Mit dem passenden Export-Plugin versorgen Sie Plotter, Laser-Cutter und CNC-Fräsen direkt aus Inkscape heraus mit Gcode.
Der Bau von Maschinen für den Hobbybereich erlebt in den letzten Jahren eine Hochkonjunktur. Die Veröffentlichung des Quellcodes für RepRap-3D-Drucker zum Selbstbau und die Verfügbarkeit von elektronischen Komponenten wie Arduino zählen zu den Ursachen für den Boom. Maschinenbau als Hobby findet immer mehr Anhänger.
Dabei bleibt es nicht bei 3D-Druckern: Mittlerweile gibt es selbst entworfene CNC-Fräsen, Plotter, Laser-Engraver, Plasma-Cutter und vieles mehr. Sie brauchen diese Maschinen nicht selbst zu entwerfen oder zu bauen, denn es gibt sie relativ günstig als Bausatz oder bereits fertig montiert. All diese Maschinen haben eines gemeinsam: Ein Rechner steuert sie. Computer Aided Manufacturing (CAM), in der Industrie schon seit Langem verbreitet, findet nun auch im heimischen Wohnzimmer statt.
Die am weitesten verbreitete Methode zum Steuern von Maschinen ist die G Programming Language, kurz auch Gcode genannt. Diese Sprache wurde bereits in den 1950er-Jahren am MIT entwickelt, und seitdem haben verschiedene Organisationen Abarten dieser Programmiersprache veröffentlicht. In Deutschland ist sie zum Beispiel als DIN 66025 genormt.
Der Name Gcode stammt daher, dass viele Anweisungen mit dem Buchstaben G beginnen. Solche Kommandos übermitteln Anweisungen für Bewegungen an die Maschine. Die Befehle der Sprache reichen aber im wahrsten Sinn des Wortes von A (absolut oder Inkrementposition um die X-Achse, Drehen um X) bis Z (absolut oder Inkrementieren in Richtung der Z-Achse). Recht häufig beginnen Anweisungen auch mit M wie Miscellaneous, mit denen Sie zusätzliche Befehle wie etwa das Ein- und Ausschalten der Kühlmitteleinspeisung an die Maschine übermitteln.
Das Beispiel aus Listing 1 dient dazu, ein Quadrat zu fräsen, wobei es die Frästiefe und -richtung sowie die Koordinaten übermittelt. Wie Sie sehen, lässt sich Gcode prinzipiell mit jedem Texteditor schreiben; in der Praxis wird das allerdings schnell unübersichtlich.
Listing 1
% G00 X0 Y0 F70 G01 Z-1 F50 G01 X0 Y20 F50 G02 X20 Y0 J-20 G01 X0 Y0 G00 Z0 F70 M30 %
Für alle, die einen 3D-Drucker steuern wollen, stellt das allerdings kein größeres Problem dar, das sogenannte Slicer-Programm übernimmt den Part der Gcode-Erstellung. Dabei ist es egal, welchen Slicer Sie verwenden. Die meisten zeigen den Gcode direkt in einem Fenster an (Abbildung 1).
Abbildung 1: Ein dreidimensionales Objekt in einem Slicer (hier Kisslicer). Im Programmfenster unten rechts sehen Sie den Gcode für eine Ebene des Objekts.
Wollen Sie eine andere Maschine ansteuern, besteht die Möglichkeit, ein CAD-Programm wie LibreCAD oder FreeCAD zu nutzen. Einige der freien Programme beherrschen Gcode, einige andere schreiben stattdessen DXF- oder SVG-Dateien, die Sie dann bei Bedarf konvertieren. Dafür gibt es Tools wie Svg2gcode [1] oder Dxf2gcode [2].
Nun stellt sich die Frage, ob für zweidimensionale beziehungsweise 2,5-dimensionale Objekte wie Gravuren oder Muster für einen Schneidplotter der Griff zum CAD-Programm lohnt. Diese Anwendungen sind eher schwer zu erlernen und kompliziert zu bedienen – wäre da ein Grafikprogramm nicht einfacher zu handhaben?
Da mit Svg2gcode ein Parser für SVG vorliegt, drängt sich der Einsatz von Inkscape förmlich auf. Das Programm verfügt seit der Version 0.91 standardmäßig über eine Erweiterung zur Erzeugen von Gcode. Aber wo Licht ist, gibt es bekanntlich auch Schatten: Die russischen Entwickler, die die Gcode-Komponente von Inkscape betreuen, glauben offenbar, dass Einträge in einem Forum als Dokumentation ausreichen. Wer mit diesem Plugin nicht zum Ziel kommt, kann aber immer noch einen anderen Weg ausprobieren (siehe Kasten “Alternativen”).
Alternativen
Neben der im Text beschriebenen Gcode-Komponente gibt es andere Erweiterungen zum Erzeugen von Gcode in Inkscape, etwa GcodePlot [4]. Aber auch verschiedene Hardware-Hersteller haben die Möglichkeit entdeckt, mit Inkscape und einem Plugin den Kunden kostengünstig ein Programm zum Designen bereitzustellen. Beispiele dafür sind das Unicorn-Plugin [5] von MakerBot, die Erweiterung von JTech Photonics [6] für deren Laser-Cutter oder das Plugin von Endurance Laser [7] mit Support für deren Produkt. Auch Scorchworks bietet eine Inkscape-Erweiterung für Laser-Cutter [8] an.
Wer keinerlei Wissen über Gcode mitbringt, tut sich vermutlich schwer damit, einen Einstieg in die offizielle Gcode-Komponente zu finden, zumal die Übersetzung des Plugins unvollständig ist. Auch der Einsatz gestaltet sich nicht einfach: Die Entwickler haben verschiedene Funktionen in eine Oberfläche gepackt. Je nachdem, welcher Reiter aktiv ist, führt das Programm verschiedene Änderungen aus.
Sehr unintuitiv erscheint dabei, dass nahezu jede Funktion über einen separaten Reiter für die Einstellungen verfügt. Zudem müssen Sie die Settings zwingend anpassen, da sie als Speicherpfad lediglich /home/ vorgeben und Sie daher Ihren Nutzernamen noch ergänzen müssen.
Der erste Schritt zu Gcode hat jedoch wenig mit der Erweiterung zu tun. Als Erstes setzen Sie die Parameter für das Dokument auf die Größe der Bearbeitungsfläche der entsprechenden Maschine. Danach definieren Sie die Orientierungspunkte über Erweiterungen | Gcode-Werkzeuge | Orientierungspunkte.
Dann passen Sie die Werkzeugbibliothek an. Tatsächlich handelt es sich dabei keineswegs um eine echte Bibliothek, sondern nur um eine Vorauswahl der Werkzeugtypen. Öffnen Sie Erweiterungen | Gcode-Werkzeuge | Werkzeugbibliothek und wählen Sie das entsprechende Werkzeug aus. Das fügt dem Dokument eine graue Fläche mit den passenden Einstellungen hinzu (Abbildung 2). Die Parameter bearbeiten Sie bei Bedarf mit dem Textwerkzeug; vorerst belassen Sie aber alles bei den Vorgaben.
