03. Erste Schritte - Der CNC-Workflow

Der Vectric-Workflow

Das Beispielprojekt führt Sie durch alle Phasen der Erstellung, Werkzeugführung und des Schneidens einer einfachen Strichzeichnung. Die meisten CNC-Projekte haben viele gemeinsame Konzepte und Schritte. Bevor wir unser praktisches Projekt abschließen, gehen wir sie also durch.

Die Struktur eines Vectric-Jobs

Alle zur Beschreibung eines einzelnen CNC-Projekts erforderlichen Informationen sind in einem Vectric-Job-Dokument enthalten (beim Speichern haben sie die Dateierweiterungen *.crv oder *.crv3d). Ein neuer Job beginnt immer mit der Definition des Bereichs eines Blatts physischen Materials, den Sie mit Ihrer CNC-Maschine schneiden möchten.

Die meisten Aufträge umfassen normalerweise nur ein Materialblatt, aber bei komplexeren Projekten können mehrere Materialien verwendet werden. Keine Sorge, das primäre Materialblatt Ihres Auftrags kann später aktualisiert oder neue Materialblätter hinzugefügt werden, während sich Ihr Design weiterentwickelt.

Die Zeichnungen und Bilder, die zum Arbeiten an einem Materialblatt verwendet werden, können auf Ebenen erstellt werden, um die Verwaltung komplizierterer Designs zu erleichtern. Ebenso können 3D-Modellkomponenten auf Ebenen organisiert werden. Standardmäßig gibt es in einem neuen Auftrag immer mindestens eine Ebene und eine Schicht für jedes Blatt. Sie können weitere Ebenen und Schichten hinzufügen, um die Organisation komplizierterer Projekte zu erleichtern.

Sobald Ihr Materialblatt im Formular „Job Setup“ erstellt wurde, zeigt Ihnen die Software eine 2D- und 3D-Ansicht Ihres Designbereichs (der den Abmessungen Ihres aktuellen Materialblatts entspricht), jeweils in einem eigenen Fenster.

Über den Ansichtsfenstern befindet sich die Hauptsymbolleiste, mit der Sie durch die Struktur Ihres CNC-Auftrags navigieren und sehen können, was derzeit in den Ansichtsfenstern darunter angezeigt wird. Sie zeigt Ihnen das Materialblatt, die Konstruktionsebene und die 3D-Modellebene, an der Sie derzeit arbeiten (als „aktiv“ bezeichnet).

Was Sie in den 2D- und 3D-Designansichten unten sehen, spiegelt diese aktuellen Einstellungen wider und alle neuen Formen, Komponenten oder Werkzeugpfade werden an den angegebenen aktiven Positionen erstellt. Sie können das aktive Blatt, die aktive Ebene oder die aktive Ebene auch jederzeit direkt über diese Steuerelemente ändern.

In fortgeschritteneren Projekten können auch beide Seiten eines Materialblatts dargestellt werden. Bei einem zweiseitigen Projekt zeigt ein zusätzliches Steuerelement über den Ansichten an, welche Seite des Blatts derzeit aktiv ist. Sie können die Zeichnungen, Modelle und Werkzeugpfade anzeigen, die mit der Ober- und Unterseite jedes Materialblatts verknüpft sind, und die aktive Seite des Blatts auf konsistente Weise mit den anderen Steuerelementen austauschen.

Anfangs ist Ihr Auftrag leer und Ihre Ansichten sind daher leer, aber nach einiger Zeit zeigen die Ansichtsfenster von Vectric alle geschichteten Zeichnungen und Bilder, 3D-Modellkomponenten und Werkzeugpfade für das aktuell aktive Materialblatt.

Die aktuell aktiven Positionen sind für die 2D- und 3D-Ansichten dieselben. Das heißt, wenn Sie eine Vektorform erstellen, wird sie auf demselben aktiven Blatt und derselben aktiven Ebene platziert, unabhängig davon, ob die 2D- oder die 3D-Ansicht verwendet wird.

Sie können die Sichtbarkeit von Objekttypen in jeder Ansicht jedoch unabhängig voneinander umschalten, indem Sie die Symbolleiste für sichtbare Elemente oben in jeder Ansicht verwenden. Dies ist hilfreich, um sich in jeder Phase der Erstellung Ihres CNC-Projekts auf unterschiedliche Bereiche Ihrer Arbeit zu konzentrieren.

Viele Werkzeuge der Software lassen sich direkt in der 2D- oder 3D-Ansicht nutzen.

In V12 wurden einige Tools noch nicht erweitert, um eine vollständige Interaktion im 3D zu ermöglichen - dies ist ein fortlaufender Übergang. Wenn Sie Zweifel haben, klicken Sie auf

Bildmaterial importieren, zeichnen oder nachzeichnen

Computerbilder werden meist als Raster aus farbigen Quadraten dargestellt. Diese Bilder werden als Bitmaps bezeichnet und die farbigen Quadrate, aus denen sie bestehen, heißen Pixel. Außer in einigen sehr speziellen Fällen ist diese Darstellung nicht *direkt* für die Erstellung von Werkzeugpfaden nützlich. Computerzeichnungen (aus CAD- oder Illustrationsanwendungen) sind ganz anders und bestehen stattdessen aus mathematisch definierten Linien und Kurven.

Diese Art der Darstellung wird als Vektor- oder Konturgrafik bezeichnet. Die Vectric-Software kann sowohl Bitmap- als auch Vektorgrafiken verwenden, die meisten Arten von Werkzeugpfaden können jedoch nur aus Vektorzeichnungen erstellt werden. Geeignete Bitmaps mit fettgedruckten Bereichen ähnlicher Farbe (z. B. Logos, Cartoons, Symbole oder Zeichen) können jedoch zum Erstellen von Vektoren verwendet werden, aus denen dann viele Arten von Werkzeugpfaden generiert werden können – dieser Vorgang wird als Bitmap-Tracing bezeichnet.

Einige externe Bilddateitypen enthalten nur Bitmaps (z. B. BMP, PNG, JPG), einige enthalten nur Vektoren, aber viele können beides enthalten (z. B. PDF, SVG, DWG/DXF).

Verwenden Sie das Design-Artwork, um Werkzeugwege zu erstellen

Wir verwenden die Vektorgrafik, um die Formen zu definieren, die wir schneiden möchten. Es ist wichtig zu betonen, dass der Werkzeugweg (die eigentlichen Schneidbewegungen, die Ihre Maschine ausführen muss, um die gewünschte Form zu erhalten) selten, wenn überhaupt, eine direkte Konvertierung der Originalgrafik ist. Der Werkzeugweg muss unter Berücksichtigung einer komplexen Interaktion zwischen dem Material, den Fähigkeiten Ihrer CNC-Maschine und der Form Ihres Schneidwerkzeugs erstellt werden.

"Bildhauerei ist an sich die einfachste Sache der Welt. Man braucht nur einen großen Brocken Marmor, Hammer und Meißel, sich zu überlegen, was man erschaffen will, und den ganzen Marmor wegzuschlagen, den man nicht haben will." - Paris Gaulois, 1879.

Werkzeugpfade werden daher aus Quellvektorgrafiken generiert, sind aber nach ihrer Erstellung fast völlig unabhängig von der Grafik, die sie erstellt hat. Das Verschieben, Bearbeiten oder sogar Löschen der Quellgrafik, die zum Generieren eines Werkzeugpfads verwendet wurde, hat keine Auswirkungen auf den Werkzeugpfad - er muss aktiv neu berechnet werden, um alle Änderungen widerzuspiegeln.

Dies ist ein sorgfältig durchdachtes Designprinzip von Vectric. Obwohl Sie möglicherweise darauf hingewiesen werden, dass eine wesentliche Änderung an Ihrem Auftrag vorgenommen wurde, werden Ihre Werkzeugpfade niemals automatisch „hinter Ihrem Rücken“ geändert!

Allerdings behalten Werkzeugpfade einen praktischen Verweis auf das Bildmaterial, mit dem sie erstellt wurden. Wenn Sie einen Werkzeugpfad bearbeiten, wird versucht, das ursprüngliche Bildmaterial zu finden und erneut auszuwählen. An diesem Punkt können Sie ihn einfach neu berechnen, um alle Änderungen widerzuspiegeln, die Sie an diesem Bildmaterial vorgenommen haben. Sie können aber auch zusätzliches oder ganz anderes Bildmaterial auswählen.

Vorschau

Wie wir bereits besprochen haben, kann die tatsächliche Bewegung Ihrer CNC-Maschine (der Werkzeugweg), die zum Schneiden einer Form erforderlich ist, komplex und schwer zu interpretieren sein.

Glücklicherweise bietet Ihre Software eine äußerst genaue Vorschau aller von Ihnen erstellten Werkzeugpfade, indem sie diese in einem Block virtuellen Materials simuliert. Im Beispielprojekt verwenden wir die Werkzeugpfadvorschau, um zu überprüfen, ob die Werkzeugpfade die gewünschten Formen erzeugen (und wir können sie, falls nicht, problemlos korrigieren)!

Diese simulierte Vorschau ist ein äußerst nützlicher Schritt, der sicherstellt, dass Sie kostspielige Fehler in der realen Welt minimieren (die machen wir alle von Zeit zu Zeit). Außerdem können Sie damit die Oberflächenbeschaffenheit prüfen, die Sie von verschiedenen Strategien unter verschiedenen Bedingungen erwarten können.

Die Werkzeugpfadvorschau verwendet genau dieselben Daten, die an Ihre CNC-Maschine gesendet werden. Sie können sicher sein, dass alle Schnitt- und Oberflächenprobleme, die an der Maschine auftreten, aber in der Werkzeugpfadvorschau nicht sichtbar sind, fast immer durch ein physisches Problem mit der Maschineneinrichtung oder den Werkzeugen verursacht werden, wodurch sie viel schneller gefunden und behoben werden können!

Exportieren des Werkzeugwegs

Jetzt können wir den Werkzeugpfad im richtigen Format exportieren, damit er in den Controller unserer CNC-Maschine geladen werden kann. Beim Speichern des Werkzeugpfads wird ein Postprozessor verwendet, der speziell für Ihre CNC-Maschine entwickelt wurde. Er übersetzt die im Werkzeugpfad enthaltenen Bewegungen in eine Werkzeugpfaddatei, die das spezifische Format hat, das der Controller Ihrer CNC-Maschine zum Laden und Ausführen benötigt.