إذا كنت بحاجة برامج الكاميرا الاحترافية للقيام بمشاريعك التصنيع بمساعدة الكمبيوتر، ولا يمكنك العثور على أي شيء متوافق مع Linux، لقد أتيت إلى المكان الصحيح، حيث سأعرض لك هنا أفضل برامج CAM التي يمكنك تثبيتها على توزيعتك المفضلة والتي تعمل بشكل مثالي.
هذه البرامج رائعة بدائل أخرى معروفة متاحة فقط لنظامي التشغيل Windows و/أو MacOSوليس لديهم ما يحسدون عليه. لذلك، دون مزيد من اللغط، دعونا نرى ما هي هذه البرامج وما يمكن أن توفره لنا.
ما هو برنامج CAD؟
CAD (التصميم بمساعدة الكمبيوتر) أو التصميم بمساعدة الكمبيوتر، هو برنامج يستخدم لإنشاء تصميمات ثنائية وثلاثية الأبعاد، والتي يمكن أن تكون خطط بناء، أو كائنات ثلاثية الأبعاد، أو آليات، وما إلى ذلك. تخيل أن لديك لوحة رقمية يمكنك من خلالها رسم ونمذجة وتصميم أي كائن، بدءًا من جزء ميكانيكي بسيط وحتى مبنى كامل، هذا ما لديك مع برامج مثل LibreCAD أو FreeCAD الشهيرة (بدائل مفتوحة المصدر لبرنامج Autodesk AutoCAD، على سبيل المثال). لا يوفر هذا النوع من البرامج واجهة مستخدم رسومية تحتوي على العديد من أدوات الرسم فحسب، بل يقدم أيضًا عادةً واجهة أوامر للنمذجة من خلال التعليمات.
ما هو برنامج كام؟
CAM (الشركة المصنعة بمساعدة الكمبيوتر)، أو التصنيع بمساعدة الكمبيوتر، هو برنامج يأخذ تلك التصميمات التي تم إنشاؤها بواسطة CAD ويحولها إلى تعليمات لآلة، مثل الطابعة ثلاثية الأبعاد أو التصنيع باستخدام الحاسب الآلي. بهذه الطريقة، تقوم CAM بتحليل النموذج ثلاثي الأبعاد وإنشاء برنامج تشغيل آلي (رمز G) يخبر الآلة بكيفية قطع الجسم وحفره وطحنه وطباعته، وما إلى ذلك. إنه مثل القول للآلة: "خذ هذا التصميم واجعله حقيقة." شيء مشابه لما يحدث مع الطابعات التقليدية، عندما تتم ترجمة مستند أو صورة إلى تعليمات للطابعة لتحريك الرؤوس وإعادة إنتاج ما تريد طباعته.
باختصار، باستخدام CAD تقوم بالتصميم، وباستخدام CAM تقوم بالتصنيع. على سبيل المثال، إذا كنت تريد إنشاء جزء معدني مخصص، فعليك أولاً استخدام برنامج CAD لتصميم الجزء ثلاثي الأبعاد. بعد ذلك، يمكنك استخدام برنامج CAM لإنشاء رمز G الذي سيخبر جهاز التوجيه CNC بكيفية قطع الجزء من كتلة معدنية.
أفضل برامج CAM لنظام التشغيل Linux
الآن، ربما تتساءل ماذا برنامج CAM متوافق مع Linux، نظرًا لوجود حزم خاصة معروفة لنظام التشغيل Windows، مثل MasterCAM وAutodesk Fusion 360 وSolidCAM وHSMWorks (وظيفة SolidWorks الإضافية) وEsprint وPowerMILL وSurfCAM وGibbsCAM وVertric وما إلى ذلك. حسنًا، سنرى أدناه بعضًا مما يمكنك استخدامه من التوزيعة الخاصة بك:
الانصهار 360
يعد Fusion 360 (المعروف الآن باسم Fusion) أداة برمجية قوية تم تطويرها بواسطة Autodesk، إحدى الشركات الرائدة عالميًا في مجال التصميم والتصنيع بمساعدة الكمبيوتر (CAD/CAM). توفر هذه المنصة السحابية المتكاملة مجموعة كاملة من الوظائف التي تتراوح من التصميم المفاهيمي إلى تصنيع المنتج النهائي. ومع ذلك، لا يتم تطوير Autodesk عادةً لنظام التشغيل Linux، كما تعلم، ولكن الشيء الإيجابي في هذه الحالة هو أنه يمكن استخدامه عبر الإنترنت، من أي متصفح ويب، بحيث يمكنك استخدامه من التوزيعة الخاصة بك.
بين الميزات الرئيسية فيوجن 360:
- التصميم ثنائي وثلاثي الأبعاد: يسمح لك بإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد مفصلة باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات، مثل النمذجة الصلبة والسطحية والبارامترية. في الواقع، إنها ليست مناسبة فقط للتصنيع باستخدام الحاسب الآلي، ولكن أيضًا للتصنيع الإضافي، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد.
- متكامل CAD/CAM- يجمع بين تصميم CAD وأدوات تصنيع CAM في واجهة واحدة، مما يجعل الانتقال من التصميم إلى التصنيع أسهل، ولن تضطر إلى الاعتماد على برنامجين مختلفين.
- محاكاة- يتيح تحليل المحاكاة لتقييم أداء التصاميم قبل التصنيع مما يقلل تكاليف التطوير والوقت.
- تصميم التوليد- يستخدم خوارزميات الذكاء الاصطناعي لإنشاء خيارات تصميم متعددة بناءً على مجموعة من القيود والأهداف المحددة من قبل المستخدم.
- تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور- لا يقتصر الأمر على تصميم الأجزاء والآليات فحسب، بل إنه يدمج أيضًا أدوات لتصميم الدوائر الإلكترونية، مما يسمح للمهندسين بتصميم نماذج أولية للمنتجات الإلكترونية بسرعة وكفاءة أكبر.
- التعاون السحابي: باستخدام حساب Autodesk، يمكنك أيضًا الحصول على مزايا أخرى لسحابة Autodesk، مثل التعاون في الوقت الفعلي مع فرق التصميم والتصنيع الأخرى، وما إلى ذلك.
- النمذجة المباشرة والبارامترية: يوفر المرونة للعمل مع كل من النماذج المباشرة (تعديل الشكل الهندسي بشكل حدسي) والنماذج البارامترية (استنادًا إلى علاقات وقيود الأبعاد).
- الجمعيات: فهو يسمح لك بإنشاء مجموعات معقدة من مكونات متعددة، وإدارة العلاقات بينها، مثل، على سبيل المثال، تركيب التروس أو أعمدة المحرك بحيث تتحرك معًا، وما إلى ذلك.
- استدعاء: ينشئ صورًا واقعية للتصميمات لأغراض التصور والمحاكاة والرسوم المتحركة والعرض التقديمي.
- CAM بعد المعالجة- يُنشئ رمز G محسّنًا لآلات CNC المختلفة، مما يضمن تصنيعًا دقيقًا وفعالاً.
- المكتبات والتطبيقات: لديك مجموعة واسعة من المكتبات والتطبيقات التي طورها مجتمع المستخدمين، مما يوسع من إمكانيات البرنامج.
BlenderCAM
BlenderCAM ليس برنامجًا كاملاً في حد ذاته، ولكنه مكون إضافي مفتوح المصدر لبرنامج النمذجة ثلاثية الأبعاد الشهير Blender. تتيح لك هذه الأداة تحويل تصميماتك ثلاثية الأبعاد إلى تعليمات التصنيع (رمز G) التي يمكن استخدامها مباشرة على ماكينات CNC. ما يجعل BlenderCAM مميزًا هو تكامله السلس مع Blender، مما يعني أنه يمكنك الانتقال بسلاسة من التصميم ثلاثي الأبعاد إلى التصنيع.
وعلاوة على ذلك، يمكننا أن نجد أيضا يسلط الضوء على النحو التالي:
- التكامل مع الخلاط: إذا كنت تعرف بالفعل كيفية التصميم باستخدام Blender، فسيكون ذلك مثاليًا، لأنه من خلال التكامل معه، ستتمكن من استخدام معرفتك لإنشاء ما تحتاجه ومن ثم سينتقل البرنامج الإضافي مباشرة إلى إنشاء كود G لتصنيعه.
- إنشاء رمز G: يقدم BlenderCAM مجموعة متنوعة من إستراتيجيات التصنيع، مثل التشكيلات الجانبية والجيوب والحفر والمتوازيات، مما يسمح لك بإنشاء مسارات أدوات مخصصة لمشاريعك.
- محاكاة الآلات- قبل إرسال رمز G إلى ماكينة CNC الخاصة بك، يمكنك محاكاة عملية المعالجة مباشرة في Blender. يتيح لك هذا تصور كيفية إنشاء الجزء وإجراء التعديلات إذا لزم الأمر، دون الحاجة إلى إفساد كتلة فعلية من المواد.
- التخصيص- لكونه مفتوح المصدر، فإن BlenderCAM قابل للتخصيص بدرجة كبيرة. يمكنك تعديل الكود المصدري أو إنشاء نصوص برمجية مخصصة لتناسب احتياجاتك الخاصة.
- حر- إنه مجاني بالكامل ومفتوح المصدر، مما يعني أنه يمكنك استخدامه دون قيود والمساهمة في تطويره.
بي سي إن سي
bCNC هو برنامج آخر مفتوح المصدر، متعدد المنصات (Windows، Linux، Mac) ومجاني، مصمم خصيصًا للتحكم في آلات CNC. ويتميز بسهولة الاستخدام ومجموعة واسعة من الوظائف، مما يجعله خيارًا ممتازًا لكل من المستخدمين المبتدئين وذوي الخبرة. بفضل ذلك سوف تكون قادرا على:
- التحكم في ماكينة CNC: يتواصل bCNC مباشرة مع ماكينة CNC الخاصة بك، ويرسل أوامر G-code اللازمة لتنفيذ عمليات القطع والحفر وغيرها من العمليات.
- محرر كود G: يتضمن محرر G-code مدمجًا، مما يسمح لك بإنشاء برامج المعالجة وتعديلها يدويًا، وإجراء التعديلات أو التحسينات اللازمة.
- محاكاة: مثل سابقاتها، يسمح لك بمحاكاة مسارات الأداة على الشاشة للتحقق من صحة برنامج المعالجة قبل إرساله إلى الآلة.
- التسوية الذاتية: إنها تنفذ عملية التسوية الذاتية لسرير العمل، مما يضمن دقة أكبر في التشغيل الآلي.
- الرقمنة- يمكنك تحويل الصور إلى خرائط الارتفاع، مما يسمح لك بإنشاء نقوش وشرائح ثلاثية الأبعاد.
- للتخصيص: يوفر قدرة تخصيص عالية من خلال البرامج النصية والمكونات الإضافية، مما يسمح لك بتكييفها مع احتياجاتك الخاصة.
و-نقش
F-Engrave هو برنامج مجاني ومفتوح المصدر مصمم خصيصًا لتحويل النصوص أو الأوامر والصور إلى G-code، وهي اللغة التي تفهمها آلات CNC. إنها أداة شائعة جدًا بين هواة النقش باستخدام الحاسب الآلي نظرًا لسهولة استخدامها وقدرتها على تحقيق نتائج عالية الجودة. في الواقع، يرتبط ارتباطًا وثيقًا به مشروع LinuCNC الذي سنراه في وقت لاحق.
بين الخصائص الرئيسية تشمل ما يلي:
- تحويل النص إلى G-رمز- يتيح لك إدخال النص مباشرة إلى البرنامج وتحويله إلى مسارات أدوات للنقش.
- تحويل الصور إلى G-كود- يمكنك تحويل الصور ذات التدرج الرمادي إلى مسارات الأدوات، مما يسمح لك بعمل نقوش تفصيلية من الصور الفوتوغرافية أو الرسومات.
- تخصيص الخطوط والأحجام- يقدم مجموعة واسعة من الخطوط والأحجام لتخصيص النقوش الخاصة بك.
- إعدادات العمق والسرعة: يتيح لك ضبط عمق القطع وسرعة تغذية الأداة للحصول على النتائج المرجوة.
PyCAM
وأخيرا، PyCAM هو برنامج آخر مفتوح المصدر، مكتوب بلغة بايثون، مصمم لإنشاء مسارات الأدوات (G-code) لآلات CNC ثلاثية المحاور. إنها أداة مرنة وقابلة للتخصيص بدرجة كبيرة، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للمستخدمين الذين يبحثون عن تحكم أكبر في عملية إنشاء التعليمات البرمجية. بالإضافة إلى ذلك، فهو متكامل تمامًا مع LinuxCNC، الذي ذكرته سابقًا. علاوة على ذلك، فهو يتميز بما يلي:
- توليد كود G: يمكن لـ PyCAM إنشاء رمز G من نماذج ثلاثية الأبعاد بتنسيق STL أو نماذج ثنائية الأبعاد بتنسيق DXF أو SVG.
- استراتيجيات التصنيع: يقدم مجموعة واسعة من إستراتيجيات التصنيع، مثل التخشين والتشطيب والحفر والنقش، لتناسب أنواع الوظائف المختلفة.
- التخصيص- كونه مفتوح المصدر، PyCAM قابل للتخصيص بدرجة كبيرة. يمكنك تعديل الكود المصدري أو إنشاء نصوص برمجية مخصصة لتناسب احتياجاتك الخاصة.
- المنصات المدعومة- تعمل على منصات متعددة، بما في ذلك Linux وWindows وmacOS، نظرًا لأن Python هي لغة مترجمة، ولا تحتاج إلا إلى مترجم واحد حتى تعمل على أي نظام.