cnc-club.ru
Статьи, обзоры, цены на станки и комплектующие.
Управление токарным (LinuxCNC). Нарезание резьбы.
Управление токарным (LinuxCNC). Нарезание резьбы.
Сообщение dberegovoy » 11 июл 2015, 07:02
В планах оЧПУшить уже имеющийся токарный 16У04П малыми затратами (на родной механике).
Управлять планирую по средствам LinuxCNC через LPT.
На данном этапе изучения вопроса в голове нет четко структурированной и осознанной информации по поводу синхронизации скорости вращения шпинделя и скорости продольной подачи для нарезания резьб.
По этому в начале все же хотелось чуть затронуть варианты управления и измерения скорости шпинделя, а в качестве основной темы оставить программную часть и настройки Линукс.
На станке в наличии 3х фазный двигатель мощностью 0,8кВат, скорость вращения 1400-1500об/мин. Для изменения скорости вращения на станке имеется вариатор + коробки передач (на вариаторе + перебор на шпинделе)
Наверное самым красивым вариантом будет вместо родного мотора поставить серву соответствующей мощности через понижающий ременной редуктор, получим сразу изменение скорости вращения, измерение числа оборотов, удержание шпинделя, по сути можно будет использовать в качестве делительной головки. Но если использовать родные редукторы станка, то люфты в них не позволят сделать это в полной мере. Сразу пару вопросов, какой примерно мощности нужна серва, какова ее ориентировочная стоимость. Для того что бы можно было хоть как фрезеровать (поворотная ось, продольная и поперечная к ней подача) с помощью установленного на суппорте шпинделя, то думаю что нужно более серьезная переделка станка, серву кидать на прямую на шпиндельный вал минуя «перебор» через понижающий ременной редуктор. Какая серва для этого понадобится ну и цена вопроса?
Вариант2. Имеющийся двигатель крутим от однофазной сети 220В частотным преобразователем. Получаем регулировку числа оборотов, по сути вариатор становится не нужым. Беглый поиск показал что 1-1,5кВт китайский частотник стоит примерно 100дол. 2,2кВт — 120дол.
Может где есть дешевле, поделитесь ссылками, нужен 1кВт. Если порядок цен таков то думаю разумней брать 2,2кВт, т.к. в планах когда умрет Кресс на фрезере покупать китайский 2,2кВт шпиндель.
В Украине кто то делает частотники?
Вариант3. Подбираем конденсаторы, и питаем двигатель от однофазной сети 220В. Обороты регулируем штатно по средствам вариатора и коробок передач.
Получается что во 2м и 3м вариантах как не крути нужен будет энкодер или его подобие для определения фактической скорости вращения шпинделя с той или иной точностью. Следовательно можно смело для начала запускать на конденсаторах, разбираться с програмной частью, частотник всегда можно докупить.
Подсказывайте, советуйте, может чего то недопанимаю и заблуждаюсь 
Re: Управление токарным (LinuxCNC). Нарезание резьбы.
Сообщение dberegovoy » 11 июл 2015, 07:10
По поводу энкодера и точности определения числа оборотов, счел для себя убидительным информацию изложенную Умником в своем боге на Чипмейкере
http://www.chipmaker.ru/blog/2/entry/555/
что бы не лезть по ссылке ниже зацитирую выдрежку
Предположим, шпиндель станка вращается со скоростью 60 оборотов в минуту и скорость вращения довольно стабильна и почти не зависит (в идеальном случае совсем не зависит) от нагрузки. Получаем 1 оборот в секунду. Если мы при этом дадим команду G1 z-10 f60, то резец начнет двигаться вдоль заготовки со скоростью 1 мм в секунду или 1 мм на оборот шпинделя и станет нарезать на заготовке спиральную канавку с шагом 1 мм.
Вот мы практически и получили резьбу с шагом 1 мм, без шагового двигателя на шпинделе и без энкодера.
Но это не резьба, а канавка, скажет пытливый читатель :buee: , для резьбы надо пройти её еще много раз, каждый раз попадая в шаг?
Да. Для этого и служит датчик положения вала шпинделя. Если команда, которую мы указали выше, будет выполнятся не в случайный момент, а движение будет начинаться строго в момент срабатывания импульса датчика положения — то и резец будет каждый раз проходить по одной и той же канавке.
Такая команда есть в MACH3 — G32 Z-10 F1 — она обозначает — двигать по Z начиная с момента срабатывания датчика движения со скоростью шага резьбы, указанного после F. Или есть еще G72, которая задает целый цикл нарезания резьбы со множеством проходов.
Таким образом резьбу легко нарезать, если мы просто имеем:
1) стабильную и
2) измеренную скорость вращения шпинделя и
3) отметку его начального положения.
Второе и третье получить очень просто, первое (стабильность скорости вращения) зависит от массы патрона, мощности и конструкции двигателя и передачи вежду двигателем и шпинделем. На моем станке это все достаточно стабильно, что бы скорость не падала и после начала резания резьбы.
Кроме того, на случай, если скорость вращения шпинделя недостаточно стабильна, под нее можно подстраивать движение шагового двигателя даже имея информацию всего один раз за оборот. Мы же не имеем в виду станок, у которого скорость вращения шпинделя будет меняться значительно в течение одного оборота, или будет меняться на десятки процентов в момент начала резания? На таком станке думаю и энкодер не поможет, так как шаговый двигатель тоже (при нормальных скоростях) имеет свою инерцию, движется при этом вовсе не шагово, а довольно плавно и не факт что успеет подстроиться под такие быстрые изменения скорость вращения шпинделя). Или все это будет происходить медленно, а я не могу представить скоростей реза при 1-2 оборотах не в секунду, а в минуту.
На нормальном же станке, если скорость оборотов шпинделя упадет на 1-3-5 % от начальной, программа к следующему витку успеет изменить скорость движения резца и подстроить количество шагов под полный оборот шпинделя. Таким образом шаг винта все равно получится правильным, пусть и с погрешностью внутри витка на 1-3-5 %
Помимо всего вышеизложенного, хочу напомнить, что в абсолютном большинстве задач нет необходимости в высокоточной резьбе. Большинство резьб используется для крепления деталей, а такие резьбы обязаны иметь заметный зазор между резьбой винта и резьбой гайки. Так что никакой «точности 2000 отсчетов на оборот» в реальной жизни, тем более хоббийной, не требуется и на хоббийных станках в любом случае недостижима.
LinuxCNC бесплатное ПО для ЧПУ станка (Страница 1 из 3)
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Сообщения с 1 по 25 из 51
1 Тема от warik 2014-12-17 16:42:55
- warik
- Модератор
- Неактивен
- Зарегистрирован: 2014-12-08
- Сообщений: 36
Тема: LinuxCNC бесплатное ПО для ЧПУ станка
Сегодня я хочу поднять вопрос о софте который используется для обработки деталей на ЧПУ станках.
Если вы используете ЧПУ фрезер в производстве, то вопрос о легальности софта встает в полный рост. Все коммерческие программы управления ЧПУ станками стоят весьма не малых денег, таких, что малому бизнесу на первых порах не осилить. Тут и встает вопрос о том, как и легальный софт использовать и заплатить за него поменьше.
Конечно, в интернете можно найти много бесплатного и самописного софта, но зачастую данное ПО оказывается или малорабочим или заточенным под конкретный контроллер да и для работы требует то DOS, то Win 95-98. А уж чего стоит отсутствие богатства функционала!
Но есть выход из этого, пренеприятного положения — это разработанный умельцами LinuxCNC. Фактически это программа управления ЧПУ станком совмещенная с операционной системой. На текущий момент в сборке используется бесплатная Ubuntu. Скачать бесплатно программу для управления ЧПУ станком можно на сайте разработчиков — тут
Разработчики ПО LinuxCNC переписали частично саму ОС для того, что бы улучшить работу с ЧПУ станками в реальном времени. Ведь в основе своей Linux и тем более Windows не предназначены для работы с портами в реальном времени с ограниченными тайменгами. А именно этого и требуется для работы со станками с числовым программным управлением. При этом, промышленные станки имеют свой встроенный блок управления, на который подается список команд, а работу с осями выполняет уже микроконтроллер. А самописные программы для ЧПУ работают из под DOSа или старых версий виндовс, где можно было стучаться к портам напрямую, а не через виртуальное управление железом.
Программа LinuxCNC на сайте разработчика есть как в виде инсталяционного пакета, так и в виде LifeCD на базе Ubuntu 8.04 Hardy Heron.
Вам достаточно записать образ на диск и загрузиться с него, после чего вы сразу сможете работать с LinuxCNC и управлять своим самодельным ЧПУ устройством.
LinuxCNC это универсальная программа, которая может может управлять фрезерно-гравировальным станком, лазерной и плазменной резкой, а так же любыми другими станками. Было бы желание разобраться и настроить программу. Но самое главное, это то, что LinuxCNC абсолютно бесплатен, имеет свою техподдержку и постоянно развивается
На сегодняшний день OS Ubuntu, на базе которой сделан дистрибутив LinuxCNC, это одна из наиболее успешных реализаций Linux для ПК. Устанавливаясь на комп Ubuntu автоматически находит практически 96% известных устройств, а пользовательский интерфейс может поспорить с Windows 7.
Для нормальной работы вам необходим комп с 512 Мб оперативной памяти и 4 Gb свободного места на харде. Процессор желателен не менее 1500 Мгц. Если судить по сегодняшним меркам, то эти требования довольно слабые. Всегда можно взять недорого ноутбук 5-6 летней давности с рук с подобной конфигураций.
Документацию по программе управления ЧПУ станком можно взять здесь. Она лежит в PDF файлах так же доступна Wiki и сообщество с форумом. Все это добро на английском языке, но такова уж судьба бесплатных проектов.
Остается лишь привести пример работы 4-х осевого ЧПУ станка под управлением LinuxCNC и на этом завершить обзор.