арткам что за программа
ArtCam: программа для фрезерных станков с ЧПУ
Программы для фрезерных станков с ЧПУ – важный элемент эффективного решения различных производственных задач. От того, насколько удобной и функциональной будет программная среда у той или иной единицы оборудования, напрямую зависят многие показатели всего бизнеса. Поэтому ознакомление с ПО, которым оснащаются или с которым работают конкретные модели фрезеров, играет не последнюю роль в подборе оборудования для мастерской.
Программное обеспечение ArtCam, с которым в числе прочих работает фрезерно гравировальное оборудование компании «Миртелс», в этом плане является одним из оптимальных.
Для понимания потенциальными покупателями его возможностей и преимуществ мы и решили написать эту статью. Если Вы еще не знакомы или недостаточно знакомы с этим продуктом, настоятельно рекомендуем потратить несколько минут Вашего времени, чтобы ознакомиться с информацией о нем.
ArtCam – очень популярный и распространенный во многих странах программный продукт, с помощью которого выполняется моделирование объектов для механической обработки (в том числе, поверхностной или объемной фрезеровки). С его помощью возможно создавать из плоского рисунка объемную модель заготовки и конечного изделия. При этом программное обеспечение является довольно простым в изучении, поэтому навыки обращения с ним легко приобретут даже новички.
Программа ArtCam: спектр возможностей
Давайте детальнее остановимся на возможностях этого продукта, которые позволяют использовать его не только для производственных нужд при фрезеровании и другой обработке.
Итак, программа ArtCam включает в себя следующие важные инструменты и функции:
Программа ArtCam позволяет выполнять:
Алгоритм формирования модели обработки заготовки при помощи ArtCam
Алгоритм формирования модели обработки той или иной заготовки с помощью этого ПО имеет следующие пункты:
Как Вы можете убедиться, совершенно не случайно фрезерно гравировальные станки с ЧПУ от компании «Миртелс» оптимизированы для работы с этим программным продуктом. Дополняемые друг другом эти элементы обеспечивают эффективное решение самых сложных задач при весьма сжатых сроках операционного процесса.
Тонкости работы в ArtCAM
ArtCAM это программа предназначенная для пространственного моделирования механической обработки, которая генерирует пространственные модели из плоского рисунка и создает управляющую программу для станка ЧПУ.
Для создания модели необходимо создать вектора (плоский рисунок) используется либо система ArtCAM или программа CorelDRAW (рис.1). После создания векторов в программе CorelDRAW необходимо файл экспортировать в формате DXF-AutoCAD для дальнейшей работы в ArtCAM.
Рисунок 1 – Векторный плоский рисунок.
Далее открывает ArtCAM и создаем модель с размерами нашей заготовки (рис.2).
Рисунок 2 – Создание модели.
Для того чтобы программа генерировала программу необходимо задать инструмент с которым будет выполнятся обработка материала. Выбираем на панели траектории вкладку база инструментов и выбираем инструменты, при необходимости можно создать свой или редактировать выбранный инструмент, изменяя его геометрические и технические характеристики (рис.3).
Рисунок 3 – Панель создания инструментов
В нашем случае будем обрабатывать деталь концевой фрезой диаметром 3,175мм или 1/8 дюйма. В графе примечания пишем примечания понятные для оператора. Задаем диаметр режущей части фрезы D и указывает шаг по Z, это величина которая фреза будет снимать материал за один проход. Устанавливаем шаг в процентом содержании для того чтобы фреза в процессе обработки смещалась при выборке материала. Задаем частоту вращения шпинделя, рабочую подачу и подачу врезания в мм/сек (рис.4).
Рисунок 4 – Редактирование инструмента
Далее импортируем файл с плоским векторным рисунком, задаем расположение в рабочей зоне программы. Прежде чем работать с траекторией нужно задать высоту заготовки, для этого выбираем в панели операции с траекторией вкладку задание заготовки (рис.5)
Рисунок 5 – Задание параметров заготовки
Создадим траекторию обработки по профилю, выбираем как фреза будет обрабатывать контур относительно вектора внутри или снаружи (G41, G42), глубину обработки и инструмент, проделываем эту операцию для других контуров меняя глубину и инструмент. Красная линия является эквидистантой вектора, т.е. это траектория движения фрезы (рис.6).
Рисунок 6 – Сгенерированная траектория движения инструмента
Для фрезерования отверстий, карманов и пазов используется функция выборка. Указывается начальная и конечная глубина, припуск, конечный припуск и точность, а также инструмент, параметры подхода и отвода, стратегия обработки. После можно посмотреть все траектории движения инструмента в 3D виде (рис.7), но для проверки УП используется имитация траектории, можно имитировать все траектории сразу (рис.8).
Рисунок 8 – Имитация траектории
Далее после создания и проверки всех траекторий необходимо сохранить УП в формате G-Code (*tap).
Симуляция обработки позволяет проверить процесс обработки на экране, тем самым сохранить время, деньги и материал.
Есть четыре типа механической обработки в системе ArtCAM: Обработка змейкой, обработка области, обработка элемента и приподнятая обработка.
Обработка змейкой выполняется множествами проходами вперед/назад вдоль заданного угла, заданный угол является ось X.
По умолчанию, ArtCAM обрабатывает весь рельеф. Обработка может быть ограничена областью, определяемой контуром, если выбирается опция обработка области. Если использовать заданные по умолчанию опцию то будет создана УП со смещением на заданный шаг внутри заданной области.
Обработка элемента, является для создания управляющих программ для гравирования. Параметры задаются на странице Feature (Элемент) в окне диалога Toolpath (УП).
Поддерживаются шесть типов инструмента: закругленный, концевой, концевой с радиусом, 3 вида концевых фрез для фрезерования.
Параметры фрезерования имеет два вида, а именно способ обработки инструментами поверхности. Это касание фрезой и подьем фрезы.
Подача выбирается в мм/сек или мм/мин. Также в окне задания подачи можно задать частоту вращения (об/мин), рабочую подачу и подачу врезания (мм/сек). Возможность выбора: мм/сек, мм/мин, м/мин, дюймы/сек, дюймы/мин.
Проецирования управляющей программы, это когда геометрия инструмента не участвует в расчете траектории, но это минус, без учета геометрии инструмента возможны зарезы, для обработки торцов это не опасно, но для выборки карманов или обработки боковой поверхности по периферии возможны зарезы.
Функция сглаживания позволяет выравнивать некоторые неровности обрабатываемого обьекта.
В ходе обработки при сокращении УП есть функция отзеркаливания, т.е. симметричная модель может быть обработана на половину, а вторая часть в определенной системе координат быть зеркально отражена от первой обрабатываемой части.
Функция разграничения рельефов нужна для разделения нескольких элементов которые слились между собой.
Эффекты пятен, они появляются при сканировании, при простой обработке они практически не заметны, но эти пятна могут сильно влиять на качество рельефной поверхности. Пятна на модели являются как бы углублением, получились из за того, что на теле остались несколько пикселей которые попали в основной фон.
Редактирование вектора, используется для создания нового контура растрового изображения. Контур редактируется кривой бизье или тем самым сплайном по точкам контура.
Решение возникающих проблем. Для снижения всех проблем при работе в системе ArtCAM необходимо: сохранять файл с минимальным количеством некоторых опций, убрать цвет обьектов, заголовки, информацию полутоновую, формат фронтов. Завершить все операции с файлом. Конвертировать в кривые. Не включать трехмерные примитивы формата DXF.
Замечание при импортировании файлов записанные на языке Postscrip. Язык Postscrip сложный и имеет более 240 операторов, это нужно для векторных форматов. Так же может выполнять сложные вычисления, так же читать и запись файла формата txt. Этот язык напрямую не читается, а сразу проходит процедуру конвектирования. Каждая команда этого языка интерпретируется. Проблемы которые могут возникать потому проблемы в написании кода на языке BASIС могут сказываться на языке Postscrip.
Также есть функция моделирования в системе ArtCAM, функция сложного моделирования подразумевает в себя обьеденение, вычитание или пересечение обьектов, все это называется булевой операцией. Слияние по наименьшей высоте, при этой операции каждая точка сравнивается с текущим и новым обьектом рельефа. Остается при этом только низкие участки рельефов. По сути, все те же функции что и есть в любой CAD системе. Функции выдавливания, вырезания, создания контура в эскизе, выдавливание по траектории, фаски и тд.
Если работа предстоит с изображениями полученными сканированием, операция под названием Flood Fill т.е. заливка, может привести в неудовлетворяющим результатам. Это происходит из за того что контуры становятся не замкнутыми, а цвет заливки заполняет не только область которая находится внутри контура, но и соседние области. Чтобы это исправить нужно, в меню редактирования выбрать опцию отменить и увеличить изображение кнопкой. Нажать кнопку рисовать, выбрать черный в качестве первичного цвета и заполнить разрывы. После этих действий можно выполнить заливку обычным способом.
Существуют несколько пакетов программы ArtCAM. ArtCAM Express, это система для начинающих пользователей, программа требует минимальные знания в обработке и моделировании. Функционал содержит такой набор инструментов, которые позволяют реализовать проект с эскиза до изготовления самой продукции. Программа предназначена для гравировки, фрезерных операций, вырезки листового проката материалов. Используют в основном в учебных целях, а также наиболее эффективен в малом бизнесе, вырезки сувенирной продукции и т.д.
В линейке Delcam ArtCAM версия Insignia является средней версией между Express и Pro версий. Содержит в своем функционале весь набор инструментов для работы с векторной и растровой графикой, а также для создания объемных рельефов. Система может создать траектории инструментов для оборудования с числовым программным управлением, будь то фрезерный обрабатывающий центр или гравировальные станки. Так же есть возможность создавать траекторию обработки для лазерного оборудования.
Последней версией является Pro версия (профессиональная). Позволяет автоматически генерировать модели из эскиза и создавать изделия на станках с числовым программным управлением. Является мощной и легкой системой в средствах набора функционала для моделирования.
Вкратце, пакеты данной программы включают в себя: Инструменты для обработки растровых и векторных изображений, создания текстовых надписей и двухмерных эскизов. Средства для расчёта экономичного и оптимального раскроя заготовок. Программы для обработки контура заготовки и оптимизации траекторий движения фрезы. Алгоритмы расчёта оптимальных маршрутов фрезы (в частности при черновой обработке — возможность разбивки этапа на отдельные циклы с использованием разных фрез для сокращения времени цикла). Мастер автоматического создания дизайнерских вставок, накладок. Средства фигурного обвода кромок — для создания объёмных текстовых надписей.
Средства «экспресс гравировки» для оперативного создания уникальных изображений. Automatic Toolpath Panelling — технологию оптимизации (разбиения) маршрута движения фрезы для обработки массивных изделий с автоматической подстройкой к размерам станка (рабочего стола). Мощные средства визуализации и моделирования обработки — для оценки результата ещё до начала реального процесса. Генератор статистики — получение данные о времени каждого этапа для оценки и планирования процесса производства. Дружественный интерфейс и понятный алгоритм работы с программой.
Минусом является цена ПО. В отличии от Blender или Meshcam, то цена отличается почти в 2-3 раза. Всё зависит от версии программы, если необходима данная система в учебных целях цена достигает до 18 тысяч рублей, профессиональная версия стоит дороже, цена варьируется от 35 до 50 тысяч рублей. Цены представлены на текущий 2019 год. Blender же подойдет только для моделирования рельефа и поверхностей. Нет возможности генерировать управляющие программы для станков с ЧПУ. Цена достигает до 10 тысячи рублей. Meshcam аналогична ArtCam. Но представлен другой набор инструментов для создания поверхностных моделей, но набор траекторий и алгоритм обработки у данной программы различен с ArtCam. Цена варьируется от 10 до 15 тыс. руб.
ArtCAM используется в деревообрабатывающих предприятиях, где изготавливают рельефные части мебели или интерьера. В металлообработке используют для изготовления различных деталей, фрезерования листовых материалов. Используют для создания управляющих программ на гравировальные и лазерные станки.
Обзор бесплатной версии ArtCAM
ArtCam 2020 – это программный пакет, который предназначен для работы с фрезерными станками. Используется он для осуществления пространственного моделирования и механической обработки. Используемый софт позволяет автоматизировать создание пространственных моделей из 2D-рисунка, чтобы получить по созданному макету изделие на станке ЧПУ. Данное программное решение является мощным и простым в использовании инструментом для дизайнеров, предоставляя им полную свободу действий при создании простых и сложных пространственных рельефов.
ArtCam оснащено дополнительными модулями, которые позволят:
•загружать в среду программы математические модели;
•осуществлять загрузки с дальнейшим использованием моделей, которые получились при помощи лазерных устройств и сканеров;
•пользоваться уникальной библиотекой трехмерных объектов;
•создавать 3D-элементы по плоским рисункам;
•придавать объемной структуры деталям;
•контролировать характеристики создаваемых элементов (масса, объем и тому подобное);
•регулировать рабочий процесс станка.
В программный пакет ArtCam входит инструментальный набор, включающий в себя способность работать с 2D-рисунками и 3D-моделями. Можно их обрабатывать, исправлять, придавать им рельеф, пользоваться мощными средствами для их визуализации и многое другое. Также не стоит забывать и о механической обработке:
•расчет движения инструмента;
•оптимизация рабочего процесса фрезерного станка;
•создание шаблонов, чтобы выполнять черновую и чистовую обработку;
•визуализация результата обработки для лучшего контроля и получения полноценной оценки с целью исправления и внесения корректив до начала фрезерования;
•получение обширных характеристических данных режущего инструмента и моделей ЧПУ и многое другое.
Программа является набором внушительного числа возможностей. Можно ArtCam скачать торрент с официального сайта в базовом или полном объеме на Windows 7, Windows XP и другие версии данной ОС. Даже начальное программное решение содержит необходимый набор инструментов, чтобы выполнять обработку изображений на профессиональном уровне. Это позволит максимально точно и качественно управлять фрезерным станком, создавая пространственные модели.
Содержимое ArtCam проявляется в следующем:
1.Возможность выполнение векторной и растровой обработки, что позволяет создавать текстовые надписи или двухмерные изображения.
2.Можно просчитывать экономическую составляющую, чтобы выполнить оптимальный раскрой заготовки.
3.Предусмотрены алгоритмы для определения оптимального движения фрезы (хорошо подходит для черновой обработки, так как процедуру можно разбивать на определенные циклы, чтобы использовать разные фрезы с целью сокращения времени и ресурсов).
4.Предусмотрено автоматическое создание дизайнерских и уникальных вкладок и накладок.
5.Наличие Automatic Toolpath Panelling – это технология для оптимизации маршрута движения фрезы, что позволит обрабатывать массивные изделия, выполняя автоматическую подстройку к размерам рабочего пространства.
6.Отличается мощными инструментами для визуализации и моделирования обработки (позволит оценить результат выполненных процедур с целью дальнейшего планирования работы на станке).
7.Отличается простым, удобным и дружелюбным интерфейсом с понятным алгоритмом работы в программной среде ArtCam.
Данное программное решение идеально подходит для проектирования будущих реальных объектов при помощи станков ЧПУ. С помощью ArtCam можно рассчитать объем и массу для будущего изделия максимально точно. При этом будут учитываться припуски на чистовую и черновую обработку. В программе присутствует специальный компонент, который способен синтезировать реалистичное изображение на фотографии. Это поможет многим компаниям и частным лицам демонстрировать особенности объектов, создавая презентации. С помощью такой программы можно в точности визуализировать модель для ее оценки и внесения возможных изменений еще на стадии ее моделирования. Это позволит уберечь производителя от ненужных расходов ресурсов для изготовления пробников и прочих черновых пробных экземпляров.
Создание управляющей программы (УП) для 2D обработки в программе ArtCam Pro
Ниже описан процесс создания управляющей программы для 2D обработки в программе ArtCam Pro:
Создаем область для будущей модели
Допустим, модель будет в пределах 300х300 мм. Подтверждаем действие кнопкой «ОК»
Задаем начало координат. Из этой точки будет стартовать созданная программа обработки. Удобно запускать УП с угла заготовки.
В нашем случае мы выберем нижний левый угол. При необходимости, это может быть любой угол, центр заготовки, а также любая указанная вручную точка на нашей модели.
Создадим примитив, например, окружность для дальнейшего вырезания…
Координаты центра окружности вносим вручную, если нам нужно ее разместить точно по центру заготовки. Далее нажимаем кнопку «Создать»
Теперь нам нужно ее вырезать… Переходим во вкладку «ТРАЕКТОРИИ»
Кликаем на вектор, и в результате он выделяется розовым цветом. Далее выбираем «Т»- обработка по профилю из поля «2D УП».
Допустим, вырезать будем по наружной (outside) части вектора, если хотим заготовку Окружность. Если же нам нужно Отверстие заданного диаметра, то задаем обработку фрезой по внутренней части вектора — Внутрь (inside)
Мы знаем, что у нас материал, допустим, 3 мм, соответственно, первый проход «0» а финишный «3мм»
Создаем область безопасности. «Высота безопасности» – высота от поверхности заготовки на которой будет двигаться фреза в холостых перемещениях от вектора к вектору.
«Точка возврата»- высота на которую поднимется инструмент по завершению обработки всех векторов т.е. завершении всей программы. Вместе с этим инструмент вернется в начальную точку старта.
Выбираем инструмент для обработки. Пусть это будет фреза с плоским торцом диаметром 3 мм..
Кликнув на маленькую черную стрелку справа, раскроется подробные параметры инструмента
Здесь мы задаем параметры заглубления за один проход и рабочие подачи.
Допустим, у нас алюминий. Выберем щадящее заглубление за проход 0.3мм
Глубину выбрали. Подачу оставили те же или задаем свой режим.
Далее спускаемся ниже к «Материалу». Здесь задаем толщину нашего материала. В нашем случае, мы знаем, что лист у нас 3мм. Толщина не может быть меньше того параметра, который мы указывали в самом начале (финишный проход). Но может быть больше, если материал у нас толщиной 8 мм (или любой другой толщины), а мы лишь хотим сделать выборку материала в толщину фрезы глубиной 3 мм.
Здесь же мы определяем, показываем программе, что «0» по высоте – это поверхность заготовки (а не стола, скажем). Тогда оставляем, как на показано выше. Подтверждаем действие кнопкой «ОК»
Здесь мы задаем имя нашей программы. Оно может быть любым. После этого кликаем на кнопку «Сейчас»
Мгновение, и управляющая программа готова. Мы видим, что вокруг нашего вектора появился еще один снаружи (коричневого цвета). Это визуальное отображение будущей траектории центра инструмента.
Далее нам нужно сохранить нашу управляющую программу для дальнейшего использования на станке…
Заходим в соответствующий раздел панели управления, как показано выше.
В левом окне будут отображены все траектории всех инструментов, которые мы просчитаем. В нашем случае такая траектория всего одна.
Ставим курсор на нужную траекторию, и нажимаем черную стрелку разделяющую окна. Наша просчитанная траектория перемещается в правое окно.
Теперь нам нужно выбрать формат выходного файла. У нас это G-Code (mm) (*.tap). Вариантов выходного файла в данной программе великое множество для разных станков от различных производителей. Наш формат указан выше.
Подтверждаем действие кнопкой «Сохранить..»
Задаем любое понятное для нас имя файла (лучше на латинице), и папку для сохранения ( можно сразу на флэш-карту).
По завершению закрываем окна и сохраняем нашу модель, включающую в себя созданный вектор и траектории обработки, отдельным файлом, если он может понадобиться в будущем. Или же, можно выйти не сохраняя модель. Простые модели можно и не сохранять, т.к. на их создание уходит всего пара минут, а вот более сложные лучше оставить на случай корректировки материала в управляющей программе, инструмента и т.д.
Autodesk ArtCAM
Общие сведения
После приобретения Автодеском компании Делкам в 2015 году, программный продукт ArtCAM представлен на рынке в 3-х вариантах:
ArtCAM Express
Пакет с минимальным набором функций, позволяет работать с растовыми изображениями, векторами, без создания и обработки 3-х мерных рельефов. Отсутствует возможность расчета траекторий обработки (за исключением стратегий По профилю/Вектору и сверления с минимальными возможностями редактирования).
ArtCAM Standard
Имеет опции для полноценной работы с растром, векторами; ограниченный набор функций для работы с рельефами; нестинг, интерактивный скульптор; минимум стратегий для обработки ранее перечисленных объектов.
ArtCAM Premium
Полнофункциональный пакет для работы с растром, векторами, 3д рельефом. Позволяет использовать все стратегии обработки, в том числе лазерную. Также включает в себя Мастер лица, ювелирный модуль, ArtRead. Работа с проектами.
ArtCAM Free
В настоящее время компания Autodesk предоставляет бесплатную версию ArtCAM для создания простых 2D проектов из векторов и записи управляющих программ, которую можно скачать на сайте разработчика.
Разработка ArtCAM компанией Делкам (до Autodesk)
Существует несколько версий ArtCAM с разным объемом функциональных возможностей:
Расчет управляющих программ
Осуществляется на закладке УП. В качестве объекта расчета может использоваться объемная модель или вектора. Набор стратегий для этих объектов разделен на 2D и 3D обработку.
Среди стратегий можно выделить следующие:
— черновая выборка растром и смещением;
— доработка;
— чистовая растровая обработка;
— обрезка по профилю;
— гравировка по векторам;
— гравировка по средней линии;
Если необходимо обработать изделие с размерами большими чем пределы перемещения станка, то функция разделения на зоны обработки позволит легко решит эту проблему. Функции симулятора дают возможность произвести имитацию обработки. Однако функционал и возможности несколько слабее чем в PowerMILL.
Maстер лица
Позволяет по фотографии профиля человеческого лица автоматически построить рельеф. В ArtCAM функционал представлен в виде пошагового мастера. Достаточно, выделить контур лица, указать ключевые точки, определяющие высоту высоких и низких участков. Специально разработанный алгоритм ArtCAM построит реалистичную трехмерную модель лица. На рисунках ниже представлены исходные данные (слева) и готовый рельеф (справа).
Учебный курс
Постпроцессор ArtCAM
Постпроцессор ArtCAM имеет текстовый формат конфигурационного файла постпроцессора, схожий с Ductpost, но отличный от него. Станочное оборудование для гравировки и обработки рельефов оснащается упрощенной системой ЧПУ по сравнению с металлорежущим оборудованием, поэтому большинство УП имеют схожий формат (координаты XYZ).
Ниже фрагмент УП для станка Roland:
! 1;Z 0,0,12510
V 64;F 64
V 64;F 64
Z 3013,3425,12510
V 4;F 4
Z 3013,3425,0
V 11;F 11
Конфигурационные файлы (постпроцессор) ArtCAM имеют расширение .con. Delcam разработал стандартные постпроцессоры для всех основных систем ЧПУ, поэтому при настройке постпроцессора с более специфическими функциями, рекомендуется за основу взять уже имеющийся.
Существует два типа систем ЧПУ, для которых приходится настраивать постпроцессор в ArtCAM:
1. Имеют формат данных с плавающей точкой
X 12.345 Y 7.120 Z 0.563
2. Формат с целочисленными данными, цена импулься 0.01, 0.001 мм
X 12345 Y 7120 Z563