришли программы с практически неограниченными возможностями в создании 3D-моделей прототипов и деталей. Компьютеризированная подготовка производства – CAM System, заняла ведущее место в проектировании и наряду с системой CAD облегчила программирование станков с ЧПУ, повысила производство.

• CAM System для станков с CNC
• Принцип работы CAD/CAM программ для ЧПУ
• Лучшие CAM программы для CNC
  • PowerMILL
  • SolidWorks
  • Mastercam
  • Autodesk ArtCAM
• Бесплатные Cam программы для ЧПУ
  • Fusion 360
  • DeskProto
  • FreeMILL
  • HeeksCNC
• Бесплатные Cam программы для ЧПУ на русском языке
• Лучшие CAD программы для CNC
  • 3D Max
  • AutoCAD
  • Rhinoceros 3D

CAM System для станков с CNC

На современном оборудовании с системами ЧПУ, которые называют Computer numerical control (CNC), можно программировать и модифицировать установленное ПО. Это происходит благодаря современному микропроцессору:

• микроконтроллер;
• компьютер на базе микропроцессора;
• контроллер с программируемой логической матрицей.

CAM-системы (англ. Computer-aided manufacturing) используются для прописывания алгоритма действий станков с ЧПУ. Это прикладное программное обеспечение для компьютеризированной подготовки реализации производства и инженерно-технических расчетных проектов.

Информация: CAM System помогают разрабатывать технологические этапы, быстро настраивают программы для станков с CNC, моделируют процессы обработки заготовок и многое другое.

CAM-системы выполняют задачи на основе трехмерного образца, который создается в CAD (англ. Computer-aided design). Под термином понимают программы с комплектом модулей для детальной 3D-графики. Часто c помощью CAD получают полный пакет проектно-конструкторской документации.

Автоматизация процесса проектирования CAD/CAM System существенно ускорила производство новых моделей изделий, упростив процесс реального тестирования виртуальным, но не менее точным.

Принцип работы CAD/CAM программ для ЧПУ

В основу создания УП для станка ложится проект 3D-модели изделия из CAD системы. Иногда достаточно чертежей, эскизов и подробного описания процесса. Конечный этап программирования – ввод в станок параметров детали и настроек обработки, информации о траекториях движения заготовки и режущего элемента наряду с командами для движущих систем оборудования.

В современном проектировании CAM System чаще используются для синтеза УП и построения модели производственного процесса.

Сноска: наличие постпроцессора, специального программного модуля, обеспечивает формирование файла УП CAM-системой под конкретный станочный комплекс.

Шаги при производстве детали на станке с CNC:

1. Формирование трехмерной модели изделия по чертежу или эскизу. Данные о траектории заготовки, координатах и прочее программа записывает в промежуточный файл.
2. Создание УП на базе модели 3D с помощью постпроцессора, который преобразует промежуточный файл в файл для определенного типа станка.
3. Загрузка программы в агрегат с CNC через кабель от специального разъема на корпусе агрегата или на пульте ЧПУ к COM-порту компьютера.
4. Закрепление детали и выполнение операций, заложенных в оборудование.
5. Контроль параметров готового изделия.

Лучшие CAM программы для CNC

PowerMILL

PowerMILL – среди ПО для фрезерных станков с трех и пятиосевой обработкой самая профессиональная. Дополнительно способна писать управляющую программу для поворотной оси.

Возможности PowerMILL:

• создание УП, при которых траектория рабочего органа проходит плавные кривые без заостренных углов, что бережет станок от перегрузки;
• полная 5-осевая обработка изделия в разных вариантах;
• объемная визуализация всего технологического процесса;
• учет изменений заготовки при обработке во избежание зарезов и столкновений патрона шпинделя, хвостовика инструмента и других элементов;
• автоматическое определение плоскостей и отверстий при 2.5D обработке с изменением стратегий на более эффективные;
• точная подводка траектории с ручными правками и контроль в любой точке перехода, отвода или продления.

SolidWorks

SolidWorks — пакет программ для автоматизации и конструкторско-технологической подготовки 3D-деталей от компании Dassult Systems.

Примечание: ПО известно на рынке, к нему активно пишутся продукты других разработчиков.

В SolidWorks два режима работы с объектами:

1. Автоматический – образ создается по введенным параметрам, что ускоряет проектирование.
2. Интерактивный – на базе ребер, граней и эскизов определяются любые элементы, а также создаются параметрические, способные обновляться при внесении изменений в начальные настройки заготовки.

Mastercam

Mastercam – программный комплект CAM-систем по созданию 2D- и 3D-моделей для производства на станках с CNC.

Особенности ПО:

• использование алгоритма Dynamic Motion повышает производительность и скорость программирования.
• быстрая обработка и идеальная поверхность обеспечивается технологией Accelerated Finishing и Equal Scallop при работе с наклонными и изогнутыми элементами.
• доступный для восприятия Port Expert создает многоосевые траектории в сложных формах и отверстиях.
• эффективные инструменты многоосевой обработки для сглаживания кромок и удаление гребешков.

Autodesk ArtCAM

Autodesk ArtCAM – программа для проектирования 2D- и 3D-моделей, создания чертежей с нуля, пространственной механообработки, что позволяет автоматически подбирать модули из плоского эскиза и создавать готовую деталь. Особенно хороша в работе с фрезерными станками, но адаптирована к любому типу станочного оборудования с CNC.

Интерфейс программы интуитивно понятный и не вызывает сложностей при проектировании, библиотека инструментов для создания модели лидирует в своем классе.

Бесплатные Cam программы для ЧПУ

Fusion 360

Fusion 360 – пакет CAM, CAD и CAE с поддержкой станков до 5 осей, где можно создавать чертежи либо экспортировать файлы из AutoCAD, генерировать готовые модели изделий, наиболее подходящие под заданные параметры, и тестировать проект на начальных стадиях. Арсенал конструкторских решений существенно ускоряет разработку.

DeskProto

DeskProto – CAM-система автоподборки УП для обработки сложных изделий на токарных и фрезерных станках с CNC. Трехмерная модель заготовки экспортируется из любого 3D-редактора в виде файла STL, а чертеж 2D-формата – как файл DXF.

Возможности DeskProto:

• генерация готовой УП для поворотной оси;
• создание программы для переворачиваемой детали;
• импорт и взаимодействие с 3D-объектом;
• построение процесса технологической обработки;
• наглядный просмотр проекта;
• настройка постпроцессора под характеристики станка.

FreeMILL

FreeMILL – бесплатный модуль CAM по написанию G-кода для фрезерных агрегатов с CNC от компании Mecsoft.

Софт умеет:

• строить траектории в пространстве для перемещения рабочего инструмента;
• проводить пробное тестирование траектории;
• создавать полный проект обработки детали;
• писать G-коды для конкретного типа станочного оборудования.

Примечание: ПО абсолютно бесплатное, нет ограничений ни по времени, ни по количеству строчек кода.

HeeksCNC

HeeksCNC – CAD/CAM система с открытым исходным кодом, который можно поменять на удобный для компании.

Примечание: NC-code настраивается редактированием файлов, заданных на Python.

Особенности программы:

• создание твердотельных моделей выдавливанием образца или элементов по сечениям твердых тел;
• изменение моделей миксованием или с включением логических операций;
• сохранение конструкции заготовки в файлах IGES, STEP и STL;
• проведение разных по сложности операций технологического процесса;
• изменение макета в G-Code;
• постпроцессор с редактируемыми файлами сценариев для различных станков с CNC.

Бесплатные Cam программы для ЧПУ на русском языке

Сразу стоит отметить, что бесплатных CAM System на русском языке нет, можно поискать русификаторы. У популярных систем с англоязычным интерфейсом есть инструкции на русском языке, помогающие разобраться в проектировании и создании УП. Для рискованных людей в интернете масса взломанных программ, но надеяться на отличную работу системы опасно – весь проект может пострадать.

Интересное решение предлагает российская компания – система SprutCAM с бесплатным 30-дневным пробным периодом. Это ПО способно рассчитывать траекторию с учетом расположения заготовки на станке, чтобы предусмотреть столкновение движущихся элементов, визуализировать обработку изделия.

SprutCAM рассчитывает траекторию заготовки с учетом результата предыдущей операции, а это означает:

• контроль столкновений;
• видимый оператору результат после каждой операции;
• сокращение рабочих ходов при создании управляющей программы.

Информация: набор инструментов и функций SprutCAM позволяет внедрять систему при изготовлении литейных форм, пресс-заготовок, шаблонов, эскизов, прототипных деталей, гравировки и других макетов.

Лучшие CAD программы для CNC

3D Max

3D Max считается софтом архитекторов и дизайнеров, но современные версии способны выходить за границы обыденности и выполнять огромное количество функций.

3D Max при моделировании объемного элемента использует работу с сеткой. Набор инструментов в программе необычайно расширенный, поэтому создать можно любой элемент, независимо от сложности конструкции. САD хорошо показала себя в работе с другим ПО по NURBS-моделированию.

AutoCAD

AutoCAD – система для создания 2D- и 3D-графических проектов и чертежей разной сложности – от сборочного до детального. После модели интегрируются в CAM-системы для создания УП.

Rhinoceros 3D

Rhinoceros 3D – программа для трехмерного NURBS-моделирования с возможностями редактирования, конструирования, анализа и документации. Включена функция анимации и визуализации объекта. Подходит для создания декоративных элементов высокой сложности.

Приведенные в перечне CAM и CAD-системы изучены производителями и успешно используются при настройке оборудования на предприятиях. Востребованное ПО стоит несколько тысяч долларов, поэтому всегда нужно учитывать возможность его приобретения и поддержания новых версий. При выборе CAM/CAD System стоит также обратить внимание, как функционирует служба поддержки разработчиками в вашей стране и приходят ли бесплатные или недорогие обновления.