Программы для ЧПУ-станков: какими они бывают и для чего нужны

Главная ценность ЧПУ-станков заключается в программах, которыми они управляются. В этой статье будут рассмотрены наиболее популярные программы для разных видов ЧПУ-станков и описаны их преимущества.

• Что такое программное обеспечение для станков с ЧПУ и для чего нужно?
• Какие есть программы для написания управляющих программ для станков с ЧПУ?
• Лучшие платные управляющие программы для станков с ЧПУ
  • Программы для управления фрезерного станка с ЧПУ по дереву с компьютера
  • VCarve
  • Софт для токарных станков с CNC по металлу
  • ПО для плоской резки
• Лучшие бесплатные программы для ЧПУ
  • Программы для деревообрабатывающих станков с ЧПУ
  • Программы для токарных станков с ЧПУ по металлу
  • ПО для плоской резки

Что такое программное обеспечение для станков с ЧПУ и для чего нужно?

Производительность одного станка с числовым программным управлением сопоставима с производительностью в среднем пяти аналогичных устройств без ЧПУ. Точность обработки деталей становится беспрецедентно высокой, а от контролирующего станок оператора требуется лишь минимум усилий. Этих преимуществ удается достичь благодаря правильно подобранному и тщательно составленному программному обеспечению. Без него ЧПУ-станок не обладает практически никакой ценностью.

Как правило, программный пакет для станка содержит в себе CAD-программы и CAM-программы. Аббревиатура CAD расшифровывается как computer-aided design, что переводится с английского как «система автоматизированной разработки». Такие программы позволяют создавать трехмерные объекты, отталкиваясь от неких исходных величин, а потом, при необходимости, редактировать эти объекты. Аббревиатура CAM расшифровывается как computer-aided manufacturing, что означает «система автоматизированного производства». Такие программы работают с объектами, заранее созданными в CAD. CAM-софт конвертирует написанные человеком цифровые объекты в команды формата G-code и направляет их станку. Термином G-code обозначаются управляющие команды для ЧПУ-станков.

Не все CAM-программы «общаются» со станком напрямую. Иногда для конвертации кода применяются дополнительные программы-процессоры.

В зависимости от поставленных задач программное управление станка бывает контурным либо дискретным. Контурное задействуют для токарных и фрезерных установок, оно предусматривает сложную обработку заготовок. Дискретного управления достаточно для наиболее базовых функций и работы с объектами простой формы.

Какие есть программы для написания управляющих программ для станков с ЧПУ?

В этом разделе и ниже в этой статье приводятся наиболее функциональные и востребованные программы. На самом деле разнообразие отраслевого софта намного шире — но не все разработки пользуются одинаковой популярностью на производстве.

Fusion 360

Этим комплексом пользуются для создания программ для 3D-принтеров, а также ЧПУ-станков с поддержкой максимум пяти осей. Чертежи объектов можно создавать непосредственно внутри программы, плюс предусмотрена опция импорта и экспорта AutoCAD-файлов. Эта программа совмещает в себе возможности CAD, CAM и CAE. CAE расшифровывается как computer-aided engineering и переводится как «система автоматизированного проектирования и конструирования». В Fusion 360 содержится обширная библиотека готовых конструкторских решений, которые можно задействовать для разработки нового проекта. Тестирование объектов доступно уже на самых ранних стадиях работы над ними.

Одной из наиболее полезных функций Fusion 360 является генеративный дизайн: программа сама создает десятки моделей, сопоставляет их по значимым параметрам и отбирает те, что наилучшим образом соответствуют поставленной задаче.

MecSoft Corporation

Этот бренд специализируется на создании CAM-программ для среднего и малого бизнеса. В линейку его продукции входят такие хорошо известные профессионалам наименования, как AlibreCAM (ее интерфейс изображен на фото), VisualCAM для SOLIDWORKS, RhinoCAM, VisualCAD/CAM. Все они характеризуются высокой производительностью, простотой применения и доступной стоимостью. Они предлагают разнообразные решения для производства на заказ, выполняют быстрое прототипирование. Наибольшим спросом продукция MecSoft Corporation пользуется в образовательной, автомобилестроительной, деревообрабатывающей и аэрокосмической отраслях, а также для производства оснастки и инструментов.

Лучшие платные управляющие программы для станков с ЧПУ

Платные версии программного обеспечения существенно отличаются по своей стоимости и функционалу, поэтому при выборе лучше ориентироваться на те программы, что предлагают бесплатный 30-дневный период. По статистике, почти никому не удается с первого раза выбрать оптимальный продукт: в среднем каждый пользователь пробует 3 программы, прежде чем определится с выбором и купит наилучшую.

Практически любые распространенные программы сегодня можно найти на русском. В тех случаях, когда официальный производитель не предлагает русифицированной версии, в пользовательских сообществах можно найти инструкции, выполненные самими пользователями.

Программы для управления фрезерного станка с ЧПУ по дереву с компьютера

VCarve

Эта программа поддерживает файлы форматов SKP, OBJ, STL и прочих. В ней исключительно удобно выполнять чертежи с нуля и редактировать их. В VCarve можно импортировать несколько 3D-моделей Vectric Clip Art (V3M), чтобы провести расширенную 3D-сборку. В ней предусмотрен инструментарий для дизайна в 2D, расчета траектории движений шпинделя в 2D и 2.5D, опции импорта и инструментальной обработки одной 3D-модели. Траектории инструментов в 2D и 2.5D можно проектировать на 3D-поверхность. Перед запуском объекта на производство предлагается в виртуальном пространстве изучить траектории движения всех инструментов — это дает исчерпывающее представление о том, каким получится готовый продукт. Для разных типов операций предлагаются обширные возможности настройки и контроля.

Vectric / Aspire

В этой программе предусмотрены инструменты для проектирования и расчета траекторий в 2D и 2.5D. Проектирование производится для операций профилирования, сверления, фрезеровки углублений, декоративного текстурирования. Инструментарий для дизайна в 3D позволит с нуля создавать объемные модели рельефа, а также подвергать их разнообразным стратегиям обработки в 3D. В программу можно импортировать файлы 2D и 3D из другого софта и редактировать их.

Софт для токарных станков с CNC по металлу

Простая и удобная программа Cut3D совместима с моделями, разработанными в графических редакторах 3D Studio, Rhino3D, AutoCAD, а также с объектами, полученными в ходе сенсорного либо лазерного сканирования. Интуитивно понятный интерфейс дает оператору пошаговую инструкцию к процессу загрузки, заданию габаритов, предварительному просмотру результатов и сохранению ЧПУ-кода.

Если 3D-модель чересчур велика для обработки на станке, программа допускает ее разделение на отдельные части, соответствующие толщине материала и длине резака.

ПО для плоской резки

Для этой задачи оптимальна программа ArtCAM. Она была выпущена в 2003 году, а с течением времени не просто не утратила популярности, но, наоборот, приобрела многочисленных новых приверженцев. ArtCAM допускает работу как в 2D, так и в 3D. Заранее подготовленные модели можно сохранять и интегрировать в сборку. Также предусмотрена возможность импорта моделей, созданных в других программах. Выбирать и выделять рабочую область очень удобно с помощью инструмента «волшебная палочка».

Пользователи ценят ArtCAM за встроенную оптимизацию подач, а также возможность переместить, повернуть или скопировать траекторию движения. Также этот софт способствует сокращению времени обработки команд на оборудовании для работы с деревом и металлом.

В качестве альтернатив ArtCAM можно предложить Mach3, Vectric 2dcut, VSIO-2007. Из этого списка особенно выделяется Mach3, так как эта программа совместима с операционной системой Windows.

Лучшие бесплатные программы для ЧПУ

Бесплатный софт иногда ничем не уступает платному. Более того, многие производители платного софта предлагают бесплатные тестовые периоды, на протяжении которых вы сможете протестировать весь функционал программы, не потратив ни копейки. По истечении тестового периода можно приобрести полную платную версию софта.

DeskProto

Это CAM-программа с базовым функционалом, где можно выполнять векторную обработку AI, EPS или DXF. DeskProto успешно обрабатывает STL-геометрию и растровые изображения форматов TIF, GIF, JGP, PNG, BMP. Эта программа профилирует траектории, основываясь на векторных данных с высотой свободного перемещения и глубиной обработки. Пользователь может устанавливать расстояния между траекториями и значения шагов вдоль траекторий. В программе удобно создавать трехмерные рельефы на основе растровых данных, а также масштабировать, зеркалировать и вращать CAD-модели. В DeskProto встроены опции определения и выбора резцов, регулирования скорости шпинделя и скорости подачи. К программе прилагается постпроцессор.

Бесплатная версия DeskProto разрешает создавать проекты с лимитированными параметрами — то есть с единственной операцией и единственной деталью. Однако ограничений по сложности файла или по габаритам нет, поэтому для большинства операторов это приемлемо.

Достойной альтернативой DeskProto станет Autodesk:

Программы для деревообрабатывающих станков с ЧПУ

Уже упоминавшаяся выше корпорация Mecsoft выпустила программу FreeMILL, которая распространяется бесплатно. Она является CAM-модулем по написанию G-code для фрезеровочных ЧПУ-станков. В ней можно создавать траекторию перемещения инструмента по набору параллельных плоскостей, выбирать между черновыми или чистовыми траекториями, резать или моделировать материал траекторий, писать G-code для конкретного станка.

У FreeMILL нет никаких лимитов на использование — ни по строкам кода, ни по количеству сохранений, ни по времени или числу попыток.

Программы для токарных станков с ЧПУ по металлу

Estlcam ценят в первую очередь за то, что она успешно функционирует на далеко не новых, маломощных компьютерах. Даже «антикварная» операционная система Windows XP не станет для нее помехой. Официально эта CAM-программа платная, однако в ее бесплатной версии тоже получается замечательно работать. С этим софтом легко разберутся даже новички, так как интерфейс у него предельно понятный. Estlcam позволяет не только создавать и редактировать различные форматы файлов, но также и переносить в G-code данные 2.5 и 3D CAD. В этой программе можно переключаться из метрических измерений в английские и обратно.

В Estlcam предусмотрен ЧПУ-контроллер, запускающий станок непосредственно из этого софта. Для этого используются файлы .nc-формата, созданные в Estlcam либо импортированные туда. Управлять ЧПУ-станком можно с помощью клавиатуры, компьютерной мышки или PlayStation-контроллера.

В качестве дополнительной функции Estclam способен перепрограммировать Arduino, который применяется в качестве интерфейса к шаговому двигателю.

ПО для плоской резки

Самый бюджетный способ задать команды для плоской резки — это воспользоваться программой «Блокнот», которая по умолчанию имеется в каждом компьютере. Потом написанный в ней код конвертируется в машинный и отправляется станку. Правда, осуществить такую операцию смогут только специалисты с внушительным опытом.