开源cnc软件_带有开源软件的CNC铣削

开源cnc软件

我一直在寻找要使用3D打印机创建的新项目。 最近，当我看到一种主要使用3D打印零件的计算机数字代码（CNC）铣床的新设计时 ，我很感兴趣。 当我看到机器可以使用开源软件工作并且控制器是运行开源软件的Arduino时，我知道我必须制造一个。

CNC铣床是用于创建模具，雕刻和模型的精密切削工具。 与其他铣削工具不同，CNC机床可以在三个轴上移动：Z轴垂直移动，X轴水平移动，Y轴前后移动。

DIY您的CNC

虽然此CNC机床的许多组件都是3D打印的，但必须订购几个零件才能使其正常工作。 它的创建者Nikodem Bartnik在项目的Thingiverse页面上具有零件列表，以及用于下载3D打印零件的STL文件的链接。

我订购了必要的零件并开始等待。 他们是从海外运来的，所以其中一些人花了一个月左右的时间到达。 同时，我3D打印了其他部分。

CNC机器基于运行开源GRBL运动控制软件的Arduino控制器构建。 GRBL控制器接收CNC G代码 （CNC铣床的基于文本的指令列表），并通过驱动步进电机将其转换为运动。 机器有一个用于Z轴的步进器（上下），一个用于X轴的步进器（左和右），以及两个用于Y轴的步进器（向后和向前）。 GRBL网站上有用于将GRBL加载到Arduino板上的文档。

我不会详细介绍CNC硬件组件，因为Nikodem有一系列视频对此进行了详细说明。 相反，我将专注于可用于为CNC机床创建设计并运行CNC机床的开源软件。 与Fedora作为我的基本操作系统一起，我使用的其他开源软件还有GRBL，Inkscape，jscut和CNCjs。

在本教程中，我将解释如何创建Larry Ewing的Linux Tux徽标的CNC铣削木制版本。

制作文件

制作木制晚礼服的第一步是从Wikimedia Commons下载PNG格式的黑白徽标。

该项目的起点是gg3po制作的Wikimedia Commons提供的Tux的PNG图像，该图像由GPL v2许可。

因此，Tux徽标可以在CNC机床上使用，通过将PNG文件拖放到Inkscape窗口中，可以使用Inkscape将Tux PNG文件转换为SVG文件。 然后使用Inkscape的“ 跟踪位图”选项将图像转换为SVG路径。 这将创建图像的重复副本（一个是路径，另一个是位图），删除位图副本。 使用“分离”选项并删除Tux和Tux嘴的轮廓的“ 填充”属性； 您将获得一个SVG图片，看起来像原始图片的反面。

^{在Inkscape中创建的反向Tux。 黑色部分将由CNC机铣出。}

接下来，将SVG文件转换为CNC G代码，这是一条指令列表，可告诉CNC机床如何创建所需的设计。 我使用了开源jscut软件，它是一个基于Web的计算机辅助制造（CAM）程序。 您可以下载软件并在本地计算机上运行它，也可以使用jscut.org上基于Web的版本，这就是我所做的。

使用打开SVG下拉菜单在jscut.org上打开SVG文件。 接下来，点击SVG图像的一个或多个部分，然后点击创建操作 。 选择操作类型（雕刻，外部，凹口等）和切割深度，然后点击生成 。 不同类型的操作定义了剪切位置。 您可以通过转到“ 模拟GCODE”标签来查看不同操作的效果，该标签显示了切割效果的预览。 对于Tux，我为设计的各个部分创建了多个操作。

^{使用jscut生成Tux CNC G代码。}

在“ 工具”部分下设置切割头的属性； 其中包括指定钻头的直径以及切割的速度。 jscut的限制之一是您不能为不同的操作指定不同的位大小。 要创建Tux，我需要使用两个不同的位：一个较小的位用来雕刻眼睛，鼻子和嘴等细节，另一个较大的位用来在木板上切开Tux的轮廓。 我两次使用jscut生成两个不同的G代码文件：一个用较小的位进行雕刻，另一个用较大的位切除Tux的轮廓。

创建两个G代码文件后，下一个任务是获取CNC控制器软件。 我使用了开源CNCjs 。 CNCjs基于Web，易于使用，并支持与GRBL控制器的接口。 安装后 ，在Web浏览器中访问CNCjs，并将其连接到Arduino GRBL控制器。

单击上载G代码，然后指定您使用jscut创建的文件。 首先，我加载了G代码文件，该文件在Tux的顶部进行了雕刻。

准备削减

您几乎准备开始切割！ 由于您将一直切割木材，因此使用“废板”是很明智的，“废板”位于您不介意切入的CNC机床上。 这是因为当机器将Tux切掉时，它将一直穿过并进入其下面的板中。 可以根据需要更换废板。

^{显示以前削减的废料板。}

将废纸板牢固地固定在CNC机床上，以防止任何运动，然后将要用于Tux的木板固定。 有许多种方法来固定木头-我使用重型双面地毯胶带。

切割前的最后一步是将主轴上的钻头对准要切割的木头。 使用CNCjs的“ 轴”按钮物理移动主轴，以使钻头的X，Y和Z坐标与木材的左上角对齐。 Z轴应位于木材的正上方； 您应该能够在木头和钻头之间滑动一张纸，但是随着钻头滑动，感觉到钻头在纸上拖动。

一切就绪后，通过单击每个的“ 设置”按钮将X，Y和Z轴的工作位置偏移设置为零。

^{将X，Y和Z轴的工作位置设置为零。}

按下CNCjs中的Z +按钮将其稍微抬起一点，以使主轴在打开时不会在木头上留下痕迹。

要开始切割，请戴上安全眼镜，听力保护装置和防尘罩。 接下来，打开主轴，然后在CNCjs中单击“ 播放”按钮。

在切割过程中密切监视机床，并制定计划，以便在需要时快速断开CNC机床和主轴的电源。 也准备好使用吸尘器，因为它会产生大量的木屑。

在第一个G代码文件完成Tux上的雕刻后，关闭主轴，然后按CNCjs中的X ₀ Y ₀按钮将主轴返回到X和Y轴的原始工作位置。 然后更改为较大的位，上传将剪切Tux轮廓的G代码文件，并按照相同的过程运行它。

沙漏清理东西，并涂一些木饰面以保护它。 这是我的结果：用100％开源软件制成的木制晚礼服。

翻译自: https://opensource.com/article/19/1/cnc-milling-open-source-software

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