同匠 Studio

CAM、仿真和控制器自己的固件,装在一个程序里。

每一个报警、每一个错误代码、控制器对进给保持的时序,都来自 MC-1 随机带的那份控制器固件。在它周围,Studio 仿真整台机床:电机、主轴、切削、开关和线路;它的 CAM 写出的程序,已经在这个孪生里跑过。

Windows 11(64 位)· Linux x86-64 · Studio 1.2

运行工作区,正在加工:程序和按层的结构、三块仪表、切削数据,以及底部带 F1 急停的机床条。
运行工作区,正在加工:程序和按层的结构、三块仪表、切削数据,以及底部带 F1 急停的机床条。
固件在环

是机床的固件,不是模仿

孪生跑的是同匠的控制器固件——MC-1 控制器上跑的那一份代码——跑在确定性的虚拟时钟上。规划器、步进时序、回零、探测和所有出错路径都是固件自己的。每次运行都能逐位重放,Windows、Linux 结果相同。

  • 说 Grbl 的串口协议:bCNC、CNCjs、gSender、UGS 等发送软件可以像连机床一样连孪生
  • 只有运动时比实时快几十倍到约 100 倍,取决于电脑和它同时在做的事;带材料去除时通常快几倍
  • 同一套 $ 参数同时配置孪生和 MC-1
程序工作区里的检查模式:控制器拒绝了一个支架程序里的三行,按装夹的检查还找出一处快移切进工件。
程序工作区里的检查模式:控制器拒绝了一个支架程序里的三行,按装夹的检查还找出一处快移切进工件。
看见切削

看到的是切出来的,不只是刀路

工件是高度图,每一格都有上表面和下表面,所以槽、型腔和倒扣都会按真实情况切出来。可以按与 CAD 的偏差、进给、切削力、切屑厚度或颤振裕度上色——点工件上任意一处,就跳到切出它的那一行程序。

  • 精度可到 0.01 mm
  • 加工结果导出为 STL 或高度图 PNG
  • 按你给的公差与设计零件比对
步进电机安装板(示例 e01)按它自己的程序在胶带加 MDF 的装夹上切完。
步进电机安装板(示例 e01)按它自己的程序在胶带加 MDF 的装夹上切完。
工作区

六个工作区,一条机床条

准备、CAM、程序、运行、分析、诊断,按一个键就到(Alt+1–6)。底部的机床条始终不动:状态、进度、报警和它的下一步、仿真时钟、机床键和 F1 急停。从演示到研究员五个层级,每一层只显示这一层需要的工作区。

  • 演示只有运行;操作员加准备和程序;技师加诊断
  • 工程师加 CAM 和分析;研究员另有“模型与数据”卡片
  • 浅色的“工作室”外观,或给车间用的深色车间模式:大号坐标和按键
  • 分区之间可以拖动改大小;三维视图跟着屏幕自己的刷新率出帧
车间模式:深色,大号坐标、旋钮和机床键,适合车间。
车间模式:深色,大号坐标、旋钮和机床键,适合车间。
故障训练

把倒霉的一天先练一遍

弄断限位开关的线、让传感器抖动、触发驱动器报警、加工中按急停、直接拔电源。Studio 会复现控制器和 MC-1 电气系统的真实反应——包括那些悄无声息却危险的情况——机床条会给出恢复的下一步。

  • 线路故障:断路、短路、接触不良、抖动
  • 驱动器报警、变频器通讯中断、断电与冷启动
  • 每一个后果都来自固件本身,不是事先写好的脚本
驱动器报警:机床条写明是什么报警,只给下一步;三维视图里标出出问题的驱动器。
驱动器报警:机床条写明是什么报警,只给下一步;三维视图里标出出问题的驱动器。
Studio 1.2

1.2 能做的,全在这里。

机床控制、CAM、检验、控制器固件,以及围绕它们的 AI 工具。每一项都注明在哪里用——窗口里、通过你的 AI 助手(它驱动 Studio 的引擎),还是命令行——以及需要哪个版本。

操作机床

  • 报警后只给下一步机床条写出报警、它的下一步和一个按钮;后面的步骤连同原因一并列出;从某一行重新开始,先在副本上预演。窗口里
  • 直接输入主轴转速双击读数,输入转速,按回车——超出机床范围的会被拒绝。窗口里
  • 键盘、手轮、游戏手柄按键点动,松键或失去焦点就停;屏幕手轮(×1、×10、×100);也可以把 Xbox 式游戏手柄当手轮。窗口里Windows
  • 机床的声音电机、变频器的载波、带颤振的切削声和所在房间的回响,随 3D 视角变化。窗口里Windows
  • 浅色、深色、车间模式浅色、深色或跟随系统;车间模式再加大数字和大按键,适合车间或投影。窗口里
  • 最高 ×200 和“最快”孪生最高可开到 ×200 或电脑能跑多快就多快,也可以直接算到结束;结果在任何倍速下都一样。窗口里通过 AI 助手

准备和测头

  • 毛坯上方的空间准备时核对每把刀能伸到的高度和最高的压板,小于 5 mm 就提醒,并指出是哪把刀不够。窗口里
  • 测头面板边、角、孔、凸台、顶面和环规标定:路径在 3D 里显示,先在孪生里试;只有你同意才改工件零点。窗口里
  • 任何标准的材料牌号EN AW-6061、C45、SUS304、1.4301 等,按最接近的 17 种材料之一读取,带上相应的切削数据。窗口里
  • 37 把标准刀具22 把公制和 15 把英制铣刀、H7 铰刀、螺纹铣刀和测头,直接放进刀具表。窗口里

CAM

  • ISO 286 配合Ø8 H7、6 N9:切到公差带中间,单独一刀精修;孪生预测会让刀的地方加光刀;该用铰刀的地方用铰刀。通过 AI 助手
  • 按规格写螺纹M8、1/4-20 UNC、G1/4,以及 NPT、Rc 锥管螺纹,沿锥面铣出。通过 AI 助手
  • 最多八次装夹翻面时零点沿用:正反两面在一个作业里。窗口里创客版
  • 排料零件排在板材上,小件放进大件的孔里,带连接桥。窗口里专业版
  • 版本和回放作业的每个版本都留着,可以撤销,AI 改的有标记;刀路按层回放。窗口里

检验和报告

  • 检验成品用测头对照设计测量型腔、轮廓、孔、凸台、倒角和 V 槽,按 ISO 2768 或 ISO 286 判定,旁边列出孪生的估算。通过 AI 助手专业版
  • 报告CSV 和 PDF,中、英、日文,可逐字节重出,并串在审计日志里。通过 AI 助手专业版
  • 装夹单每个作业一页可打印:毛坯、夹具、刀具、零点、毛坯上方的空间、工序和时间。通过 AI 助手专业版
  • 零件库切好的零件连同程序版本、工件零点、毛坯、装夹和量件结果一起存下——可以导出,也可以照原样装好机床再做一件。窗口里通过 AI 助手

控制器固件

  • 超出 Grbl刀具半径补偿(G41/G42)、路径平滑(G64 P)、O 字子程序和循环、表达式、32 把刀的刀具表、按真圆走的圆弧。窗口里
  • 别人照跑的地方,它会停发送端断开 0.1 秒后作业停止;主轴驱动自己停转时报警;测头和回零开关有抗干扰滤波。窗口里
  • 验证过26,701 个随机程序与参照引擎逐一对比;51 个运动场景在 Windows 和 Linux 上逐步相同。
  • 影子模式(预览)Studio 接在你的发送软件和机床之间,孪生同时运行同样的程序行,预测会撞时先把这一行扣住。还没在真机上跑过。命令行

AI 与 MCP

  • 47 个工具机床、准备、CAM 作业、测头与检验、程序、运行与结果、零件库、窗口的设置和手册——每个结果都注明来自哪台机器。通过 AI 助手
  • 本地或云端,任选助手Anthropic、OpenAI、DeepSeek、通义千问、Kimi、智谱 GLM、LM Studio 或 Ollama;密钥加密存在你的电脑上。窗口里
  • 先问再做改你的机床要等你同意;AI 从不参与安全功能,对真机只读。窗口里

界面、语言、信任

  • 六个工作区、五个层级准备、CAM、程序、运行、分析、诊断——从演示到研究员,每个层级只显示它需要的。窗口里
  • 六种语言中、英、德、法、日、西文,运行中切换;日文汉字用日文字形;Windows 上支持读屏软件。窗口里
  • 数字按你的写法“读作”预览、小数逗号、英制分数,以及按你的机时单价估算费用。窗口里
  • 多台机床每台都保留自己的世界——工件、刀具、偏置、温度——停在你离开时的样子。窗口里
  • 不会自己往外发Studio 自己只在开始试用、激活和续期授权时联系我们;你用“帮助 > 报告问题”发的报告,它会发出去,没解决时还会问我们是否已回复。崩溃报告留在你的电脑上,除非你把它附在报告里。AI 助手用你的密钥,把你的消息和附上的内容发给你选的服务;用本机模型时,一切都留在你的电脑上。
  • 帮助 > 报告问题在 Studio 里直接发问题、疑问或建议;回复在“帮助 > 我的问题”和你的账户里。窗口里

免费的学习版包含所有没标创客版或专业版的功能。

工作区

从第一步到报警后的恢复。

“准备”带你从上电走到开切,“诊断”把电气系统摆在眼前、还能故意弄坏它;报警以后,机床一次只给你下一步。

准备:从上电到开切的每一步、三维装夹和刀具表。
准备:从上电到开切的每一步、三维装夹和刀具表。
驱动器报警以后:每一步恢复、为什么要做、对应哪个键。
驱动器报警以后:每一步恢复、为什么要做、对应哪个键。
诊断:电源链、输入信号和故障注入。
诊断:电源链、输入信号和故障注入。
验证

在机床发现问题之前,先把问题找出来。

Studio 跑一遍,就是在这台机床上把你的程序审一遍。

语法与静态规则

控制器的检查模式逐行解析,另有 15 条规则抓出它照样接受、却不该这样写的地方

快移撞料

向前预判出会切到材料的 G0 移动

主轴没转

主轴停着或还在升速时就开始切削

碰撞与险些碰撞

刀具、刀柄、夹头与虎钳、压板、工作台、对刀仪

软限位

超出行程的移动,在报警之前就指出来

颤振

每一刀的稳定裕度,并给出更好的主轴转速

过载

主轴负载、变频器电流、电机扭矩与各自极限的对比

零件偏差

加工出的工件与你的 STL 逐格比对

五个层级

界面随你一起成长。

演示载入示例,按循环启动,看着它加工:只有运行工作区。
操作员加上准备和程序:装夹、刀具、零点、程序和它的检查。
技师加上诊断:电源链、信号、驱动器、变频器和故障注入。
工程师加上 CAM 和分析:刀路、曲线、逐行剖析、稳定图。
研究员全部,另有“模型与数据”卡片:多少个模型参数是假设的、来自文献的或标定过的。
自动化

能编程、能录制、能分叉。

锁步 API 让程序完全掌控虚拟时间,一个只用标准库的 Python 包把它封装好了。在命令行下,任何一次会话都能录下来,在时间轴上回放;用官方 mcap 工具读取录制(MCAP),用 sigrok 看每一个步进脉冲(VCD);也可以从旧录制的任意时刻分叉出一次新的运行。

Python · 锁步会话
from mc1twin import Twin

with Twin(drive="L1") as t:                # 闭环驱动模型的 MC-1
    t.home()
    t.setup(shape="block", size=[60, 40, 10], material="6061-T6",
            fixture="vise", at=[100, 75])
    t.tool("flat 6 n3 L20")
    t.job(open("bracket.nc").read(), start=True)
    t.until("job", timeout=900)             # 虚拟时间的秒数,实际快得多
    print(t.compare(0.02))                 # 与设计零件的偏差
    print(t.summary()["hash"]["all"])       # 在任何电脑上都一样

系统要求

操作系统
Windows 11,64 位;x86-64 的 Linux,glibc 2.38 或更新(Ubuntu 24.04、Debian 13、Fedora 39 及以后),X11 或 Wayland
显卡
Windows:Direct3D 11(功能级别 10.0 或更高),软件渲染(WARP)兜底。Linux:OpenGL 4.1 或更高
屏幕
1280 × 720 或更大
处理器与内存
近十年的任意 x64 处理器;内存 8 GB 或以上
磁盘
程序在 Windows 上约 62 MB,Linux 上约 58 MB;另加你的程序和录制
macOS 与 Linux
Linux:Studio 1.2.1,AppImage 或 .tar.gz。macOS:暂不提供
界面语言
内置英文、简体中文、德文、法文、日文和西班牙文,运行中即可切换;其他语言可用语言包加入

Studio(暂时)不做的事

  • 它仿真的是 MC-1。其他机床的孪生在路线图上。
  • 三轴。第四轴随硬件一起推出。
  • CAM 做 2.5 轴和三轴、一次装夹。四轴、五轴、车削或 STEP 文件请用别的 CAM——Studio 照样检查、仿真它出的 G 代码。
  • 模型参数在第一批机床实测之前是设计值和文献值;研究员层级会数出多少是假设的、来自文献的或标定过的。

FAQ

Studio 免费吗?

学习和个人项目永久免费:整个孪生、日常零件的 CAM、编辑器和 AI 接口。创客版和专业版加上商用权和高级加工,见价格。每台 MC-1 都带这台机器的专业版。

没有 MC-1 能用 Studio 吗?

能。Studio 本身就是完整的仿真软件,大多数人只会用到孪生。

孪生和真机有多接近?

控制器固件从构造上就是同一份代码(板子自己的驱动在孪生里是模型);在真板上的核对等第一批机器造好时做。机械、主轴和切削模型目前用的是设计数据和公开资料,所以它们给出的是估计;每一项都计划用样机实测来标定,每台量产的 MC-1 也计划附带按它自己实测设定的孪生参数(流程和工具已经写好、在孪生上测过;还没有造出过一台机器)。

能用我自己的 CAM 软件吗?

能。用 Grbl 的后处理即可,Studio 读的是普通 G 代码文件;检查会指出这台控制器会拒绝、或执行起来和你想的不一样的每一行。想用的时候,Studio 自带的 CAM 也在。

AI 助手能用 Studio 吗?

能。Studio 内置 MCP 服务器:打开 AI 开关,一键连接 Claude、ChatGPT、Cursor、VS Code 或本机模型——见 AI 与 MCP。AI 只在孪生上工作,碰不到真机。

能仿真我的 Shapeoko、3018 或其他机床吗?

暂时不能。其他机床的孪生在路线图上,欢迎告诉我们你用的是哪台机床。