Neue 4-Achsen-CAM in Entwicklung

Hallo zusammen,

ich bin ein erfahrener Maschinen- und Steuerungssoftware-Ingenieur (nicht explizit im CNC-Bereich, aber mit vielen übertragbaren Fähigkeiten) – und besitze eine eigene 4-Achsen-Fräse (hauptsächlich als Hobby nebenbei)... Ich habe mir die verfügbaren CAM-Optionen für Anwender mit einer Rotationsachse genauer angesehen und dabei immer wieder die gleiche Lücke bemerkt:

Einstiegspakete (Vectric, DeskProto usw.) können 4. Achse-Aufgaben mit Wickeln oder Indizieren sehr gut bewältigen, bieten aber keine echten simultanen XYZ+A-Werkzeugwege.

High-End-Systeme (Fusion + Machining Extension, OneCNC, SprutCAM, GibbsCAM usw.) können das zwar, sind aber teuer, komplex und für kleine Werkstätten oder fortgeschrittene Hobbyanwender überdimensioniert.

Ich habe mich daher entschieden, eine CAM-Lösung zu entwickeln, die genau diese Lücke füllen soll: kostengünstig, eigenständig, echtes kontinuierliches 4-Achsen-Fräsen – für Leute, die mehr wollen als nur Wickeln/Indizieren, aber weder das Budget noch die Geduld für Enterprise-CAM haben.

Hier einige Ideen, die ich für die erste Version untersuche:

[]Echte simultane Rotations-Werkzeugwege (XYZ+A bewegen sich gleichzeitig, nicht nur Wickeln).
[]Verwendung von Dreiecksnetzen (STL, OBJ usw.) zur Definition von Werkstück und Rohmaterial.
[]Strategien für Rotations-Schruppen/Schlichten bei organischen Formen, Skulpturen, Griffen, Hälsen usw.
[]Kollisionsbewusstsein mit Spannfutter, Reitstock, Werkzeug- und Haltergeometrie, unbearbeitetem Material usw.
[]Grundlegendes Restfräsen / gezieltes Bearbeiten verbliebener Kuppen nach dem Schruppen.
[]Skripting-Funktionalität für Maschinen-Setups, Steuerungen, Anpassung von G-Code-Varianten, Verwaltung von Werkzeugbibliotheken, weitere erweiterte Konfigurationen usw.
• Eine Bibliothek mit von der Community entwickelten / verifizierten Maschinen-Setups.

Und die wahrscheinlichen Einschränkungen:

[]Kein CAD (zum Start)
[]Einfache Auswahl von Bearbeitungsparametern / begrenzte Anzahl an Modi usw.
[]3 Achsen sowie 3+1 kontinuierlich
[]Vereinfachte Maschinensimulation

Ich würde mich sehr über Feedback aus der Community freuen, um den Funktionsumfang zu formen – (mit weiteren 8–12 Monaten Entwicklung ab jetzt)...

Besonders interessiert mich die Meinung von Leuten, die Holzarbeiten, Skulpturen, Instrumentenbau oder Kleinserienfertigung betreiben, da ich gerade dort viel Frustration mit den aktuellen Softwarelösungen sehe...

Hallo :) ja, es ist eine gute Idee, nach Wünschen zu fragen, um deinen Weg zu formen ... aber es wäre auch gut, wenn du deinen eigenen Weg schon klar vor Augen hast, und die Anfragen anderer eher als spezielle Fälle auftauchen, bei denen du nur deinen Ansatz anpasst, anstatt komplett neue Funktionen hinzuzufügen.

8–12 Monate ... das hängt davon ab, ob es mit deinem Hauptjob kollidiert oder ob du dich voll darauf konzentrierst und Zeit hast :) manche Verfahren dauern länger als nur ein paar Wochen; manche Module brauchen Monate; ein Jahr ist eine gute Zeitspanne, um etwas Funktionsfähiges auf die Beine zu stellen :)



Wenn du anfängst, Code zu schreiben, ist das alles im Grunde dasselbe ... meistens läuft es aufs Gleiche hinaus :) es ist im Prinzip dieselbe Software-Ausgabe – ob für Fräse, CNC, Autogen-Schneider, Wasserstrahl usw.



Bitte, was meinst du genau mit „übertragbaren Fähigkeiten“?



Ein CAD/Editor ist kein Muss ... konzentriere dich einfach auf Dateiimport – Strategie – Simulation.

Wenn du magst, können wir gerne noch mehr darüber reden :)

Hi,
kannst du dir vorstellen, warum die High-End-Pakete (die simultane Vierachs-Bearbeitung können) und die günstigeren Pakete (die das nicht können) preislich so extrem unterschiedlich sind?

Es scheint mir, als würdest du dir ein sehr großes Projekt vornehmen – eines, an dem selbst spezialisierte CAM-Hersteller jahrelang gearbeitet und gefeilt haben.

Wenn du nicht eine enorme Portion Geduld und/oder finanzielle Mittel und/oder ein ganzes Team von cleveren Programmierern zur Verfügung hast, wird das Ergebnis wahrscheinlich eher bescheiden ausfallen – was nach all der Mühe ziemlich enttäuschend wäre.

Craig

Derzeit ist Einsteiger-CAM-Software auf Wickeln oder Indizieren der 4. Achse beschränkt, während High-End-Software teuer und komplex ist, was sie für kleine Werkstätten oder Hobbyanwender ungeeignet macht.

Wenn deine Lösung echte simultane 4-Achsen-Werkzeugwege, grid-basierten Modell-Support, einfache Strategien für Schruppen/Schlichten, grundlegende Kollisionsvermeidung und Restmaterialerkennung bietet – und dabei intuitive Bedienung, Erschwinglichkeit sowie die Flexibilität zum Programmieren von Postprozessoren und Teilen von Maschinenkonfigurationen beibehält – dann wird sie für Holzbearbeitung, Instrumentenbau, Skulpturen und Kleinserienfertigung äußerst attraktiv sein.

Der Schlüssel liegt darin, die Komplexität zu managen, Vorlagen für gängige Werkstücke/Arbeitssituationen bereitzustellen und die Werkzeugdefinition zu vereinfachen, damit auch Hobbyanwender schnell einsteigen können.

Also wenn schon dann XYZ+C (die C-Achse rotiert um die Z-Achse, A rotiert um X) und ich gehe mal davon aus das mit "Wickeln" eine Abwicklung gemeint ist.

STL für Roh- und Fertigteil zu nutzen ist keine schlechte Idee, hat aber 2 Haken:

a) Der Endanwender muss selber so fit sein das er geeignete STL für 4-Achs erstellen kann und das ist IMHO technisch viel schwieriger als Du denkst.
b) Die Erkennung der Flächenvektoren auf denen das Werkzeug steht / anliegen soll ist bei STL IMHO von Haus aus mit Fehlern behaftet.

Ich hab da zufällig ein "ultimatives" Testteil für Dich, einen Bajonett Verschluss:
 Mantelnut.zip ( 133.3KB ) Anzahl der Downloads: 13


Das sind ein STL, STEP und Parasolid von einem Teil einer Mantelnut drin, die Nut im Modell ist 12,009 auf einer Welle Ø30. Fräs das mal mit einem Fräser Ø10 oder Ø8. Dann machst Du Dir einen Ring der ohne viel Spiel auf die Welle passt, bohrst senkrecht auf dem Umfang einen Ø12H7 rein und steckst einen Stift Ø12 da rein.

Rein theoretisch sollte der Ring über die Nut im Teil geführt werden und sich auf die Welle aufstecken lassen. Rein praktisch wirst Du jedoch feststellen das es sich irgendwo verklemmt.

An dem Teil haben sich selbst renommierte "High-End" CAD/CAM-Hersteller schon die Zähne ausgebissen, es hat schon seinen Grund das man in den Zeiten vor dem Computer Passungsfräser verwendete um so etwas sauber hinzubekommen. Und dann reicht dafür auch eine einfache Abwicklung.

Andreas.

Das ist ja mal ein interessantes Projekt. Es gibt ja schon etwas in dieser Richtung. Vielleicht lässt sich dies (https://github.com/freesSV2022/stl4axis) nutzen (ich habe es mir noch nicht genauer angeschaut), bzw. darauf aufbauen.