Ниже — практическая пошаговая инструкция + рекомендации по стратегиям, которые реально работают для «сложных» деталей при работе в FreeCAD Path и BlenderCAM (fabexCNC). Я постарался дать понятные приёмы («что нажать/сделать»), а не теорию смутного вида. Если нужно — пришлите STL/STEP или скриншоты и укажете контроллер (GRBL/Mach3/LinuxCNC/Fanuc) — помогу под конкретный станок и поправлю G‑код/постпроцессор.
Коротко о принципе
- Разбейте обработку по установкам (setups). Большинство сложных деталей проще обрабатывать как несколько «плоских» операций: перевернуть/переориентировать деталь и обработать одну грань за раз.
- Сначала грубая чистка (руфинг) — быстро снимаем основную массу материала, оставляя припуск. Затем чистовая (финиш) — мелкой шаговой/ступенью фрезой (у вас — шаровая) доводим поверхность.
- Для «граней» используйте либо контур/профиль (offset по периметру) либо параллельные проходы (raster/parallel). Для крутых стенок — Z‑level (waterline). Для переходов/углов — pencil/fillet‑finishing.
1) Подготовка модели (обязательно)
- Проверить целостность геометрии: модель должна быть manifold (без дыр), нормали направлены наружу. В любом 3D‑редакторе (Blender/FreeCAD/MeshLab) исправьте дырки и нормали.
- Формат: STL или STEP. Для CAM лучше STEP (с сохранёнными поверхностями), но STL тоже рабочий. FreeCAD: импортируем STL → если нужно, Part → Create shape from mesh → Convert to solid → Refine to remove лишние грани.
- Ориентируйте модель так, чтобы первая обрабатываемая грань была «вверх» (плоскость Z+). Это упростит 2.5D операции.
2) Организация установок (work‑setups)
- Каждый раз, когда станок должен обрабатывать область под другим углом/стороны — создавайте новую установку (новый Job в FreeCAD или новый объект обработки в BlenderCAM). Это стандартный подход вместо попыток одной «многоосевой» стратегии.
- Если у вас нет индексного стола, придётся физически пережать/перевернуть деталь. Для CAM — задавайте WCS/нулёвую точку корректно (G54 и т. п.) для каждой установки.
3) Стратегии обработки (какую операцию выбрать)
- Черновая (Roughing, «снять по максимуму»):
- Adaptive clearing / 3D area clearance (если есть): оптимальна для грубого съёма материала.
- Если нет adaptive — большие stepdown и stepover в Parallel/Raster или Pocket.
- Рекомендации: stepover 40–60% диаметра фрезы; глубина за проход (stepdown) 0.5–1.5×D при прочности станка/инструмента (для шаровой меньше — см. таблицы инструмента).
- Чистовая (Finishing):
- Parallel (raster) / Morph / Along‑surface для плавных наклонных поверхностей.
- Waterline (Z‑level) для вертикальных/крутых частей (контуры по слоям Z — снимает «ступенчатость» вертикалей).
- Spiral/Concentric для наружного контура/плоских фасадов.
- Pencil / Corner‑cleanup для внутренних радиусов и соединений.
- Для шаровой фрезы: small stepover 5–20% диаметра для хорошего качества.
- Контуры/границы:
- Для «проходов вдоль грани» используйте Profile/Contour (offset по контуру) либо Concentric (спираль) — это реализует «проходы по периметру» с постепенным заходом вниз (depth passes). Если нужно делать «спуск» по периметру — включите несколько глубинных проходов (multiple depth passes / stepdown) и lead‑in/lead‑out.
- Rest machining:
- Если используете сначала более крупный инструмент, затем мелкий — используйте rest‑machining (remove remaining material) чтобы мелкий инструмент не проходил по всем зонам, а только по остаткам.
4) Как «сделать проходы вдоль граней» (ваш вопрос про грани 1 и 2)
- Вариант A — переориентировать рабочую установку так, чтобы выбранная грань была «вверху» (параллельно XY). Создать Job/операцию и задать Parallel или Contour в этой установке. Это самый надёжный метод.
- Вариант B — если софт поддерживает выбор конкретных поверхностей/граней (FreeCAD Path умеет работать с выбранными face), то в операции укажите именно эти faces как геометрию. Тогда path генерируется вдоль выбранных поверхностей. (В FreeCAD: создать Job → в операции выбрать geometry/selection → клик по граням.)
- Вариант C — сделать «экстракт» грани: в Part workbench получить тело, отделить нужную грань (копия поверхности), экструдировать на небольшой толшине → получится отдельный объект, к которому проще применить 2.5D‑стратегии.
5) FreeCAD Path — конкретные шаги (примерный рабочий поток)
- Импорт модели (STEP/mesh), привести в solid.
- Перейти в Path Workbench → New Job: в диалоге указать Geometry (объект), выбрать Stock (либо box как отдельный объект), задать Origin (XYZ0).
- Добавить операции:
- Roughing: Area/Adaptive/Pocket (в зависимости от версии FreeCAD и доступных операций). Задайте tool (создайте ToolController с параметрами фрезы), stepover, stepdown, feeds/speeds.
- Finishing: Parallel (или Waterline + Parallel). Для вертикальных стен — Waterline; для наклонных поверхностей — Parallel.
- Pencil для углов.
- Для обработки отдельных граней: в операции щёлкните вручную по face (Selection) (Path оперирует selection), или создайте отдельный Job для этой грани, переориентировав модель.
- В симуляции в Path WB можно посмотреть траектории и проверить столкновения.
- Экспорт: Generate G‑code → выбрать постпроцессор под ваш контроллер (GRBL/Mach3/LinuxCNC/Fanuc). В Job properties укажите постпроцессор.
6) BlenderCAM (fabexCNC) — практический подход
- Импорт STL/OBJ. Установите ноль и ориентацию.
- Создайте инструменты (ballnose) и используйте стратегии: Rough (pocket/area), Finish (raster/parallel), Contour для периметров, Z‑level для стен.
- Для обработки разных граней — либо переориентируйте объект и создайте новую операцию, либо используйте multi‑pass/selection (если версия плагина позволяет выбор отдельных полигонов).
- В BlenderCAM часто удобен режим «project on surface» для параллельных проходов по поверхности, но для сложных форм лучше переориентировать.
7) Параметры инструмента (примерные значения)
- Ball ‑ D = 6 мм (пример):
- Черновой stepover: 50% D = 3 мм; stepdown: 0.5–1.0 мм.
- Чистовой stepover: 10–20% D = 0.6–1.2 мм; stepdown = 0.2–0.5 мм.
- Скорость и подача подбирайте по материалу и шпинделю.
- Для чистовой обработки поверхности уменьшайте stepover, увеличивайте пересечение проходов, включайте компенсацию радиуса.
8) Проверка и безопасность
- Всегда симулируйте траектории (Backplot/CAMotics или встроенная симуляция). Проверяйте: Z‑safe высоты, подходы, lead‑in/out, предотвращение быстрых перемещений через заготовку.
- Перед реалом — сделайте прогон на мягком материале/в песочнице, проверьте пересчёт нулей.
- Прописать в G‑коде: единицы (G20/G21), абсолютные координаты G90, безопасный G‑команды для смены инструмента и возврата в ноль.
9) Полезные приёмы и советы
- Если модель сильно «скалярна» — разбейте её в CAD на логические поверхности и обработайте по очереди.
- Для сложных переходов используйте small pencil pass.
- Waterline + Parallel часто комбинируют: waterline для стенок, parallel для наклонных областей.
- Для больших фасонных деталей рассмотрите стратегию «rough by large ball / rest with small ball / finish with smallest ball».
- В FreeCAD задавайте корректно «Stock size» и «Origin» и проверяйте постпроцессор (G‑код для вашего контроллера!).
10) Если хотите — могу:
- Просмотреть вашу модель (STL/STEP) и указать конкретные установки (где разделить, как переориентировать, какие операции выбрать) и подготовить пример Job‑файла для FreeCAD или набор операций для BlenderCAM.
- Сделать пробный G‑код под ваш контроллер (укажите контроллер, шпиндель, фрезы, материал).
Если интересно — пришлите файл (STL/STEP) или четкое фото/скрин и напишите: какие фрезы есть, материал заготовки, имеете ли вы индексирование (вращающий стол) или только переворот вручную, и какой контроллер/постпроцессор нужен. Тогда дам конкретную пошаговую инструкцию и примерные параметры фрезерования.