Como fazer quadros personalizados para router CNC

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Quadro personalizado gratuito para se fazer em uma router CNC.


Neste tutorial ensinaremos passo a passo como fazer do zero um quadro personalizado para poder ser "imprimido" em uma router CNC.

Antes de começar informo que nossa equipe não é expert neste tema, o conteúdo compartilhado aqui foi adquirido na prática com base em tentativa e erro. Portanto pode ser que existe algum método/caminho mais simples do que o apresentado para se alcançar o mesmo objetivo final.

Primeiramente precisamos selecionar as imagens que estarão presentes no quadro. Para isso precisamos definir um tema, para este tutorial vamos escolher o tema de cafeteria.

Para facilitar vamos procurar por uma imagem de uma xícara de café sem muitos detalhes, a busca por uma imagem pode ser feita no site freepik.com ou semelhantes. No freepik vamos pesquisar por "xícara de café" em inglês "coffe cup", dê preferência por termos em inglês para melhorar os resultados de suas buscas.

Em seguida vamos filtrar os resultados por categoria e tipo de licença clicando em "Filters". Em categoria queremos receber resultado apenas de imagens que são do tipo "Vector" ou "Icons", pois estes tipos de imagens são de fácil manipulação. Note que não queremos problemas com o uso indevido de imagens, então queremos resultados de imagens gratuitas apenas.

freepik_filtro.png

Após uma busca encontramos uma imagem excelente para nosso quadro. A licença da imagem encontrada segundo o site para download é a seguinte: "Flaticon License - Gratuito para fins pessoais e comerciais com atribuição."

coffee_license_image.png

Então podemos vender o quadro ou os arquivos que gera o quadro sem problemas, basta atribuir ao autor da imagem. A imagem escolhida é a imagem abaixo:
"Icon made by Freepik from www.flaticon.com/free-icon/coffee-hot-cup_49936"
"Icon made by Freepik from www.flaticon.com/free-icon/coffee-hot-cup_49936"
Portanto baixamos no formato disponível de .png pois queremos mostrar como transformar a imagem em contornos no formato .dfx . Para isso abrimos a imagem com a ajuda do programa "Adobe Illustrator", com a imagem aberta clicamos na imagem (1) para aparecer a seleção depois clicamos em "Janela" (2) > "Traçado da imagem" (3). Uma pequena janela irá abrir, nela em "Exibir" (4) selecione a opção "Resultado de traçados com contornos" e em "Cores" (5) coloque o valor 2, caso não apareça contornos definindo a imagem... vai aumentando os valores com a ajuda da bolinha sob a linha até conseguir gerar um contorno definindo a imagem, não esqueça de marcar a caixinha "Visualizar" para poder visualizar as alterações. Clique sobre a imagem abaixo para ampliar.

adobeillustrator_gerar_tracado.png

Com a imagem contornada, deixe ela selecionada e vamos salvar ela no formato .dfx . Então acesse "Arquivo" > "Exportar" > "Exportar como..." dê um nome para o arquivo, selecione o tipo de arquivo como "Arquivo de intercâmbio AutoCAD (*.DFX)" e clique em "Exportar", logo em seguida uma janela deve abrir então certifique que a imagem está selecionada e marque as opções "Editabilidade máxima e Exportar somente a arte selecionada" para então dar "Ok".

adobeillustrator_export_dfx.png

Agora que temos a imagem contornada vamos utilizar do programa Aspire para criar nosso quadro. Algumas pessoas preferem o programa Artcam, mas particularmente achamos o Aspire mais simples. No Aspire clique em "Arquivo" > "Abrir" e então selecionaremos o arquivo .dfx que criamos.

No Aspire vamos então definir o ambiente de trabalho, as dimensões do quadro. Como ilustra a imagem abaixo em "1" é importante para nós definir a largura (width), altura (height) e profundidade (thickness) na unidade de medida de milímetros.

Portanto,
largura: 230mm
altura: 280mm
profundidade: 9mm

Em "2" vamos definir o ponto inicial de todo o trabalho da máquina CNC, como sabemos que não será "comido" a área central da madeira optamos por deixar o centro como ponto de origem. Mas geralmente as pessoas optam pelo canto inferior esquerdo da madeira como ponto de origem. Certifique de desmarcar a opção "Usar contorno" para evitar problemas.

Em "3" marque a opção "Escalar design c/ trabalho".

Pronto, as outras opções pode deixar como está na imagem abaixo. Dê um "Ok" para salvar sua configuração. Clique sobre a imagem abaixo para ampliar.

aspire_definicoes_do_trabalho.png

Agora vamos ajustar nosso quadro, aperte ctrl+a para selecionar toda a imagem e então use a ferramenta "Mover, Escalar, Rodar seleção" (1) para redimensionar nossa xícara de café, use a tecla shift com seu click do mouse (2) para redimensionar no centro da página.

aspire_redimensionar_imagem.png

Como podem reparar na imagem acima, existe um quadrado envolvendo nossa xícara. Vamos nos livrar dele com a tesoura, clique nela e depois clique em alguma das 4 linhas que traçam o quadrado entorno da nossa xícara.

aspire_aparamento_interativo.png

Antes de continuar, salve o projeto que você está trabalhando... vai que seu computador desliga do nada. Para isso vá em "Arquivo" > "Guardar", dê um nome, escolhe uma pasta e pronto está salvo seu projeto.crv3d

Continuando, vamos criar a área limite para nosso quadro! Para isso clique no ícone de "Desenhar um Rectângulo" (0) e faça um retângulo como se fosse uma margem envolta da página em branco. Para fazer o retângulo, após clicar no ícone de desenhar retângulo aperte no ponto central (1) da página e então certifique que o ponto de inserção (2) está no centro e o valor de x e y (3) está zerado. Depois defina o tamanho do retângulo (4) como 220 mm de largura e 270 mm de altura e por fim salve (5). Confira o procedimento na imagem abaixo:

aspire_moldura_margem.png

Este retângulo que criamos será nossa área de corte, ou seja, será aí que será feito o corte para desprender o quadro da madeira. Portanto, vamos agora criar uma moldura simples para envolver nossa xícara. Basicamente vamos repetir o procedimento de desenhar um quadrado.

aspire_moldura_simples.png

Para finalizar nosso desenho, vamos alinhar-lo ao centro do quadro. Selecione apenas a xícara e aperte no ícone "Alinhar objetos selecionados", em seguida em "Alinhar no material" marque a opção central.

aspire_alinhar_centro.png

Agora chegou a hora de gerar os percursos para uma router CNC! Vamos começar com o percurso mais simples, o de corte. Primeiramente selecione o retângulo que criamos mais externo (o de 220 mm de largura e 270 mm de altura) e então clique em "Percursos" (1) na lateral o canto superior direito e selecione "criar percurso de corte" (a). A imagem abaixo ilustra o procedimento de criação do percurso de corte, clique sobre ela para ampliar.


Observe as numerações/letras da imagem acima. Defina a profundidade (2) em 9.15 mm , sim a profundidade de corte deve passar a profundidade da madeira que definimos para atingir a mesa de sacrifício e efetuar o corte. Depois selecione o tipo de fresa (b) para realizar o corte, escolhemos no caso uma fresa de topo reto de 6 mm (3) e demos um "OK" para salvar. Em seguida configure a quantidade de passagens (c) que a fresa terá de fazer para realizar o corte, no caso iremos fazer 5 passagens (4) de 1.83 mm (5), dê um "OK" (6) para salvar. Em "Usinar vetores.." selecione "Fora/Direita" (7) para realizar o corte por fora do traçado que fizemos. Por fim calcule (8) o percurso configurado.

Você deve se deparar com uma mensagem de aviso que a ferramenta vai furar o material como a imagem abaixo:

aspire_aviso_a_ferramenta_vai_furar_o_material.png

Apenas dê um "OK", já estamos cientes que vai atingir a mesa de sacrifício em 0.15mm .

Logo em seguida você deve cair na aba de modelo 3D para visualizar o corte, ignore essa parte por enquanto e volte para a aba "2D View". Então gere o percurso de preenchimento como ilustra a imagem abaixo:

aspire_percurso_de_preenchimento.png

Como ilustra a imagem acima, clique em "Criar percurso de preenchimento" (1), depois defina a profundidade de debaste (2) em 4mm por exemplo. Depois selecione uma fresa de 90 grau de 12mm (3) para fazer o contorno/entalhe da xícara e depois selecione uma fresa de topo reto de 3mm (4) para fazer o debaste dentro do quadro. Por fim calcule (5) o percurso.

Provavelmente você receberá uma mensagem como a imagem abaixo, informando que vai ignorar vetores abertos e duplicados inadequados, geralmente você pode dar "Ok" e ignorar mas é bom corrigir o problema. Portanto clique em cancelar, pois vamos ter que identificar e corrigir isso primeiro.


aspire_ignorar_vetores_abertos_e_duplicados.png

A mensagem informa que existe 1 vetor aberto, ou seja existe um traçado que não está fechado (não começa e termina no mesmo ponto). No nosso caso ele está na base da xícara... portanto apenas tivemos que dar um zoom para encontrá-lo, selecioná-lo e deletá-lo apertando "del" no teclado já que ele estava duplicando a base da xícara, deletá-lo não fará falta.

Você pode também resolver outros problemas apertando em "Vector Validator" e em seguida em "Search Selected" e por fim "Fix Zero-length Spans". Como ilustra a imagem abaixo:

aspire_vector_validator.png

Agora podemos calcular o percurso de preenchimento conforme configuramos na imagem anterior a imagem acima. Dê um "Ok" para ignorar vetores duplicados. Você deve cair na tela de "Vista 3D", configure então a simulação para você visualizar como será o resultado em sua máquina CNC.

aspire_simulacao.png

Primeiramente selecione um tipo de material (1) para sua simulação, em seguida marque (2) todos os percursos gerados (Preenchimento 1 [Clear], Preenchimento 1, Corte 1) para então clicar em "Simular Percursos Visíveis" (3) e conferir o resultado.

Como pode notar na imagem abaixo, nossa xícara precisa de alguns ajustes como afastar mais a base e fumaça da xícara para evitar aquela união visual. Isso é bastante simples, basta selecionar os vetores que você quer mover e usar a ferramenta de mover. Lembre-se, sempre que alterar algo na imagem calcule novamente os percurso! Não demonstrarei o ajuste pois este tutorial já está enorme para ler.

aspire_simulacao_3d.png

Agora que sua simulação está perfeita, vamos gerar os arquivos G Code para ser utilizado em sua máquina router CNC. Confira a imagem abaixo, clique sobre a imagem para ampliar.

aspire_gerar_gcode.png

Para gerar o gcode, clique em "Guardar percurso" (1). Em seguida selecione em "Toolpaths" (2) um percurso e então em "Pós processador" (3) escolha "G Code (mm) (*.tap)", atenção na escolha do gcode em milímetros, e então clique em "Guardar Percurso(s)" (4). Repita o procedimento com os outros percursos visíveis.

Agora só carregar seus arquivos gcode no programa da sua CNC como Mach3 por exemplo e "imprimir". Vale salientar que ao rodar seus arquivos gcode, rode em ordem. Por exemplo para este quadro primeiro devemos rodar o gcode que realiza debaste (Preenchimento 1 [clear]), depois o gcode que utiliza a fresa de 90graus para realizar o acabamento (Preenchimento 1) e por último o gcode que realiza o corte (Corte 1), também é importante avisar que a peça pode se mover durante a realização do corte final, já que ela se despenderá da madeira, então sugiro cuidado quando estiver executando o gcode de corte.

Se gostou compartilhe com seus amigos pois agora você consegue criar quadros personalizados, tábuas de carnes, chaveiros etc. No site zenziwerken.de você encontra alguns objetos como brinquedos e utensílios de cozinha já modelados para você baixar e gerar percursos e os gcodes.

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