Często spotykałem się z opinią, że cnc jest trudne i bardzo nieprzystępne. Na tę chwilę nie podzielam tego punktu widzenia, mimo tego, że przez długi czas byłem jego ofiarą.

Jak zainteresowałem się cnc?

Przez kilka lat pracowałem przy projektowaniu modeli do produkcji - co naturalnie budziło pytanie co się z nimi działo dalej, np. jak model cyfrowy zamienia się w seryjnie produkowany obiekt “fizyczny”. Techniki rzemieślnicze i prototypowe, takie jak odlewanie w żywicach są bardzo przystępne, podczas gdy przemysłowe zawsze wydawały się poza zasięgiem. Koszt form wtryskowych przerażał, a opowieści o tym jak trudne jest ich frezowanie może skutecznie zniechęcać wiele osób do podjęcia wyzwania.

Mimo to temat ten pozostawał w sferze rzeczy, które mnie interesowały - i szczęśliwie trafiła się okazja żeby spróbować.

Uszkodzona maszyna.

W zaprzyjaźnionej szkole stała niewielka frezarka, która była nieużywana od lat. Zapytałem opiekuna pracowni co z nią nie tak - dowiedziałem się, że mechanicznie podobno jest sprawna. Drążyłem więc dalej - zapytałem czy mogę spróbować ją uruchomić. Tu już było trochę trudniej, bo zgody musiała udzielić dyrekcja - ale dostałem zielone światło.

Po wstępnych oględzinach werdykt był zachęcający - sprzęt był praktycznie nieużywany. Problemem była elektronika - zamontowany sterownik był stary i od lat niewspierany. Sprawy nie ułatwiała też zagubiona licencja do softu obsługującego go. Po zbadaniu dostępnych opcji zdecydowałem się na wymianę sterowania na kompletnie nowe.

Naprawa / przebudowa.

Nie jestem elektronikiem. Moje wiedza na ten temat była mocno ograniczona. Ponieważ jednak nie było ograniczenia czasowego na naprawę byłem pozytywnie nastawiony - wierzyłem, że potrzebnych rzeczy nauczę się w trakcie. Ponadto najgorsze co mogło się stać to maszyna dalej pozostałaby niesprawna. Za to w najlepszym - sprzęt dostałby drugie życie.

Maszyna została przewieziona do Fablabu Warszawa - tam były zdecydowanie lepsze warunki do tej operacji. Było też w razie czego kogo podpytać w sytuacji gdy natrafiłem na jakiś większy problem.

Cała operacja trwała około pół roku. Zamontowałem sterownik CS-Lab. Cały osprzęt elektryczny został również przeniesiony do nowej obudowy - wykorzystałem do tego celu powszechnie dostępną skrzynkę elektryczną. Dodałem jedynie do niej wentylatory i panel do złączy maszyny.

Jako oprogramowanie do obsługi ponownie zdecydowałem się na produkt CS-Labu, simCNC. Początkowo próbowałem jeszcze popularnego Mach-a. Mimo tego, że całość działała soft ten jest okrutnie w mojej ocenie toporny (wygląda jak coś z lat 90) i bardzo niewygodny. SimCNC jest dużo przyjemniejszy w obsłudze i realizuje wszystkie funkcje, które były potrzebne.

Pierwsze frezowania. Oprogramowanie CAM.

Skoro całość już działała trzeba było wykonać jakąś pracę na maszynie. To wg. mnie jeden z największych “odstraszaczy” w tym temacie. Na początku miałem dużą niejasność jak zezębia się oprogramowanie CAD, CAM, postprocesor i sterowanie. Materiały na jakie trafiałem w sieci wcale nie pomagały w tym zakresie - bo zazwyczaj były to artykuły napisane przez profesjonalistów dla profesjonalistów. Myślę, że poruszę te zagadnienie w jakimś przyszłym artykule.

Po przebadaniu dostępnych opcji zdecydowałem się na madCAM-a (plugin cam do Rhino) i Fusion360. W obu wypadkach moduł CAM-owski jest bardzo logicznie poukładany a początkujący nie są przeładowywani ilością informacji. Zwłaszcza madCAM ułatwił mi zrozumienie całego procesu (chociaż z drugiej strony wbudowany kalkulator parametrów frezowania ułatwił ich ustawienie w Fusion360).

Pierwsze prace frezowane były w styrodurze - zdecydowanie zmniejszało to stres wystąpienia kolizji, bo konsekwencje “wjechania” w relatywnie miękką piankę są znikome. Kluczem do sukcesu jest planowanie kroków pracy - i z każdym kolejnym zadaniem przychodzi to coraz łatwiej. Drugim wyzwaniem jest odpowiednie mocowanie obiektów do frezowania. Mając to w miarę opanowane można uzyskać zaskakująco dobre efekty nawet na relatywnie prostej maszynie.

Po kilku 2-3 miesiącach eksperymentów nadszedł czas oddania odnowionej maszyny do szkoły.

Własna frezarka.

Uruchomienie tego szkolnego sprzętu rozbudziło chęć dalszych eksperymentów. Zacząłem się rozglądać za jakąś niedużą frezarką na której mógłbym uczyć się dalej. Finalnie wybrałem relatywnie prostą maszynę o konstrukcji bramowej, bardzo podobną do tej pierwszej.

Tu również zdecydowałem się na wymianę sterowania na CSMiO - mimo tego, że oprogramowanie Piko dostarczone domyślnie było całkiem ok. Powody były 2 - łatwość rozbudowy i dostępność na Linuxie. To drugie w sumie to wisienka na torcie, ale miła - stabilna praca, większa kontrola nad systemem i brak walki z aktualizacjami to coś, co niewątpliwie doceniam.

Z czasem dodałem do tego sprzętu stół podciśnieniowy i sondę materiałową. Ten drugi element umożliwił mi zapoznanie się z ich działaniem i przygotowaniem skryptów pythonowych do ich obsługi.

Swoją drogą - jestem bardzo zadowolony z niedrogiego rozwiązania jakie znalazłem w tym zakresie. Do moich celów sonda zakupiona w sklepie onine poniżej była strzałem w 10:

https://topcom.cz/

Praca na centrum obróbczym

Praca nad własną maszyną zaowocowała wkrótce pracą na lokalnej uczelni. Potrzebna była osoba do obsługi centrum obróbczego, z możliwością przyuczenia. Ponownie w grę też wchodziło doprowadzenie maszyny do względnego ładu.

Była to dla mnie bardzo ciekawa okazja - miałem szansę kontaktu z w pełni przemysłowym sprzętem. Mogłem też nauczyć się podstaw sterowania w oprogramowaniu Heidenhain - i zobaczyć czym różni się ono od rozwiązań półprofesjonalnych.

Przydało się też doświadczenie z sondą - bardzo ułatwiło to uruchomienie i skalibrowanie Renishaw-a, w którego było wyposażone to centrum.

Przemyślenia

Finalnie doprowadziło mnie to do jednego wniosku - większość osób, które potrafią planować kilka kroków do przodu i mają w miarę przyzwoitą wyobraźnię przestrzenną są w stanie opanować podstawy obróbki cnc.

W nieco szerszym sensie - w wielu wypadkach zamiast stresować się tym, że dana dziedzina ma opinię “trudnej” warto spróbować własnych sił i sprawdzić jak odnajdujemy się w niej. Często nauka przez robienie znacząco ułatwia zrozumienie kwestii, które na papierze wydają się dość abstrakcyjne.