Ein praktischer Verschachtelungsworkflow in FreeCAD. Behalten Sie Ihre ursprüngliche Geometrie bei, ordnen Sie Ihren Bestand und prüfen Sie ein Ergebnis, das Sie verstehen können.
Schließen Sie FreeCAD. Laden Sie die Quell-ZIP-Datei herunter und extrahieren Sie sie. Platzieren Sie die Workbench-Dateien in einem Ordner mit dem Namen 1stNesting, wobei sich InitGui.py direkt darin befindet.
Behalten Sie beim Aktualisieren eine Kopie der vorhandenen Jobdateien und Ergebnisse.
Vermeiden Sie einen zusätzlichen verschachtelten Archivordner.
02
Legen Sie es im Mod-Verzeichnis von FreeCAD ab
Verwenden Sie auf Windows C:\Users\YOUR_USER_NAME\AppData\Roaming\FreeCAD\Mod. Verwenden Sie auf Linux und macOS den Mod-Ordner im Benutzerdatenverzeichnis von FreeCAD. Führen Sie App.getUserAppDataDir() in der Python-Konsole von FreeCAD aus, um dieses Verzeichnis zu finden.
Alternativ können Sie FreeCAD öffnen und Tools → Addon Manager wählen. Klicken Sie im Fenster Addon Manager auf das Zahnradsymbol und wählen Sie Open Addons Folder. Dadurch wird das Add-On-Verzeichnis von FreeCAD geöffnet. Schließen Sie FreeCAD und platzieren Sie dann den Ordner 1stNesting dort, mit InitGui.py direkt darin.
Der Workbench-Ordner muss für Jobs, Protokolle und Ergebnisse beschreibbar sein.
Das Repository heißt 1st-Nesting; Verwenden Sie 1stNesting als Namen des Installationsordners.
1. Wählen Sie in FreeCAD Tools → Addon Manager.2. Klicken Sie auf das Zahnradsymbol → Open Addons Folder.
03
FreeCAD neu starten und 1st Nesting auswählen
Starten Sie FreeCAD neu und wählen Sie 1st Nesting in der Workbench-Auswahl aus. Nehmen Sie das Erstnutzungsangebot an, um die CLI-Nesting-Engine für Ihr System herunterzuladen. Öffnen Sie dann das Nesting Tool über die Workbench-Symbolleiste oder das Menü.
Für die normale Workbench-Nutzung ist keine separate Python-Installation erforderlich.
Engine-Releases unterstützen Windows x64, Linux x64/ARM64 und macOS Universal 2; Für Windows wurden vollständige Workbench-Tests durchgeführt.
WAS SIE TUN KÖNNEN
Alles, was Ihr Layout braucht.
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Ihre wahre Geometrie
Fügen Sie FreeCAD-Volumenkörper hinzu, einschließlich STEP-Modellen, die in FreeCAD geöffnet wurden, oder importieren Sie DXF- und SVG-Umrisse. Gekrümmte und konkave Umfänge bleiben erhalten und werden nicht durch Begrenzungsrahmen ersetzt.
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Bleche und wiederverwendbare Reststücke
Verwenden Sie rechteckige Platten oder unregelmäßiges DXF-Material. Legen Sie Materialmengen, Kantenränder, Bruchteileabstände und zulässige Drehungen fest.
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Textur, die zusammenbleibt
Ordnen Sie transparente Teilkonturen im Match-Textur-Editor an. Durch Fangen, Kollisionsprüfungen und Mindestabstände können Sie die Beziehung zwischen benachbarten Teilen bewahren.
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Ein Ergebnis, das Sie begutachten können
Führen Sie eine schnelle erste Lösung oder eine kontinuierliche Suche durch. Überprüfen Sie die rekonstruierte Geometrie in FreeCAD und exportieren Sie einen farbigen SVG-Bericht mit Teilelegenden und Blattnutzung.
DER WORKFLOW, SCHRITT FÜR SCHRITT
Ihr erstes Verschachtelungsprojekt.
Befolgen Sie die vertikalen Blöcke vom Hinzufügen von Teilen bis zum Exportieren des Ergebnisses. Diese Screenshots zeigen die echte FreeCAD-Workbench; Einige frühere Aufnahmen verwenden den vorherigen Namen.
18 Schritte
01
Fügen Sie die Teile FreeCAD und STEP hinzu
Öffnen Sie Ihr Modell oder Ihre STEP-Datei in FreeCAD. Wählen Sie die Körper oder Volumenkörper im Modellbaum oder in der 3D-Ansicht aus. Verwenden Sie die Strg-Taste, um mehrere Objekte auszuwählen. Öffnen Sie das Verschachtelungstool und klicken Sie auf „Auswahl hinzufügen“. Ausgewählte Quellobjekte werden möglicherweise automatisch hinzugefügt, wenn das Tool geöffnet wird.
Arbeitskopien erscheinen in Nesting_Preview. Überprüfen Sie die nach oben gerichtete Seite, insbesondere wenn nur auf einer Seite Bohrungen oder Rillen vorhanden sind.
Die Quellgeometrie bleibt von der Verschachtelungsvorschau getrennt.
Überprüfen Sie, ob alle erforderlichen Teile in der Tabelle aufgeführt sind.
01 / Fügen Sie die Teile FreeCAD und STEP hinzu Bild ansehen ⤢
02
Importieren Sie die Konturen DXF und SVG
Verwenden Sie Import DXF… oder Import SVG…, um Teileprofile zu laden. Der DXF-Import kann mehrere Dateien in einem Vorgang akzeptieren. Überprüfen Sie nach dem Import die Vorschau und überprüfen Sie die Innenkonturen und den Maßstab.
Für einen DXF, der einen Bestand und nicht ein Teil darstellt, verwenden Sie später im Workflow die Schaltfläche „Material hinzufügen“.
Verwenden Sie geschlossene, korrekt skalierte Umrisse.
Überprüfen Sie importierte Mengen, bevor Sie einen Job ausführen.
02 / Importieren Sie die Konturen DXF und SVG Bild ansehen ⤢
03
Sehen Sie sich die Teiletabelle an
Die Zeilennummer identifiziert jedes Teil oder jede gespeicherte Texturgruppe. Klicken Sie auf eine Zeile, um deren Vorschaugeometrie auszuwählen. Doppelklicken Sie auf „Menge“, um eine positive ganze Zahl einzugeben, und doppelklicken Sie auf „Rotationen“, um die zulässigen Winkel zu bearbeiten.
Verwenden Sie „Auswahl entfernen“, um unerwünschte Zeilen zu entfernen. Die Zeilenauswahl unterscheidet sich vom Kontrollkästchen „Für Drehung auswählen“, das Ziele für den Vorbereitungsbefehl „Drehen“ auswählt.
Legen Sie die Anzahl der Kopien für jedes Teil fest.
Überprüfen Sie die Vorschau, wenn Sie die Ausrichtung ändern.
03 / Sehen Sie sich die Teiletabelle an Bild ansehen ⤢
04
Fügen Sie rechteckige Blätter hinzu
Klicken Sie im Materialbereich auf Hinzufügen. Geben Sie die Blattabmessungen und die Anzahl der verfügbaren Blätter ein. Legen Sie den Blattrand und den Teilabstand im Hauptfenster fest.
Wählen Sie eine Materialzeile aus und klicken Sie auf Bearbeiten, um sie zu überarbeiten. Wählen Sie eine Zeile aus und entfernen Sie sie, wenn das Material für diesen Auftrag nicht mehr verfügbar ist.
Abmessungen können in Millimetern oder Zoll angezeigt werden; Jobs verwenden intern Millimeter.
Der Teileabstand kann Hundertstelmillimeter betragen.
04 / Fügen Sie rechteckige Blätter hinzu Bild ansehen ⤢
05
Verwenden Sie unregelmäßige Bestände und Reststücke
Fügen Sie Material mithilfe eines DXF-Umrisses hinzu, wenn das verfügbare Material nicht rechteckig ist. Überprüfen Sie die Kontur, die verfügbare Menge, die Faserrichtung und die ausgeschlossenen Innenbereiche.
Mit der Aktion „Bearbeiten“ können Sie einen importierten Umriss vor dem Verschachteln überprüfen oder ändern.
Behandeln Sie einen Rest als Material und nicht als ein zu platzierendes Teil.
Überprüfen Sie Löcher oder ausgeschlossene Bereiche, bevor Sie den Job ausführen.
05 / Verwenden Sie unregelmäßige Bestände und Reststücke Bild ansehen ⤢
06
Bereiten Sie die Teileausrichtung vor
Wählen Sie die Teile mit „Für Drehung auswählen“ aus, wählen Sie X oder Y als horizontale Drehachse, wählen Sie den Winkel und drücken Sie „Drehen“. Diese Vorbereitungsdrehungen ändern, welche Seite nach oben zeigt; Sie unterscheiden sich von den zulässigen Verschachtelungswinkeln in der Spalte „Rotationen“.
180° – Umdrehen: Drehen Sie ein 3D-Teil um, wenn Sie auf der gegenüberliegenden Seite Löcher bohren oder Taschen fräsen möchten. Überprüfen Sie, ob die vorgesehene Bearbeitungsfläche jetzt nach oben zeigt.
90° – Korrigieren Sie die nach oben gerichtete Seite: 1stNesting richtet zunächst die größte Seite nach oben aus. Einige Teile haben eine Seitenfläche, die größer ist als die vorgesehene Oberseite. Drehen Sie ein solches Teil um 90° um die entsprechende X- oder Y-Achse, um die beabsichtigte Seite nach oben zu platzieren, und überprüfen Sie dann die Vorschau.
Verwenden Sie 180°, um die Bearbeitung auf der gegenüberliegenden Seite freizulegen.
Verwenden Sie 90°, um ein Teil zu korrigieren, das an einer größeren Seitenfläche ausgerichtet war.
Vorbereitungsrotationen ändern nicht die zulässigen Verschachtelungswinkel in der Ebene.
06 / Bereiten Sie die Teileausrichtung vor Bild ansehen ⤢Abbildung zum Vergleich einer 180-Grad-Umdrehung und einer 90-Grad-Änderung der nach oben gerichteten Teilseite
07
Wählen Sie die zulässigen Verschachtelungsrotationen aus
Bearbeiten Sie den Rotationswert für ein Teil, um zu steuern, welche Ausrichtungen in der Ebene die Verschachtelungs-Engine verwenden darf. Zu den Standardoptionen gehören eine einzelne Ausrichtung, vier Vierteldrehungsausrichtungen, 45°-Schritte und eine benutzerdefinierte Liste wie [0, 180].
Beschränken Sie Drehungen, wenn die Körnung oder eine andere Richtungsbeschränkung wichtig ist.
Zulässige Rotationen sind Motorbeschränkungen.
Sie ersetzen nicht den 3D-Vorbereitungsbefehl „Drehen“.
07 / Wählen Sie die zulässigen Verschachtelungsrotationen aus Bild ansehen ⤢
08
Legen Sie die Texturrichtung und einen benutzerdefinierten Winkel fest
Aktivieren Sie Texturrichtung und wählen Sie die lokale X- oder Y-Richtung des Teils. Die Vorschau dreht das Teil und seinen Richtungspfeil, sodass der Pfeil horizontal bleibt. Richtungsbeschränkte Teile verwenden [0, 180].
Aktivieren Sie für eine andere Richtung auch „Benutzerdefinierter Winkel“ und verwenden Sie „Benutzerdefinierten Winkel festlegen“. Überprüfen Sie den Vorschaupfeil, nachdem Sie die Auswahl getroffen haben.
Verwenden Sie Korneinschränkungen, wenn die Materialrichtung erhalten bleiben muss.
Gespeicherte Texturgruppen behalten ihre relative Anordnung.
08 / Legen Sie die Texturrichtung und einen benutzerdefinierten Winkel fest Bild ansehen ⤢
09
Markieren Sie nutzbare Löcher
Wählen Sie eine Teilereihe aus und verwenden Sie „Ausgewählte Teillöcher markieren“. Wählen Sie die geeigneten Durchgangslöcher aus, die bei der Verschachtelungsgeometrie berücksichtigt werden sollen. Überprüfen Sie die hervorgehobenen Innenkonturen, bevor Sie fortfahren.
Verwenden Sie für diesen Befehl die Zeilenauswahl.
Überprüfen Sie, ob die ausgewählten Konturen den vorgesehenen Durchgangslöchern entsprechen.
09 / Markieren Sie nutzbare Löcher Bild ansehen ⤢
10
Ordnen Sie eine Texturgruppe an
Wählen Sie die zugehörigen Teile aus und öffnen Sie „Textur anpassen“. Ziehen Sie ihre transparenten Umrisse an die richtige Position. Innenlöcher bleiben sichtbar. Das unsichtbare Raster richtet benachbarte Teile aus, während Kollisionsprüfungen den konfigurierten Mindestabstand wahren.
Wählen Sie ein Teil aus und drücken Sie Drehen, um es um 90° im Uhrzeigersinn zu drehen. Klicken Sie auf Gruppe speichern, wenn das Arrangement fertig ist.
Das unsichtbare Raster ist proportional zum kleinsten Teil und auf ganze Millimeter gerundet.
Teile können sich nicht überlappen oder sich innerhalb des erforderlichen Abstands bewegen.
10 / Ordnen Sie eine Texturgruppe an Bild ansehen ⤢
11
Überprüfen oder entfernen Sie die Übereinstimmung
Eine gespeicherte Gruppe von mit der Textur übereinstimmenden Teilen wird als nummerierte Tabellenzeile angezeigt. Es wird als ein angeordneter Umfang verschachtelt und behält dabei die angezeigten Positionen seiner Mitglieder bei.
Öffnen Sie den Matching-Editor und klicken Sie auf Matching entfernen, um die Teile der ausgewählten Gruppe wieder in die Tabelle freizugeben. Überprüfen Sie die Texturrichtungs- und Rotationsbeschränkungen erneut, wenn Sie die Anordnung ändern.
Gruppen verwenden denselben Verschachtelungsworkflow wie einzelne Teile.
Das Ergebnis rekonstruiert die ursprüngliche Bauteilgeometrie.
11 / Überprüfen oder entfernen Sie die Übereinstimmung Bild ansehen ⤢
12
Wählen Sie Erste oder Kontinuierliche Suche
Wählen Sie „Erste (schnell)“, um nach einer ersten gültigen Lösung anzuhalten. Wählen Sie „Kontinuierlich“, um weiterhin nach Verbesserungen zu suchen. Legen Sie ein Zeitlimit fest, wenn Sie einen begrenzten Lauf wünschen.
Eine fortlaufende Frist von Null bedeutet unbegrenzte Suche. Mit „Abbrechen“ kann eine Ausführung gestoppt werden, während ein bereits veröffentlichtes, gültiges Layout verfügbar bleibt.
Beginnen Sie mit „Zuerst“ (schnell), um die Einrichtung Ihres Jobs zu bestätigen.
Verwenden Sie „Kontinuierlich“, wenn Sie zusätzliche Suchzeit benötigen.
12 / Wählen Sie Erste oder Kontinuierliche Suche Bild ansehen ⤢
13
Wählen Sie CPU- oder optionale GPU-Verarbeitung
Im Hauptfenster werden die Prozessorsteuerungen angezeigt, die für den Verschachtelungsauftrag verwendet werden. CPU-Verarbeitung ist verfügbar; OpenCL GPU-Verarbeitung ist optional. Verwenden Sie GPUs anzeigen, um erkannte Geräte zu überprüfen, bevor Sie eines auswählen.
Die GPU-Verfügbarkeit hängt von einem kompatiblen installierten Treiber und der OpenCL-Unterstützung ab.
Eine GPU ist optional und keine Voraussetzung für die normale Verschachtelung.
Überprüfen Sie erkannte Geräte, anstatt davon auszugehen, dass jede GPU unterstützt wird.
13 / Wählen Sie CPU- oder optionale GPU-Verarbeitung Bild ansehen ⤢
14
Führen Sie die Verschachtelung durch und verfolgen Sie den Fortschritt
Klicken Sie auf „Verschachtelung ausführen“, wenn die Teileliste, das Rohteil, die Abstände, die Ränder und die Rotationsregeln bereit sind. Verfolgen Sie die Fortschrittsanzeige, während die Suchmaschine sucht.
Verwenden Sie „Abbrechen“, wenn Sie den Vorgang beenden möchten. Wenn ein gültiges Ergebnis bereits veröffentlicht wurde, kann es weiterhin zur Einsichtnahme zur Verfügung stehen.
Überprüfen Sie die Mengen und den verfügbaren Lagerbestand, bevor Sie beginnen.
Korrigieren Sie die Geometrie oder Einschränkungen, wenn kein gültiges Layout gefunden wird.
14 / Führen Sie die Verschachtelung durch und verfolgen Sie den Fortschritt Bild ansehen ⤢
15
Überprüfen Sie das FreeCAD-Ergebnis
Das Dokument Nesting_Result öffnet die fertige Anordnung und stellt das Ergebnis dar. Überprüfen Sie die verwendeten Bleche, Teilepositionen, Ausrichtungen und Texturgruppenbeziehungen.
Die Werkbank rekonstruiert die ursprüngliche Geometrie, sodass gekrümmte Kanten und Bearbeitungsdetails weiterhin zur Inspektion zur Verfügung stehen.
Überprüfen Sie das CAD-Ergebnis vor der Fertigung.
Vergleichen Sie die Richtungsteile mit der beabsichtigten Materialkörnung.
15 / Überprüfen Sie das FreeCAD-Ergebnis Bild ansehen ⤢
16
Teile mit Schneidbrücken verbinden
Brücken verbinden benachbarte Teile zu einem zusammenhängenden Umriss. Bei CAM kann dieser Umriss als ein kontinuierlicher Schnitt über mehrere Teile hinweg geschnitten werden, wodurch separate Starts und unnötige Laserkopfrückzüge oder Verfahrbewegungen vermieden werden. Lochschnitte und maschinenspezifische Schnittpfade werden weiterhin in CAM konfiguriert.
Führen Sie die Verschachtelung aus und klicken Sie dann neben „Textur anpassen“ auf „Brücken erstellen“. Wählen Sie das Blatt aus und geben Sie die Brückenbreite in den ausgewählten Einheiten mm oder inch ein. Klicken Sie auf eine Außenkante des ersten Teils und dann auf eine Außenkante des zweiten Teils, um eine Brücke hinzuzufügen. Der Editor prüft, ob die gesamte Brückenbreite kein anderes Teil oder Loch kreuzt.
Verwenden Sie das Mausrad zum Zoomen, ziehen Sie mit der linken Maustaste zum Schwenken und drücken Sie „Alle anpassen“, um das Blatt anzuzeigen. Wählen Sie eine falsche Brücke in der Liste aus und klicken Sie auf „Ausgewählte löschen“. Drücken Sie OK, um Nesting_Bridges zu erstellen. Jede verbundene Gruppe wird zu einem verbundenen 3D-Volumenkörper oder 2D-Schnittprofil, das für den Export nach CAM bereit ist.
Erstellen Sie Brücken, nachdem Sie ein Verschachtelungsergebnis erhalten haben.
Brückenbreiten werden intern in Millimeter umgerechnet.
Ein zusammenhängender Außenumfang kann durchgehend geschnitten werden; Innenlöcher erfordern eigene Schnitte.
16 / Teile mit Schneidbrücken verbinden Bild ansehen ⤢
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Exportieren Sie einen farbigen SVG-Bericht
Klicken Sie auf Verschachtelungsergebnis nach SVG exportieren, nachdem Sie ein Ergebnis erhalten haben. Wählen Sie den Speicherort der Ausgabedatei. Der Bericht verleiht den Teilen individuelle Farben und enthält Legenden, Positionen, Winkel, Flächen, platzierte/nicht platzierte Informationen und Blattauslastung.
Der SVG ist ein Layoutbericht. Erstellen und überprüfen Sie maschinenspezifische Werkzeugwege separat in Ihrem Fertigungsworkflow.
Bewahren Sie den SVG zusammen mit Ihren Arbeitsunterlagen auf.
Verwenden Sie „Export nach DXF“ für CAD/CAM-Konturen.
Generieren und überprüfen Sie maschinenspezifische Werkzeugwege in CAM.
17 / Exportieren Sie einen farbigen SVG-Bericht Bild ansehen ⤢
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Exportieren Sie das Verschachtelungsergebnis nach DXF
Klicken Sie neben der Schaltfläche „SVG-Export“ auf „Nach DXF exportieren“ und wählen Sie einen Dateinamen. Der Exporter verwendet die tatsächlich platzierte CAD-Geometrie und behält Linien, Kreise, Bögen und Splines bei, anstatt sie aus abgetasteten verschachtelten Polygonen neu zu erstellen. FreeCAD-Teile und importierte STEP-, DXF- und SVG-Geometrien verwenden denselben Export-Workflow.
Lassen Sie Nesting_Result aktiv, um die Verschachtelungsanordnung zu exportieren. Um verbundene Teile zu exportieren, lassen Sie Nesting_Bridges aktiv. Jedes Teil oder jede verbundene Brückengruppe verfügt über eine eigene Blatt-/Teilebene, und mehrere Blätter behalten ihre angezeigten Positionen. Die Datei verwendet Millimeter, auch wenn die Benutzeroberfläche Zoll anzeigt.
Die DXF ist eine 2D-Draufsichtzeichnung mit sichtbaren Löchern und Bearbeitungsdetails. Öffnen Sie es in Ihrem Programm CAD/CAM und wählen Sie die gewünschten Schneid- oder Fräskonturen aus. Bestandsränder, Beschriftungen und nicht platzierte Teile werden nicht exportiert.
Exportieren Sie SVG für einen Bericht mit farbigem Layout. Exportieren Sie DXF für CAD/CAM-Konturen.
Überprüfen Sie die DXF-Einheiten in der empfangenden Anwendung als Millimeter.
Überprüfen Sie die ausgewählten Konturen, bevor Sie maschinenspezifische Werkzeugwege generieren.
Keine passenden Schritte. Versuchen Sie es mit einem anderen Wort.