Гравировка печатных плат на ЧПУ фрезерном станке. Работа в FlatCam. Полигоны. Вырезы.

Гравировка печатных плат на ЧПУ фрезерном станке. Работа FlatCam. Полигоны. Вырезы.

Первичное описание работы в FlatCam уже было. Так как интерфейс у нихера неинтуитивный, то опишу еще парочку моментов которые пригождаются в работе. Это снос полигонов и вырезы в плате.

▌Удаление полигонов
Иногда недостаточно сделать изолирующую обрезку контуров, а нужно сносить с платы целые полигоны. Например, в высоковольтной части. Или под радиопередающей частью, чтобы медь не экранировала.

Как вот на этой плате. Как же это сделать? Ну, во первых, нам нужен инструмент. Можно сделать это торцевой фрезой, я же предпочитаю все тот же штихель, только шириной в 1мм. Фрезу жалко на эту работу тратить.

Можно, наверное, и сломаный или стертый 0.1 переточить.

Осталось только сделать обработку под этот инструмент. Открываем FlatCam и грузим в него наш гербер.

крупнее

Выбираем его и на вкладке формирования обработок создаем обработку Non Copper Region. Параметр Boundary Margin показывает какой делать отступ от границ дорожек. А галочка Round Corner спрашивает скруглять ли углы у получившихся контуров. В принципе, разницы нет. У нас фреза все равно имеет довольно большой диаметр 1мм и углы в любом случае будут скругленными.

крупнее

Жмем Generate Geometry и получаем новый объект:

крупнее

Он содержит контура всех не проводящих участков. Если поглядеть, то видно, что в него вошли все места без меди. Осталось в этот контур вписать обработку. Выделяем этот обьект и идем на вкладку Selected.

крупнее

Нас тут в первую очередь интересует метод Paint Area:
В Tool dia надо вписать диаметр нашей фрезы, которой мы будем соскабливать ненужные полигоны. У меня там будет 1мм. В параметр Overlap вписываем перекрытие между проходами. В принципе, указанных на скриншоте 15% вполне хватает. Margin отвечает за отступ от краев нашего полигона. В данном случае отступ, если был, мы указали еще на предыдущем шаге. Осталось определиться с методом обдирки. Standard подразумевает хождение фрезы сужающимися контурами, повторяющими контур полигона. А Seed-based это обработка правильными окружностями.

крупнее

Жмем Generate и нам предлагают кликнуть в нужную область, чтобы указать где надо сделать обработку. Кликаем и получаем траекторию обдирки:

крупнее

Остается только выбрать этот слой и указать уже непосредственные параметры обработки. Глубину фрезеровани я Cut Z (обычно -0.1мм) высоту безопасного перемещения фрезы Travel Z (около 1-2мм), Скорость подачи Feed Rate (я ставлю 300мм в минуту) и снова диаметр фрезы Tool dia.

Обратите внимание, что тут есть еще параметр множественной глубины. Multi Depth с указанием глубины прохода. Т.е. вы можете, например, не просто сносить полигоны, а вырезать углубления в текстолите, например, чтобы разместить какой-нибудь компонент. Да хоть насквозь! Достаточно только под ним указать область и задать контур.

крупнее

Жмем кнопку Generate и получаем уже готовую обработку, которую теперь надо экспортировать в Gcode. Выбираем ее и жмем там кнопку Export Gcode.

крупнее

Можно теперь в NC Corrector поглядеть на результат. Я там иногда подчищаю еще мелкие островки всякие, которые образуются если ткнуть в более сложный контур.

Вот это уже можно можно загонять в Gcode Riper на правку плоскости, как я указывал в инструментальной части, и фрезеровать.

▌Вырезы

Иногда в плате приходится делать вырезы. Например для установки каких-либо корпусных или крепежных изделий. Некоторые детали требуют вырезку под свои выступающие части. Лучше всего все эти вырезы сделать в отдельном гербер файле, не мешать их в файл контура (т.к. контур все равно будет обработан автоматическим скриптом о котором я писал ранее, а вырезы там будут мешать). Их лучше обработать вручную. Чтобы получить именно тот результат, который нам нужен.

Вот, например, такая вот платка.

крупнее

На ней есть вырез под разъем, который для уменьшения высоты утапливается в плату. А также я, для примера, нарисовал разделительный вырез. Такой вы можете видеть в высоковольтных платах между контактами. Чтобы по поверхности платы не прошило если что. Да, сразу настоятельно рекомендую вырез делать не линией, а конкретно рисовать его контуром. Тем самым в гербер файле будет полная информация о самом вырезе, а не только его траектория. Если для поточного производства надо будет оптимизировать каждую мелочь, то проще его поправить вручную. А для штучных вещей лучше сразу все указать и не париться. Заодно точно не срежете лишнего. Т.к. фреза пойдет по контуру выреза, а не по его центру. Также обратите внимание, что контур отличается цветом, т.е. он идет на отдельном слое (Mill). На него будет отдельный гербер файл.

Выгружаем гербера и суем их в flatcam. Дорожки можно обработать скриптом, а потом вручную сделать и Mill слой с конутрами. Я покажу действия только для Mill слоя.

крупнее

Слой с дорожками только для справки и наглядности. Он тут не особо нужен.

Теперь смотрим что тут у нас. Итак, у нас есть гербер с контурами вырезов. Надо под него запилить траекторию реза. Резать будем 1мм фрезой кукурузой. Можно конечно командой

interiors mill.gbr -outname int

Получить геометрию int, проходящую точно по внутреннему контуру наших отверстий:

крупнее

И из нее сделать обработку фрезой. Но проблема в том, что она не учтет диаметр фрезы и у нас получится ,что центр фрезы пройдет по этой линии и срежет +/- 0.5мм вокруг нее. Надо как то сделать смещение внутрь контура на размер инструмента. Проще всего это сделать через операцию isolate. А почему нет? Она же нам даст как раз нужные контура. Вписываем в нее наш диаметр инструмента

крупнее

И вуаля!

крупнее

Только в изоляции у нас два контура, внешний и наружний. А нам нужен только один. Да не проблема вообще, намажем на него interriors и получим обводку внутреннего контура.

interiors mill.gbr_iso -outname int

крупнее

Все, теперь лишний обьект mill.gbr_iso можно удалить, мавр сделал свое дело. Мавр нЭнужен! Ну, а с контуром мы уже знаем что делать:

крупнее

Создаем под него обрезку с нашим инструментом.

крупнее

Фреза пройдет точно по контурам. И экспортируем ее в gcode.

В принципе, а что мешает вмазать в тот же скрипт из прошлой статьи? Да ничего не мешает. Добавить туда секцию обработки гербера Mill с последовательностью команд isolate interriors cncjob write_gcode и в тот же один клик обрабатывать еще и фрезеровки разные. Главное только вначале указать еще и диаметр фрезы которой все это будет делаться. А если гербера этого не будет, то ничего страшного, он просто надает ошибок которые ничему не помешают.

Но, оставляю это на домашнее задание 🙂