Softwares que trabalham com máquinas CNC fazem a ponte entre seu modelo e o mundo real. É o que você precisa para integrar seus motores, trilhos, e um modelo 3D. Todos os tipos de fresadoras CNC, e praticamente todos os outros tipos de máquinas CNC, utilizam de softwares para controlar o processo de conversão de um desenho ou modelo em movimento de motores.
Em geral, podemos dividir o processo de usinagem CNC em quatro etapas: primeiro, o modelo é criado, seja por desenhos 2D ou por softwares de modelagem 3D. Depois, o caminho de ferramenta deve ser preparado através de programas de Manufatura Auxiliada por Computador (computer-aided manufacturing, ou CAM). Embora teoricamente você já possa fabricar o modelo com uma máquina CNC nesse momento, é sempre uma boa ideia verificar se o caminho de ferramenta está correto através de simulações. Isso lhe dá a oportunidade de fazer quaisquer ajustes que sejam necessários. Assim que tudo estiver verificado e for hora de cortar a peça, você vai precisar de um software de controle que diz à máquina CNC o que fazer através de G-code.
Alguns programas permitem que você edite e insira seu próprio G-code, criando toda a matemática e todos os sinais de pulsos de passo, além de os enviar com precisão cronometrada aos drivers de motores. Outros separam o trabalho, apenas enviando o G-code e deixando o resto dos cálculos para o firmware da máquina (em uma placa separada).
Como você pode ver, usar o software certo é fundamental em todas as etapas do processo. Neste artigo, nós vamos apresentar os melhores softwares para todo o processo de CNC: desde a modelagem até a criação e simulação de G-code, incluindo controle de máquina. Mas antes, vamos dar uma olhada em como organizamos nossa lista.
Nós selecionamos uma variedade de programas, mas garantimos que todos eles cumprem os seguintes requisitos:
Devido à grande variedade de máquinas e aplicações, a forma como o G-code é gerado e interpretado por máquinas CNC pode variar. Por isso, nós vamos organizar os softwares selecionados com base em suas diferentes abordagens. Muitas dessas alternativas oferecem mais do que o especificado em cada categoria, mas elas foram organizadas segundo seus recursos mais significativos.
Dito isto, vamos ver o que temos!
O processo de modelagem é a primeira etapa de qualquer projeto CNC já que você precisa de um modelo para cortar. Você pode usar modelos já existentes ou criar seus próprios. Para CNC, você pode usar tanto modelos 2D como 3D.
Modelos 2D são apenas os desenhos das peças a serem cortadas, sendo uma boa técnica para produzir peças que serão cortadas na mesma altura.Por outro lado, a modelagem 3D oferece vantagens como a pré-visualização da montagem e pode trabalhar com diferentes profundidades de corte. Isso também permite que sejam produzidos modelos mais complexos.
O Autodesk Fusion é um dos programas de modelagem 3D mais populares na área. Seus recursos são extensos: modelagem 2D e 3D, montagem, diversas opções de plug-ins que aumentam ainda mais as possibilidades de modelagem para CNC. Ele também dá suporte ao processo de CAM com uma interface que é bem intuitiva.
Ele está disponível como um programa pago para uso profissional e comercial ou como um programa gratuito para hobistas. Você também pode baixá-lo gratuitamente com uma licença educacional se fizer parte de alguma instituição acadêmica. (A Autodesk, empresa responsável pelo Fusion,alterou os recursos disponíveis na versão gratuita para evitar que seja ele usado para fins comerciais.)
Por ser um programa tão popular, você pode encontrar uma diversidade de tutoriais no YouTube, bem como suporte oficial e não-oficial completos.
Com suporte tanto para modelagem 2D como 3D, o AutoCAD é um programa CAD utilizado profissionalmente para arquitetura, engenharia e design.
Para modelagem 2D, é um dos programas mais completos disponíveis no mercado, com dimensão de linhas, codificação de cores, seções de corte, linhas de centro inteligentes, e guias. No lado 3D, há escaneamento 3D, modelagem sólida, de superfície e virtual. Você pode criar planos de corte e renderização fotorealista.
Além da modelagem, o AutoCAD oferece recursos para construção em larga escala, como criação de orçamento, processo de construção, além de poder converter objetos 2D em 3D. Entretanto, ele não oferece recursos CAM, embora permita a instalação de add-ins de terceiros.
O suporte oficial é excelente e há ainda um subreddit que pode ser útil.
O Mastercam é um software CNC amplamente utilizado e adorado, tanto pela indústria como nos círculos de amadores. Conhecido por sua interface amigável, ele suporta as principais funções essenciais para projetos CNC hobistas e de pequena escala, tais como a modelagem 3D e criação de trajetórias de ferramenta.
Ele também oferece recursos avançados, como simulação e otimização de trajetória. O ponto forte do Mastercam é a sua adaptabilidade a uma variedade de aplicações CNC, incluindo fresamento, torneamento, corte a fio e assim por diante. Ele é compatível com a maioria dos dispositivos de nível de consumidor e pode lidar com máquinas de até 5 eixos, de modo que os usuários podem continuar com o programa à medida que expandem sua oficina.
Para um orçamento do software, você deve entrar em contato com um representante de vendas para determinar o pacote certo para as suas necessidades. Enquanto isso, existe uma versão de demonstração gratuita que você pode experimentar.
O Inkscape é um programa de desenho vetorial gratuito e open-source, embora seja muito popular nas comunidades CNC para modelagem 2D.
Existem basicamente duas formas de se criar desenhos digitais: com rasters (gráfico de bitmaps) ou com vetores. Vetores são, em sua essência, funções matemáticas que informam o ponto inicial e final de uma forma, assim como suas coordenadas no espaço. Por isso, são imagens que não dependem da resolução. Além disso, por serem coordenadas matemáticas, eles podem ser convertidos diretamente em coordenadas de corte, e é por isso que desenho vetorial é uma forma popular de modelagem para CNC.
O Inkscape permite a instalação de plug-ins de terceiros para aumentar sua funcionalidade, com por exemplo, criando G-code diretamente no Inkscape. Ele oferece suporte a formatos de arquivo como ODF, DXF, Sk1, PDF, EPS e Adobe PostScript para exportação (se você preferir fazer o processo CAM em outro programa). No mais, você encontra tutoriais diretamente em seu site para começar a usar o programa.
O SolidWorks é um software de modelagem completo, utilizado por profissionais de engenharia em ambientes industriais. Ele pode ser mais lento devido ao seu extenso escopo, sendo um programa bastante pesado tanto para baixar quanto para usar. Em se tratando de seus recursos, há modelagem 3D, desenho de planta-baixa, montagem, simulação, estudo de movimento e suporte ao processo CAM, apenas para citar alguns.
Sem surpresa, o SolidWorks é um programa pago, mas também há uma opção de acesso gratuito com uma licença acadêmica, se sua instituição de ensino tiver uma, além das assinaturas de estudantes, que são mais acessíveis (USD $60 a $100/ano). As atualizações são automáticas, exceto se você tiver uma licença acadêmica.
Há suporte oficial extenso, bem como inúmeros vídeos oficiais e não-oficiais e um subreddit.
O Aspire da Vectric é um programa CNC cheio de recursos. Ele é fácil de aprender e consegue cumprir as complexas tarefas de criação de peças com uma máquina CNC. Suas inovadoras ferramentas de modelagem 3D, aliadas a um conjunto completo de designs 2D e opções de edição, tornam esse programa uma escolha ideal para iniciantes.
Você pode criar seus próprios projetos e configurá-los para sua máquina CNC. Você também pode importar projetos já existentes e modificá-los. A versão gratuita e ilimitada do Aspire é um bônus especial do Aspire, que inclui vários projetos gratuitos para você aprender a usá-lo antes de se comprometer com uma compra.
No caso de suporte, existem fontes oficiais, um fórum da comunidade, além de diversos vídeos do YouTube da Vectric.
Softwares de simulação CNC são responsáveis pela representação virtual de sua máquina. Eles leem o G-code para prever como será o processo de corte e qual será o resultado final. Isso é importante pois pode-se identificar problemas no G-code, além de verificar formas de otimizá-lo, ajudando você a evitar o desperdício de materiais e tempo em um modelo que pode falhar.
Programas como o SolidWorks e o Fusion360, já mencionados na seção de modelagem, também podem fazer simulações do processo de corte durante o CAM. No entanto, eles não conseguem ler e simular G-code importados ou já prontos. Nesses casos, você vai precisar de um software de simulação separado.
Também vamos falar de alguns softwares para geração de G-code, no caso do programa de design escolhido não conseguir fazê-lo ou se o projeto/modelo já estiver pronto para corte.
O eCam simplifica a geração de G-code e foi projetado para acelerar esse processo para modelos simples. Esse software reúne recursos normalmente vistos em sistemas CAD/CAM de programação conversacional.
O eCam está disponível em uma versão de teste totalmente funcional de 14 dias para que você possa experimentá-lo antes de se comprometer com a compra. Além disso, inusitadamente, esse software é gratuito nos fins de semana para qualquer um, desde que sejam usos não comerciais.
O HeeksCNC da Heeks é um software CAD/CAM para Windows. Com um pequeno valor de cerca de USD $14, você ganha uma fácil instalação de Windows e a promessa de assistência do desenvolvedor caso você precise. Alternativamente, o código-fonte do software está disponível no GitHub, o que significa que você pode modificá-lo para atender aos requisitos da sua configuração.
O HeeksCNC foi construído em cima do HeeksCAD e incorpora o OpenCAMLib e o Area. Ele ajuda a criar o código NC (o G-code que é mais utilizado) para sua fresadora de 3 eixos, além de poder rodar a simulação. O HeeksCNC vem ganhando popularidade como uma opção open-source e com atualizações frequentes; o Heeks2 já está em desenvolvimento.
Note que, para instalar a versão gratuita do HeeksCNC (compilando-o a partir do código-fonte), primeiro você precisa instalar o HeeksCAD, o OpenCASCADE/OCE e o wxWidgets 2.8.
O G-Wizard Editor é um editor e simulador que permite você criar, modificar ou otimizar G-code. Para otimização, o G-Wizard ajuda você com comentários linha por linha que explicam o significado de cada instrução.
Ele também oferece verificação de erros, que não se limita só a erros, verificando também possíveis melhorias no G-code. Mais importante ainda, ele pode simular uma ampla variedade de máquinas e ferramentas de corte.
O CNC Simulator Pro inclui muitos modelos de máquinas para se fazer simulações. Ele não se limita a máquinas CNC XYZ, dando suporte também a tornos, prensas, dentre outras. Além da simulação, ele também possui recursos de modelagem, ferramentas de criação de engrenagens, além de modelagem 2D e 3D.
O CNC Simulator Pro oferece uma diversidade de planos de assinatura tanto para desenvolvimento pessoal quanto para fins acadêmicos. Há um canal oficial no YouTube com tutoriais, assim como um blog, um extenso guia do usuário e uma sessão dedicada a aprendizagem em seu site oficial.
O NC Viewer é um simulador CNC online que não precisa ser instalado. Você pode copiar-colar ou importar um G-code e ele lhe mostra uma simulação do processo de corte para máquinas de coordenadas cartesianas. Ele não mostra nenhuma máquina específica ou o bloco inicial, apenas o caminho de ferramenta do spindle. Por isso, ele não consegue verificar aspectos como limites de trabalho de uma determinada máquina.
Considerando que é baseado em navegador, trata-se de uma boa alternativa para quando você precisa verificar rapidamente um modelo que precisa cortar.
Os softwares ditos transmissores de G-code são programas mais simples do que os outros nessa lista. Sua principal função é enviar o G-code a placas externas que executam o processo de usinagem CNC.
O gSender da Sienci Labs é um software de interface simples baseado em GRBL excelente para usuários domésticos de CNC. Ele foi desenvolvido para funcionar em praticamente qualquer sistema de computação, desde o Mac até Raspberry Pi OS de 32 bits. O requisito mínimo do sistema é de apenas 2 GB de RAM.
A interface do usuário é limpa e intuitiva, mesmo para iniciantes. Ela inclui perfis integrados para dispositivos populares como o LongMill, Shapeoko e CNCs da OpenBuilds. De acordo com a Sienci Labs, as funcionalidades são adequadas para usuários com um nível intermediário de experiência em CNC.
O gSender tem recursos como edição e visualização 3D de G-code, funcionalidade de troca de ferramenta e ferramentas de calibração. Você pode encontrar a documentação open-source completa no GitHub e procurar ajuda no fórum da comunidade Sienci.
A PlanetCNC possui uma alternativa de transmissor de G-code bem desenvolvida que oferece uma solução completa de hardware e software. Ele apresenta uma visão moderna de software CNC, com foco na manipulação de G-code e placas customizadas para realizar o restante. Ele também pode rodar com sua própria placa, desde ela que seja capaz de interpretar G-code.
O PlanetCNC oferece opções de configuração flexíveis e recursos de simulação. Isso, somado ao design intuitivo, o torna um software excepcional.
Dentre suas opções de suporte para usuários, há um fórum ativo com suporte da comunidade, um blog que inclui tutoriais e dicas, e você também pode enviar um e-mail aos desenvolvedores caso encontre outros problemas.
O Universal Gcode Sender (UGS) é simples, open-source, e fácil de usar. Ele foi escrito em Java para oferecer suporte a várias plataformas e funciona bem com configurações customizadas.
O UGS oferece todos os recursos necessários para a maioria dos hobistas, além de uma manipulação de G-code decente. Some isso à sua execução simples e configuração perfeita para um iniciante. Note que você vai precisar de um firmware para sua placa que aceita G-code. Dê uma olhada nas opções abaixo para ter algumas ideias.
Além dos screenshots úteis que o guiam desde o download, configuração e funções principais, o site também inclui um útil guia de solução de problemas.
O ChiliPeppr é um host de G-code baseado em navegador que funciona tão bem quanto qualquer software de controle CNC. É uma plataforma que permite que você construa facilmente um espaço de trabalho para controlar seu hardware.
Ele roda com o TinyG e com o GRBL, e com alguns outros espaços de trabalho já pré-configurados. Configurá-lo com sua máquina CNC é fácil: você só precisa instalar um simples driver que se conecta à máquina através do seu navegador.
Você pode encontrar alguns vídeos do YouTube sobre a configuração de seu próprio espaço de trabalho e há uma comunidade online ativa onde você pode procurar por informações e colocar quaisquer perguntas que possam surgir.
Semelhante ao ChiliPeppr, esse programa controla apenas a máquina, mas faz um ótimo trabalho. Segundo sua própria página do GitHub, o principal destaque do OpenCNCPilot é sua possibilidade de “verificar regiões pré-definidas pelo usuário para distorções, bem como envolver o caminho de ferramenta ao redor da superfície curva.” Isso é útil para fresagem de isolamento de PCBs, onde qualquer empenamento pode levar a quebras ou curtos.
Além disso, não é necessário nenhuma sonda adicional para operar. Isso, juntamente com mapas de altura e nivelamento automático, torna o OpenCNCPilot uma opção bastante capaz. O desenvolvedor responde a perguntas na seção de comentários de seu vídeo de introdução no YouTube.
Esses programas são os softwares que tentam fazer tudo sozinhos. Em outras palavras, são os softwares que recebem o G-code e produzem os sinais de pulsos de passo e direção para os drivers dos motores (geralmente através de uma porta paralela).
O Mach 3 é um programa recheado de recursos frequentemente utilizado por hobistas que precisam de um pacote para controle CNC. Ele é bem popular e foi desenvolvido por bastante tempo. Além de seus múltiplos recursos, a interface gráfica de usuário (GUI) do Mach3 é totalmente customizável.
Os softwares Mach interpretam o G-code no seu computador mas enviam os comandos de nível baixo para a placa externa ao invés de tentar cronometrar os sinais de pulsos eles mesmos. O Mach3 pode ser configurado de várias formas, mas a configuração mais comum só funciona com placas externas compatíveis com ele, como a popular SmoothStepper. Note que, embora o Mach3 possa ser usado como uma solução “all-in-one” semelhante ao LinuxCNC (de que vamos falar ainda), isso não é tão frequente. Isso porque rodá-lo no Windows significa que ele não será executado em tempo real, o que causaria um possível atraso no tempo de sinal de pulso do driver.
Esse software maduro está sendo sucedido por seu irmão mais novo, o Mach4, mas devido ao custo significativamente mais barato do Mach3, seus ótimos recursos e comunidade ativa, ele ainda segue como uma boa escolha para qualquer hobista.
O Mach4 corrige diversos problemas do Mach3. A mais observável é o fato de esta versão ser modular e flexível. Ele não foi desenvolvido para utilizar uma porta paralela, embora existam algumas maneiras de seguir por esse caminho. Esse software CNC oferece uma customização completa devido à sua modularidade e utiliza seu engenhoso núcleo para os cálculos.
Quando se trata de potenciais problemas, a Newfangled Solutions oferece diversas opções para suporte: email e telefone com a equipe de suporte, tutoriais e guias online, bem como vídeos do YouTube.
O OpenBuilds Control é um software de controle para CNC, cortadores a laser, a plasma e a lâminas. Ele possui um design minimalista porém organizado, com uma estética mais agradável e uma interface de usuário mais intuitiva do que o Mach3. Você tem todos os recursos básicos como execução de G-code e definição de coordenadas zero, além de funções especiais como faceamento do material antes do início do processo de corte.
Esse software também faz a integração com o OpenBuilds CAM, um programa baseado em navegador que converte desenhos 2D em G-code. A integração entre esses programas lhe permite enviar o G-code gerado no OpenBuilds CAM diretamente para o OpenBuilds Control. Há também uma biblioteca de modelos pré-existentes para você usar. Confira a página de suporte do OpenBuilds se você tiver dificuldades.
O LinuxCNC é uma solução popular entre os hobistas de CNC. É uma das opções mais antigas e confiáveis que existem. Esse software roda sob um kernel Linux com uma extensão em tempo real (RTAI). Ao instalá-lo desta forma, o LinuxCNC pode gerar os sinais pulsos através de uma porta paralela com bastante precisão.
O LinuxCNC já existe há algum tempo, então outras configurações também se tornaram populares. Por exemplo, o uso de placas Ethernet e Mesa (placas externas) também é possível, e alguns usuários até experimentaram rodar o LinuxCNC em Raspberry Pi. No fim, a escolha de usar uma configuração simples ou detalhada do LinuxCNC é sua.
Notavelmente, o LinuxCNC é open-source e tem uma comunidade muito grande e ativa. Dadas essas duas condições, não é surpresa que esse software seja altamente customizável, especialmente a GUI (interface gráfica de usuário), e ofereça uma variedade de recursos avançados.
O CNCjs é outro transmissor de G-code open-source para fresamento CNC adorado por muitos por causa da sua interface customizável, facilidade de uso e suporte a macros. Ele é executado em um Raspberry Pi ou em um computador com o Node.js instalado para executar JavaScript. Baseado em navegador e compatível com o GRBL, Smoothieware ou TinyG, essa interface é excelente para dispositivos CNC caseiros.
A interface do CNCjs é baseada em widgets, o que lhe permite customizar as ferramentas e as configurações que estarão visíveis para você. Macros adicionais podem ser encontradas no GitHub, fornecendo outras funcionalidades, como apalpadores para 3 eixos e troca de ferramenta.
O Machinekit é uma bifurcação do LinuxCNC focada na modernização desse programa antigo. Eles mudaram algumas coisas internas e melhoraram o suporte para outras formas de controle remoto da GUI (interface gráfica de usuário). No mais, o Machinekit tem imagens disponíveis para placas Beagle, uma linha de computadores de placa única (SBC) populares.
No geral, o Machinekit herda muitos dos melhores recursos do LinuxCNC e está em processo de construção de uma comunidade numerosa. Existem alguns tutoriais disponíveis para ajudá-lo na configuração e recursos promissores em andamento caso você queira apostar no potencial do Machinekit.
Você pode encontrar o que precisa para a configuração no GitHub, com apenas os elementos CNC específicos do Machinekit em vez do pacote todo, pois ele foi arquivado. Mas caso você esteja procurando o pacote completo, você também pode encontrar o guia de como obtê-lo na descrição abaixo dos arquivos para download.
O UCCNC é um software de controle CNC que roda junto com os controladores de movimento da CNCdrive. Os controladores de movimento compatíveis são: UC400ETH, UC300ETH, UC300, UC100 e AXBB-E.
O UCCNC funciona tranquilamente com máquinas com até 6 eixos, e sua linguagem em C# torna esse software completamente modificável e eficiente. Esse programa também vem com um visualizador 3D de trajetória de ferramenta em tempo real, otimizações de tela OpenGL, e alguns módulos CAM básicos que incluem a importação de arquivos DXF. Sem mencionar o editor de tela integrado, que permite que você customize totalmente sua tela.
É importante observar que este software é autorizado através de um controlador de movimento, o que significa que uma licença será executada apenas com um controlador de movimento especifico.
O Easel é um gerador de G-code e uma ferramenta de controle CNC que funciona em todas as principais plataformas. É um programa baseado em navegador no qual você pode criar seus projetos e executar os cortes na sua máquina sem muito esforço.
O Easel é uma ferramenta popular entre amadores e iniciantes devido à sua interface amigável, sua coleção de ferramentas integradas e sua compatibilidade com vários tipos de firmware de CNC.
Existe uma variedade de planos de assinatura Pro que incluem recursos de V-carving, diversos perfis de máquina, e uma biblioteca Pro com mais de 3 milhões de modelos, tudo isso não disponível na sua versão gratuita.
Dito isso, você pode encontrar alguns projetos compartilhados, assim como um ativo fórum da comunidade e diversos artigos para guiá-lo pelo programa e descobrir o que você pode fazer com ele.
O GRBL Candle é um software de controle open-source gratuito para máquinas CNC baseadas em GRBL. O GRBL, do qual vamos falar adiante, é um controle de alto desempenho e baixo custo para fresamento CNC. Ele é baseado em movimento de porta paralela, que se trata de uma técnica de controle utilizada para motores de passo e outras aplicações que exigem movimentos rápidos, precisos e otimizados.
O GRBL Candle oferece pré-visualização e visualização em tempo real do processo de corte que sua máquina faz. Você pode definir coordenadas zero, mover manualmente as coordenadas das máquinas, visualizar as coordenadas atuais, e ainda visualizar e editar o G-code.
Para atualizar o programa, você precisa desinstalar a versão atual e baixar a nova para reinstalar.
Aqui já não estamos mais falando de softwares propriamente ditos, mas, sem um firmware, os seus transmissores de G-code não deverão ser muito úteis. Firmwares são programas geralmente proprietários que acompanham softwares comprados, mas, se você é um hobista, aqui estão duas opções para se começar.
O Marlin deve ser um nome familiar se você já atualizou sua impressora 3D. Ele é um firmware bastante popular para todos os tipos de impressoras e dá suporte a configurações CNC também. Há uma enorme variedade de configurações possíveis, e a instalação é um processo simples. Fique à vontade para conferir nosso guia para iniciantes do Marlin.
Como o Marlin é bastante utilizado, há muito suporte para uma grande variedade de placas. Isso, somado a sua flexibilidade e enorme comunidade, incluindo um canal do Discord, faz do Marlin uma das melhores opções disponíveis para qualquer configuração CNC.
O GRBL é um firmware super simples e open-source para CNCs de 3 eixos. Sim, ele está limitado a apenas 3, e por isso não é adequado para impressoras 3D. Ele foi criado para suprir a necessidade de se ter um sistema que não depende de portas paralelas.
Embora não seja lotado de recursos, o GRBL cumpre o seu trabalho — e muito bem. O software diz gerar resultados muito bons e ser fácil de configurar. A instalação pode ser feita através do Arduino IDE e a configuração é simples. Tudo isso torna o GRBL uma escolha bastante amigável para iniciantes em projetos CNC.
Se você conhece a cena de impressão 3D, mesmo que pouco, é muito provável que você já tenha ouvido falar sobre RepRap. O movimento RepRap é uma iniciativa colaborativa open-source cujo objetivo é projetar máquinas acessíveis de impressão 3D auto-replicáveis e open-source.
Parte desse projeto inclui o software, que, sendo open-source, é de fácil acesso e fácil de ser modificado. Há extensa documentação e vídeos feitos por outras pessoas que já tenham experimentado os recursos e que você pode usar como guia. Ele foi criado originalmente para impressão 3D, mas é possível customizá-lo para CNC assim como o Marlin.
Licença: O texto "Os melhores softwares CNC (15 são gratuitos)", da All3DP, é licenciado pela licença Creative Commons Atribuição 4.0 Internacional (CC BY 4.0)