Workflow von der Idee zum gefrästen Modell mit blendercam (CAD-CAM) Teil 2

Teil 1

Teil 3

Teil 4

13) Einstellungen bei Parallel-CAM operation setup

(Parallel bedeutet, dass der Fräser immer hin und her fährt und der Oberfläche folgt. Er bewegt sich dabei aber nur in einer Richtung(je nach eingestelltem Winkel) bis zum Ende und währenddesssen noch in der z-Richtung)

Unter CAM operation setup kann 4 verschiedene Einstellungen vornehmen. (Die Möglichkeiten ändern sich je nach Frässtrategie.)

blendercam_fraesstrategieparalleleinstellungen

blendercam_fraesstrategieparalleleinstellungen

Distance between toolpaths: Der Abstand zwischen zwei nebeneinanderliegenden Fräspfaden. Sollte immer kleiner wie der Fräserdurchmesser sein.

Folgende Bilder zeigen einmal 3mm Abstand und 6mm Abstand

blendercam_fraesstrategieparallel1

blendercam_fraesstrategieparallel1

blendercam_fraesstrategieparallel6mm

blendercam_fraesstrategieparallel6mm

Distance along toolpaths: Verstehe ich als Auflösung, d.h. wie nah die Punkte im G-Code beieinander liegen. 10mm gerader Verfahrweg würden dann bei 0,2mm bedeuten, dass 50 Punkte angefahren werden. Und entsprechend viele Zeilen Code produziert werden….

Angle of paths: Winkel der bevorzugten Fräsrichtung

Folgende Bilder zeigen 0° und 45°

blendercam_fraesstrategieparallel6mm

blendercam_fraesstrategieparallel6mm

blendercam_fraesstrategieparallel6mm45grad

blendercam_fraesstrategieparallel6mm45grad

14) CAM optimisation –reduction path points – Zeitersparnis bei der Berechnung

Im Menu CAM optimisation habe ich bisher nur das Häkchen bei „reduction path points“ entfernt, weil so die aufwendigen Berechnungen schneller gehen- In einem Beispiel 28 Sekunden statt 47 Sekunden.

Weitere Funktionen in diesem Menüpunkt habe ich nicht ausprobiert.

blendercam-CAMoptimisation2

blendercam-CAMoptimisation2

15) Schichtweise abfräsen-CAM Operation area

Da man meistens nicht die Leistung zur Verfügung hat die volle Materialtiefe auszufräsen und auch, weil die Schneiden der Fräser oft zu kurz sind, muss man sich beim Fräsen in die Tiefe in Schichten vorarbeiten.

Das geht im Menupunkt „CAM Operation area“ mit dem Häkchen bei „Use Layers“

blendercam-CAMopterationarea1

blendercam-CAMopterationarea1

Wenn das Häkchen bei „Use Layers“ gesetzt ist. Wird die Tiefe entsprechend den im folgenden Feld eingegebenen Schritten ausgefräst.

Die folgenden Bilder zeigen 10mm vs 20mm.

blendercam_layers10mm

blendercam_layers10mm

blendercam_layers20mm

blendercam_layers20mm

16) Außenrum ausfräsen (ohne extra Operation) – CAM Operation area – Ambient

Wenn man die vorherigen Bilder anschaut sieht man, dass das Modell gar nicht komplett ausgefräst werden würde. Blendercam nimmt als Werkstück nur einen quaderförmigen Körper an, in den das Modell gerade rein passt.

Die Einstellung Ambient in CAM Operation area „all“ oder „around“(+ entsprechenden Radius) sollten dies möglich machen – tun sie aber nicht. Zumindest nicht in parallel.  Funktionieren tut es aber bei der Frässtrategie „waterline“

Folgende Bilder zeigen den Unterschied zw. „all“ und „around“ bei  der Frässtrategie  parallel (bzw. großen Unterschied)

blendercam_layers20mmambientall

blendercam_layers20mmambientall

blendercam_layers20mmambientaround1cm

blendercam_layers20mmambientaround1cm

Frässtrategie „waterline“ Folgende Bilder zeigen den Unterschied zw. all und around.

blendercam_layers20mmambientallwaterline

blendercam_layers20mmambientallwaterline

blendercam_layers20mmambientaround1cm-waterline

blendercam_layers20mmambientaround1cm-waterline

Hier sieht man auch, dass die Frässtrategie „waterline“ für mein Modell wesentlich besser geeignet ist.

17) CAM Operation area – Operation depth start

Vom Name her könnte man von dem Menüpunkt „Operation depth start“ im Punkt „CAM Operation Area“ denken, dass es bedeutet, dass ab dieser Tiefe das Fräsen gestartet wird.

Leider hat es bei mir nicht funktioniert…… Das schichtweise Abtragen hat immer bei Null begonnen…..

blendercam_operationdepthstart

blendercam_operationdepthstart

18) CAM Movement

bledndercam-CAM movement-movementtype

bledndercam-CAM movement-movementtype

Im Menüpunkt CAM Movement kann man einstellen, wie sich der Fräser bewegen soll.

Maender: Schlangenlinien (Ist zwar schnell hat aber den Nachteil, dass einmal mit und gegen die Drehrichtung des Fräsers gearbeitet wird)

Climb: immer wieder hoch zu z=0 dann wieder auf die andere Seite – dauert lange, besonders bei langen Z-Achsen und Gewindespindeln.

Conventional: wie climb?- muss noch genauer untersucht werden

 

blendercam-cammovement-maender

blendercam-cammovement-maender

blendercam-cammovement-climb

blendercam-cammovement-climb

blendercam-cammovement-conventional

blendercam-cammovement-conventional

 

Free Movement height: Höhe über dem Modell die der Fräser zum Bewegen nutzt.

 

Hier muss man auch aufpassen, dass man nicht in die Endschalter fährt.(Falls dort der Nullpunkt liegt) – Ich habe es deshalb nie benutzt.

 

cam-movement-freemovementheight10mm

cam-movement-freemovementheight10mm

cam-movement-freemovementheight0mm

cam-movement-freemovementheight0mm

Weitere Optionen

Ramp in: Habe ich noch nicht getestet – verstehe ich aber so, dass der Fräser beim Eintauchen eine Rampe fährt – Falls ja, gute Idee , da meine Fräser in der Mitte nicht geschliffen sind und derzeit das Material einfach weg gedrückt wird.

Staylow if possible: Beim Testen habe ich keine Effekte bemerkt…..

Protect vertical: nicht getestet – immer aktiviert gelassen.

 19) CAM feedrate

Hier können die Geschwindigkeiten eingestellt werden.

blendercam-menue CAMFeedrate

blendercam-menue CAMFeedrate

feedrate/minute: Vorschub bei Holz und schnell drehenden Fräsern einige m/minute….

plunge speed: relativ zum Vorschub die Geschwindigkeit zum Fräsen in Z-Richtung. Wichtig bei der Verwendung von Gewindespindeln an der Z-Achse und Zahnriemen an x und y. So kann die notwendige Dynamik an die Z-Achse angepasst werden.

plunge angle: keine Ahnung

spindle rpm: Spindeldrehzahl

20) Fräser definieren-  CAM Cutters

Im Menüpunkt CAM Cutters können die Fräser definiert werden.

Einige sind schon angelegt (Radien-, Zylinder- und Fasenfräser)

Definiert kann unter anderem auch die Anzahl der Schneiden, Winkel und der Durchmesser.

blendercam-CAM-Cutter

blendercam-CAM-Cutter

 21) CAM Machine

In diesem Menüpunkt können alle notwendigen Parameter für die Fräse eingegeben werden.

Machine presets: Hier kann mann seine eigene Fräsmaschine abspeichern

Post processor: Hier kann man das Ausgabeformat anpassen. (Bei Marlin passt fast das Format von Mach3 – fast deshalb, weil ich noch die Zeilennummern entfernen muss bevor es keine Fehler mehr gibt.

Split files: teilt die G-code-Dateien sobald sie den in „Operations per file“ eingegeben Wert überschreiten. – War bei uns nie notwendig.

Unit system: metrisch oder zoll

Work Area: Fräsbereich: der Bereich, der mit dem Fräser erreicht wird.

Feedrate minimum/min: Vorschub minimum

Feedrate maximum/min: Vorschub maximum

Spindlespeed maximum/min: Maximale Fräserdrehzahl

blendercam-CAMmachinemain

blendercam-CAMmachinemain

22) CAM Material Size and position

Hier kann man das zu fräsende Objekt automatisch positionieren lassen. Habe ich erst gerade entdeckt und deshalb kaum getestet. Funktionieren tuts….

blendercam- CAM-material size and position

blendercam- CAM-material size and position

23) CAM Chains

Leider habe ich diese Funktion noch nie getestet und kann nichts dazu sagen.

blendercam-camchains

blendercam-camchains

24) Pack curves on sheet

Funktion um verschieden Modelle ideal auf einer Fläche zu positionieren, sodass wenig Abfall entsteht.

Noch nie gestet – ich habe bisher immer nur ein Teil gefräst.

blendercam-packcurvesonsheet

blendercam-packcurvesonsheet

25) Slice Model to plywoodsheets

blendercam-slicemodeltoplywoodsheets

blendercam-slicemodeltoplywoodsheets

Mit dieser Funktion kann man ein 3 D-Modell in Schichten zerlegen, diese einzeln – mit einem Lasercutter oder Fräse ausschneiden und dann aufeinander stapeln um wieder ein 3D-Modell zu erhalten.

-Habe ich noch nie gestest.

 

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Workflow von der Idee zum gefrästen Modell mit blendercam (CAD-CAM) Teil 1

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1) CAD Modell erstellen

Zum Beispiel eine solche tolle Schale für – ähhh – ach da wird sich schon was finden, was da reinpasst….

CAD-Programme 1

CAD-Programm 2

nierenschale

nierenschale

2) stl-export

Für die Bearbeitung mit Blendercam wird das Modell im stl-Format benötigt. Deshalb als stl-Datei exportieren

3) Wechsel in Blendercam

blendercam runterladen. (bei mir läuft die ausführbare Windowsversion unter Windows 7 0.8.0 ohne Probleme)

4) stl-file importieren

importstl-blendercam

importstl-blendercam

5) Modellgröße anpassen

Das Modell wird in Blender leider um den Faktor 1000 zu groß importiert. Deshalb muss die Skalierung angepasst werden. Dazu ist es am einfachsten, wenn man einfach in den x-,y- und z-Werten anstatt m mm reinschreibt.

Tipp für Blenderbedienung:

  1. Mittlere Maustaste zum Drehen der Ansicht verwenden
  2. Mausrad zum Zoomen verwenden
  3. Ansicht auf Modell fixieren

 

blendercam-ansichtaufobjektfixieren

blendercam-ansichtaufobjektfixieren

Hier die Einheit von m auf mm ändern.

blendercam-modellzugross2.png

blendercam-modellzugross2.png

So sieht es dann passend aus:

blendercam-modellangepasst

blendercam-modellangepasst

6) Platzierung im Raum

Update: Arno hat mich darauf hingewiesen -dass es auch einfacher geht, da es eine Autopositionierung gibt. – siehe Punkt 22) und 24) im Teil 2.

In Blendercam war es mir trotz einigem Testen nicht möglich, das Modell im positiven z-Bereich zu fräsen bzw. den G-code erstellen zu lassen. Daher habe ich das Modell immer in den positiven Bereich von x und y verschoben und dann soweit runter, dass die Oberkante des Modells auf(oder kurz unter) z=0. Das Modell muss nach meinen Erfahrungen immer im negativen z-Bereich liegen…

Weiter habe ich das Modell auch nicht dorthin gelegt wo es später auf die Fräse aufgespannt wurde, sondern möglicht nahe am Koordinatenursprung. Dazu weiter unten mehr.

Wie im Bild unten zu sehen habe ich mein Modell um 33mm nach unten verschoben. Standardeingabeeinheit ist m. Deshalb immer mm oder cm dazu angeben bzw. nicht wundern wenn das Modell in den Weiten von Blender verschwindet.

blendercam-platzierung

blendercam-platzierung

7)  Modell drehen

Falls nötig kann das Model auch um jede beliebige Raumrichtung gedreht werden. Ich drehe um z 90°.

blendercam-modelldrehen

blendercam-modelldrehen

8) Fräsbearbeitungsoperation hinzufügen

Mit einem Klick auf das Plus wird dann eine Fräsbearbeitungsoperation hinzugefügt.

blendercam-bearbeitungsoperationhinzu

blendercam-bearbeitungsoperationhinzu

9) Operation umbenennen

Die Operationen können einfach umbenannt werden – macht m.M. nach Sinn, da man vielleicht verschiedene Vorgänge aneinander reiht. (Schruppen(Grob), Schlichten(Fein) und ausschneiden….)

CAM operations – Operation Name und File name

blendercam_operationumbennen

blendercam_operationumbennen

10) Fräsobjekt auswählen

Als nächstes muss das zu fräsende Objekt ausgewählt werden, damit die Software weiß um was es geht.

CAM-Operations-Object-Nierenschale

blendercam-fraesobjektauswählen

blendercam-fraesobjektauswählen

11) Frässtrategie auswählen

Es gibt verschiedene Frässtrategien um ein Objekt zu fräsen, diese muss unter CAM-operations Setup ausgewählt werden

blendercam-fraesstrategieauswaehlen

blendercam-fraesstrategieauswaehlen

Am besten probiert man einfach mal durch und schaut sich die Strategien ob, es Sinn macht bzw. ob es überhaupt funktioniert.

Testen kann man die Strategie dann mit „Calculate Path“ und man sieht gleich was der gcode bedeutet. („Calculate path in Background“ kann ich nicht empfehlen.)

Tipp:

1) Vor dem Starten von: „Calculate Path“ Projekt speichern (Blender stürzt vvlt. ab)

2) In der Konsole kann man schauen, ob blender abgeschmiert ist. – („keine Rückmeldung“ heißt manchmal nur, dass es noch dauert)

3) Mit „Control+C“ kann man in der Konsole die Berechnung abbrechen – besonders gut wenn man nicht gespeichert hat(-;

 

12) Beispiel Frässtrategie: Parallel

So sieht dann das Ergebnis aus.

Zu den Details dann im Teil 2 mehr.

blendercam_fraesstrategieparallel1

blendercam_fraesstrategieparallel1

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