Kein G-Code-Programm kann alle knechten

Mit sehr wenigen Ausnahmen sind M-Anweisungen praktisch nicht normiert. Doch das ist nicht der einzige Grund dafür, dass vollständige G-Code-Programme zwischen Maschinen kaum ausgetauscht werden können. Das gilt sogar schon bei einem Werkzeugwechsel, zum Beispiel, wenn wir bei unserem Plotter den Stift mit einer Malbreite von 0,5 Millimetern gegen einen Filzstift mit einer 2 Millimeter dicken Spitze austauschen.

Zur Erinnerung: G-Code gibt exakt die Arbeitsschritte für die Maschine vor, die Maschine selbst hat keinerlei Vorstellung, was wir eigentlich erreichen wollen. Wollen wir mit unserem dünnen 0,5-Millimeter-Stift eine 1 Zentimeter lange und 2 Millimeter dicke Linie zeichnen, benötigen wir vier einzelne Striche direkt übereinander, je 0,5 Millimeter versetzt, mit dem dickeren Filzstift hingegen nur eine Linie. Deswegen müssen wir unterschiedlichen G-Code verwenden, das ist keine reine Optimierungsfrage. Wird der G-Code für den dünnen Stift mit dem dicken Stift angewendet, wird die vierte und letzte Linie mit 1,5 Millimeter Versatz gezeichnet, da der Stift aber dicker ist, wird auch die gezeichnete Linie deutlich dicker als beabsichtigt.

  • Unser Eigenbau-Plotter zeichnet mit einem gewöhnlichen Kugelschreiber. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Beim Baumaterial bedienten wir uns verschiedener Quellen. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Die Steuerung erfolgte mit Hilfe des Bam&Dice Due Kit. (Foto: Martin Wolf/Golem.de)
  • Die Programmierung der Firmware kann über die Arduino IDE erfolgen. (Foto: Alexander Merz/Golem.de)
  • Mit Hilfe von Inkscape konvertierten wir Bitmap-Bilder in Vektorgrafiken, ... (Foto: Alexander Merz/Golem.de)
  • ... aus denen wir mit einem angepassten Plugin den G-Code erzeugten. (Foto: Alexander Merz/Golem.de)
Mit Hilfe von Inkscape konvertierten wir Bitmap-Bilder in Vektorgrafiken, ... (Foto: Alexander Merz/Golem.de)

Noch deutlicher wird das beim Vergleich von Fräsmaschinen und 3D-Druckern. Soll ein Würfel erzeugt werden, tragen Fräsen das Material um den zu erzeugenden Körper ab. Ein 3D-Drucker hingegen trägt das Material des Würfels selbst Schicht für Schicht auf. Die erforderlichen Anweisungen allein zum Bewegen des jeweiligen Werkzeugs unterscheiden sich grundlegend.

Ein einzelnes Programm gibt es nicht

Grundsätzlich gilt also, dass bei der Erzeugung von G-Code die Arbeitsmethode, die jeweiligen Eigenheiten der Maschine und des Werkzeugs zu beachten sind. Deshalb sind ausgefeilte Programme zum Erzeugen von G-Code üblicherweise spezifisch für eine Arbeitsmethode und benötigen eine ganze Reihe von Angaben über den jeweiligen Maschinentyp und die Werkzeugeigenschaften.

Nichtsdestotrotz, in Grenzen ist G-Code für ähnlich funktionierende Maschinen durchaus konvertierbar. Der Unterschied zwischen unserem Plotter und einem Lasergravierer besteht in erster Linie im Aktivieren und Deaktivieren des Stiftes versus des Lasers. Das werden wir später ausnutzen.

Konvertierung per Inkscape

Von Hand G-Code zu schreiben ist möglich, sobald es aber über einfache geometrische Figuren hinausgeht, wird es aufwendig. Hier brauchen wir Hilfe. Unter Hobbyenthusiasten hat sich mittlerweile Inkscape als beliebtes Programm für 2- und 2,5-dimensionale CAD-Konstruktionen erwiesen. Das offene und erweiterbare Vektorgrafikprogramm kann in der aktuellen Version sogar direkt G-Code ausgeben. Leider ist die G-Code-Erweiterung tatsächlich zu professionell: Sie geht davon aus, dass das Werkzeug, beziehungsweise das Werkstück, über alle drei Achsen gesteuert werden kann. Die für unsere Maschine notwendige Ansteuerung eines Servos statt der Z-Achse lässt sich damit nicht konfigurieren.

Also machen wir uns auf die Suche nach alternativen Plugins oder Programmen - und sind überrascht. Für 3D-Drucker, Lasercutter, Fräs- und Graviermaschinen gibt es durchaus eine überraschend große Softwarebasis, für vermeintlich simple, selbst gebaute Plotter ist die Basis hingegen bemerkenswert dünn.

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 Mit G-Code von A nach BMit Laser statt Stift 
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derdiedas 05. Okt 2015

Es geht darum die Leute "anzufixen". Billigste Lösung ist Estlcam + Arduino...

jochenh 02. Okt 2015

Geht bei www.rapidfacture.com. Auch Einzelteile und Sonderanfertigungen.

am (golem.de) 02. Okt 2015

Sämtliche existierenden offenen Firmware-Programm gehen davon aus, dass die Z-Achse über...

Moe479 02. Okt 2015

die technik selbst ist garnicht so ultra kompliziert, finde ich, nur als hobbybastlerei...



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