Inkscape – เครื่องมือ G-Code

... หลายโปรแกรมสามารถนำเข้ารูปแบบนี้ Inkscape สามารถทำได้มากกว่ากราฟิก ซีรีส์นี้จะแสดงบางสิ่งที่คุณสามารถทำได้นอกเหนือจากกราฟิกด้วย Inkscape บทความแรกในชุดนี้จะแสดงให้เห็นว่าส่วนขยาย G-Code Tools ของ Inkscape สามารถใช้ในการผลิต G-Code ได้อย่างไร ในทางกลับกัน G-Code มีประโยชน์สำหรับเครื่องจักรการเขียนโปรแกรม เช่น เลเซอร์พล็อตเตอร์และช่างแกะสลัก

G-Code คืออะไรและใช้ทำอะไร?

การสร้างเครื่องจักรสำหรับภาคอดิเรกกำลังเฟื่องฟู การเผยแพร่ซอร์สโค้ดของเครื่องพิมพ์ RepRap 3D สำหรับการผลิตด้วยตนเองและความพร้อมใช้งานของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ เช่น Arduino หรือ Raspberry Pi อาจเป็นสาเหตุบางประการของการเติบโตนี้ วิศวกรรมเครื่องกลเป็นงานอดิเรกคือการค้นหาผู้รับอุปถัมภ์มากขึ้นเรื่อยๆ เทรนด์นี้ไม่ได้หยุดอยู่กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ นอกจากนี้ยังมีโรงสี CNC, ล็อตเตอร์, เครื่องแกะสลักเลเซอร์, เครื่องตัด และแม้แต่เครื่องจักรที่คุณสามารถสร้างเองได้

คุณไม่จำเป็นต้องออกแบบหรือสร้างเครื่องจักรเหล่านี้ด้วยตัวเอง คุณสามารถซื้อเครื่องเหล่านี้ได้ในราคาที่ค่อนข้างต่ำเป็นชุดหรือประกอบแล้ว เครื่องจักรเหล่านี้ทั้งหมดมีสิ่งหนึ่งที่เหมือนกัน นั่นคือ มันถูกควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ การผลิตโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAM) ซึ่งแพร่หลายในการผลิต ได้ดำเนินการที่บ้านเช่นกัน

G-Code หรือภาษาโปรแกรม G

ภาษาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดสำหรับการเขียนโปรแกรมเครื่อง CAM คือ G-Code G-Code เรียกอีกอย่างว่าภาษาโปรแกรม G ภาษานี้พัฒนาขึ้นที่ MIT ในปี 1950 ตั้งแต่นั้นมา องค์กรต่างๆ ก็ได้พัฒนาเวอร์ชันของภาษาการเขียนโปรแกรมนี้ โปรดจำสิ่งนี้ไว้เสมอเมื่อทำงานกับมัน ประเทศต่างๆ มีมาตรฐานที่แตกต่างกันสำหรับภาษานี้ ชื่อนี้มาจากข้อเท็จจริงที่ว่าคำแนะนำจำนวนมากในรหัสนี้ขึ้นต้นด้วยตัวอักษร G ตัวอักษรนี้ใช้เพื่อถ่ายทอดคำสั่งการเดินทางหรือเส้นทางไปยังเครื่อง

ตามความหมายที่แท้จริงของคำ คำสั่งนั้นเริ่มจาก A (ตำแหน่งสัมบูรณ์หรือเพิ่มขึ้นรอบแกน X หมุนรอบ X) ถึง Z (แบบสัมบูรณ์หรือเพิ่มขึ้นในทิศทางของแกน Z) คำสั่งที่มีคำนำหน้า M (หลายรายการ) จะส่งคำสั่งอื่นๆ ไปยังเครื่อง การเปิด/ปิดน้ำหล่อเย็นเป็นตัวอย่างของคำสั่ง M หากคุณต้องการรายการคำสั่ง G code ที่ครอบคลุมมากขึ้น มีตารางใน Wikipedia

%
G00 X0 Y0 F70
G01 Z-1 F50
G01 X0 Y20 F50
G02 X20 Y0 เจ-20
G01 X0 Y0
G00 Z0 F70
M30
%
ตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ นี้จะบดเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัส คุณสามารถเขียน G-code นี้ในโปรแกรมแก้ไขที่คุณเลือก แต่เมื่อพูดถึงเรื่องที่ซับซ้อนกว่านั้น ปกติคุณจะไม่ทำการเข้ารหัสระดับต่ำแบบนี้ด้วยมือ เมื่อพูดถึงการพิมพ์ 3 มิติ เครื่องตัดจะเขียนรหัส G ให้คุณ แต่เมื่อคุณต้องการใช้พล็อตเตอร์หรือช่างแกะสลักเลเซอร์ล่ะ

ซอฟต์แวร์อื่นๆ สำหรับเขียนโค้ด G

จากนั้นคุณจะต้องมีโปรแกรมทำงานให้กับคุณ แน่นอนว่า โปรแกรม CAD บางโปรแกรมสามารถเขียน G-Code ได้ แต่โปรแกรม CAD โอเพ่นซอร์สบางโปรแกรมไม่สามารถทำได้ ต่อไปนี้เป็นโซลูชันโอเพ่นซอร์สอื่นๆ สำหรับสิ่งนี้:

dxf2gcode โดยปกติเป็นเครื่องมือบรรทัดคำสั่ง แต่มี GUI ที่ใช้งานใน Python
dmap2gcode คุณสามารถนำเข้ากราฟิกแรสเตอร์และแปลงได้
Millcrum เครื่องมือบนเบราว์เซอร์
LinuxCNC สามารถนำเข้ากราฟิกแรสเตอร์และแปลงเป็นรหัส G ได้
TrueTypeTracer หรือ F-Engrave หากคุณต้องการแกะสลักแบบอักษร
อย่างที่คุณเห็น ไม่มีปัญหาในการค้นหาเครื่องมือในการทำเช่นนี้ สิ่งที่ฉันไม่ชอบคือการใช้กราฟิกแรสเตอร์ ฉันใช้เครื่อง CNC เพราะมันทำงานได้แม่นยำกว่าที่ฉันทำด้วยมือ การใช้กราฟิกแรสเตอร์และการวางแผนเพื่อสร้างเส้นทางสำหรับ G-Code นั้นไม่ถูกต้องอีกต่อไป ฉันพบว่าการใช้กราฟิกแบบเวกเตอร์ซึ่งมีเส้นทางอยู่นั้นแม่นยำกว่ามาก

เมื่อพูดถึงกราฟิกแบบเวกเตอร์ Inkscape ไม่มีทางหลีกเลี่ยงได้ อย่างน้อยก็ไม่ใช่ถ้าคุณใช้ลินุกซ์ มีบางโปรแกรมอื่นๆ. แต่พวกเขาไม่ได้อยู่ใกล้ความจุที่ Inkscape มี หรือออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์อื่น คำถามคือ "Inkscape สามารถใช้สร้าง G-Code ได้หรือไม่" และคำตอบก็คือใช่! "ตั้งแต่เวอร์ชัน 0.91 Inkscape ได้ถูกรวมเข้ากับส่วนขยายที่เรียกว่า GCode Tools ส่วนขยายนี้ทำในสิ่งที่เราต้องการอย่างแท้จริง: มันแปลงพาธเป็นโค้ด G

ดังนั้นสิ่งที่คุณต้องทำคือติดตั้ง Inkscape หากยังไม่ได้ติดตั้ง:

$ sudo dnf ติดตั้ง Inkscape
สิ่งหนึ่งที่ต้องจำไว้ล่วงหน้า (ในที่ที่มีแสงคือเงา): ส่วนขยาย GCode Tools มีคุณสมบัติมากมายที่ไม่ได้รับการจัดทำเป็นเอกสารไว้อย่างดี นักพัฒนาซอฟต์แวร์คิดว่าควรใช้ฟอรัมเพื่อจัดทำเอกสาร นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับ G-Code และ CAM เพื่อทำความเข้าใจฟังก์ชันต่างๆ

ประเด็นที่ควรทราบอีกประการหนึ่งก็คือ การพัฒนานั้นไม่ไดนามิกเหมือนตอนที่เครื่องมือ GCode ถูกรวมเข้ากับ Inkscape

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับส่วนขยาย Inkscape G-Code Tools

ขั้นตอนแรกเหมือนกับเมื่อคุณทำอย่างอื่นใน Inkscape: ปรับคุณสมบัติของเอกสารของคุณ ดังนั้นให้เปิดการตั้งค่าเอกสารด้วย Shift + Ctrl + D หรือโดยคลิกที่ไอคอนบนแถบคำสั่งและตั้งค่าคุณสมบัติของเอกสารตามขนาดของชิ้นงานของคุณ

ถัดไป กำหนดจุดการวางแนวโดยไปที่ Extensions> Gcodetools> Orientation Points คุณสามารถใช้การตั้งค่าเริ่มต้น การตั้งค่าเริ่มต้นอาจทำให้คุณคล้ายกับที่แสดงด้านล่าง

Inkscape พร้อมการตั้งค่าเอกสารและจุดการวางแนว

ขั้นตอนต่อไปคือการแก้ไขไลบรารีเครื่องมือ (ส่วนขยาย> Gcodetools> Tool Library) ซึ่งจะเปิดหน้าต่างโต้ตอบสำหรับการกำหนดค่าเครื่องมือ ที่นั่นคุณเลือกเครื่องมือที่คุณจะใช้ เครื่องมือเริ่มต้นนั้นใช้ได้ เมื่อคุณเลือกเครื่องมือแล้วกด Apply สี่เหลี่ยมจะปรากฏขึ้นบนผืนผ้าใบพร้อมการตั้งค่าของเครื่องมือ การตั้งค่าเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ด้วยเครื่องมือข้อความ (T) แต่นี่เป็นเรื่องยากเล็กน้อย

Inkscape พร้อมการตั้งค่าไลบรารีเครื่องมือเริ่มต้นที่เพิ่มลงในเอกสาร

ส่วนขยายเครื่องมือ G-Code จะใช้การตั้งค่าเหล่านี้ในภายหลัง การตั้งค่าเครื่องมือเหล่านี้จัดกลุ่มด้วยชื่อที่ระบุได้ หากคุณยกเลิกการจัดกลุ่มการตั้งค่าเหล่านี้ ชื่อนี้จะสูญหาย

มีความเป็นไปได้สองทางที่จะหลีกเลี่ยงไม่ให้ที่จับหาย หากคุณยกเลิกการจัดกลุ่มการตั้งค่าเครื่องมือ คุณสามารถใช้ 4 คลิกยกเลิกการจัดกลุ่มโดยเปิดใช้งานเครื่องมือการเลือก หรือคุณสามารถยกเลิกการจัดกลุ่มโดยใช้ Shift + Ctrl + G แล้วตั้งชื่อกลุ่มในภายหลังโดยใช้ตัวแก้ไข XML

ในกรณีแรกคุณต้องดูว่ากลุ่มได้รับการฟื้นฟูก่อนที่จะวาดอะไรใหม่ มิฉะนั้น วัตถุที่วาดใหม่จะถูกเพิ่มในกลุ่มนี้

ตอนนี้คุณสามารถวาดเส้นทางที่คุณต้องการแปลงเป็น G-Code ในภายหลัง วัตถุ เช่น สี่เหลี่ยม วงกลม ดาว และรูปหลายเหลี่ยม ตลอดจนข้อความ ต้องแปลงเป็นเส้นทาง (เส้นทาง> วัตถุเป็นเส้นทาง หรือ Shift + Ctrl + C)

ฟอนต์เฮอร์ชีย์หรือฟอนต์สโตรก

เกี่ยวกับแบบอักษร โปรดทราบว่า TTF และ OTF เรียกว่าแบบอักษรเค้าร่าง ซึ่งหมายความว่าโครงร่างของตัวละครแต่ละตัวถูกกำหนดและจะถูกแกะสลักหรือตัดตามนั้น หากคุณไม่ต้องการสิ่งนี้และต้องการใช้ตัวอย่างเช่นฟอนต์สคริปต์ คุณควรใช้ Stroke Fonts แทน Inkscape เองมาพร้อมกับคอลเล็กชันขนาดเล็กตามค่าเริ่มต้น (ดู Extensions> Text> Hershey's Text)

Inkscape Hershey Text Extension Stroke Fonts
แบบอักษร Hershey Text Extension Stroke
นี่เป็นอีกบทความหนึ่งเกี่ยวกับวิธีสร้างฟอนต์จังหวะของคุณเอง พวกเขาไม่เพียงแต่มีประโยชน์สำหรับการแกะสลักแต่ยังสำหรับการปัก

ฟังก์ชั่นเติมพื้นที่

ในบางกรณี อาจจำเป็นต้องเติมเส้นทางด้วยรูปแบบ ส่วนขยายเครื่องมือ G-Code มีคุณลักษณะที่สามารถเติมวัตถุด้วยรูปแบบได้สองวิธี: ซิกแซกและเกลียว มีคุณลักษณะอื่นที่ไม่ทำงานในขณะนี้ (Inkscape เปลี่ยนส่วนขยายบางส่วนด้วยการเปิดตัวเวอร์ชัน 1.0) ฟังก์ชันสุดท้ายจะเติมวัตถุด้วยความช่วยเหลือของฟังก์ชันการชดเชยใน Inkscape พบฟังก์ชันเหล่านี้ในส่วนขยาย> Gcodetools> พื้นที่


ฟังก์ชันเติมพื้นที่ของส่วนขยายเครื่องมือ G-Code.

ทางด้านซ้ายจะมีรูปแบบการเติม และทางด้านขวา (ปัจจุบันไม่ทำงาน) การเติมออฟเซ็ต ส่วนขยายจะเรียกใช้แท็บที่ใช้งานอยู่!
พื้นที่เติมเครื่องมือ GCode ที่ด้านบนของคดเคี้ยวไปมาและที่ด้านล่างของเกลียว โปรดทราบว่าผลลัพธ์จะดูแตกต่างออกไปหากคุณใช้ฟังก์ชันตัวอักษรต่อตัวอักษรนี้แทนเส้นทางแบบเต็ม
พื้นที่เครื่องมือ G-code ถูกเติม ที่ Zig zag ด้านบนและด้านล่าง Spiral โปรดทราบว่าผลลัพธ์จะดูแตกต่างออกไปหากคุณใช้ตัวอักษรคุณลักษณะนี้ทีละตัวอักษรแทนที่จะใช้ทั้งเส้นทาง

ด้วยการเติมพื้นที่ที่มากขึ้นและแตกต่างกัน คุณมักจะต้องวาดเส้นทางด้วยมือ (ประมาณ 90% ของเวลาทั้งหมด) ส่วนขยาย EggBot มีฟังก์ชันเพื่อเติมพื้นที่ด้วยรูปแบบ คุณยังสามารถใช้รูปแบบฟักไข่แบบคลาสสิกได้อีกด้วย แต่คุณจะต้องแปลงรูปแบบการเติมกลับเป็นวัตถุ มิฉะนั้น ส่วนขยายเครื่องมือ G-Code จะไม่สามารถแปลงได้ นอกจากนี้ Evilmadscientist ยังมีหน้าวิกิที่ดีที่อธิบายวิธีการกรอก

การแปลงเส้นทางเป็นรหัส G

ในการแปลงเส้นทางที่วาดเป็น G-Code ให้ใช้ฟังก์ชัน Extensions> Gcodetools> Paths to G-Code ฟังก์ชันนี้จะดำเนินการกับวัตถุที่เลือก หากไม่มีการเลือกวัตถุ เส้นทางทั้งหมดในเอกสารจะถูกแปลง

ขณะนี้ไม่มีฟังก์ชันบันทึก G-code โดยใช้เมนูไฟล์ ต้องทำจากกล่องโต้ตอบส่วนขยายเครื่องมือ G-Code เมื่อแปลงเส้นทางเป็น G-Code ในแท็บ Preferences คุณต้องระบุพาธและชื่อของไฟล์เอาต์พุต

เส้นและลูกศรสีต่างๆ จะแสดงบนผืนผ้าใบ เส้นสีน้ำเงินและสีเขียวแสดงเส้นโค้ง (G02 และ G03) เส้นสีแดงแสดงเส้นตรง (G01) เมื่อคุณเห็นสไตล์นี้ แสดงว่าคุณกำลังทำงานกับ G-Code


สรุป

ความคิดเห็นแตกต่างกันว่า Inkscape เป็นเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับการสร้าง G-Code หรือไม่ หากคุณจำไว้ว่า Inkscape ใช้งานได้ในสองมิติเท่านั้น และคุณไม่คาดหวังมากเกินไป คุณสามารถสร้าง G-Code ได้ สำหรับงานง่ายๆ เช่น การติดตามตัวอักษรหรือโลโก้ ก็เพียงพอแล้ว ข้อเสียเปรียบหลักของส่วนขยายเครื่องมือ G-Code คือไม่มีเอกสารประกอบ ซึ่งทำให้การเริ่มต้นใช้งาน G-Code Tools เป็นเรื่องยาก ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือขณะนี้ยังไม่มีการพัฒนาเครื่องมือ G-Code มากนัก มีส่วนขยายอื่น ๆ สำหรับ Inkscape ที่กำหนดเป้าหมาย G-Code ด้วย แต่พวกเขาก็มีประวัติศาสตร์อยู่แล้วหรือพวกเขาไม่ได้พัฒนาอย่างแข็งขันเช่นกัน ส่วนขยาย Makerbot Unicorn GCode Output และส่วนขยาย GCode Plot เป็นตัวอย่างของกรณีหลัง จำเป็นต้องมีวิธีง่ายๆ ในการส่งออก G-Code โดยตรง