Программы для гравировки на лазере. Программы, необходимые для работы с лазерами и граверами Endurance

Программа «ЧПУ Мастер» начиная с версии 2.7.5.0 поддерживает работу с файлами DXF, что позволяет существенно уменьшить трудоёмкость написания множества программ для управления станком с ЧПУ.
Написание программы для художественной гравировки как 3D, так и 2D является трудоёмкой задачей, решение которой без средств автоматизации представляется крайне затруднительным. Для случая 2D гравировки изображение может состоять из сотен тысяч примитивов. Ручное написание программ для таких изображений потребовало бы значительного времени. В случае подготовки управляющей программы (далее УП) при помощи современных средств обработки инфомрации данная операция может занять всего несколько минут с учётом времени на подготовку файла изображения.
Алгоритм генерации УП для 2D гравировки при помощи программы «ЧПУ Мастер» довольно прост:

1. Запускаем программу ЧПУ Мастер (версия 0.2.7.5 и старше)

2. Выбираем вкладку «Гравирование»

4. Жмём кнопку «Загрузить DXF» после чего откроется окно выбора файла

5. Выбираем заранее подготовленный файл и жмём кнопку «Открыть»

6. Задаём параметры гравировки (глубина и скорость) и жмём на кнопку «Генерировать»

7. После генерации откроется вкладка «Управляющая программа» с результатом генерации

8. Выбираем в верхнем меню пункт «Файл», далее «Сохранить», сохраняем

9. Программа готова. Загружаем её в программу управления станком и производим обработку

Большинство статей на сайте описывают работу в программе ArtCAM v8/v9. Если вы используете более поздние версии программы (v11/v12 или новее), для удобства работы с программой и статьями необходимо после запуска ArtCAM выполнить настройку компоновки, как указано на рисунке:

Подготовка файла рассчитана на синий лазер мощностью 1..10Вт диаметром луча 0,25 мм.

Подготовленный в удобной для Вас графической программе точечный черно - белый рисунок в формате.bmp открываем в программе ArtCam

Файл - Открыть

При необходимости масштабируем (изменяем размеры) модель.

В программе ArtCam необходимо изменить разрешение модели - увеличить его приблизительно в два раза. Модель ->Изменить разрешение.

Бегунком в левой области выставляем новое разрешение (1). Параметры new resolution должны быть приблизительно в два раза больше, чем параметры current resolution. Далее нажимаем кнопку Применить (2).

Вызываем Редактор формы. Модель -> Редактор формы или просто двойным щелчком левой кнопки мыши по черному квадрату внизу изображения (1). В появившемся окне выбираем кнопку ПЛОСКИЙ (2). Далее вводим для Начальной высоты значение 1 мм (3). Далее- Вычесть (4), Применить (5), Закрыть (6).

В области 3d вида появится рельеф.

Создаем инструмент ЛАЗЕР на базе концевой фрезы. Для этого

Переходим на вкладку УП (1),

Выбираем БАЗА ДАННЫХ ИНСТРУМЕНТА (2),

Добавляем новый инструмент (3),

Вносим имя инструмента, тип инструмента выбираем - КОНЦЕВАЯ, единицы измерения мм/сек (4),

Выставляем диаметр 0,001, глубина обработки минимальная (5),

Шаг - 0,001, скорость, шпиндель - любые (6),

Сохраняем изменения (7), сохраняем создание нового инструмента (8).

Оставаясь во вкладке УП (1), выбираем ОБРАБОТКУ РЕЛЬЕФА (2).

Настраиваем траекторию движения - ЗМЕЙКОЙ ПО Х, угол - 0, припуск - 0, точность - 0,001 (1).

Высота безопасности по Z - 1, точка возврата по X и Y- 0, по Z - 1 (2).

Инструмент Выбрать (3) лазер 0,001 (4),Выбрать (5).

Указываем шаг 0,25 мм (фокус лазера) (1), глубина за проход 1 мм (2)

Материал определить (1), высота заготовки 1.0 (2), обращаем внимание на смещение (3), ОК (4), даем имя заготовке (5), вычислить сейчас (6), закрыть (7).

Перемещаем УП в раздел сохраняемые (1),

Выбираем G-Code (mm) (2),

Сохраняем (3),

Выбираем папку для хранения (4) и задаем имя файла (5),

Сохраняем изменения (6) и закрываем окно (7).

Далее необходимо открыть УП в Блокноте и заменить (Правка - Заменить) все значения Z 1.000 на Z 0.010. Если требуется меняем значение скорости на необходимую F1000. Это делается для того, чтобы ось Z не тратила время, и голова ходила с постоянной скоростью без остановок и задержек на включение / выключение лазера.

Фото картинки, полученной выжиганием на настольном фрезерном станке с установленным лазером.

ВНИМАНИЕ! При работе с лазером соблюдайте технику безопасности. ОБЯЗАТЕЛЬНО используйте очки!

Выжигание по фотографии на гравировально-фрезерном станке Моделист3040

Видео выжигания на настольном фрезерном станке Моделист3040

Видео резки бумаги лазером на станке Моделит3040

Создать изображение можно в любой программе, например, CorelDRAW, а после перевести в файл(УП), понятный станку, по этой инструкции, начиная с пункта 10.

Или же создать его в программе ArtCAM, для этого

1. Запускаем программу ArtCAM, в меню выбираем Файл -> Новый -> Модель…(клавиши быстрого вызова для Ctrl+N). В открывшемся окне задаем размер нашей заготовки, в полях «Высота (Y)» и «Ширина (Х)» и нажимаем «ОК».

2. В меню Редактирование векторов выбираем "Создать векторный текст", рисунок 1.

Рисунок 1. Выбор инструмента для создания векторного текста

3 Выбираем инструмент гравировка, рисунок 2.

Рисунок 2 Инструмент гравировка в ArtCAM

4. Выбираем из базы инструмента необходимый гравер, рисунок 3.

Рисунок 3 Выбор инструмента из базы

3. В поле материал задаем высоту заготовки и смещение(положение) модели в заготовке, рисунок 4.

Рисунок 4. Задание толщины заготовки и положения модели

4. Выбор стратегии обработки, рисунок 5, в этом случае гравировка будет всей поверхности внутри вектора.

Рисунок 5 Выбор стратегии обработки

5 Выбор стратегии обработки "Только профиль", рисунок 6, в этом случае гравировка будет вдоль векторов, не затрагивая поверхности внутри вектора.

Рисунок 6 Выбор стратегии обработки "Только профиль"

6 Сохраняем выходной файл, рисунок 7.

рисунок 6 Сохранение выходного файла

Видео гравировки на станке cnc-2535al конусным гравером.

Фото полученного результата, высота шрифта надписи "2015" - 2мм. На фото несколько примеров гравировки с заполнение внутри вектора и без.

Видео гравировки по стали алмазным гравером 0,1 120гр на станке CNC-2535AL2 . Гравировка по металлу часто используется в ювелирном деле и для изготовления шильдиков для оборудования

Программы для лазерного станка с ЧПУ - это софт, позволяющий создавать эскизы будущих изделий и превращать виртуальные модели в реальные образцы.

Используя лазерный станок, можно вырезать изделия и заготовки различного уровня сложности из твердых материалов. Однако, для того чтобы станок «понял», что именно ему требуется делать, требуется два вида программного обеспечения: графические редакторы для моделирования и программы для управления непосредственно станком и всеми процессами резки.

Моделирование

Лазерное оборудование работает с плоскими объектами, поэтому для компьютерного моделирования будущих изделий вполне достаточно таких программ, как:

• CorelDraw - программный пакет, заслуженно имеющий массу поклонников. Отличается понятным даже для дилетантов интерфейсом, большим количеством инструментов и шаблонов, работает с векторными и растровыми изображениями. Сохраняет изображения во многих форматах, в том числе и в.cdr- формат, необходимый для дальнейшего создания G-кода, понятного лазерному станку.
• Adobe Illustrator - не менее популярный профессиональный графический редактор, который прекрасно подходит для создания эскизов для лазерной резки. Работает с векторной графикой, имеет богатую библиотеку готовых эскизов, шаблонов, шрифтов, стилей, символов и т.д.
• LibreCAD - более молодое и поэтому менее известное в широких кругах ПО для черчения и 2D-проектирования. Простой интерфейс с минимумом настроек, поддержка.dxf, функция «шаг назад», множество опций и инструментов - этих характеристик вполне достаточно, чтобы создавать компьютерные модели для лазерной резки.

Конечно, создавать эскизы можно и в программах, работающих с трехмерными моделями, поэтому, если пользователь знаком только с SolidWorks, ему нет необходимости изучать CorelDraw для работы с лазерным станком. Все известные программные пакеты для 3D-проектирования (SolidWorks, AutoCAD, ArtCAM, MasterCAM, 3ds Max, КОМПАС-3D и т.д.) подходят для работы с плоскими формами, но нужно быть готовым к тому, что модель придется корректировать - зачастую при экспорте объемной модели в плоский формат возникают проблемы в виде разорванных или дублированных линий и т.д. В этих случаях знание CorelDraw все же потребуется, для приведения эскиза в порядок.

ПО для управления лазерным станком

Для управления лазерным оборудованием используются так называемые программные оболочки, позволяющие руководить с ПК настройками перемещения излучателя и, собственно, созданием изделия на основе виртуального эскиза. Наиболее известны среди них:

• LaserWork - простая в управлении и понятная в ознакомлении графическая среда, позволяющая совершать такие операции, как: управление процессами перемещения лазерной головки, визуализация процесса обработки, программирование параметров резки, регулировка мощности лазера и скорости реза.
• LaserCut - еще одна несложная для понимания программа, освоить которую могут даже операторы с минимальной базой знаний в этой области. Широкий функционал позволяет реализовывать большое количество задач, связанных с лазерной резкой: определять точку входа и возврата, настраивать параметры резки, мощность излучателя и скорость его перемещения, определять время для выполнения работы и многое другое.
• SheetCam - имеет широкий набор функций, необходимый для работы за лазерным станком: контроль перемещения излучателя, расчет суммарного времени резки, визуализация маршрута движения головки лазера. Программа позволяет создавать инструменты с пользовательскими параметрами резки (скорость опускания резака, ширина прореза, длительность прожига и т.д.) и вносить изменения в УП.
• RDWork - понятная для ознакомления и использования система управления лазерным станком, которая по функционалу ничем не уступает вышеперечисленному ПО. В числе инструментов: настройка порядка резки, проверка области гравировки, ввод координат нуля для станка и детали, настройка скорости реза и т.д.

Шаг 1. Создание векторного изображения из простой/растровой картинки

Обращаем внимание, что векторизация растровой картинки дает не точную копию, а набор кривых, с которыми нужно работать дальше.

Используется программа InkScape (https://inkscape.org/ru/download/).

С помощью InkScape можно превратить растровое изображение в векторное, то есть превратить его в контур.

Для того чтобы сделать из растрового изображения векторные контуры, загрузите илиимпортируйте растровое изображение.

Выделите в поле программы ваше растровое изображение, которое вы будете переводить в контуры, и в главном меню выберите команду «Контуры» - «Векторизовать растр…», либо используйте комбинацию клавиш Shift+Alt+B.

2. Предпросмотр в результате применения фильтра «Сокращение яркости».

Фильтр второй - «Определение краев» . Этот фильтр создает картинку, меньше похожую на оригинал, чем результат первого фильтра, но предоставляет информацию о кривых, которая при использовании других фильтров была бы проигнорирована. Значение порога здесь (от 0,0 до 1,0) регулирует порог яркости между смежными пикселями, в зависимости от которого смежные пиксели будут или не будут становиться частью контрастного края и, соответственно, попадать в контур. Фактически, этот параметр определяет выраженность (толщину) края.

1. Сначала:

1.1. Выделить объект, который будем гравировать. Инструмент выделения и трансформации, в окне инструментов (первый инструмент сверху виде черной стрелочки) или нажмите клавишу S или F1. Выделенный объект inkscape будет обведен черной или пунктирной рамкой. 1.2. Расположить объект в нужной точке координат (X;Y) согласно методу крепления нашего материала к столику 3D принтера. Просто перемещайте изображение мышкой или клавишами стрелок, либо используйте точное задание координат (в верхней строке команд) с помощью полей «X» и «Y»:

2. Используйте первый плагин InkScape: .

2.1. Для этой возможности у нас должны присутствовать файлы данного плагина («laser.inx», «laser.py») в папке внутри расположения программы, а именно «C:Program FilesInkscapeshareextensions». Для вашего удобства мы приложили к инструкции данные файлы для скачивания.

2.3. Указываем в диалоговом окне необходимые параметры для генерации кода.

2.3.1. Команды включения и выключения лазера, используемые для нашего принтера (например, для 3D принтера Wanhao это команды M106 и M107 соответственно, а для гравера DIY – команды M03 и M05 соответственно). 2.3.2. Скорость перемещения (когда лазер выключен).

2.3.3. Скорость прожига (когда лазер включен).

2.3.4. Задержка перед движением (прожигом) в миллисекундах после момента включения лазера в точке начала каждого контура.

2.3.5. Количество проходов по нашему рисунку.

2.3.6. Глубина в миллиметрах за один проход. Этот параметр учитывается в коде при количестве проходов более одного. После каждого прохода добавляется команда, опускающая лазер вниз на данную величину (для сохранения фокусировки).

2.3.7. Указываем каталог для сохранения файла с нашим кодом, он запомнится программой и в следующий раз его не надо будет снова вводить.

2.3.8. Щелкаем «Применить» для запуска работы плагина.

2.3.9. В ряде случаев возможна программная ошибка в результате работы плагина, и мы видим уведомление об этом, тогда код не будет сгенерирован. В таких случаях можно отредактировать незначительно вектор и заново запустить плагин. Или используем следующий плагин.

2.3.10.1. В начало кода вставить строку «G28 X Y» (Go to origin only on the X and Y axis). Это важно если вы механически смещали головку принтера по каким-либо причинам. Команда «G28» (Go to origin on all axes) вернет в ноль все оси.

3. В случае неудовлетворительной работы первого плагина используйте плагин: «GcodeTools» .

В специальных случаях требуется перед вызовом функции «Path to Gcode» запустить последовательно функции «Orientation points…», «Tools library…», «Площадь…» (eng: «Area…»), подробнее посмотрите уроки на странице разработчиков плагина http://www.cnc-club.ru/gcodetools 3.1. Если это первый наш запуск, то переходим на третью вкладку: параметры… 3.1.1. Указываем каталог для сохранения файла с нашим кодом, он запомнится программой и в следующий раз его не надо будет снова вводить.

3.2. Возвращаемся на первую вкладку. Запускаем «Применить».

3.3. Полученный код открываем в программе Notepad++ (https://notepad-plus-plus.org/) и далее производим несколько замен по всему коду:

3.3.1. Удалить шапку до слов « (Start cutting path id:…»

3.3.2. В начало кода вставить строку «G28 X Y» (Go to origin only on the X and Y axis). Это важно если вы механически смещали головку принтера по каким-либо причинам. Команда «G28» (Go to origin on all axes) вернет в ноль все оси.

3.3.3. Ставить курсор в начало файла. Нажимаем комбинацию клавиш Ctrl + H. Проверяем, что в диалоговом окне «Replace» в настройках «Режим поиска» стоит на «Расширенный (

3.3.4. Заменить везде «(» на «;(»

3.3.5. Заменить везде «G00 Z5.000000» на «G4 P1

3.3.6. Заменить везде «G01 Z-0.125000» на «G4 P1

3.3.7. Заменить везде «Z-0.125000» на «» (т.е. везде удалить «Z-0.125000»).

3.3.8. Заменить везде «F400» на «F1111» (т.е. выбрать правильную скорость для нашей гравировки, например, 1111 – это достаточно быстрая скорость) 3.3.9. Заметим, что в этом Gкоде мы не указываем координату Z (высота лазера), т.к. выставим её непосредственно перед запуском лазера.

3.4. Отредактированный код выглядит так:

4. Наш код почти готов для использования в 3D принтере или гравере с установленным лазером L-Cheapo.

В работе любых программ могут быть сбои или ошибки. Вот несколько рекомендаций по преодолению проблем:

3.1. Плагин «J Tech Photonics Laser Tool» иногда не ставит пробел в какой-либо строке файла с Gкод перед вхождением «F», например: «G0 X167.747 Y97.2462F500.000000». Для устранения: Заменить везде «F500» на « F500» (в последнем выражении вставлен пробел вначале).

3.2. Плагин «GcodeTools» иногда выдает пустой файл на выходе. Тогда надо выполнить: меню«Контур» , далее «Оконтурить объект» и повторить генерацию Gcode.

4.1. Использовать программу для визуализации Gcode: Basic CNC Viewer.

Шаг 4: Печатание и прожиг.

После включения принтера выполнить автоопределение начала координат для всех осей (см. Шаг 2 п.1.2.2).

Перед запуском гравировки необходимо выставить высоту лазера Z вручную на принтере, если это не предусмотрено нашим кодом.

Оптимальная высота Z соответствует такому положению, чтобы лазерный луч был в фокусе на поверхности образца.

На верхней раме 3D принтера Wanhao установлена отдельная специальная красная кнопка включения и выключения лазера.

Одевайте защитные очки перед включением этой кнопки!

Защитные очки можно снимать только после выключения этой кнопки!

ОБЯЗАТЕЛЬНО СОБЛЮДАЙТЕ ТЕХНИКУ БЕЗОПАСНОСТИ при работе с лазером. Работайте ТОЛЬКО В ЗАЩИТНЫХ ОЧКАХ при включенном лазере.

Полезное:

1. M18 (Disable all stepper motors) команда освобождает столик от блокировки моторами, полезно, например, в конце выполнения всего кода.