Программа для токарного ЧПУ - ТошаD

[DeKot]

Друг строит токарный станок на шаговых двигателях. Попросил помочь с электроникой и программным обеспечением. В итоге появилась программа для станка. Программа для обработки простых тел вращения (балясины, круглые мебельные ножки и т.п.) через LPT порт. Кто имеет возможность просмотрите, в идеале, протестируйте на станке (прога может работать на большинстве CNC станков с поворотной осью). Буду рад любым отзывам, критике, пожеланиям. В архиве программа, подробное описание, схема подключения аппаратной части.
http://narod.ru/disk/39805062001/%D0%A2 ... D.rar.html

[aegis]

DeKot, ну что ж. скажу сразу что на станке сейчас нет возможности проверить, но сразу высказываю критику.
1) в токарной обработке принята другая система координат. Х это диаметральные перемещения (плюс это к оператору), Z это вдоль оси (плюс это от патрона).
2) запустил на ноутбуке на котором нет лпт, при этом при запуске проги все написало что регистры лпт в норме...
3) я так понял не учитывается разгон/торможение. это громадный минус.
это так беглый взгляд, пока больше времени нет смотреть

[DeKot]

1. По вопросу координат. При создании УП используется вектор, описывающий контур модели. Фактически этот вектор - проекция 3D модели на плоскость.


Из этой проекции мы можем использовать как "красный" вектор, так и "синий". Причем расположить их в ArtCAMе как горизонтально, так и вертикально, переназначив ноль координат так как удобно пользователю. И хотя УП для таких разных случаеи будет выглядеть по разному, выполняться на станке УП уп будет одинаково. Важно, чтобы оси станка совпадали с осями в ArtCAM при создании УП.
2. "Проверка LPT порта" - в программе означает, что при инициализации программы
происходит сброс LPT в "0" ( имеются ввиду выходы). Наверное слово "Проверка" не совсем корректно, правильней будет "Установка в 0". Подумаю над этим.
3. Что понимать под "разгон / торможение"? По скоростям в программе следующий алгоритм:
- При запуске УП сразу же запускаются шпиндель и патрон.
- Через 4 сек (время на разгон шпинделя) выполняется 1-й кадр УП, имеющий координаты Х и / или Y. Практически это всегда подвод инструмента к заготовке, поэтому этот кадр выполняется на скорости быстрых (холостых) перемещений.
Причем сначала идет перемещение вдоль оси заготовки (по Х), а затем подвод
инструмента к заготовке (по Y).
- Все последующие кадры обработки выполняются на скоростях, вычисляемых программой по заданной скорости резки, диаметру заготовки и приращениям координат Х и Y.
- После окончания обработки происходит возврат шпинделя в точку ноль заготовки опять же на быстрой скорости (только в обратном порядке - сначала по Y, затем по Х).

[Serjik]

разгон и торможение как говорил aegis (в моем понимании конечно извините что вмешиваюсь), это разгон шагового двигателя, не забывайте что из-за механики, винтов, других приводов - инерционность системы может быть дастаточно велика, и стартонуть и затормозить. могут возникнуть пропуски имено при изменении направления движения

[DeKot]

... разгон шагового двигателя...

А как это физически реализуется? Насколько я знаю - ШД является безинерционной системой и принцип движения ШД : импульс (движение на шаг) - пауза (стоп) и.тд. Реверс на обратный ход происходит из положения стоп, когда вся система станка (механика) останавливается. Иначе, ели бы инерционность влияла на ШД то и даже при движение в одном направлении нельзя было бы получить точность перемещения в соответствии с УП.
Если после паузы импульса станок может еще переместиться на какое то расстояние, значит или неправильно выбраны режимы работы, параметры настройки, либо характеристики ШД не подходят к механике станка. Это мое ИМХО.
Из опыта работы на 3-х осевом фрезерном станке - ни в настройках (станок был с RZNC пультом), ни в G-кодах УП не видел ничего такого, что было бы похоже на параметры разгона / торможения.

[Baha]

DeKot,
даже не смешно.

[Serjik]

с каккого момента шаговый двигатель стал безинерционным? (даже без учета всего что на нем висит), попробуйте разогнать даже пустой двигатель с нуля до максимума того чего он умеет из состояния покоя, или когда он нагружен. и остановить. просто дав ему удержание внужный момент.или снизив перед этим скорость. а инерцию инструмента инерцию приводов вы куда дели? Двигался портал на максимальной скорости в одну сторону... остановили - дали удержание через каое время его можно будет назад таскать.... сразу? за время одного шага? хи хи... погуглите "разгон и торможение шагового двитателя"

[Dj_smart]

DeKot, короче оно выглядит так. Есть частота приёмистости, выше которой он не стартанёт. А если разгонять плавно, то эту частоту можно перекрыть раз в пять. Так же и с остановками. Для обработки не актуально, а холостые длинные пробеги, да при столе в метр... раздражает Вот как это выглядит:
Скачать файл Wideo-0015.mp4 (416.70 kB)

[aegis]

  Не в тему:   Dj_smart, и правда вертолет))) пррррррррррр

DeKot, смотрите. даже если считать что момент двигателя не зависит от его скорости вращения, то момент это сила*плечо. сила это ускорение*массу. значит что при одной и той же массе (как мере инерционности системы) максимальное ускорение которое не будет нарушать нормальную работу ШД тоже ограничено, исходя из этого и делают разгон и торможение плавными. я так понимаю, кинематика рассчитывается из равноускоренного движения, подробнее формулы надо смотреть в курс физики за 8-9й класс если не запамятовал. ну или в гугле или википедии это должно быть рассмотрено

[DeKot]

Почитал статьи на тему разгона. Если теоретически кое что прояснилось, то все таки практически не все понятно.
1. Например, если я хочу разогнать двигатель, скажем, до частоты управляющих импульсов 2 кГц ( это при 200 имп/об - 600 об/мин). Начинаю с частоты 500 Гц и через какое то время, допустим через каждые 10 импульсов увеличиваю частоту на 100 Гц.
Значит через 150 импульсов можно будет достигнуть частоты 2 кГц? Или я тут опять все напутал? Пробовал на макете - эффекта не увидел, после 1200 Гц вращение становится хаотическим, движок дергается в разные стороны. Может потому, что двигатель без нагрузки?
2. Так все таки каким образом практически осуществляется разгон? И где - аппаратно в драйверах или программно (в том же Mach)? и как система управления двигателям "знает" когда надо включать разгон / торможение?

[Serjik]

1. почитайте вот тут http://anenerbe.io.ua/s110001
2. программно. в маче стоит рузгон (см. инструкцию:) ), даже в программе vri есть разгон и постле того как он появился сразу возросла максимальная скорость и приемистость

[DeKot]

1. почитайте вот тут http://anenerbe.io.ua/s110001
2. программно. в маче стоит рузгон (см. инструкцию:) ), даже в программе vri есть разгон и постле того как он появился сразу возросла максимальная скорость и приемистость

Так в том то и дело, что я эту статью внимательно читал (статья приведена на разных сайтах), там все выкладки чисто теоретические. А как все это реализовать в конкретной программе управления, пока не понятно.

[Serjik]

не знаю как у вас организовано вычисления частоты и т.п. в порт. Я представляю себе так: вот из этих формул из статьи
"N = 1/2At2+Vt, где N – число шагов, t – время, V – скорость, выраженная в шагах в единицу времени, A – ускорение, выраженное в шагах, деленных на время в квадрате.
Для одного шага N = 1, тогда длительность шага t1 = T = (-V+(V2+2A)0.5)/A
В результате осуществления шага скорость становится равной Vnew = (V2+2A)0.5
Вычисления по приведнным формулам довольно трудоемки и требуют значительных затрат процессорного времени. В то же время, они позволяют изменять значение ускорения в произвольный момент. Расчеты можно существенно упростить, если потребовать постоянства ускорения во время разгона и торможения. В этом случае можно записать зависимость длительности шага от времени разгона:
V = V0+At, где V – текущая скорость, V0 – начальная скорость (минимальная скорость, с которой начинается разгон), A – ускорение;
1/T = 1/T0+At, где T – длительность шага, T0 – начальная длительность шага, t – текущее время;
Откуда T = T0/(1+T0At)"

далее сделал-бы бегунок который пробует разные значения начальной импулься двигателя, и ускорения... и покрутить бугунки в режиме уже... Очень интересное занятие но к сожалению заниматься этим детально сейчас не могу

Какие у вас двигатели? напряжение питания? какой контроллер? сколько двигатель максимально разгоняется до срыва ? Архив смотрел, по программе есть некоторые предложения но это касается удобства, а их нужно добавлять уже когда прога "двигатель" проги будет отточен. Информации о контроллере и подключении не нащел. может слишком бегло смотрел

[DeKot]

Двигатели итальянские HY 200 2332 190A8 48 V 2,2 A в комлекте с драйвером BCM 02 фирмы RTA PAVIA. Работают до 1200 Гц, дальше срыв. При х.х на частотах 100 - 200 Гц наблюдается резонанс и , соответственно, нестабильное вращение.

[aegis]

DeKot, а не пробовали менять длительность сигналов/пауз между сигналами? или программа этого не позволяет делать?
честно говоря, думаю что для начала надо было поработать с уже существующим ПО и пощупать его сильные и слабые стороны а потом уже изобретать свое

[DeKot]

DeKot, а не пробовали менять длительность сигналов/пауз между сигналами? или программа этого не позволяет делать?
честно говоря, думаю что для начала надо было поработать с уже существующим ПО и пощупать его сильные и слабые стороны а потом уже изобретать свое

Длительность импульсов можно менять - для этого в программе есть параметр "коэфициент железа". А если по теме, то почему то разговор плавно ушел в сторону разгона ШД. А хотелось бы услышать мнения о самой программе.

[Dj_smart]

А хотелось бы услышать мнения о самой программе.

Так в чём и затык. Программа не позволяет добиться больших скоростей.

[DeKot]

А хотелось бы услышать мнения о самой программе.

Так в чём и затык. Программа не позволяет добиться больших скоростей.

бо'льших или больши'х? И больше чего?
Попробую объяснить - программа узконаправленная, чмсто для токарной обработки тел вращения. В силу этого, если привязываться к скорости резки (по дереву это 3 - 6 м / мин), то скорость перемещения отдельно по осям (Х - вдоль заготовки, Y - диаметрально) не может превышать больше 100 мм / мин.
Считаем - при диаметре заготовки 100 мм - длина окружности = Pi * D = 314 мм (для удобства примем 300 мм). Значит чтоб обеспечить скорость резки (фрезеровки) 3 000 мм / мин достаточно 10 об/мин патрона или 1 оборот заготовки за 6 сек. Для продолжения фрезеровки на следующем обороте заготовки надо фрезу сдвинуть, ну хотя бы ,на пол-диаметра инструмента.
Скажем фреза 6 мм, значит сдвиг по любой оси - это 3 мм за 6 сек, за мин это 30 мм.Улавливаете? Задайтесь скоростью резки 6 000 мм / мин . Для оси получите 60 мм / мин. При простой токарке вся скорость резки определяется диаметром заготовки и оборотами патрона, а смещением шпинделя по двум осям обеспечивается поверхность обработки (точней форма поверхности). И смещение это довольно медленное.
Что тут не так? И какие еще большИе или бОльшие скоростя нужны. Именно для этой конкретной задачи.
НЕ воспринимайте это за тупое упорство, или какие либо амбиции. Интересен сам конструктивный диалог.

[Dj_smart]

Имеются ввиду быстрые холостые перемещения. У нас тут практикуется от 1,5 до 3 метров в минуту. Понятно что на токарке... Хотя балясина может быть и метр, и больше. И пока оно переедет с одного конца в другой... Или жутко оптимизировать прогу в G коде, исключив эти переезды. Где-то так.

[aegis]

DeKot, не совсем понятно, каким образом расположить фрезу так, чтобы получилась фигура как на рисунке из 3го сообщения.

если инструмент по оси заготовки стоит, то получаются проблемное место 1
если по диаметру, то проблемное места 2
ну и заключения по поводу связи скорости резания и скорости перемещения вкорне неверны. вы путаете скорость подачи со скоростью резания. это впринципе 2 независимых перемещения.
скорость резания это та составляющая скорости взаимного перемещения инструмента и заготовки, которая выполняет основную работу резания. при фрезеровании это вращение фрезы, при точении это вращение токарного патрона с зажатой заготовкой.
для токарки скорость резания это скорость вращения умноженная на пи и на диаметр. для чугуна и нормальной пластинки она находится в районе 150-200м/мин, для дюраля еще больше, для дерева еще больше....
а перемещение резца это скорость подачи. выбирается из расчета требований к качеству обработанной поверхности и экономической целесообразностью...
очень редко (например нарезание резьбы) эти два движения нужно синхронизировать, но я про этот случай молчу потому как вы и тут плаваете. без обид, советую еще раз почитать литературу, потому как ваши подачи неправильны.

1)следует исходить из таких соображений. фреза на фрезере ф3мм при 30000 об/мин режет со скоростью 282м/мин. делите эту скорость на ваши 300мм и получите 1000об/минуту, и это можно сказать минимальные характеристики по скоростям, потому ка обычно режут фрезой и 6 и 8мм...
2) перемещением фрезы на пол диаметра на оборот можно обрабатывать разве что цилиндры. даже конус обработать не получится, не говоря уже об фасонных поверхностях

ну а скорости подач порадка 3м/мин можно сказать просто необходимость если есть задача резать резьбы... даже 300 об/мин и шаг резьбы 3мм это уже почти метр в минуту скорости перемещения. скорость резания (обороты 300мм/мин) не для любого диаметра обеспечат правильные скорости резания в м/мин, потому как при заниженной скорости будет происходить наклеп металла на поверхности резца со всеми вытекающими последствиями.
фух наговорился, прошу тапками не кидать, но токарка при кажущейся простоте не такая уже и простая штука, иногда даже фрезерование проще с точки зрения написания программы

[DeKot]

Не понимаю, что значит " инструмент по оси заготовки" и "инструмент по диаметру". Речь идет об обработке вращающегося тела (заготовки) вращающейся фрезой (инструмент). Естественно, что инструмент подводится к заготовке по оси (заготовки) перпендикулярно ей же (оси).
Да, в предыдущем сообщении я неверно употребил термин "скорость резанья", так как классически это величина относится к скорости резки кромки зуба фрезы с учетом диаметра фрезы, скорости оборотов фрезы и скорости подачи материала в зону резанья.
Поэтому правильней было называть это суммарной скоростью подачи.

для токарки скорость резания это скорость вращения умноженная на пи и на диаметр. для чугуна и нормальной пластинки она находится в районе 150-200м/мин, для дюраля еще больше, для дерева еще больше....
а перемещение резца это скорость подачи.

Может это все и так, но ключевое слово здесь - резец. Хотел бы я видеть фрезу (скорей всего ее остатки) , если бы Вы на нее дали подачу 150 м / мин, даже если шпиндель крутит фрезу на 30 000 об / мин. Интересно, многие ли работают на хоббийных станках при фрезеровке дерева (2D или 3D) со скоростями выше 5 -6 м /мин. ?
Мы просто разговариваем о разных токарных обработках . Чисто токарная - это, конечно резцом (поверте, знаю, так как не один год за токарным станком стоял). Здесь же все таки речь о фрезеровке вращающейся детали. Соответственно и расчеты по другому идут.

[aegis]

DeKot, насчет смещения инструмента на половину размера фрезы хоть поняли к чему я вел? проблемные места для обработки увидели?

[DeKot]

DeKot, насчет смещения инструмента на половину размера фрезы хоть поняли к чему я вел? проблемные места для обработки увидели?

Причем здесь смещение на пол-фрезы? Инструмент (тип, диаметр), а также смещение выбирается в зависимости от профиля обрабатываемой поверхности. Берите конический гравер, шаровую нужного диаметра, еще какую то , выставляйте в программе смещение -3; 5; 0,5; 0,1 мм (то что считаете нужным для Вашей детали) - программа сама просчитает необходимую подачу под выбранный инструмент.

Имеются ввиду быстрые холостые перемещения. У нас тут практикуется от 1,5 до 3 метров в минуту. Понятно что на токарке... Хотя балясина может быть и метр, и больше. И пока оно переедет с одного конца в другой... Или жутко оптимизировать прогу в G коде, исключив эти переезды. Где-то так.

Так здесь и холостых переходов то всего один - после окончания обработки возврат в точку 0 заготовки. Или в начале обработки, если в УП обработка начинается с конца детали (иногда ArtCAM выдает и такую УП), тогда по окончанию инструмент уже практически вернулся в 0.

[skif]

Здраствуйте уважаемые коллеги!
Если позволите я вставлю свои пять копеек в дискусию о разгоне/торможении ШД.
Мач позволяет обрабатывать деталь одновременно в 3-х координатах и на каждую в настройках установлены свои скорости перемещений. Это при холостом ходе. Но в процессе резания прога отрабатывает скорость перемещения инструмента, так вот она никогда не бывает выше указанной в настройке инструмента в Траектории обработкм. Двигается инструмент только по одной из осей, или по двух-трех одновременно, скорость одинаковая и она ПОСТОЯННАЯ. И если нет реализации функции торможения в момент смены направления вектора скорости по одной из осей то пропуски шагов гарантированны. Получается что вектор скорости перемещения инструмента раскладывается на две-три оси и если перемещение идет по кривой то проекции вектора скорости на оси Х и У или X,У и Z должны менятся с каждым шагом. А скорость перемещения линии реза фрезы должно быть постоянным - это влияет на шероховатость поверхности обработки. И Мач это все учитывает, и еще наверное кое-что другое. Перед каждым участком движения по траектории где идет резкая смена рельефа (например подъем по Z) по Х и по У идет подтормаживание. Даже на небольших скоростях перемещений.

[Alexey-73]

Доброго времени Всем...

DeKot, не совсем понятно, каким образом расположить фрезу так, чтобы получилась фигура как на рисунке из 3го сообщения.
для токарки скорость резания это скорость вращения умноженная на пи и на диаметр. для чугуна и нормальной пластинки она находится в районе 150-200м/мин, для дюраля еще больше, для дерева еще больше....
а перемещение резца это скорость подачи. выбирается из расчета требований к качеству обработанной поверхности и экономической целесообразностью...

Не знаю откуда Вы взяли что на токарном станке оснавная подача метры в минуту для фрезерного там и то милиметры в минуту а для токарно-винторезных подача милеметры на оборот...
А формула режима резания одна для всех металорежущих станков v = πDn / 1000
Где
D — диаметр окружности вращения
n — частота вращения
π — 3,14

В чпу станках это две команды
G94 F формат (мм\мин)
G95 F формат (мм\об)
G84 - цикл нарезания резьбы
Пример кадра G95 G84 X0 Y0 Z-10 R3 F1.5;

С уважением Алексей
P.S.
Для такой работы нужно иметь либо два отрезных резца заточены под проходной с углом 60 левый и правый либо заточить в 12 градусов острым треугольником... ну и конечно можно использовать переустановку...если кулачкинормальные на крайний случай можно сделать разрезную втулку дабы не портить кулачки...

[Trudogolik]

Alexey-73, тема умерла больше трех лет назад, Декот не появляется в форуме с октября прошлого года.

[Alexey-73]

Доброго времени Всем...
Даа уж только сейчас увидел дату... Обидно конечно что ветки форума отмирают...У самого такая ветка...
С уважением Алексей

[serpol]

Не знаю откуда Вы взяли что на токарном станке оснавная подача метры в минуту

На токарном станке подача - мм на оборот, а метры в минуту - это скорость резания.