راهنمای انتخاب نرم افزار طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر
مقدمه مترجم:
CNC هر ماشین افزار ساخت و تولیدی است، که توسط کامپیوتر کنترل می‌شود، بنابراین بخش بزرگی از فرآیند کار با این ماشین‌ها، به یادگیری نرم افزار مربوط می‌شود. بهترین بسته نرم افزاری طراحی و ساخت با کامپیوتر برای هیچ کس وجود ندارد. مجموعه‌ای که برای یک نفر منطقی است ممکن است برای شما کاملاً بی‌استفاده بوده و یا یادگیری آن برای شما دشوار باشد. در فرآیند انتخاب نرم افزار مناسب از خود بپرسید، “آیا می‌خواهید منحنی یادگیری خود را مناسب طراحی کنید تا به دانش صحیح دست یابید، یا می‌خواهید همین الان شروع به ساخت قطعه کنید؟” درک درست از نیاز خود، دسترسی به منابع آموزشی کافی، گستردگی استفاده از نرم افزار در بین جامعه همکاران، نمودار یادگیری منطقی و بودجه شما، پارامترهای تعیین کننده برای یک انتخاب درست در بین گزینه‌های موجود هستند.
کلمات کلیدی:
نرم افزار طراحی و ساخت، انتخاب نرم افزار CAD، انتخاب نرم افزار CAM، نرم افزار ماشینکاری
آخرین تاریخ ویرایش:
دی ماه 1400
نرم افزار CAD/CAM چیست؟
بیایید با نرم افزارهای CAD/CAM آشنا شویم: وقتی در حال شروع کار با CNC هستید، چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد. CNC هر ماشین افزاری است، که توسط کامپیوتر کنترل می‌شود، بنابراین بخش بزرگی از فرآیند کار با این ماشین‌ها، به یادگیری نرم افزار مربوط می‌شود. تازه واردان CNC باید مجموعه نرم افزاری را که زیربنای تمام کارهای CNC است، درک کنند. و هر دو نرم افزار CAD و CAM برای مجموعه مبتدیان بسیار مهم هستند.
برای کار با ماشین‌های CNC چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد. اما میانبرها چیست؟
انواع مختلفی از نرم افزارهای CNC وجود دارد که من دوست دارم آنها را “ابزار دیجیتال” بنامم. اما نیازی نیست در مورد همه نرم افزارها بدانید، در این مقاله به مطالب زیر خواهیم پراخت:
• ساده‌ترین مجموعه نرم افزار CNC مبتدی؛
• چگونه هر جزء را در مجموعه مبتدیان CNC انتخاب کنید تا مطمئن شوید بهترین گزینه را انتخاب کرده‌اید؛
• برخی از پیشنهادات ویژه که باعث صرفه جویی در هزینه شما در برخی از ترکیبات می‌شود.
مجموعه نرم افزار CAD/CAM مبتدی
آنچه شما به دنبال آن هستید، ساده‌ترین مجموعه نرم افزار برای پشتیبانی از گردش کار اولیه CAD/CAM است:
برای انجام این کار، انواع نرم افزارهای زیر را می‌خواهید:
• نرم افزار CAD: عبارت CAD مخفف Computer Aided Design است. نرم افزار CAD برای طراحی روی کامپیوتر است، اما بر اساس اندازه‌گیری‌هایی که روی نقشه‌ها انجام می‌شود. از آن برای ایجاد و اصلاح طرح‌های خود استفاده کنید. نرم افزار CAD نحوه ایجاد “طرح‌ها” برای قطعات در دنیای CNC است.
• نرم افزار CAM: عبارت CAM مخفف Computer Aided Manufacturing است. نرم افزار CAM یک فایل CAD را می‌گیرد و با دریافت حجم زیادی تنظیمات از سوی شما، G-code مناسب برای ساخت قطعه را تولید می‌کند. G-Code دقیقاً به دستگاه CNC شما می‌گوید که چگونه عمل کند.
• محاسبه‌گر گام‌ها و سرعت‌ها: برخی از بسته‌های CAM دارای گام‌ها و سرعت‌های پیشروی بسیار محدودی هستند. گام‌ها و سرعت‌های پیشروی ضعیف، یکی از شکایات اصلی در مورد نرم افزار CAM در نظرسنجی‌های سالانه ما بوده است. مبتدیان برای جلوگیری از شکستن ابزارها به راهنما نیاز دارند. یک محاسبه‌گر خوب برای گام‌ها و سرعت‌ها این کار را برای شما آسان می‌کند.
• نرم افزار کنترل: این بخش معمولاً در دستگاه CNC شما تعبیه شده است، بنابراین من در اینجا فقط یک نمای کلی در مورد آن ارائه خواهم داد.
ما هر دسته را بررسی می‌کنیم تا به شما کمک کنیم بهترین انتخاب را داشته باشید. قبل از اینکه این کار را انجام دهیم، می‌خواهم به چند موضوع کلی‌تر بپردازم. ابتدا، می‌خواهم به این موضوع بپردازم که آیا نرم افزارهای رایگان برای شما مناسب هستند یا خیر. دوم، می‌خواهم در مورد نحوه برخورد حرفه‌ای‌ها و مبتدیان با نرم افزارهای CNC صحبت کنم. هر کدام نیازهای متفاوتی دارند که بر نحوه انتخاب نرم افزار شما تأثیر می‌گذارد. در آخر، می‌خواهم شما را وادار کنم تا قبل از خرید دستگاه CNC، نرم افزارهای آن را بهتر بشناسید.
نرم افزارهای رایگان CAD/CAM: آیا برای شما مناسب است؟
همه، چیزهای رایگان را دوست دارند، درست است؟ ما یک راهنمای جامع برای نرم افزار CNC رایگان ارائه می‌دهیم. اما قبل از اینکه به این موضوع وارد شویم از خود بپرسید که آیا:
آیا نرم افزار رایگان برای من مناسب است؟
آنچه کیف پول شما به شما می‌گوید، ممکن است پاسخ مناسبی نباشد. مشکل این است که نرم افزار رایگان به ندرت از نظر ارزش بهترین است.
همان طور که قبلاً اشاره کردم، قبل از اینکه بتوانید قطعات را با دستگاه CNC خود بسازید، چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد. شما نباید برای صرفه جویی در هزینه‌های خود در برابر نرم افزارهای مشکل دار یا غیر شهودی مبارزه سختی داشته باشید.
بیشتر نرم افزارهای رایگان موجود (اما نه همه آنها!) از نرم افزار پولی پایین‌تر هستند، و بسیاری از بسته‌های پولی وجود دارند که به هر حال آنچنان گران نیستند.
CAD/CAM پیچیده‌ترین نرم افزاری است که برای برنامه نویسی ماشین CNC خود استفاده می‌کنید. و این نرم افزاری خواهد بود که بیشترین زمان را صرف یادگیری و استفاده از آن خواهید کرد. پس ارزش آن را دارد که برای به دست آوردن راه حل مناسب زمان و پول زیادی صرف کنید.
شما فقط باید سه بسته نرم افزاریCAD، CAM و Feeds/Speeds Calculator را تهیه کنید. حتی پیشنهادهایی وجود دارد که تعدادی از این موارد را با هم ترکیب می‌کند. برای بررسی آنها به ادامه مطلب بروید. آنها در ازای چند دلار در زمان و پول شما صرفه جویی می‌کنند. شروع عالی در CNC ارزش سرمایه گذاری را دارد!
نرم افزارهای CAD/CAM حرفه‌ای در مقابل مبتدی!
در بسیاری از کارها، وسوسه انگیز است که بخواهید با بهترین‌ها شروع کنید. حال در نظر بگیرید که یک نرم افزار حرفه‌ای چه تأثیری می‌تواند بر شروع کار شما داشته باشد، چگونه میتوانید از آن به راحتی بگذرید؟
آنچه نیاز به تحقیق و مصلحت سنجی بیشتر دارد این است که افراد حرفه‌ای و مبتدی باید مشکلات مختلفی را حل کنند.
در کنار تمام موارد این مصالحه، این تفاوت‌ها را نیز در نظر بگیرید:
• بسیاری از خدمات دهندگان، بسته‌های نرم افزاری پیشرو در بازار را بکار می‌گیرند، زیرا نیاز به تبادل فایل با مشتریان دارند.
• خدمات دهندگان باید بتوانند استعدادهایی را استخدام کنند که با نرم افزار آشنا هستند، بدون اینکه نیاز به آموزش‌های پرهزینه زیادی برای سرعت بخشیدن به آنها داشته باشند.
در هر صورت، انتخاب نرم افزار رهبر بازار که استاندارد باشد، در هر صنعتی، برای بازار آن ممکن است منطقی باشد. این تضمین می‌کند که آنها به احتمال زیاد نرم افزار مشابهی با مشتریان دارند تا بتوانند فایل‌ها را به اشتراک بگذارند. و تضمین می‌کند که استخدام‌های جدید به احتمال زیاد نرم افزار محبوبی را که انتخاب کرده‌اند می‌شناسند، بنابراین کمتر به آموزش نیاز دارند.
با تمام این توصیفات، مبتدیان و علاقمندان نباید به هیچ یک از این مسائل اهمیت دهند.
نکته: نرم افزار CAD پیشرو برای حرفه‌ای‌ها، SolidWorks است، و نرم افزار CAM پیشرو Mastercam است، اگرچه Fusion 360 به سرعت در حال پیشرفت است.
حرفه‌ای‌ها به نرم افزاری نیاز دارند که برای افرادی که در استفاده از نرم افزار خبره هستند بهترین عملکرد را داشته باشد. آنها CAD ی می‌خواهند که به متخصصان اجازه می‌دهد نقشه‌های دقیق‌تر را سریعتر ایجاد کنند. آنها نرم افزار CAM ی می‌خواهند که G-Code ی را تولید کند که با بیشترین سرعت ممکن در دستگاه CNC آنها اجرا شود، حتی اگر این بدان معنا باشد که فقط متخصصان می‌توانند نرم افزار را وادار به انجام هر کاری کنند. دلیلش این است که آنها به طور بالقوه هزاران قطعه را از یک برنامه G-Code تولید می‌کنند.
اگرچه طراحی سریعتر و G-Code سریعتر ممکن است عالی به نظر برسد، اما افراد مبتدی و علاقه‌مندان اغلب فقط می‌خواهند هر چه زودتر قطعات خود را بسازند. چه کسی می‌خواهد صدها ساعت قبل از اینکه بتوانید کاری ساده را انجام دهید بر روی شما سرمایه گذاری کند؟
من در مقاله خود درباره نحوه انتخاب نرم افزار توسط حرفه‌ای‌ها در مقابل مبتدیان چیزهای بیشتری برای گفتن دارم، اما اجازه دهید آن را در اینجا ساده نگه داریم:
“شما نرم افزاری می‌خواهید که یادگیری آن آسان و مقرون به صرفه باشد، حتی اگر در نهایت قدرتمند نباشد.”
کاربران تفننی و مبتدیان، نیازهای متفاوتی نسبت به صنعت دارند. اگر بتوانید آن را بپذیرید و به آن پایبند باشید، قطعات CNC خود را خیلی سریعتر راه اندازی خواهید کرد.
نرم افزار CAD/CAM خود را قبل از دستگاه CNC خود بخرید.
یک نکته بزرگ: نرم افزار CNC خود را قبل از دستگاه CNC خود تهیه کنید!
ببینید، هفته‌ها طول می‌کشد تا بر نرم افزار CNC خود کاملاً مسلط شوید. برنامه‌ریزی کنید که 4 تا 6 هفته برای آن وقت بگذارید. فرض کنید نرم افزار را همزمان با دستگاه CNC خود خریداری کرده‌اید. منظورم این است که آن دستگاه براق بسیار هیجان انگیز است، شما باید همین الان آن را به دست بگیرید!
اما، هنگامی که آن را دریافت کردید و آن را تنظیم کردید، نمی‌توانید آن را بکار بگیرید. بدون درک نرم افزار CNC این کار امکان پذیری نیست. و برای انجام آن به 4 تا 6 هفته زمان نیاز دارید. چه وحشتناک!
ابتدا نرم افزار را دریافت کنید. به هر حال از دستگاه ارزان‌تر است. نرم افزار را یاد بگیرید. کمی با آن سرگرم شوید. هنگامی که احساس کردید به نرم افزار مسلط شده‌اید، دستگاه CNC خود را سفارش دهید. این یک روش هوشمندانه برای انجام کارها است.
نرم افزار CAD برای مبتدیان و علاقمندان
مرحله اول این است که نرم افزار CAD ی را پیدا کنید که میتوانید آن را دوست داشته باشید. این نرم افزاری است که شما بیش از هر 3 بسته اصلی دیگر از آن استفاده خواهید کرد و همچنین تسلط بر آن بیشترین زمان را می‌طلبد. اولین چیزی که باید بدانید این است که بهترین بسته CAD برای همه وجود ندارد. حتی بهترین برای مبتدیان وجود ندارد!
این به این دلیل است که افراد مختلف بسته‌های مختلف را کم و بیش شهودی می‌یابند (یعنی مطابق با طرز فکر آنها در مورد طراحی روی رایانه) و بنابراین یادگیری آنها برایشان آسان‌تر است. همچنین پکیج‌های مختلف، قابلیت‌های طراحی متفاوتی دارند. اگر می‌خواهید قطعات ماشین را دقیق طراحی کنید، به یکسری قابلیت‌ها نیاز دارید. اگر می‌خواهید محصولات هنری طراحی کنید، مانند قطعاتی که به کمک CNC های دوار ساخته می‌شوند، مجموعه‌ای از قابلیت‌های متفاوت را نیاز دارید.
شما باید 2 هفته یا بیشتر وقت صرف کنید تا هر بسته‌ای را که در لیست کوتاه خود قرار داده‌اید امتحان کنید، و من به شما توصیه می‌کنم سعی کنید 3 بسته را در لیست قرار دهید. اگر در حال ساختن یک دستگاه CNC هستید یا منتظر رسیدن آن هستید، آن زمان را عاقلانه صرف آزمایش بسته‌های نرم افزاری CAD کنید تا بسته‌های مناسب خود را پیدا کنید.
وقتی لیست کوتاه خود را تهیه کردید، در مورد چگونگی امتحان کردن آنها بیشتر به شما خواهم گفت، اما ابتدا، چند نکته وجود دارد که باید هنگام جمع‌آوری لیست کوتاه بسته‌های CAD خود در نظر بگیرید:
سهم بازار
به عنوان یک مبتدی یا علاقه‌مند، شما یک بسته ناشناخته که افراد کمی از آن استفاده می‌کنند را لازم ندارید. شما چیزی می‌خواهید که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ چنین نرم افزاری برای مدت‌های طولانی در دسترس خواهد بود و میتوانید افراد زیادی را برای کمک به یادگیری پیدا کنید. ما به طور گسترده CNC ها را در مورد نرم افزارهای CAD و CAM بررسی کرده‌ایم و می‌توانیم به شما بگوییم که سهم بازار هر کدام چقدر است.
بسته‌های CAD/CAM یکپارچه
در اینجا یک احتمال وسوسه بر انگیز دیگر وجود دارد. یکپارچگی همیشه خوب به نظر می‌رسد، درست است؟ و اکثر بسته‌های CAM دارای CAD داخلی هستند. بنابراین شاید ما نیازی به نگرانی در مورد CAD نداشته باشیم. شاید ما فقط لازم باشد تا CAM مناسب را انتخاب کنیم و CAD یکپارچه با آن، نیاز این بخش را برطرف کند.
دو چیز وجود دارد که از شما می‌خواهم در مورد توقع خود از یکپارچگی CAD/CAM در نظر بگیرید. اول اینکه، داشتن یک بسته CAD عالی بسیار مهمتر از داشتن یک بسته CAD/CAM یکپارچه است. اکثر بسته‌های همه کاره، به غیر از دو استثنای (Fusion360 و Aspire)، وقتی در مورد نرم افزار CAM صحبت می‌کنیم که دارای CAD داخلی است، در معرض کاستی‌هایی قرار دارند. به همین دلیل، من به شدت توصیه می‌کنم که اگر می‌خواهید یکپارچه سازی کنید، به دنبال CAM باشید که با یک بسته موفق CAD ادغام شده است. اتفاقاً Fusion 360 چنین بسته‌ای است، احتمالاً به همین دلیل است که یک استثناست.
دوم، ادغام برای حرفه‌ای‌ها بسیار مهمتر از علاقمندان و مبتدیان است. اساساً، اگر CAD و CAM انتخابی شما با هم سازگار هستند و به تنهایی انتخاب‌های مناسبی هستند، آن را بپذیرید، و دیگر نگران یکپارچه سازی نباشید.
جامعه همکاران
من اعتقاد زیادی دارم که هنگام انتخاب نرم افزار CAD، جامعه باید به طور قطع اولین مسئله مورد توجه شما باشد. به عنوان یک مبتدی یا علاقه‌مند، برای یادگیری نرم افزار به کمک نیاز دارید. یک جامعه آنلاین پر رونق می‌تواند به همه اینها کمک کند.
لیست نرم افزارهای CAD بالقوه خود را در نظر بگیرید و به دنبال جوامع آنلاین عالی باشید که از آن نرم افزار پشتیبانی می‌کنند. همین الان می‌توانم به شما بگویم که همه چیزهای Autodesk، از جمله Fusion 360، دارای جوامع آنلاین عالی هستند. Solidworks یک جامعه آنلاین عالی دارد. Rhino3D، از یک رویکرد بسیار قدیمی (تقریباً قبل از رایانه شخصی!) برای جامعه آنلاین استفاده می‌کند که چندان کاربر پسند نیست، که در غیر این صورت یکی از موارد مورد علاقه من بود.
حتماً از یوتیوب نیز دیدن کنید، زیرا دسترسی به ویدیوهای آموزشی بسیار مفید است. در اینجا برخی از داده‌های مربوط به سهم بازار و ویدیوهای YouTube برای بسته‌های مختلف CAD وجود دارد که می‌تواند به شما کمک کند:
یافتن آموزش آنلاین رایگان برای هر بسته‌ای با صدها هزار تا بیش از یک میلیون ویدیوی YouTube آسان است. 6 بسته عنوان شده در جدول بالا، برترین‌ها از نظر سهم بازار است، که به کمک تحلیل‌های ما مشخص شده است.
توان مالی
بیشتر مبتدیان و علاقمندان نمی‌توانند 4000 دلار را برای یک بسته CAD صرف کنند مگر آنکه بتوانند یک ماشین CNC کاملاً جدید و پیشرفته بخرند. آنها به چیزی مقرون به صرفه نیاز دارند، و این به معنای صدها دلار است، نه هزاران دلار.
خبر خوب این است که بازارها این موضوع را به میزان کم و بیش تشخیص می‌دهند. در واقع، شما میتوانید هر یک از بسته‌های فوق را در محدوده قیمتی مقرون به صرفه برای مبتدیان و علاقمندان دریافت کنید. من نمی‌خواهم همه چیز را در اینجا منتشر کنم زیرا می‌ترسم پیشنهادات ویژه‌ای از بین برود.
طراحی دو بعدی در مقابل طراحی سه بعدی
امروزه، چه لزومی دارد تا یک سیستم CAD دو بعدی تنها را در نظر داشته باشیم؟ در حالی که، همه سیستم‌های سه بعدی معتبر می‌توانند DXF (معروف‌ترین فرمت فایل دو بعدی) را بخوانند و بنویسند و همچنین می‌توانند مدل‌های دو بعدی ایجاد کنند.
چگونه نرم افزار CAD خود را ارزیابی و انتخاب کنید
خوب، ما تا اینجا پیش رفته‌ایم و چند قانون کلی داریم که برای رسیدن به فهرست کوتاه خود باید از آنها استفاده کنیم. اکنون که تنها به 2 یا 3 انتخاب رسیده‌اید، زمان ارزیابی آن انتخاب‌ها فرا رسیده است. برای انجام این کار باید زمان زیادی صرف کنید. توصیه می‌کنم برای هر بسته 2 هفته وقت بگذارید. این به این دلیل است که گذر از منحنی ناامیدی و یادگیری اولیه بسیار طول می‌کشد تا بتوانید کشف کنید که آیا بسته برای شما مناسب است یا خیر.
علاوه بر این، توصیه می‌کنم در هر بسته‌ای که ارزیابی می‌کنید، حداقل 3 یا 4 قطعه یکسان را مکرراً بکشید. این می‌تواند کمک کند تا مقایسه‌های شما دقیق‌تر باشد. قطعه‌ای ساده را برای شروع انتخاب کنید. این اولین قطعه‌ای است که من برای آشنایی با یک بسته CAD می‌کشم:
این قطعه نوعی فیکسچر ماشین تراش است. این به اندازه کافی پیچیده است که یک نمونه واقعی باشد، اما آنقدر ویژگی‌های مختلف در طراحی آن وجود ندارد که یادگیری نحوه انجام آن مدت زیادی طول بکشد. قطعه دیگر از این مجموعه که قدری ساده‌تر است، یک چارچوب 4 ضلعی است:
شما همچنین در این فرآیند، باید چیزی طراحی کنید که به چندین جزء نیاز دارد. این همان چیزی است که دنیای CAD آن را “اسمبلی” می‌نامد، و این عملی است که شما مکرراً انجام خواهید داد. در اینجا چند مجموعه ساده که من ترسیم کرده‌ام ارائه شده است:
شما باید وقت بگذارید تا بدانید کدام بسته برای شما مناسب‌تر است!
بهترین بسته CAD برای هیچ کس وجود ندارد. آنها اغلب کاملاً با یکدیگر متفاوت هستند. چیزی که برای من منطقی است، ممکن است برای شما کاملاً مزخرف و یادگیری آن بسیار سخت باشد. بنابراین، برنامه‌ریزی کنید که چندین مورد را امتحان کنید و دو هفته را با هر کدام بگذرانید. در هر بسته همان 3 یا 4 قسمت را بکشید. تا زمانی که فهرست کوتاه خود را مرور کنید، یک بسته به شدت از بقیه متمایز خواهد شد: این بهترین انتخاب خواهد بود.
اگر می‌خواهید یک فرآیند دقیق و عمیق برای انتخاب نرم افزار CAD خود داشته باشید، در اینجا یک راهنمای تصویری آورده شده است:
مرحله 1: فهرست نامزدهای خود را بسازید…
مرحله 2: تحقیقات آنلاین خود را انجام دهید…
مرحله 3: آزمایش عملی؛ در هر بسته CAD سه قطعه را بکشید تا ببینید کدام بسته برای شما بهتر است…
اکنون از خود بپرسید: «کدامیک برای یادگیری آسان‌تر بود؟» و همچنین، “کدام یک مناسب به نظر می‌رسد، تا من بخواهم به استفاده از آن ادامه دهم؟”
به احتمال زیاد، یکی از بسته‌ها از بقیه متمایز خواهد شد. انتخاب شما احتمالاً با انتخاب دوست شما یا انتخاب گروهی از هیأت ماشینکاری شرکت شما که در مورد CAD صحبت می‌کنند، مطابق نخواهد بود. همه ما سبک‌های مختلفی داریم. نکته مهم این است که نرم افزاری را انتخاب کنید که برای شما بهترین است!
نرم افزار CAM برای مبتدیان و علاقمندان
بعد از اینکه نرم افزار CAD خود را انتخاب کرده و کم و بیش تحت کنترل گرفتید، گام بعدی نرم افزار CAM است. به یاد داشته باشید که نقش CAM این است که مدل CAD را بگیرد و G-Code را از آن تولید کند که دستگاه CNC شما بتواند آن را اجرا کند. نرم افزار CAM عمدتاً در مورد ایجاد مسیرهای ابزار است تا قطعات برش خورده نهایی را از مواد اولیه (بلوک یا هر فرم دیگری از مواد) ایجاد می‌کند.
هر مبتدی این مقدار اطلاعات را در مورد نقش نرم افزار CAM می‌شنود و در 90٪ موارد از برنامه‌های CAM، تصورات اشتباهی را پیدا می‌کند. آنها فکر می‌کنند که فقط می‌خواهند CAD را در بسته CAM بارگذاری کنند، یک دکمه را فشار دهند و G-Code آماده استفاده را دریافت کنند. چه ناامید کننده است که بدانیم همه چیز بسیار سخت‌تر از این است! این فرآیند در بیشتر موارد دشوارتر و پیچیده‌تر هستند، ولی چند استثنا وجود دراد که من به زودی به آنها اشاره خواهم کرد.
در واقع، استفاده از یک بسته CAM به معنای درک مسیرهای ابزاری است که ماشین می‌تواند ایجاد کند و سپس آن مسیرهای ابزار را با ویژگی‌های مختلف در قسمت نهایی تطبیق دهید.
معادل نرم افزارهای CAM برای چاپ سه بعدی، نرم افزار “Slicing” است که بسیار ساده‌تر از CAM است. من حدس می‌زنم این یکی از دلایلی است که بسیاری از افراد توصیه می‌کنند مبتدیان با پرینت سه بعدی شروع کنند. اما موضوع اینجاست:
اگر به جای اصرار بر قدرتمندترین CAM در همان ابتدای فرآیند ورود به این عرصه، تمایل به انتخاب نرم افزار CAM ساده‌تر و مناسب‌تر داشته باشید، میتوانید منحنی یادگیری خود را تا حد زیادی کاهش دهید.
از خود بپرسید، “آیا می‌خواهید منحنی یادگیری خود را مناسب طراحی کنید تا به دانش صحیح دست یابید، یا می‌خواهید همین الان شروع به ساخت قطعات کنید؟”
پاسخ این سوال، بهترین راه حل‌ها را برای شما مشخص می‌کند.
سلاح مخفی مبتدیان: ساده‌ترین نرم افزار CAM جهان
اگر برای مدتی آماده پذیرش یک برنامه کم قدرت CAM باشید، میتوانید تقریباً بلافاصله شروع به ساخت قطعات کنید؛ و تا حد امکان به ایده‌آل “فشار یک دکمه و تبدیل خودکار یک مدل CAD به G-Code” نزدیک خواهید شد.
برنامه کم قدرتی که در این مورد لازم دارید، MeshCAM است. وقتی فهمیدم که چگونه می‌توان با MeshCAM نتیجه گرفت، مستقیماً به سراغ توسعه دهندگان رفتم و از آنها التماس کردم که به من اجازه دهند فروشنده MeshCAM باشم. من می‌خواستم بتوانم این یافته باور نکردنی را با دیگران، به ویژه مبتدیان، به اشتراک بگذارم. شخصاً، من فکر می‌کنم هر مبتدی باید با MeshCAM شروع کند، و وقتی آماده بود، به بسته نرم افزاری قدرتمندتری مراجعه کند. این باعث می‌شود که قطعات واقعی را سریعتر از هر چیز دیگری بسازد.
اما با MeshCAM چه چیزهایی را از دست می‌دهید؟
MeshCAM برخی مصالحه‌ها را به منظور ساده کردن کارها انجام می‌دهد. این سازش‌ها پیامدهای زیر را به همراه دارد:
G-Code ساخته شده با MeshCAM، کدهای با سرعت تولید بهینه‌ای نیستند، و سایر برنامه‌های CAM می‌توانند کدهای بهینه‌تری تولید کنند. آنها به شدت کند نیستند، و فقط در حدود 10 تا 20٪ کندتر از سرعت بهینه پیشنهادی از سوی دیگر نرم افزارها هستند. برای بسیاری از ماشین‌کاران مبتدی، این موضوع اصلاً مهم نیست. اما، اگر می‌خواهید یک کسب‌وکار CNC را راه‌اندازی کنید، نمی‌توانید برای مدت طولانی ناکارآمدی تولید را تحمل کنید.
G-Code ساخته شده با MeshCAM، ممکن است طولانی‌تر از سایر نرم افزارهای CAM باشند. این موضوع نیز مجدداً مربوط به کارایی است، اما به روشی متفاوت نگاه می‌شود. در صورتی که دستگاه CNC شما قدیمی باشد و یا حافظه بسیار کمی داشته باشد، این موضوع به هیچ وجه برای شما قابل قبول نخواهد بود.
با MeshCAM ممکن است کمی دقت را کنار بگذارید. بسیاری از مبتدیان خیلی زود با دقت درگیر می‌شوند، در حالی که در اکثر موارد لزومی به چنین وسواسی نیست. برای اکثر کارهای CNC، MeshCAM خوب خواهد بود. اگر باید دقتی تا یک هزارم داشته باشید، چه برسد به ده هزارم اینچ، MeshCAM به شما کنترل کافی برای انجام آسان این کار را نمی‌دهد. برای اکثر مبتدیان و علاقمندان، این اصلا مهم نیست.
از سوی دیگر، به معنای واقعی کلمه هزاران مفهوم و مهارت وجود دارد که با MeshCAM به آنها نیاز نخواهید داشت:
نیازی به درک زمان و نحوه استفاده از هزاران نوع Toolpath مختلف ندارید. صفحه مروری Toolpath ما به معنای واقعی کلمه دارای انواع مختلف و متعددی است. مشکل اینجاست که شناخت هر کدام از آنها زمان زیادی می‌برد، چه رسد به اینکه چگونگی تنظیم هر یک را نیز دنبال کنیم. MeshCAM آن را به تعداد کمی محدود می‌کند و به شما کمک می‌کند تا مشخص کنید از کدام یک استفاده کنید.
چگونه باید به CAM گفت که در کجای طراحی CAD، Toolpath ها را قرار دهد؟ این یک فرآیند پیچیده و اغلب ناامید کننده برای مبتدیان است که به آن تسلط پیدا خواهند کرد. ایجاد سیستم‌های مختصات، مبدأ، و تعیین ویژگی‌های مختلف برای نرم افزار CAM برای شما یک دردسر بزرگ است. بله، به شما کنترل نهایی را بر روی اتفاقات می‌دهد، اما هیچ حد وسطی برای مبتدیان وجود ندارد. MeshCAM ترسیم CAD را به سادگی یک سوراخ در نظر می‌گیرد و نحوه برخورد با آن را مشخص می‌کند. شما به حداقل سوالات پاسخ می‌دهید تا فرآیند تولید G-code را پیش ببرید.
Fancy CAM دارای ویژگی‌های قدرتمند فانتزی برای کاربر است. در بسیاری از موارد، این نرم افزار شما را مجبور می‌کند از ویژگی‌های مختلف و متعددش استفاده کنید، چه نیاز داشته باشید یا نه. اما MeshCAM بیشتر این موارد را به خاطر سادگی کنار گذاشته است. این بدان معناست که شما برای کارهای ساده بسیار سریعتر G-Code را دریافت خواهید کرد.
MeshCAM یک آزمایش رایگان دارد، بنابراین من به طور جدی توصیه می‌کنم قبل از اینکه به رقابت نگاه کنید، آن را امتحان کنید.
من بهترین را می‌خواهم!
همه اعضای هیأت مدیره شرکت شما، متوجه شده‌اند که نرم افزار X چقدر عالی است. آنها آن را یاد گرفتند و می‌گویند کار با آن آسان است! پس چرا شما نتوانید آن را یاد بگیرید؟
پاسخ این است که شما هم میتوانید آن را یاد بگیرید. سوال اینجا است که چقدر طول خواهد کشید؟ بنابراین بیایید تا جایی که می‌توانیم از ارزیابی که برای انتخاب نرم افزار CAD تهیه کردیم، در اینجا نیز کمک بگیریم:
• انجمن: نگاه ویژه‌ای به ویدیوهای آموزشی آنلاین داشته باشید.
• سهم بازار و بسیاری از ویدیوهای YouTube: فهرستی از ویدئوهای آموزشی نرم افزارهای مختلف را تهیه کنید و ببینید کدام یک را راحت‌تر میتوانید دنبال کنید. این ممکن است به این دلیل باشد که آن نرم افزار CAM ساده‌تر است!
• مقرون به صرفه بودن: شما به یک بسته CAM چند هزار دلاری نیاز ندارید. حتی شما به یک بسته چند صد دلاری هم، به احتمال زیاد، نیاز ندارید.
• برای امتحان 2 یا 3 بسته برنامه ریزی کنید: برای هر کدام تا 2 هفته وقت بگذارید.
خوب، بیایید نگاهی به سهم بازار این محصولات بیندازیم. این نمودارها مربوط به یک نظرسنجی درباره نرم افزارهای CAM مربوط به سال 2017 هستند.
شما میتوانید ساده‌تر و یا “بدتر” از این عمل کنید و 5 تا از برترین‌های این نمودار را به عنوان نقطه شروع خود انتخاب کنید. می‌خواهم آنچه را که محصولات “قیمت گذاری شده” نامیده می‌شود نیز اضافه کنم. اینها در محدوده قیمت‌های مختلف ارائه می‌شوند:
من بیشتر این نرم افزارها را با جزئیات زیاد بررسی کرده‌ام؛ با افراد زیادی صحبت کرده‌ام و تعداد زیادی از این نظرسنجی‌ها را انجام داده‌ام. پیشنهاد من این است که شما موارد زیر را در نظر بگیرید:
• MeshCAM: فقط به این دلیل که واقعاً ساده‌ترین است.
• CamBam: ارزان و جذاب است. این همان چیزی است که اگر از CAM معمولی استفاده کنید، آن را تا حد زیادی ساده کنید و بسیاری از ویژگی‌های Power User را کنار بگذارید، به دست می‌آورید. آن را به عنوان یک موستانگ در میان کوروت‌ها و پورشه‌ها در نظر بگیرید. نهایت آنچه باید باشد نیست اما یک سواری بسیار شیرین می‌دهد. تنها مشکل من با آن این است که نه به سادگی MeshCAM است و نه امکانات دو مورد بعدی را دارد. من فکر می‌کنم این طور است، اما این بدان معنا نیست که شما نباید با آن وقت بگذرانید و تصمیم خود را عجولانه بگیرید.
• Vectric/Aspire: این نرم افزار در میان انبوه فعالان CNC بسیار محبوب است زیرا کارهای جالب زیادی برای ساخت علائم فانتزی و طرح‌های هنری انجام می‌دهد. من آن را خیلی دوست دارم، و اگر بخواهم کارهای هنری انجام دهم، مطمئناً آن را به جای Fusion 360 انتخاب می‌کنم.
• Fusion 360: این مورد فعلی در پایین‌ترین سطح است. چه چیزی را دوست ندارد؟ خب بذارید صادقانه بگویم من بیش از هر نرم افزار CAM دیگری از Fusion 360 استفاده می‌کنم، اما از باگ‌های متعدد آن متنفرم و فکر می‌کنم رابط کاربری آن بدترین نرم افزاری است که در اینجا در مورد آن صحبت می‌کنم. کنار آمدن با آن نیاز به مهارت بسیار بالایی دارد و اگر دائماً از آن استفاده نکنید، از یکسری موارد جا می‌مانید و باید چیزهایی را دوباره یاد بگیرید. اما، هنگامی که شما مهارت داشته باشید، با آن کنار خواهید آمد؛ مگر آنکه باگ‌ها و خطاها شما را کلافه کنند.
در اینجا آمار مربوط به ویدیوهای YouTube در دسترس برای هر یک ارائه شده است:
MeshCam آنقدر ساده است که نمی‌توانم تصور کنم بیش از 2500 ویدیو درباره چه چیزی ساخته شده است. اما به وضوح میتوانید ببینید که برای آموزش Fusion 360 و Vectric Aspire تعداد زیادی ویدیو در دسترس شما است.
من شخصاً توصیه می‌کنم هر چهار بسته نرم افزاری را ارزیابی کنید. نمونه‌های آزمایشی رایگان آنها را دریافت کنید؛ اما به این نکته توجه کنید که آنها را یکی یکی دریافت کنید؛ و حتما ابتدا آزمایش MeshCAM را انجام دهید. به این ترتیب خواهید دید که چقدر می‌تواند آسان باشد. با در نظر گرفتن این موضوع، چیزی که با این ارزیابی به دست می‌آورید این است که در خواهید یافت آیا از کنار گذاشتن MeshCAM و رفتن به سراغ چیز دیگری که قدرتمندتر است شما را راضی می‌کند و میتوانید با پیچیدگی آن کنار بیایید؟ اگر همین طور است عالی است! اما اگر نمی‌توانید، نگران نباشید. MeshCAM پشتیبان شماست تا زمانی که تجربه کافی بدست آورید و بخواهید چیز دیگری را امتحان کنید.
محاسبه گام‌ها و سرعت
شما CAD و CAM مورد نظر خود را تهیه کرده‌اید و آماده ساخت قطعات هستید، درست است؟
صبر کنید! دوستان و همکاران به شما اجازه نمی‌دهند با گام‌ها و سرعت‌های نرم افزار CAM قطعه بسازید؟ به زبان ساده، نرم افزار CAM کار بدی را انجام می‌دهد، چیزی که پاسخ دهندگان نظرسنجی ما همه ساله به ما گفته‌اند. به علاوه، وقتی از همکاران نظرسنجی کردیم و از آنها پرسیدیم که در فرآیند یادگیری در مورد CNC چه چیزی سخت است، حدس بزنید چه می‌گویند؟
گام‌ها و سرعت‌ها تا حد زیادی سخت‌ترین چیز برای یادگیری هستند. بسیار سخت‌تر از CAD یا CAM. به همین دلیل است که به یک محاسبه‌گر خوب گام و سرعت نیاز دارید.
G-Wizard اولین ماشین حساب گام و سرعت جهان است، که نه تنها برای مبتدیان و علاقمندان مناسب است، بلکه برای CNC کاران حرفه‌ای نیز عالی است. به همین دلیل است که هزاران نفر از بهترین تولید کنندگان جهان از آن استفاده می‌کنند.
من با هزاران نفر از مبتدیان CNC صحبت کرده‌ام و به آنها در حل همه مشکلات رایج کمک کرده‌ام. هر بار که موردی را کشف کردم که در آن افراد زیادی با مشکل مشابه مواجه شدند، سعی کردم راه حل را در ماشین حساب G-Wizard بسازم. می‌خواستم به افراد مبتدی کمک کنم تا قبل از اینکه دچار مشکل شوند به خودشان کمک کنند. این روند تا امروز ادامه داشته است.
در اینجا تنها برخی از قابلیت‌های G-Wizard به ویژه برای مبتدیان را معرفی می‌کنم:
• برای مقابله با محدودیت‌های ماشین‌های CNC سبک تنظیم شده است. گام‌ها و سرعت‌های شما را با آنچه دستگاه شما می‌تواند اداره کند تنظیم می‌کند.
• این اولین محاسبه‌گر گام و سرعت در جهان است که با نیازهای ویژه CNC های دوار سروکار دارد. بسیاری از مبتدیان با این نوع ماشین‌ها شروع می‌کنند، و اگر از یک CNC دوار استفاده می‌کنید، واقعاً گزینه بهتری برای انتخاب شما وجود ندارد.
• راهنمای خوبی را در اختیار شما قرار می‌دهد که حرفه‌ای‌ها آن را بدیهی می‌دانند، اما مبتدیان نمی‌توانند یاد بگیرند مگر اینکه به اندازه کافی خوش شانس باشند و توسط اوپراتورهای حرفه‌ای CNC راهنمایی شوند.
• دارای یک “راهنمای ترفندهای” قدرتمند است که به شما امکان می‌دهد برش‌های خود را همان طور که می‌خواهید بسازید. آیا می‌خواهید سریعتر بروید؟ آرام‌تر؟ سطح نهایی بهتری داشته باشید؟ عمر ابزار طولانی‌تر؟ این راهنمای ترفندها ساخته شده است تا گام‌ها و سرعت‌ها را برای اهداف شما تنظیم کند.
• پایگاه داده مواد بسیار بزرگی دارد. اما اوپراتورهای مبتدی CNC، بسیاری از مواد نرم‌تر را معمولاً برش می‌دهند. چوب‌ها و پلاستیک‌ها نیز با جزئیات عنوان شده‌اند.
• G-Wizard دارای انواع مختلفی از برش‌ها نسبت به سایر محاسبه‌گرهای گام و سرعت است، از جمله برش‌های ویژه مورد نیاز برای CNC های دوار. حرفه‌ای‌های باتجربه می‌توانند راهی برای دریافت گام و سرعت برای ابزارهای عجیب و غریب پیدا کنند، اما افراد مبتدی باید آن را به راحتی توسط محاسبه‌گر پیش بینی کنند.
• G-Wizard بهترین آموزش‌ها را با فیلم‌ها و راهنماها و حتی یک واژه‌نامه داخلی از اصطلاحات ارائه می‌دهد. اینها همه چیزهایی است که بسیاری مجبور بودند ذره ذره آنها را کاوش کنند؛ اما G-Wizard همه اینها را به شما می‌دهد تا از این نکات مهم به راحتی استفاده کنید.
شما تقریباً با کل فرآیند چگونگی آشنایی یک مبتدی با نرم افزارهای CNC و انجام اولین پروژه با کیفیت مناسب و قیمت مناسب، آشنا شده‌اید. فقط یکی دو مورد دیگر را باید اشاره کنم.
نرم افزار کنترل CNC برای مبتدیان
من می‌خواهم به طور خلاصه در مورد نرم افزارهای کنترل نیز صحبت کنم، زیرا همه آنها یکسان نیستند. برخی از آنها قدرتمند هستند اما استفاده از آنها سخت است، برخی از آنها چندان قدرتمند نیستند اما استفاده از آنها هنوز آنقدرها هم آسان نیست، و برخی از آنها نیز تعادل خوبی میان قدرت و سادگی دارند.
من می‌خواهم به Tormach’s PathPilot اشاره ویژه‌ای داشته باشم. فکر می‌کنم یکی از بهترین‌ها از نظر قدرت و سهولت استفاده است. حتی برنامه نویسی محاوره‌ای را نیز در خود جای داده است.
در بین نرم افزارهای کنترل در ماشین‌های حرفه‌ای، نرم افزار Fanuc رایج‌ترین آنها است اما نرم افزار Haas آسان‌تر و کمی قدرتمندتر است. اگر به نرم افزار کنترل در ماشین‌های Hobby-Class عادت دارید، برای یک منحنی یادگیری در ماشین‌های کلاس حرفه‌ای آماده شوید. من با کاربران با تجربه نرم افزارهای کنترلی مانند PathPilot و Mach 3 صحبت کرده‌ام و آنها می‌گویند که 2 تا 4 هفته طول خواهد کشید تا با نرم افزار کنترل حرفه‌ای خود به راحتی کار کنید.
اگر دستگاه خود را می‌سازید یا از یکی از CNC های دوار سبک‌تر استفاده می‌کنید، با نرم افزار کنترلی مانند Mach 3 و GRBL روبرو خواهید شد. سازندگان بزرگ‌تر CNC های دوار زمان صرف کرده‌اند تا نرم افزار کنترل خود را برای مبتدیان به صورت بصری بسازند، بنابراین آن را دلیلی مناسب برای نگاه کردن به ماشین‌هایی مانند Shapeoko می‌دانند.
در این میان، ماشین‌های چینی بی‌نام، اغلب نرم افزار کنترلی بسیار ضعیفی دارند، بنابراین مراقب باشید.
Mach 3 برای سال‌ها استاندارد واقعی برای ماشین‌های DIY بود، اما امروزه نسبتاً پر خطا به حساب می‌آید. من به دنبال جایگزین‌های جدیدتری مانند LinuxCNC (PathPilot بر روی LinuxCNC ساخته شده است) یا Centroid’s Acorn Control هستم.
منابع:
www.cnccookbook.com/best-cad-cam-software-for-cnc-machining-beginners/
