Hoe je Vcarve Pro of Aspire kunt gebruiken met je CNC-freesmachine

VCarve Pro is vertrouwde CAD en CAM software speciaal gemaakt voor CNC frezen. Het is eenvoudig te leren en je kunt er snel je eerste freeswerk mee maken. Zijn grotere broer Aspire is een verbeterde versie die 3D modelleren toevoegt aan de functionaliteiten.

In deze tutorial gaan we door het CAM gedeelte van VCarve Pro (aangezien Aspire in principe hetzelfde heeft) om onze gebruikelijke tutorial klem te frezen. Aan het eind van dit artikel moet je bekend zijn met de interface en basisfuncties van VCarve CAM en hoe je het kunt gebruiken met je Mekanika CNC machine.

De eerste keer dat het programma wordt gestart, wordt je gevraagd je machine te configureren. Je gaat de parameters van de machine invoeren en de Mekanika post-processor importeren om G-Code te genereren die de machine kan begrijpen.

Klik op Configure wanneer het venster Configure Device verschijnt.

Als je deze stap overslaat, kun je de machineconfiguratie hier vinden: Machine menu bovenaan het scherm en selecteer Machine configuratie, of Voeg een machine toe als je meerdere CNC's gebruikt.

Klik eerst op het wolkenpictogram om Zoek naar Machine Online te openen. Kies vervolgens Mekanika in het menu Fabrikant.

Kies daarna gewoon de juiste Serie en vervolgens het juiste Model. Raak de Configuratie niet aan.

Klik op Downloaden om de machineconfiguratie te importeren. 
Klik op OK om toe te passen.

Klik op Creëer nieuw bestand en het paneel Materiaaldimensies verschijnt, samen met het hoofdgebied.

• Soort baan: Enkelzijdig voor dit voorbeeld.
• Taakgrootte: De grootte van het materiaal dat je gaat gebruiken, evenals de dikte. In dit voorbeeld gebruiken we een materiaal van 200 mm bij 200 mm. De dikte (hier 12 mm) moet zo nauwkeurig mogelijk worden aangegeven: meet je materiaal met een schuifmaat.
• Z Nulpositie: hier meet je je gereedschap met de meettaster op de machine en stel je de werkZ0 van de machine in. 
  • Kies Oppervlak van het materiaal als je een bewerking plant die niet helemaal door het ruwe materiaal heen gaat.
  • Kies Machinebed als je door het hele ruwe materiaal heen bewerkt
• XY-datumpositie is het X0Y0 werkreferentiepunt van de machine. Over het algemeen wordt afgesproken om dit linksonder te plaatsen.
• Modelleringsresolutie bepaalt de visuele kwaliteit van het project.
• Met Materiaalinstellingen kun je het visuele aspect van de voorraad in de software selecteren.
• Bevestig met OK

1. De workshop selector en gereedschappen, die je kunt wisselen met de tabbladen aan de linkerkant (afhankelijk van wat je wilt maken/importeren/bewerken). Elke workshop heeft verschillende gereedschappen, maar het hoofdtabblad is “Tekenen” en we zullen hier alleen deze gebruiken.

2. Beeldwerkbalk waarmee je kunt schakelen tussen 2D- en 3D-weergave, lagen kunt verbergen/tonen, parameters kunt selecteren voor het gedrag van de globale weergave enz.

3. Globale weergave, die je tekeningen, werkpaden, enz. toont.

4. Gereedschapsbaanvenster dat geopend kan worden door op de tab aan de rechterkant te klikken. Het bevat de volledige CAM-interface van de software, inclusief programmering van de bewerkingen, weergave van de freesbanen en simulatiebeheer.

Hier gaan we een klem tekenen, een essentieel gereedschap voor het vasthouden van de materiaalvoorraad op de opofferingslaag. We gebruiken deze tekening om freesbanen en een bestand voor de CNC te genereren.

De klem bestaat uit een lichaam, een gleuf en een schouder (de gleuf rust op het materiaal). Ze worden getekend met 3 rechthoeken en 2 cirkels. Hoewel het uiteindelijke object 3-dimensionaal zal zijn, gaan we het tekenen in 2d, zoals van bovenaf gezien.

Rechthoeken tekenen

Klik eerst op het pictogram Teken Rechthoek in de sectie Creëer Vectoren.

Het tabblad Ontwerpen toont dan een specifiek paneel voor dit gereedschap: Teken een rechthoek.

• Ankerpunt: bepaalt het punt van waaruit de rechthoek wordt gecreëerd. Voor deze eerste rechthoek genereren we hem vanuit het punt linksonder.
• X/Y: plaatst het hierboven bepaalde punt precies op onze grondstof:

  X : 15
  Y : 10

• Hoek type: hiermee kan je de hoeken van de rechthoek afronden. In dit geval laat je ze vierkant; we ronden ze later af met een ander gereedschap.
• Afmetingen: bepaalt de breedte en hoogte van de rechthoek:

  Breedte: 100 mm
  Hoogte: 40 mm

Klik op Maak en de rechthoek verschijnt.

De sleuf tekenen

Verander het Ankerpunt in het middelpunt.

Plaats de muisaanwijzer in het midden van de vorige rechthoek. Geleiders en magnetisme moeten het punt op zijn plaats houden en klik dan
De X/Y-waarden zijn normaal gesproken veranderd in X: 65 en Y: 30.

Afmetingen:

Breedte: 70 mm 
Hoogte: 8 mm

Klik op Toepassen en de sleuf is getekend.

 

Om te eindigen met de rechthoeken, tekenen we de schouder van de schacht.

Selecteer in de sectie Ankerpunt het punt rechtsboven en klik op de linkerbovenhoek van de eerste rechthoek om de X/Y-posities te definiëren.

Verander de maten:

Breedte: 8 mm
Hoogte: 40 mm

Klik op Toepassen. De schouder is getekend, klik op Sluiten.

We gaan de afgeronde uiteinden van de sleuf tekenen. Selecteer het gereedschap teken cirkel in het paneel Ontwerp.

Controleer in het menu Teken Cirkel  of de optie Diameter is aangevinkt en of de waarde 8 mm is.

Plaats gewoon de twee cirkels door in het midden van elke korte kant van de sleuf te klikken (een symbool vertelt je dat je in het midden van de rechterkant bent en er moet een magnetisme voelbaar zijn).

Klik op Sluiten.

Nu we het klemprofiel getekend hebben, zullen we enkele aanpassingen maken zodat de software het kan gebruiken om gereedschapsbanen te genereren.

Klik en sleep om de sleuf en de twee cirkels te selecteren.

Selecteer in het paneel Ontwerp in de sectie Editeer Objecten het gereedschap Verbinden.

De buitenste contouren van de selectie worden dan samengevoegd, waarbij de lijnen erbinnen worden verwijderd: 

We moeten de schouder een beetje vergroten om wat marge te geven voor de zakbewerking, terwijl we de oorspronkelijke grootte behouden voor de contourbewerking. Selecteer de rechthoek van de schouder en klik met de rechtermuisknop > Duplicate :

Klik een tweede keer op de zojuist gedupliceerde rechthoek om de transformatiegereedschappen weer te geven: 

Sleep de witte stippen aan de boven-, onder- en linkerkant om de rechthoek te vergroten:

Merk op dat de originele schouder nog steeds aanwezig is en gedupliceerd werd.

Klik nu ergens in het document om de selectie van de rechthoek ongedaan te maken en selecteer de oorspronkelijke rechthoek voor lichaam en schouder door de Shift-toets ingedrukt te houden:

Klik op het Lasgereedschap om een enkele figuur te maken van deze selecties:

Selecteer in het paneel Ontwerp in de sectie Editeer Objecten het gereedschap Creeer Fillet

Dit gereedschap kan gebruikt worden om geselecteerde hoeken af te ronden en eventueel dogbones te maken. Stel in het linkermenu de straal in op 5 mm en selecteer Normale ronding in de lijst. Klik op de 4 hoeken van de grootste rechthoek om de rondingen te maken en klik vervolgens op Sluiten:

Ons ontwerp is klaar.

Pocket bewerking

Open het tabblad Toolpaths aan de rechterkant van het scherm en zet het vast zodat het permanent geopend blijft.

Dit paneel brengt de verschillende bewerkingen samen die door de software kunnen worden uitgevoerd. Met de knop Instellen... onder de sectie Materiaal kun je materiaal-/voorraadparameters aanpassen, mocht je aanpassingen moeten maken.

Laten we beginnen met het maken van een freesbaan voor de schouder. 
Klik op de knop Uitkamer Toolpath .

Eens in het menu, selecteer je de tekening waarop je deze toolpath wil toepassen, in dit geval de rechthoek die de schouder voorstelt die we gedupliceerd hebben .

• Cutting depths : De diepte van de bewerking instellen.
  Voor deze pocket beginnen we bij 0mm (de bovenkant van de materiaal) en kiezen we een diepte van 4mm.
• In de volgende tekst leggen we het onderdeel Tools uit.
• De snijrichting kan worden ingesteld op Climb.
• Vink het vakje Ramp plunge moves aan.
  Hiermee kan de frees geleidelijk in het materiaal komen in plaats van recht naar beneden. Dit komt omdat frezen ontworpen zijn om horizontaal te frezen, in tegenstelling tot boren.
• Stel deze helling in op 30 mm.

Gereedschapspaneel

• Klik op Select... om door de gereedschapsbibliotheek te navigeren.
• Selecteer Softwood in Material en verberg gereedschappen in imperiale maten om de weergave te verduidelijken.
• Klik op End Mills en vervolgens op het + symbool rechtsonder om een nieuwe frees te maken.

• Hernoem de frees door op de knop naast de naam te klikken:

• Hernoem de frees Mekanika Bundle 6mm 3 Flutes, zet het vinkje bij Kies aks standaard voor 'Vlakke frees' en klik op OK.

• Klik op Instellingen maken en voer de volgende parameters in:

• In Geometrie (verwijst naar de geometrie van je frees):
  

  Units: mm
  Diameter: 6 mm
  Aantal zijden: 3

• Snijparameters:
  

  Pas diepte: 3 mm (snedediepte, over het algemeen de helft van de freesdiameter voor hout.)
  Overstap: 2,4 mm bij 40%.

• Voedingen en snelheden:
  

  Spindel snelheid: 20000 rpm (rotatiesnelheid frees.)
  Voeding: mm/min
  Voeding snelheid: 2760 mm/min (deze waarde is te vinden in Mekanika's artikel over snelheden).
  Zak snelheid: 1000 mm/min
  Gereedschap: 1

• Pas Toe en selecteer deze nieuw ingestelde frees.
• In de subsectie Passen kun je het aantal passen programmeren. Klik op Bewerk overgangen...

Het aantal bewerkingen hangt af van het te bewerken materiaal, de stijfheid van de machine, het spindelvermogen en de diameter en kwaliteit van de frees. Het is dus heel goed mogelijk om het aantal bewerkingen te optimaliseren door rekening te houden met al deze criteria. Omwille van de eenvoud hanteren we een algemeen en voorzichtig principe voor hout: de maximale doorvoerdiepte is gelijk aan de helft van de freesdiameter.
Onze frees heeft een diameter van 6 mm, dus de maximale snijdiepte is 3 mm.

In dit geval is de snede 4 mm diep, dus moeten we 2 passen maken.

• Zoek in het venster Pasdiepten opgeven de optie Pasdiepten in de lijst Hulpprogramma's, vink de optie Exacte pasdiepte voor gereedschap behouden aan en klik op de knop Pasdiepten instellen.

Met de ingestelde freesconfiguratiewaarden genereert de software automatisch twee snedes van 2 mm.

Merk op dat het heel goed mogelijk is om de dieptes pass voor pass te configureren in het eerste deel van het menu of gewoon om het aantal passes direct te bepalen in het laatste deel van het menu.

• Klik op OK om de snedediepte te bevestigen.
• Klik op Berekenen om de freesbaan te genereren. De software schakelt automatisch naar 3D weergave en het rechter paneel schakelt naar Preview mode.

De freesbanen worden voorgesteld door verschillend gekleurde lijnen:

Blauw voor de freesbaan.
Groen voor het benaderen van de voorraad.
Rood voor bewegingen buiten de materiaalvoorraad.

• Klik op de knop Afspelen om de bewerking in 3D te simuleren.
• Als het resultaat van de simulatie OK is, sluit je het menu Preview om automatisch terug te keren naar het hoofdmenu van de freesbanen.

Interne contourbewerking

• Ga terug naar 2D weergave en selecteer de sleuf.

• Klik in het paneel “Toolpath Operaties” op “Profiel Toolpath”.

Het paneel 2d Profile Toolpath wordt dan geopend.

Snijdiepte:

• Start diepte op 0 mm
• Snijdiepte op 12 mm. Komt overeen met de dikte van het materiaal dat we willen doorzagen.

Frees:
Selecteer de 6 mm frees die bij de vorige kamerbewerking is geconfigureerd.

Passen:
Controleer of de software 4 passen voorstelt: 12 mm / 3 mm = 4 passen. Wijzig indien nodig door te klikken op de knop Instellingen overgangen. ...

Bewerk Vectoren:
Hiermee kun je het type gesloten contourbewerking kiezen:

Buitenkant/rechts: het gereedschap snijdt buiten de baan.

Binnenkant/links: het gereedschap snijdt binnen de baan.

Op: het gereedschap snijdt in het midden van de baan.

• Selecteer hier Binnenkant/links.
  Laat het vakje Voeg brugjes toe aan toolpath uitgevinkt.
• Vink Voag Inloop toe aan toolpath aan en stel de hoek in op 30 graden.
• Klik op Berekenen, de software schakelt terug naar 3D weergave, simuleer de freesbaan:

• Klik op Close om terug te keren naar het hoofdmenu van de freesbanen.

De buitencontour bewerken

• Keer terug naar 2D weergave en selecteer de buitencontour van de opspanning:

• Klik in het paneel “Toolpath Operaties” opnieuw op “Profiel Toolpath”.

Snijdiepte:

• Start diepte op 0 mm
• Snijdiepte op 12 mm. Komt overeen met de dikte van het materiaal dat we willen doorzagen.

Frees:
Selecteer de 6 mm frees die bij de vorige kamerbewerking is geconfigureerd.

Passen:
Controleer of de software 4 passes voorstelt: 12 mm / 3 mm = 4 passen. Wijzig indien nodig door te klikken op de knop Instellingen overgangen. ...

Bewerk Vectoren:

• Selecteer deze keer Buitenkant/rechts.
• Vink het vakje Voeg brugjes toe toolpath aan.
• We zullen dit onderdeel later in de tekst uitleggen.
• Vink Voeg Inloop en stel Angle in op 30 graden.

Tabbladen toevoegen aan de freesbaan

Tabs worden gebruikt om het werkstuk stevig aan de materiaalvoorraad vast te houden, om incidenten te voorkomen als het werkstuk loskomt van de materiaalvoorraad, zoals uitsteeksels, gebroken bits of brand. Het is daarom belangrijk om ze te gebruiken. In de praktijk zijn dit onbewerkte onderdelen die volledig geconfigureerd kunnen worden.

Lengte: 8 mm
Dikte: 4,0 mm

Net als bij de pasdiepte gebruiken we conservatieve waarden: de dikte van de tabs van 4 mm zorgt ervoor dat ze niet verdwijnen als de dikte van het materiaal verkeerd wordt gemeten of als het materiaal niet perfect vlak is.

• Vink het vakje 3D Brug aan om pennen te genereren met een driehoekig profiel dat gemakkelijker te verwijderen is.
• Klik op Aanpassen brug om hun positie te kiezen.
  Als je een beginner bent, worden 4 pennen aanbevolen om het werkstuk stevig vast te houden.
• Voer dus een constant nummer in : 4, klik dan op Voek breeklipjes, en je ziet ze aan elke kant verschijnen, weergegeven door een geel vierkant.

• Sluit het venster met de tabbladen om terug te keren naar de bewerking van het profiel.
• Klik op Berekenen, de software schakelt terug naar 3D weergave, simuleer de freesbaan:

• Klik op Close om terug te keren naar het Toolpaths hoofdmenu.

Alle freesbanen zijn nu gereed!

De 3 bewerkingen zijn gegenereerd en kunnen nu worden geëxporteerd naar G-code.
Controleer voor het exporteren of de volgorde van de bewerkingen correct is:

Je kunt de bewerkingen herschikken door ze te verslepen met de muis.
Je kunt bewerkingen bewerken door erop te dubbelklikken als dat nodig is.

Voordat je je g-code opslaat, is het een goed idee om een simulatie uit te voeren van alle bewerkingen op gereduceerde snelheid (met een voorbeeld van alle freesbanen en de cursor onder de afspeelknop waarmee je de snelheid kunt vertragen).

Hierdoor kun je eventuele parasitaire bewegingen of programmeerfouten, enz. opsporen.

Als alles coherent lijkt tijdens de simulatie, kun je je G-code exporteren om deze naar de machine te sturen.

Om te exporteren klik je op het pictogram Save toolpaths:

Het rechterpaneel toont de exportopties:

• Selecteer Visible toolpaths to one file en vink de 3 bewerkingen aan in de toolpaths sectie.
• De bewerkingen verschijnen dan in de rubriek Bewerkingen om te bewaren.
• Controleer bij Machine of je machine en de nabewerking correct zijn geselecteerd.
• Klik op Bewaar Toolpath(s).
• Er verschijnt een Save As venster, kies de uitvoermap en geef het bestand een naam.
• Het bestand is geëxporteerd in G-code en is klaar voor bewerking. Je kunt het opslaan op je USB-stick.

We hebben nog een tutorial over hoe je je Mekanika machine voor de eerste keer gebruikt als je je G-code genereert, die je hier kunt vinden en die is aangepast aan alle software die je met je machine gebruikt.

Gefeliciteerd! Je kunt nu je eigen onderdelen snijden met VCarve!