Разработка Gcodetools - плагин Inkscape для экспорта в Gкод

[Nick]

Разработка Gcodetools

Эта ветка посвящена разработке Gcodetools, плагина для векторного редактора Inkscape, позволяющего конвертировать кривые из Inkscape в Gкод, используя круговую и линейную интерполяцию.

Описание работы, установка, помошь и уроки по плагину можно найти в теме: Gcodetools - plug-in Inkscape для экспорта в Gcode

На данный момент ведется работа над Gcodetools 1.7

Что мы хотим увидеть в новой версии:

• Улучшение расширения для плазменной резки
• Добавление дополнительных опций экспорта:
• Улучшение функции обработки площади
• Угол заглубления
• Расширение для сверловки

Требуются

• Тестеры
• Разработчики
• Помощь в технических аспектах по работе станков и обработке материалов
• Новые идеи

Последняя версия

Исходный код находится на launchpad.net. Получить последнюю версию при помощи bazaar можно так:

Код: Выделить всё

bzr branch lp:gcodetools

Последнюю версию можно загрузить через web-интерфейс: http://bazaar.launchpad.net/~gcodetools ... lope/files

Установка

1. Загрузите последнюю ревизию, из указанных выше мест.
2. Выполните "python create_inx.py" в директории с загруженными файлами.
3. Скопируйте все созданные файлы с расширением *.inx и файл gcodetools-dev.py в каталог:
Linux: /usr/share/inkscape/extensions/ и перезапустите inkscape
Windows: Program Files\Inkscape\share\extensions\
4. Перезапустите Inkscape

Последняя версия может быть не рабочей! Для получения стабильной рабочей версии зайдите сюда Gcodetools - plug-in Inkscape для экспорта в Gcode или загрузите предыдущие ревизии.

[Nick]

2002 штуки , охренеть и всего 15 минут!!!
А это в одном контуре или во всех?
Тут такая штука, главный перебор, который О(n^2), идет по каждому контуру в отдельности. Т.е. если есть несколько не пересекающихся контуров, то лучше, чтобы они были разбиты, т.е. Ctrl+Shift+K.

[dormouse]

Они, разумеется, были разбиты, но выделены общей рамкой перед вызовом Engraving.

[Nick]

Слушай, а как бы так по-красивее написать реаизовать функцию print.
Т.е. Чтобы если стоит галка вести лог функция сначала проверяла может л она писать в файл, а потом если может, дописывала в файл нужную инфу.
Я думаю что это можно сделать таким образом: сначала проверяем нужно ли писать лог и можем ли мы писать в log-filename и если можем заводим функцию print если нет то пешем : print_=lamda s:None
вопрос в том как это красиво написать?

[Nick]

Переписал функцию лога...
+ Небольшой багфикс (если не нужно ничего резать - нет острых углов, то раньше выдавалась ошибка index out of range, теперь пишет что не нужно ничего резать.)
Сделал новую ревизию.

Я тут подумал, по часовой стрелке нужно идти, если мы вырезаем фаску, т.е. режем внутри контура, а если режем снаружи, то нужно резать против часовой, или я опять глючу?

[dormouse]

резать требуется НАВСТРЕЧУ подаче МАТЕРИАЛА! Едем вправо, режет верх. влево - низ. Предположительно - "глюки"

Я надумал на завтра-послезавтра наметить тестирование в дереве.
-----------
Сценарий туториала по "3-х фрезовому скоростному" методу =)
Инструменты:
N1 - Цилиндр 8мм
N2 - цилиндр 4мм
N3 - конус R=H=6

Метод работы:
1. Научиться делать в inkscape ШТРИХОВКУ с шагом 7.5мм и вычетание из неё всего контура исходной детали - получатся штриховые озерца, по ним запускаем "Path to G-code".
Результат - N1 фреза вырезает все глубокие места с шагом ≈95% Dфрезы, края оставляет очень рваными
2. Выполняем ручное уширение контуров до D(N2) и берём внутренние стороны от них - получаем траектории оконтуривания (салатовые на прежних рисунках), либо Area Curves.
Результат: все области вырезаны гладко и красиво, но на месте острых углов - плавные скругления
3. Выполняем Engraving для треугольной фрезы N3.
Результат: всюду дорезаны красивые острые углы.

Изделие готово.
---------------
Предлагаю сделать это третьим туториалом с фотоотчётом, всеми файлами и т.п. Основная проблема у меня - сделать штриховку из п.1 *rofl* (мне показалось, что Clone-Create Tiled Clones-P1 работает ТОЛЬКО в % от ширины объекта. Т.е. с линией адекватно не работает, а надо прямоугольниками делать полосы)

[Nick]

Метод работы:
1. Научиться делать в inkscape ШТРИХОВКУ с шагом 7.5мм и вычетание из неё всего контура исходной детали - получатся штриховые озерца, по ним запускаем "Path to G-code".
---------
Основная проблема у меня - сделать штриховку из п.1 *rofl* (мне показалось, что Clone-Create Tiled Clones-P1 работает ТОЛЬКО в % от ширины объекта. Т.е. с линией адекватно не работает, а надо прямоугольниками делать полосы)

С линией еще не будет работать вычитание. Нужно делать из прямоугольников:
Делаем один прямоугольник.
Снимаем обводку! Т.к. ширина объекта считается вместе с обводкой. Выставляем ширину 7.5 px.

Потом создаем клоны, с параметром отступ по x на столбец 100%.

Потом клоны нужно сделать контурами Ctrl+Shift+C
Делаем оффсет кривой ровно на пол диаметра.

И берем пересечение (Сtrl+"*")

А чем плохо и для первой фрезы сделать Area curves? Много поворотов? Или еще причины есть?

[Nick]

Кстати, можно написать скрипт который будет создавать штриховку контура самостоятельно, причем можно будет делать штриховку змейкой.
Т.к. Пересечение Прямой и Сегмента кубического безье находится путем решения кубического уравнения и эта задача уже решена.

[dormouse]

фрезерование самой рабочей поверхности, т.к. дерево (недорогое) нельзя положить параллельно столу. Наш метод не очень подходит, т.к. нет режима "duotone". Для чего всё это:
1) сделали штриховку
2) верха=штриховка-контур
3) глубокие=пересечение(штриховка,контур) [это сделано в предыдущем посте, контур в результат не входит(!)]

Фактическое состояние: операции 2,3 независимы. Порядок такой: кладём не очень ровную заготовку, фрезеруем всю рабочую площадь "змейкой", выполняем "шаг 3, глубокие=только штриховка в пределах контура" и прорезаем её.

Желаемое состояние (бинарный, векторный аналог image-to-gcode из состава EMC2): алгоритмически задаём область работы, диаметр цилиндрической фрезы N1 и % (или величину перекрытия траекторий), контур. В пределах контура идём змейкой(плохо) или по спирали(хорошо, режет всегда одна сторона фрезы). Когда "снаружи" от вырезаемых областей, то режем Z=0, когда внутри, то Z=глубина. Получаемая выгода: первая операция срабатывает в 2 раза быстрее, нет ручных операций и РЕЗЬБА ЗМЕЙКОЙ (что резко улучшает качество изделия).

-------- Area curves мне ненравится только по одной причине: оно не работает =) По всей площади плодит лужицы артефактов. Всё это либо как-то преобразуем в обычный формат, либо экспорт/импорт в ps и ручное удаление артефактов, что весьма грустно...
Фактически, сделанный нашими силами обход контура для треугольной фрезы является более корректной реализацией глючного метода из Area Curves. Вероятно, саму задачу надо решать итеративно.

[Nick]

Наш метод не очень подходит, т.к. нет режима "duotone".

А что такое duotone?

[контур в результат не входит(!)]

В каком смысле?

Желаемое состояние (бинарный, векторный аналог image-to-gcode из состава EMC2): алгоритмически задаём область работы, диаметр цилиндрической фрезы N1 и % (или величину перекрытия траекторий), контур. В пределах контура идём змейкой(плохо) или по спирали(хорошо, режет всегда одна сторона фрезы). Когда "снаружи" от вырезаемых областей, то режем Z=0, когда внутри, то Z=глубина. Получаемая выгода: первая операция срабатывает в 2 раза быстрее, нет ручных операций и РЕЗЬБА ЗМЕЙКОЙ (что резко улучшает качество изделия).

Я не совсем понял:
Делаем одной фрезой змейку по всей площади с заглублением 0, но если змейка попадает внутрь контура то увеличиваем заглубление? Т.е. фактически image2gcode?
Или все таки сначала одной фрезой наружную часть, а потом другой внутреннюю?

И по спирали, это как?

-------- Area curves мне ненравится только по одной причине: оно не работает =) По всей площади плодит лужицы артефактов.
Всё это либо как-то преобразуем в обычный формат, либо экспорт/импорт в ps и ручное удаление артефактов, что весьма грустно...
Фактически, сделанный нашими силами обход контура для треугольной фрезы является более корректной реализацией глючного метода из Area Curves. Вероятно, саму задачу надо решать итеративно.

Импорт/экспорт не нужен, нужно просто сделать делать Контур -> Оконтурить объект (Shift+Ctrl+C). Наш метод не подойдет для обработки площади, т.к. там не реализован клиппинг (мы его обошли уменьшением радиуса отступа в тех местах, где нужен клиппинг). Дефекты клиппинга дают все артефакты.
Я боюсь, что итеративное решение даст еще больше артефактов, т.к. вероятность появления нового итеративнго артефакта больше вероятности появления артефакта на ровном месте.

[dormouse]

Надо делать image-to-gcode но в режиме "прямоугольной спирали" - чтобы резать только одной стороной. (две глубины). Одной фрезой N1 - её предназначение - сделать ВСЕ верха и большие площади низов. Она работает 100% площади, поэтому её оптимизировать не надо =)
После фрезой N2 - пройти изнутри все контуры, чтобы они стали "гладкими" (только 1 раз отступ применяем)
Завершить фрезой N3 - вырезать все детали в углах

[Nick]

Надо делать image-to-gcode но в режиме "прямоугольной спирали" - чтобы резать только одной стороной. (две глубины). Одной фрезой N1 - её предназначение - сделать ВСЕ верха и большие площади низов. Она работает 100% площади, поэтому её оптимизировать не надо =)
После фрезой N2 - пройти изнутри все контуры, чтобы они стали "гладкими" (только 1 раз отступ применяем)
Завершить фрезой N3 - вырезать все детали в углах

Примерно понял... Нужно дообмозговать все нюансы...
Имеет ли смысл делать прямоугольную спираль под углом, чтобы, если позволяет фрезер увеличить скорость обработки?

[dormouse]

Решительно неясна суть вопроса =) Надо иллюстрировать или сказать другими словами.

Обработка площадки - это частая задача. Если станок не слишком удачно собран и ни разу "сам себя не строгал", либо делают изделие из бросовых материалов (а не мебельных щитов высокого класса), то перепад в несколько мм - обычное дело. При полной глубине фрезы N2 (8мм для D2.5, и 14мм для D4) "несколько мм" это треть полезной рабочей области и терять её крайне неразумно. Векторный image-to-gcode в режиме спирали решит много проблем.


P.S. Предложенный мной метод трёх фрез является обобщением многих лет работы и его автоматизация переводит обработку материалов на качественно иной уровень.

Если посмотреть на файл engraving.svg (это вырезка из http://kalyaev.com/2010/20100226/Pegasu ... attern.jpg сам векторный файл http://kalyaev.com/2010/20100226/Pegasu ... attern.zip ), то с удовольствием предлагаю поискать альтернативную, более быструю декомпозицию на другой набор фрез/алгоритмов и т.п. Вполне возможно, что мой алгоритм вовсе не является оптимальным. Но что сумел придумать, то и сумел

[Nick]

По поводу по-углом, если у станка скорость перемещения по оси лимитирована, а фрезерная головка позволяет делать обработку при больших подачах чем лимит оси, то при повороте спирали на 45 градусов можно увеличить линейную скорость в 1,4 раза...
Или, скажем, если одна из осей не совсем горизонтальна (или станок себя не строгал ), то могут появиться маленькие ступеньки, которые будут менее заметны, если спираль повернуть...

В принципе, реализовать "Векторный image-to-gcode в режиме спирали" достаточно просто, нужно только сначала хорошенько проработать все задачи, которые он должен решать. И добить гравировку до победного конца .

[dormouse]

Гравировка уже "добита"

Она из стадии "неработающего набора символов" перешла в разряд "ПО с рядом неотлаженных мест". Улучшаться будет ЭВОЛЮЦИОННО по мере возникновения проблем и новых идей.

На тему спирали, угла наклона и коэффициента 1.4

Не хватает воображения чтобы понять суть вашего предложения. прошу дать пару иллюстраций, указать какая фреза при этом может использоваться и сколько степеней свободы должно быть у станка. мне казалось что для 2.5D (XY+Z) станки с цилиндрической фрезой для таких задач аналогичны плоскому чертежу и КРУГУ (=диаметру фрезы). Для прямоугольной спирали, которая закрывает ≈105% площади (за счёт самоперекрытия) я не вижу способа ускорить процесс. В любом случае у спирали нет холостого хода и "общий пробег фрезы"≈Dфрезы*Sдетали/Sфрезы

[Nick]

Вот изображение:

Если Vx ограничен maxVx, Vy ограничен maxVy, то V будет ограничен sqrt(maxVx^2+maxVy^2), т.е. если maxVx=maxVy, то V ограничен maxVx*sqrt(2).
Т.е. если фрезер позволяет делать подачу больше, чем максимальная рабочая скорость станка, то при повороте детали/спирали на 45 градусов скорость обработки возрастет в 1.414 раза. При этом конечно уменьшится рабочая площадь станка, но если деталь меньше ее и есть запас мощности фрезера или оси не очень быстрые, то выгода будет на лицо.

Чем это хорошо применительно к спирали - тем что вся обработка идет в одном и том же направлении либо под 90 градусов к нему. Если деталь не влазит под углом 45 градусов, то угол можно сделать произвольным, в любом случае получаем прирост скорости обработки, при неизменной площади.

[dormouse]

Спасибо, разобрался. Предлагаю:
makeCurve(style=0, startRotationAngle=0, startX=80, startY=80, step=7.8, clockwise=false, startFromCenter=false)
style=(0=rectangular, 1=concentric, 2=spiral)

Нарисует прямоугольную спираль (style=0) из точки (80,80) (первая линия ВПРАВО, т.к. угол=0) с шагом 7.8мм, против часовой стрелки, G-код начинает генерироваться снаружи в центр.

Этим набором параметров предлагаю и ограничиться. Остальные оставить на эволюционное развитие, когда этот заработает и отладим.

P.S. Для решения реальных задач достаточно одного работающего инструмента. Вообще без инструмента решать многие задачи невозможно.

[Nick]

ААААА... не знаю как описать процедуру формирования траектории и Gcode, нужно нарисовать диаграмму... Сейчас этим займусь .

Кстати, я сделал объявление о выходе беты в английской ветке, сейчас еще напишу на cnc-zone.com, может подкинут нам идей . Еще нужно найти пару пользователей, и дать им поработать с этой функцией, чтобы они помогли улучшить интерфейс. Нам интерфейс более менее понятен, мы его разработали, но вот пользователям...

[dormouse]

Эм... я б советовал подождать недельку, пока мы не отладим, не отдвуязычим и не оттуториалим Уже сколько сделано. Должно работать, быть понятным и иметь инструкцию.

Есть такое понятие у меня в голове как "первый шаг через порог". Без туториала, видео или ещё чего-то подобного где ПОКАЗАНО "что было и что стало" людям многим сложно заставить себя думать (тем более читать абзацами тексты). Когда есть видео/хороший туториал по принципу "есть компьютер, чпу и кусок дерева" получился "такой подсвечник", то люди могут отталкиваться от результата и с интересом рассматривать процесс...

[Nick]

Согласен, но я уже повесил...
Я написал что это бета и нам нужна помощь, чтобы сделать интерфейс user friendly.
Сейчас попробую кратенькую инструкцию наклепать.

Кстати, что ты думаешь по поводу стирания radio button внизу, т.е. убрать выбор Path to Gcode, Calculate area curves и Engraving, а выбор функции делать в зависимости от открытого таба?

[dormouse]

Идея на данном этапе правильная. Я долго разбирался как этим пользоваться.
Единственное что надо учесть - много закладок добавится после. Для "3-pass milling" можно сделать отдельную где всё сразу. Но параметров получится прилично.... Насколько я понимаю, если делать как сейчас (ограничение по длине "Maximum distance for engraving" 10.0) то вовсе никакие ручные операции по коррекции не предполагаются. Тогда стоит сделать одно окошко, в нём подряд 3 раздела у каждого галочка "enable".

Одинаковая конфигурация фрезы в каждом пункте: отдельные величины Zhi, Zlo,Zsafety, Dфрезы, (профиль), скорость вертикального реза, горизонтального реза, функция заглубления, максимальный проход за раз (может для 20мм фрезы необходимость снимать 35мм)
Раздельные:
1st pass: все параметры спирали
2nd pass: не требуются (хорошо, если удастся убрать родной area curve и заменить его на алгоритм из п.3, только с фиксированным диаметром).
3rd pass: все что сейчас есть

P.S. Наличие одинаковых фрез подсказывает делать библиотеку фрез и просто выбирать номер из списка.