Inkscape – Narzędzia G-Code

... Wiele programów może importować ten format. Inkscape potrafi też znacznie więcej niż grafika. Ta seria pokaże Ci kilka rzeczy, które możesz zrobić oprócz grafiki z Inkscape. Ten pierwszy artykuł z serii pokaże, w jaki sposób rozszerzenie Inkscape's G-Code Tools można wykorzystać do tworzenia G-Code. G-Code z kolei przydaje się do programowania maszyn takich jak plotery laserowe i grawerki.

Co to jest G-Code i do czego służy?

Rozwija się budowa maszyn dla sektora hobbystycznego. Publikacja kodu źródłowego drukarek 3D RepRap do samodzielnej budowy oraz dostępność podzespołów elektronicznych, takich jak Arduino czy Raspberry Pi, to prawdopodobnie niektóre z przyczyn tego boomu. Inżynieria mechaniczna jako hobby znajduje coraz więcej zwolenników. Ten trend nie zatrzymał się na drukarkach 3D. Są też frezarki CNC, plotery, grawerki laserowe, wycinarki, a nawet maszyny, które możesz sam zbudować.

Nie musisz samodzielnie projektować ani budować tych maszyn. Maszyny te można kupić w stosunkowo niskiej cenie jako zestaw lub już zmontowane. Wszystkie te maszyny mają jedną wspólną cechę: są sterowane komputerowo. Wytwarzanie wspomagane komputerowo (CAM), które stało się szeroko rozpowszechnione w produkcji, odbywa się teraz również w domu.

G-Code lub język programowania G

Najczęściej używanym językiem programowania maszyn CAM jest G-Code. G-Code jest również znany jako język programowania G. Język ten został opracowany w MIT w latach pięćdziesiątych. Od tego czasu różne organizacje opracowały wersje tego języka programowania. Pamiętaj o tym podczas pracy z nim. Różne kraje mają różne standardy dla tego języka. Nazwa wzięła się stąd, że wiele instrukcji w tym kodzie zaczyna się na literę G. Litera ta służy do przekazywania do maszyny poleceń dotyczących podróży lub trasy.

Polecenia przechodzą, w prawdziwym tego słowa znaczeniu, od A (bezwzględna lub przyrostowa pozycja wokół osi X; obrót wokół X) do Z (bezwzględna lub przyrostowa w kierunku osi Z). Polecenia z przedrostkiem M (wiele) przekazują do maszyny inne instrukcje. Włączenie / wyłączenie chłodziwa jest przykładem polecenia M. Jeśli chcesz mieć pełniejszą listę poleceń kodu G, na Wikipedii znajduje się tabela.

%
G00 X0 Y0 F70
G01 Z-1 F50
G01 X0 Y20 F50
G02 X20 Y0 J-20
G01 X0 Y0
G00 Z0 F70
M30
%
Ten mały przykład wyfrezowałby kwadrat. Możesz napisać ten kod G w dowolnym wybranym przez siebie edytorze. Ale jeśli chodzi o bardziej złożone rzeczy, zwykle nie będziesz wykonywał tego rodzaju kodowania niskopoziomowego ręcznie. Jeśli chodzi o drukowanie 3D, ploter zapisuje za Ciebie kod G. A co z ploterem lub grawerem laserowym?

Inne oprogramowanie do pisania kodu G

Wtedy będziesz potrzebować programu, który wykona tę pracę za Ciebie. Jasne, niektóre programy CAD mogą pisać G-Code. Ale nie wszystkie programy CAD typu open source potrafią to zrobić. Oto kilka innych rozwiązań open source w tym zakresie:

dxf2gcode, zwykle narzędzie wiersza poleceń, ale ma GUI zaimplementowane w Pythonie
dmap2gcode, możesz importować grafiki rastrowe i je konwertować
Millcrum, narzędzie oparte na przeglądarce
LinuxCNC, może importować grafikę rastrową i konwertować ją do kodu G
TrueTypeTracer lub F-Engrave, jeśli chcesz grawerować czcionki
Jak widać, nie ma problemu ze znalezieniem narzędzia do tego. To, co mi się nie podoba, to stosowanie grafiki rastrowej. Używam maszyny CNC, ponieważ działa dokładniej, niż mógłbym zrobić ręcznie. Używanie grafik rastrowych i kreślenie ich w celu utworzenia ścieżki dla G-Code nie jest już dokładne. Uważam, że użycie grafiki wektorowej, która i tak ma ścieżki, jest znacznie dokładniejsze.

Jeśli chodzi o grafikę wektorową, nie można obejść się bez Inkscape; przynajmniej nie, jeśli używasz Linuksa. Istnieje kilka innych programów. Ale nie zbliżają się do pojemności, jaką ma Inkscape. Lub są przeznaczone do innych celów. Więc pytanie brzmi: „Czy Inkscape może być użyty do stworzenia G-Code?” A odpowiedź brzmi: tak! „Od wersji 0.91 Inkscape jest dołączany do rozszerzenia o nazwie GCode Tools. To rozszerzenie robi dokładnie to, czego chcemy: konwertuje ścieżki do kodu G.

Więc wszystko, co musisz zrobić, jeśli jeszcze tego nie zrobiłeś, to zainstalować Inkscape:

$ sudo dnf zainstaluj Inkscape
Jedna rzecz, o której należy pamiętać z góry (gdzie jest światło, tak samo jak cień): rozszerzenie GCode Tools ma wiele funkcji, które nie są dobrze udokumentowane. Deweloper uważa, że ​​dobrym pomysłem jest skorzystanie z forum do dokumentacji. Ponadto do zrozumienia funkcji wymagana jest podstawowa znajomość G-Code i CAM.

Inną kwestią, na którą należy zwrócić uwagę, jest to, że rozwój nie jest tak dynamiczny, jak w czasie, gdy narzędzia GCode były pakowane z Inkscape.

Wprowadzenie do rozszerzenia Inkscape G-Code Tools

Pierwszy krok jest taki sam, jak w przypadku innych czynności w Inkscape: dostosuj właściwości swojego dokumentu. Otwórz ustawienia dokumentu za pomocą Shift + Ctrl + D lub klikając ikonę na pasku poleceń i ustaw właściwości dokumentu na rozmiar obrabianego przedmiotu.

Następnie ustaw punkty orientacji, przechodząc do Rozszerzenia> Gcodetools> Punkty orientacji. Możesz użyć ustawień domyślnych. Domyślne ustawienia prawdopodobnie dadzą ci coś podobnego do tego, co pokazano poniżej.

Inkscape z ustawieniami dokumentu i punktami orientacyjnymi

Następnym krokiem jest edycja biblioteki narzędzi (Rozszerzenia>Gcodetools>Biblioteka narzędzi). Spowoduje to otwarcie okna dialogowego konfiguracji narzędzia. Tam wybierasz narzędzie, którego będziesz używać. Domyślne narzędzie jest w porządku. Po wybraniu narzędzia i naciśnięciu przycisku Zastosuj na płótnie pojawi się prostokąt z ustawieniami narzędzia. Ustawienia te można edytować za pomocą narzędzia tekstowego (T). Ale to trochę trudne.

Inkscape z domyślnymi ustawieniami biblioteki narzędzi dodanymi do dokumentu

Rozszerzenie G-Code Tools użyje tych ustawień później. Te ustawienia narzędzi są pogrupowane z możliwą do zidentyfikowania nazwą. Jeśli rozgrupujesz te ustawienia, ta nazwa zostanie utracona.

Istnieją dwie możliwości uniknięcia utraty uchwytu po rozgrupowaniu ustawień narzędzia. Możesz użyć rozgrupowania za pomocą 4 kliknięć z aktywowanym narzędziem zaznaczania. Możesz też rozgrupować ją za pomocą Shift + Ctrl + G, a następnie nadać grupie nazwę później za pomocą edytora XML.

W pierwszym przypadku przed narysowaniem czegoś nowego musisz uważać, aby grupa została przywrócona. W przeciwnym razie nowo narysowany obiekt zostanie dodany do tej grupy.

Teraz możesz narysować trasy, które chcesz później przekonwertować na G-Code. Obiekty, takie jak prostokąty, okręgi, gwiazdy i wielokąty, a także tekst, muszą zostać przekonwertowane na ścieżki (Ścieżka> Obiekt na ścieżkę lub Shift + Ctrl + C).

Czcionki Hershey lub czcionki obrysowe

Jeśli chodzi o czcionki, zwróć uwagę, że TTF i OTF są nazywane czcionkami konturowymi. Oznacza to, że zarys indywidualnej postaci jest określony i jako taki będzie wygrawerowany lub wycięty. Jeśli nie chcesz tego i chcesz użyć na przykład czcionki skryptowej, powinieneś zamiast tego użyć czcionek obrysowych. Sam Inkscape ma domyślnie niewielką ich kolekcję (zobacz Rozszerzenia> Tekst> Tekst Hersheya).

Rozszerzenie tekstu Inkscape Hershey Czcionki obrysu
Rozszerzenie tekstu Hershey Czcionki obrysu
Oto kolejny artykuł na temat tworzenia własnych czcionek obrysowych. Przydają się nie tylko do grawerowania, ale również do haftu.

Funkcje wypełniania obszaru

W niektórych przypadkach może być konieczne wypełnienie ścieżek wzorem. Rozszerzenie G-Code Tools ma funkcję, która oferuje dwa sposoby wypełniania obiektów wzorami: zygzakowaty i spiralny. Istnieje inna funkcja, która obecnie nie działa (Inkscape zmienił niektóre części rozszerzeń wraz z wydaniem wersji 1.0). Ostatnia funkcja wypełniłaby obiekt za pomocą funkcji kompensacyjnych w Inkscape. Funkcje te można znaleźć w Rozszerzenia> Gcodetools> Obszar.


Funkcja wypełniania obszaru rozszerzenia G-Code Tools.

Po lewej stronie wypełnienie deseniem, a po prawej (obecnie niedziałające) wypełnienie offsetowe. Rozszerzenie uruchomi aktywną kartę!
Obszar wypełnia narzędzie GCode, na górze zygzaka i na dole spirali. Zauważ, że wyniki będą wyglądać inaczej, jeśli użyjesz tej funkcji litera po literze zamiast pełnej ścieżki.
Obszar narzędzia G-code wypełnia się, u góry Zig Zag, a u dołu Spirala. Zauważ, że wyniki będą wyglądać inaczej, jeśli zastosujesz tę funkcję litera po literze, a nie całą ścieżkę.

Przy większej liczbie różnych wypełnień obszarów często będziesz musiał ręcznie rysować ścieżki (około 90% przypadków). Rozszerzenie EggBot ma funkcję wypełniania regionów wzorami. Możesz również użyć klasycznych wzorów kreskowania. Ale będziesz musiał przekonwertować wzór wypełnienia z powrotem na obiekt. W przeciwnym razie rozszerzenie G-Code Tools nie może go przekonwertować. Poza tym Evilmadscientist ma ładną stronę wiki, która opisuje metody wypełniania.

Konwersja tras do kodu G

Aby przekonwertować narysowane ścieżki do G-Code, użyj funkcji Extensions> Gcodetools> Paths to G-Code. Ta funkcja zostanie wykonana na wybranych obiektach. Jeśli żaden obiekt nie zostanie wybrany, wszystkie ścieżki w dokumencie zostaną przekonwertowane.

Obecnie nie ma funkcji zapisywania kodu G za pomocą menu plików. Należy to zrobić w oknie dialogowym rozszerzenia narzędzi G-Code podczas konwertowania ścieżek do G-Code. Na karcie Preferencje musisz określić ścieżkę i nazwę pliku wyjściowego.

Na płótnie zostaną wyrenderowane linie i strzałki w różnych kolorach. Linie niebieska i zielona pokazują krzywe (G02 i G03). Czerwone linie pokazują linie proste (G01). Kiedy widzisz ten styl, wiesz, że pracujesz z G-Code.


Wnioski

Różne są opinie, czy Inkscape jest odpowiednim narzędziem do tworzenia G-Code. Jeśli pamiętasz, że Inkscape działa tylko w dwóch wymiarach i nie oczekujesz zbyt wiele, możesz za jego pomocą stworzyć G-Code. W przypadku prostych prac, takich jak śledzenie niektórych liter lub logo, zdecydowanie wystarczy. Główną wadą rozszerzenia G-Code Tools jest brak dokumentacji. Utrudnia to rozpoczęcie pracy z narzędziami G-Code. Kolejną wadą jest to, że obecnie nie ma zbyt dużego aktywnego rozwoju narzędzi G-Code. Istnieją inne rozszerzenia dla Inkscape, które również są ukierunkowane na G-Code. Ale to już historia lub też się nie rozwijają. Rozszerzenie Makerbot Unicorn GCode Output i rozszerzenie GCode Plot to tylko niektóre przykłady tego drugiego przypadku. Zdecydowanie istnieje potrzeba łatwego sposobu bezpośredniego eksportu G-Code.