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CNC Software: Digitales Werkzeug für die CNC Maschine

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Warum ohne CNC Software nichts mehr geht!

Als es professionelle CNC Software noch nicht gab, hat der Konstrukteur seine Linien mit Tusche auf Papier gezeichnet. Der Maschinenbediener hat diese Zeichnung genommen und die Maschine eigenhändig bedient um das Bauteil zu fertigen. Die Achsenzustellung erfolgte dabei manuell per Handkurbel.

Mit dem Auftreten professioneller CAD Software und der Möglichkeit, Bauteile vorab virtuell zu konstruieren und diese Daten direkt an die mehrachsige CNC Maschine weiterzugeben wurden hochkomplexe Bauteilgeometrien möglich. Softwarepakete für die einzelnen Prozessschritte von der Konzeption zur Konstruktion bis hin zur Datenaufbereitung für die CNC Maschine sind mittlerweile unerlässlich.

Letztes Update am 26. November 2020 16:57

CNC Software: diese Tools erhöhen die Produktivität.

CAD Software – das Arbeitsprogramm für den Konstrukteur

Mit Hilfe eines CAD Programms lassen sich die Bauteilgeometrien am PC entwickeln und simulieren. Konstruktionen können parametrisch aufgebaut werden und durch die Änderung von Abmessungen lassen sich einfach verschiedene Varianten eines Bauteils ableiten.

Eine Montagesimulation ist ebenso möglich, wie die die Analyse von Kollisionen zwischen benachbarten Bauteilen einer Baugruppe. Komplexe Schnitte durch eine Baugruppe müssen nicht mühsam gezeichnet werden, sondern sind per Mausklick verfügbar.

Ein Großteil von Konstruktionsfehlern kann mit Hilfe von CAD Software bereits frühzeitig erkannt und behoben werden. Dies spart Zeit und Kosten in der Produktentwicklung.

kostenlose 3D CAD Programme:

Solltest du Apple Besitzer sein, dann schau‘ dir außerdem meinen Artikel über kostenlose 3D CAD Software für Mac an.

kostenpflichtige 3D CAD Programme:

Bild eines Modells erstell in 3D CAD Software

Digitale Modellerstellung mit CNC Software

Für den Einstieg empfehle ich euch die kostenlosen Pakete FreeCAD oder Sketchup. Auch sind die meisten der kostenpflichtigen CAD Softwarepakete für Studenten mit günstigeren Studentenlizenzen erwerbbar. Manche Hersteller bieten auch zeitlich begrenzte Trial-Versionen an.

Solltet Ihr euch für kostenpflichtige CAD Pakete entscheiden, so überlegt euch die Auswahl gut! Hier kommen leicht mehrere tausend € Lizenzkosten pro Jahr zusammen. Die nativen parametrischen CAD Daten sind außerdem an die jeweilige Software angepasst. Ein Austausch einer Konstruktion zwischen unterschiedlichen Softwarepaketen ist in der Regel nur über so gennannte Step (.stp/.step) Files möglich. Die ausgetauschten Daten sind dann jedoch nicht mehr parametrisch, sondern sozusagen nur tote Geometrie. Ein Wechsel des Softwarepakets bedeutet also, dass Deine alten CAD Daten in der neuen CAD Software nur bedingt bearbeitet werden können.

CAM Software:  Aufbereitung der Konstruktionsdaten für die CNC Maschine

Mit Hilfe von CAM Software wird aus den 3D CAD Konstruktionsdaten ein ablauffähiger Maschinencode generiert, der so genannte G-Code. CAM Software versucht hierbei in Abhängigkeit bestimmter Benutzereingaben (Fräserauswahl, max. Verfahrgeschwindigkeiten, notwendige Genauigkeit) den optimalen Programmcode zu berechnen. Eine gute CAM Software spart durch eine optimale Bahnsteuerung damit also vor allem Zeit beim Fräsen. Im hier verlinkten Artikel zeige ich Dir, wie Du ohne großen Aufwand eine CAM Simulation mit der kostenlosen Demo von VisualCADCAM erstellst.

Weitere CAM Softwarepakete die Du im Internet downloaden kannst:

Screenshot von CNC Simulator

CNC CAM Simulator

CNC Steuerungssoftware – Programme für die Steuerung der Achsen

Nachdem mit der CAM Software die optimale Fräserbahn ermittelt wurde, muss der Programmcode noch an eine CNC Steuerungssoftware geleitet werden, welche die Programmierbefehle in Steuersignale an die Schrittmotor-Endstufe weitergibt. Die Beliebtesten Programme unter den Hobby-Fräsern sind Mach 3 und Linux CNC:

Hier noch ein Video zum Fräsen mit Estlcam:

Hilfreiche Tools für die Vorbereitung der CNC Bearbeitung

Bevor es mit dem Fräsen losgeht, muss man häufig noch die Drehzahl und den richtigen Fräser ermitteln. Mit Hilfe des Drehzahlrechners von Pferd ist das schnell gemacht. Weiterhin findet Ihr auf meinem Blog Hilfe für die Fräserauswahl.

10 Gedanken zu „CNC Software: Digitales Werkzeug für die CNC Maschine“

  1. Hi Toni,
    erstmal ein grosses Dankeschön für die ganze Arbeit die du in diesen Blog reingesteckt hast, mir haben die Informationen sehr weitergeholfen bei meinem Eigenbau!
    Nun habe ich noch eine kurze Verständnisfrage zur Steuerung. Wenn ich es richtig verstanden habe, ersetzt ein PC mit einem G-Code Interpreter wie beispielsweise Mach 3 die eigentliche Schrittmotorsteuerung (du hast in einem Artikel hierzu eine Steuerung mit einem ATmega aufgebaut). Wie sieht nun aber die Schnittstelle zwischen Mach 3 und der Schrittmotor-Endstufe aus? Was gibt es hierbei zu beachten?

    Vielen Dank im Voraus und liebe Grüsse aus der Schweiz 🙂
    Lars

    1. Hi Lars,
      danke für das dicke Lob 🙂 und bitte entschuldige die verspätete Antwort. Deine Erklärung ist vollkommen richtig. Mach 3 läuft auf einem PC und dieser muss natürlich die Schrittmotor Endstufe ansteuern. Viele machen das sehr erfolgreich z.B. über den inzwischen veralteten LPT Druckerport. Alternativ gibt es auch USB zu LPT Adapter für neuere Rechner. Zu beachten ist, dass das Signal von Steuerung und Rechner in Echtzeit verarbeitet wird damit keine Schrittfehler auftreten.

      Ein schlankes Betriebssystem und ein qualitativ hochwertiger Umsetzer sind also notwendig.
      Melde dich einfach nochmal wenn ich mich irgendwo unverständlich ausgedrückt habe oder du noch weitere Fragen hast! 🙂
      Schöne Grüße,
      Toni

  2. Hallo Toni,
    Dein CNC-Blog bringt ungeheuer viel Informationen die Du uns zur Verfügung stellst, vielen Dank dafür.
    Als G-Code-Software erwähnst Du den GitHub GBRL-Starter. Falls Du die Software näher kennst, würde ich Dich um einen Tip zur Installation bitten.

    Wenn ich es richtig verstanden habe, benötige ich für den Arduino die GRLB-Treibersoftware Vers. 09, die ich auf den Arduino mit dem XLoader flashe – dazu gibt es unzählige Anleitungen.
    Dann die GRBL-Bibliothek, die ich in den Arduino-Order Bibliotheken kopiere, auch etliche Anleitungen vorhanden.
    Und schließlich den G-Code-Sender. Auf GitHub habe ich den Universal G-Code-Sender heruntergeladen. Ich bring den unter Windows aber nicht zum Laufen. Es gibt im Paket zwar eine windows.bat aber da bekomme ich immer eine Error-Meldung, daß die .jar-Datei nicht gefunden wird bzw nicht installiert werden kann. Und hierzu gibt es nirgends eine Anleitung. Kanst Du evtl. helfen? Wäre Dir unsagbar dankbar, denn im Forum habe ich keine Zuschrift von irgendjemand bekommen.
    Gruß Hardy

    1. Hallo Hardy,
      schön dass du auf meine Seite gefunden hast. Bitte entschuldige die verspätete Antwort, habe sträflicherweise die Seite etwas vernachlässigt. Falls Dein Problem noch nicht gelöst ist, kennst du denn auch schon die folgende Seite?
      https://www.precifast.de/cnc-steuerung-mit-arduino-und-grbl/
      Auf dieser Seite gibt es unten im Artikel einen Link zur Hochschule Reutlingen mit einer ausführlichen Schritt für Schritt Anleitung wie für die Installation und das ersten Starten von GRBL vorgegangen werden muss. Wenn du weitere Fragen hast einfach nochmal melden!
      Viel Erfolg,
      Toni

  3. Pingback: Das große CNC Lexikon - Begriffserklärungen CNC Technik

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