Software für die CNC-Fräse:
Bei der Software für eine CNC-Fräse muss man prinzipiell in zwei verschiedene Programme unterscheiden. Zum einen die Maschinencontrollersoftware und zum anderen die CAM-Software (Computer Aided Manufacturing). Darüber hinaus gibt es aber auch Programme, die beide Funktionen übernehmen können.
Als Controllersoftware, werden wir uns einmal das von TwoTrees empfohlene Open Control Software Candle ansehen und als CAM-Software werden wir einen Blick auf Estlcam werfen.
Open Control Software Candle:
Hierbei handelt es sich um eine recht grundlegende CNC-Maschinensteuerungssoftware, die kostenlos erhältlich ist. Candle kann G-Codes visualisieren und die Fräse ansteuern. So hat man während der Bearbeitung ständig die Vorschau des G-Codes im Blick und kann deutlich besser beurteilen, ob Positionen stimmen und den Fortschritt einschätzen. Im Programmfenster findet sich daher eine große 3D-Anzeige für die im G-Code hinterlegten Pfade. Der eigentliche G-Code findet sich als Textanzeige direkt darunter. Rechts davon werden die Maschinen- und Arbeitskoordinaten angezeigt und wir können die Achsen der Maschine über Schaltflächen manuell verfahren. Darüber hinaus können wir die Achsen nullen, die Spindel ansteuern und noch einiges mehr. Im Vergleich zu fortgeschritteneren Interfaces, wie Mach3, ist der Umfang schon sehr rudimentär. Es sind aber alle grundlegenden Funktionen vorhanden. Zudem ist die Software sehr übersichtlich, was sie auch für Einsteigende leicht zugänglich macht.
Man ist aber nicht zwingend auf die Bedienung mit Candle angewiesen, so eine Software braucht man nur dann, wenn die Fräse via USB angebunden wird. Bei aktiver WLAN-Verbindung kann man, bis auf die G-Code-Vorschau, all diese Featuers auch über das Browser-Interface nutzen. Im Standalone-Betrieb kann man die gleiche Steuerung auch über das Display der Fräse vornehmen.
Estlcam:
Bei Estlcam handelt es sich um eine schlanke CAM-Software (CAM = Computer-aided manufacturing). Die Software lässt sich prinzipiell kostenlos nutzen, allerdings muss man dann mit der Zeit immer länger warten, wenn man eine Datei abspeichert, denn hier erscheint ein Timer, der immer länger wird. Für 49 € kann man aber eine Lizenz erwerben, die auf bis zu 3 PCs gleichzeitig genutzt werden kann.
Mit Estlcam lassen sich sehr einfach 2D-Geometrien bearbeiten, mit ein bisschen Übung sind aber auch durchaus 2,5-D-Geometrien möglich. Im Arbeitsbereich kann man mehrere Fräser hinterlegen, sodass die Software direkt die entsprechenden Paramter für den G-Code berücksichtigt. So kann man auch ganz leicht Werkzeugwechseln in den Dateien hinterlegen. Lädt man eine Zeichnungsgeometrie in den Arbeitsbereich, kann man nun einzelne Konturen anklicken und die entsprechenden Bearbeitungsschritte auswählen:
- Teil: Bei dieser Vorgabe wird die Kontur von Außen abgefahren. So kann man zum Beispiel einzelne Konturen ausschneiden.
- Ausschnitt: Diese Optionen legt die Werkzeugspur auf die Innenseite der Kontur, passend für innere Ausschnitte.
- Gravur: Hier verfährt das Werkzeug über die Geometrielinie. Diese Option ist besonders dann interessant, wenn man saubere Schlitze benötigt, oder tatsächlich nur eine Geometrie eingravieren möchte. Man kann die Werkzeugspur auf Wunsch aber auch links oder rechts der Geometrielinie legen.
- Carve: Dieser Modus erlaubt die Arbeit mit Gravierfräsern. Hierbei handelt es sich in der Regel um konisch zulaufende Fräser, mit denen man je nach Eintauchtiefe feine Konturen eingravieren, aber auch durchaus komplexere 2,5-D-Konturen fräsen kann.
- Bohren: Hier können wir einzelne Bohrlöcher, Kreistaschen oder auch Gewinde fertigen. Für letzteres benötigt man natürlich spezielle Gewindefräser.
- Text: Der Text-Modus lässt uns Texte hinzufügen und wir können für diese auch die Fertigung konfigurieren.
Je nach Modus hat man unterschiedliche Anpassungsmöglichkeiten, die meisten finden sich in den ersten beiden Modi. Damit die Teile anschließend nicht lose in der Fräse liegen, kann man hier auch Anbindungen hinzufügen. Darüber hinaus gibt es noch weitere Optionen, wie die Vorgabe des Startpunkts und des Anfahrwegs. Je nach Verwendung der Teile kann auch ein Freifräsen der Ecken wichtig werden, denn man darf nie den Radius der Fräser außer Acht lassen. Zwei weitere Optionen erlauben das Fräsen von Taschen mit und ohne Insel. Es gibt noch weitere wichtige Parameter, wie die Frästiefe, die Startebene, die Bearbeitungsreihenfolge, Anbindungslänge sowie Anbindungshöhe, Schlichten, die Räumstrategie und Fasenoptionen.
2,5-D-Bearbeitung in Estlcam:
Bei der 2,5-D-Bearbeitung bearbeiten wir Objekte, die Konturen in drei Dimensionen aufweisen. Hier wird nicht nur eine zweidimensionale Kontur in die Tiefe geschnitten. Man spricht hier aber häufig von 2,5 Dimensionen, da wir hier Formen haben, die von oben nach unten breiter werden, entsprechend der Bearbeitungsrichtung der Fräse. Eine Halbkugel wäre zum Beispiel möglich, eine ganze Kugel ist nur mit zusätzlichen Achsen (5-Achs-Fräse) realisierbar.
Basis für ein solches Projekt muss ein dreidimensionales Modell sein. Dazu steht in Estlcam nur der Import von STL-Dateien zur Verfügung, leider kann man hier nicht mit STEP-Modellen arbeiten. Allerdings stellen STL-Modelle den Standard im 3D-Druck dar, sodass man hier auch auf Vorlagen aus diesem Bereich zurückgreifen kann.
Hat man ein 3D-Modell importiert, stehen einem die freie Bearbeitung und die Blockbearbeitung zur Verfügung. Unterschiede liegen hier in ein paar Optionen. So kann man in der Blockverarbeitung auch komplexere dreidimensionale Modelle bearbeiten, indem hier eine Bearbeitung für die Vorder- und Rückseite erstellt wird (dann muss man das Bauteil drehen). Die Bearbeitung lässt sich, wie beim Fräsen eigentlich üblich, in einen Schrupp- und einen Schlichtvorgang unterteilen. Beim Schruppen legt man ein Aufmaß auf das Modell, sodass man zunächst grob und mit höherem Vorschub und höherer Zustellung die Kontur erstellt. Beim Schlichten wird dann langsam nachgearbeitet, um eine möglichst hohe Oberflächengüte zu erreichen. Oft verwendet man hier auch einen anderen Fräser. Aufmaß und die Zustellung lassen sich natürlich anpassen. Ebenso können wir vorgeben, aus welcher Materialstärke unser Objekt gefertigt werden soll. So könnten wir zum Beispiel ein 8 mm dickes Ornament aus einer 10 mm dicken MDF-Platte fertigen. In solchen Fällen benötigt man natürlich Anbindungen, damit unser Bauteil sich nicht lösen kann. Auch in diesem Modus kann man auf die Werkzeugdatenbank zurückgreifen.
Zusammenfassung:
Estlcam bietet somit viele Möglichkeiten eigene Projekte mit der CNC-Fräse umzusetzen und ist auch durchaus für Einsteiger im CNC-Fräsen verständlich, da es im Workflow stark an einen Slicer aus dem 3D-Drucker-Bereich erinnert. Zudem sind viele Hilfen und Tooltipps integriert, um einem die Funktionen nahezubringen.