Главная задача систем ЧПУ – управление работой нескольких осей в пространственной интерполяции для обработки объёмной детали по специальной технологической NC-программе (контурная обработка).
Структура системы управления и автоматики станка с ЧПУ
- Операторский интерфейс
- Дисплей с функциональными кнопками (Operator Panel)
- Станочная панель управления (Machine Control Panel)
- Пользовательская панель (User Keys / Displays)
- Ручная панель управления (Handheld Unit)
- Клавиатура, мышка, дисковод, принтер.
- Сервоприводы подач и главного движения
- Вспомогательные приводы (насосы)
Функции станочной панели управления
- Переключение режимов работы станка (ручной, автоматический, толчковый, выход в опорную точку, покадровая отработка NC-программы и др.)
- Управление осями
- Изменение скоростей подач и шпинделя, реверс
- Красная аварийная кнопка
- Ключ уровня доступа.
Функции пользовательской панели управления
Управление вспомогательными механизмами станка и индикация их состояния.
Как правильно работать на cnc 3018 | Подробная инструкция
Функции PLC
- Обработка внешних входных сигналов от концевых выключателей, датчиков безопасности, свободно-программируемых кнопок на операторских панелях, других дискретных и аналоговых сигналов
- Обработка внутренних прерываний от NC-программ
- Управление вспомогательными исполнительными механизмами, сменой инструмента
- Управление очерёдностью выполнения NC-программ (если это не является задачей оператора)
- Обмен данными с NC, HMI
- Обмен данными с системами верхнего уровня.
Функции NC
- Выполнение технологических NC-программ (Parts Program)
- Расчёт траекторий движения осей
- Выдача сигналов задания скорости на приводы
- Обработка сигналов обратной связи по положению или скорости осей.
Функции PC
- Человеко-машинный интерфейс, графическая поддержка технологических циклов
- Хранение машинных данных, NC-программ
- Ввод-вывод данных.
Как выбрать ЧПУ
Применение
Приложение:
- Токарная обработка
- Фрезерная обработка
- Сверление
- Шлифование
- Гибка
- Резка
- Штамповка
- Фигурная резка.
Материал:
Конструктив
- На платформе ПК (PC-based)
Вся система управления (SoftPLC, NC, HMI) построена на базе одного панельного ПК. Обмен данными с модулями удалённого ввода-вывода и приводами осуществляется по полевой шине. - На платформе привода (Drive-based)
PLC и NC встроены в приводы. - На платформе контроллера (PLC-based)
Функциональный модуль NC выполнен в конструктиве стандартного PLC.
Выбор NC
- Общее количество осей
- Количество NC-каналов (сколько NC-каналов – столько NC-программ могут отрабатываться одновременно)
- Количество осей, которые могут работать одновременно в линейной или круговой интерполяции в одном NC-канале
- Количество осей, которые могут работать со шпинделями
- Время цикла регуляторов тока, скорости и перемещения
- Время обработки кадра NC-программы.
Выбор PLC
- Стандартные IEC 61131-3 языки программирования (IL, LD, CFC, ST, SFC, FBD)
- Объём рабочей памяти
- Количество входов-выходов
- ПЛК с функциями Safety (при существовании угрозы жизни человека).
CNC-программирование
- Разработка NC-программ
- Программирование NC программ на языке высокого уровня
- Графическое NC-программирование
- Графическая NC-симуляция
- Библиотека готовых технологических циклов (токарных, фрезеровальных, сверлильных).
Приводы
Одни производители предлагают комплектную систему ЧПУ со своими приводами, другие – систему управления, которая может работать с cервоприводами разных производителей.
CNC 3018 Pro — распаковка и обзор. Программы для станка. Youtube кнопка своими руками.
Источник: www.maxplant.ru
LinuxCNC обзор принципа работы и интерфейсов.
LinuxCNC — это набор настраиваемых приложений для управления станками с числовым программным управлением (ЧПУ), 3D-принтерами, роботами, лазерными резаками, плазменными резаками и другими автоматизированными устройствами.
1. Как работает LinuxCNC
LinuxCNC способен обеспечить согласованное управление по 9 осям движения. По своей сути программа состоит из нескольких ключевых компонентов, которые объединены вместе и образуют единую целостную систему:
- графический интерфейс пользователя (GUI), который образует основной интерфейс между оператором, программным обеспечением и самим станком с ЧПУ;
- уровень аппаратной абстракции (HAL), который обеспечивает метод связывания всех различных внутренних виртуальных сигналов, генерируемых и принимаемых LinuxCNC, с внешним миром;
- контроллеры высокого уровня, которые координируют создание и выполнение управления движением станка с ЧПУ, а именно контроллер движения (EMCMOT), контроллер дискретного ввода / вывода (EMCIO) и исполнитель задач (EMCTASK).
На иллюстрации ниже представлена простая блок-схема, показывающая, как может выглядеть типичный 3-осевой фрезерный станок с ЧПУ с шаговыми двигателями:
Компьютер под управлением LinuxCNC отправляет последовательность импульсов через параллельный порт на шаговые приводы, к каждому из которых подключен один шаговый двигатель. Каждый привод получает два независимых сигнала; один сигнал, чтобы дать команду приводу перемещать связанный с ним шаговый двигатель по часовой стрелке или против часовой стрелки, и второй сигнал, который определяет скорость, с которой этот шаговый двигатель вращается.
Проиллюстрированная система шагового двигателя под управлением параллельного порта, система LinuxCNC также может использовать преимущества широкого спектра специализированных аппаратных интерфейсов управления движением для увеличения скорости и возможностей ввода-вывода.
В большинстве случаев пользователи создают конфигурацию, специфичную для настройки своего станка с ЧПУ, используя либо Stepper Configuration Wizard (для систем ЧПУ, работающих с параллельным портом компьютеров), либо Mesa Hardware Wizard (для более продвинутых систем, использующих Mesa Anything I / O PCI карта). Запуск любого из мастеров создаст несколько папок на жестком диске компьютеров, содержащих ряд файлов конфигурации, специфичных для этого станка с ЧПУ, и значок, расположенный на рабочем столе, чтобы облегчить запуск LinuxCNC.
Например, если мастер настройки шагового двигателя использовался для создания настройки для 3-осевого фрезерного станка с ЧПУ, показанного выше и названного My_CNC, папки, созданные мастером, обычно будут содержать следующие файлы:
- Папка: My_CNC
- My_CNC.ini
- Файл INI содержит всю основную информацию об оборудовании, касающуюся работы фрезерного станка с ЧПУ, такую как количество шагов, которые каждый шаговый двигатель должен повернуть, чтобы совершить один полный оборот, максимальная скорость, с которой может работать каждый шаговый двигатель, пределы перемещения каждой оси или конфигурации и поведения концевых выключателей на каждой оси.
- Этот файл HAL содержит информацию, которая сообщает LinuxCNC, как связать внутренние виртуальные сигналы с физическими соединениями за пределами компьютера. Например, указание вывода 4 на параллельном порту для отправки сигнала направления шага оси Z или указание LinuxCNC прекратить движение двигателя оси X при срабатывании концевого выключателя на выводе 13 параллельного порта.
- Настройки конфигурации фрезера, выходящие за рамки мастера, могут быть выполнены путем включения дополнительных ссылок на другие виртуальные точки в LinuxCNC в этот файл HAL. При запуске сеанса LinuxCNC этот файл читается и обрабатывается до загрузки графического интерфейса. Пример может включать в себя инициирование связи Modbus с двигателем шпинделя, чтобы он был подтвержден как работоспособный до отображения графического интерфейса пользователя.
- Файл custom_postgui HAL допускает дальнейшую настройку LinuxCNC, но отличается от custom.HAL тем, что он обрабатывается после отображения графического интерфейса пользователя. Например, после установления связи Modbus с двигателем шпинделя в custom.hal LinuxCNC может использовать файл custom_postgui, чтобы связать считывание скорости шпинделя с моторного привода с гистограммой, отображаемой в графическом интерфейсе пользователя.
- Он предоставляется в качестве резервной копии файла custom_postgui.hal, чтобы пользователь мог быстро восстановить ранее работавшую конфигурацию postgui HAL. Это особенно полезно, если пользователь хочет снова запустить Мастер настройки под тем же именем My_CNC, чтобы изменить некоторые параметры станка. Сохранение конфигурации в мастере перезапишет существующий файл custom_postgui, а файл postgui_backup останется нетронутым.
- Файл таблицы инструментов содержит параметризованный список любых режущих инструментов, используемых на фрезерном станке. Эти параметры могут включать диаметр и длину фрезы и используются для предоставления каталога данных, которые сообщают LinuxCNC, как компенсировать его движение для инструментов разного размера в рамках операции фрезерования.
- Папка nc_files предоставляется как место по умолчанию для хранения программ G-кода, используемых для управления станком с ЧПУ. Он также включает ряд подпапок с примерами G-кода.
2. Графические пользовательские интерфейсы LinuxCNC
Графический пользовательский интерфейс — это часть LinuxCNC, с которой взаимодействует оператор станка. LinuxCNC поставляется с несколькими типами пользовательских интерфейсов, которые можно выбрать, отредактировав определенные поля, содержащиеся в файле INI:
Axis — стандартный графический интерфейс клавиатуры. Это также графический интерфейс по умолчанию, запускаемый, когда мастер настройки используется для создания средства запуска значков на рабочем столе:
Touchy — графический интерфейс с сенсорным экраном:
Источник: cnc-maniac.ru
НАСТРОЙКА И РАБОТА В ПРОГРАММЕ CNC USB CONTROLLER
Программа управления станком CNC USB Controller работает в операционных системах Windows XP и Windows7.
1.Установка программы.
Для работы программы требуется, чтобы на компьютере были установлены приложения DirectX-9 и Dotnetfx35. Если их на вашем компьютере не оказалось они присутствуют на установочном диске программы CNC USB Controller.
Для установки программы требуется скачать или запустить с диска установочный файл CNCUSB_Setup.exe
После установки программы можно подключить плату контроллера к USB разъему контроллера.
При первом запуске программа запросит ключ лицензии , который необходимо ввести.
2. Настройка программы.
Переход к настройке через меню файл->настройки, рисунок 1
2.1 Настройка осей, рисунок 3, здесь устанавливаем количество осей 3, для станков с поворотной осью 4.
Здесь же, при необходимости, можно изменить направление перемещения по любой оси, установкой галочки в поле «реверс».
Если известен шаг винта и установленный на контроллере микрошаг(коэффициент дробления шага), то можно перейти пропустить пункт 2.2 и продолжить настройку программы с пункта 2.3
2.2 Кнопка «Калибровка» позволяет вычислить величину «Шагов/Еденицу».
Управляя вручную перемещением каретки с инструментом станка, с помощью кнопок «правый Ctrl» + стрелки клавиатуры, выводим каретку примерно на середину.
Выбираем калибруемую ось, рисунок 3
Нажимаем «Next» и указываем расстояние перемещения, рисунок 4.
Заносим расстояние на которое переместилась каретка с инструментом, рисунок 5
Нажимаем «Calculate» и программа выдаст значение «Шагов/Еденицу». Нажав «Set», программа сохранит эти значения , рисунок 6, и переходим к пункту 2.4
2.3 Установка скоростей холостых перемещений и передаточных чисел.
Меню Файл->Настройки->Оси->Настройки , рисунок 7
Настройка передаточных чисел для определенного ходового винта заносится в поле «Шагов/Еденицу».
Рисунок 7 Настройка передаточного числа, скорости холостых перемещений и ускорений.
Передаточные числа, скорости и ускорения устанавливаются раздельно для каждой оси,
Передаточное число (для установленного ходового винта ЧПУ станка)
В окошке «Шагов/Еденицу» данные вводятся в соответствии с таблицей для винтовых передач, соединенных напрямую с двигателем, имеющим угол одного шага 1,8 градуса.
Для Моделист2030 c винтом М12 значение «Шагов/Еденицу» устанавливаем равным «228.57142»
Для алюминиевого станка CNC-2020AL 200мм х 200мм c винтом TR10 значение «Шагов/Еденицу» устанавливаем равным «200»
Для Моделист3030 c винтом TR12 значение «Шагов/Еденицу» устанавливаем равным «133.333333»
Для Моделист3040, Моделист4060, Моделист4080 и алюминиевых станков (кроме модели 200мм х 200мм) c ШВП1605 значение «Шагов/Еденицу» устанавливаем равным «80».
Cкорость перемещений ставим не более 3000 для алюминиевых, не более 2500 для станков 3040 и 4060 с ШВП1605, не более 1000 для моделист2020 и 2030, ускорение устанавливаем равным «50», то есть как на картинке, рисунок 7.
Для оси Z значение «Шагов/Еденицу может отличаться от значений других осей.
Устанавливаем для оси Z:
Для Моделист2030 c винтом оси Z М12 значение «Шагов/Еденицу» устанавливаем равным «228,57142»
Для Моделист3030 и станка из алюминия 200мм х 200мм c винтом оси Z TR10 значение «Шагов/Еденицу» устанавливаем равным «200»
Для алюминиевых станков (кроме станка 200мм х 200мм) c винтом оси Z ШВП1605 значение «Шагов/Еденицу» устанавливаем равным «80»
Для Моделист3040-4060-4080 c винтом оси Z TR12 значение «Шагов/Еденицу» устанавливаем равным «133.333333».
2.4 Программные ограничения Меню Файл->Настройки->Оси->Ограничения
3 Описание интерфейса программы CNC USB Controller.
3.1 Главное окно программы, на рисунке 8.
Рисунок 8 Главное окно программы CNC USB Controller.
3.2 Вид рабочей области и окна G-кода, рисунок 9
В рабочей области отображается:
сетка, с размерами указанными в настройках,
направление осей XYZ,
жёлтый конус — кончика инструмента (фрезы),
фиолетовый конус — нулевая точка,
голубая полоса — траектория холостого перемещения инструмента,
белая полоса — траектория рабочей подачи инструмента (рабочего хода)
В левой части окна отображается G-код, элементы которого отображаются разными цветами.
3.3 Относительные координаты положения инструмента, рисунок 10.
Рисунок 10.
Их модно сбросить разом «Обнулить все координаты», можно по отдельности нажимая на кружок. Так же их можно ввести вручную. Эти действия необходимо провести после перемещения каретки с инструментом в начальное место старта фрезеровки, обычно это левый ближний угол заготовки.
3.4 Панель управления ручным перемещением инструмента.
Панель управления
SPD – реальная скорость перемещения в текущий момент
OVRD — ограничение рабочей скорости(скорости подачи)
(если галочка не стоит то ограничения идут максимальные из настроек).
JOG — скорость ручного перемещения.
Большие стрелки перемещают инструмент в указанном направлении, пока они нажаты.
Маленькие стрелки для дискретного перемещения на один шаг, перемещают инструмент на определенное расстояние, указанное в настройках.
3.5 Описание кнопок управления.
Обнулить все координаты
Переместить в точку 0,0,0
Переместить в точку 0,0,Z не изменяя координаты по Z
Переместить в точку с заданными координатами X, Y, Z
Файл -> открыть -> выбираем наше изображение.
Рисунок 12.
Где:
Размер — общий размер.
Высота — общая высота работы, такой же будет и высота безопасного перемещения.
Диаметр — диаметр инструмента, так же это расстояние между проходами.
Детализация — на сколько срезать вертикальные плоскости.
Инверсия — инверсия изображение.
5 Масштабирование.
G-код Маштаб …
Функция «Масштаб» позволяет изменить размер вашей уже загруженной в G-коде модели.
6 Настройка Датчика инструмента (датчик нуля)
6.1 Подключить датчик, один провод на LZ- второй провод на клемму 12В
6.2 Разрешить программе использование датчик а инструмент а.
Для этого в меню Файл/Настройки/ Датчик инструмент а установить галочку «Разрешить», рисунок 14.
Нажать кнопку «Измерить смещение по Z», рисунок 15, кнопка примет оранжевый цвет, нажать кнопку «смещение — Текущее только Z»(она расположена выше, над кнопкой «Измерить смещение по Z»), снова нажать «Измерить смещение по Z». Станок опустит с заданной скоростью фрезу до касания датчик а и автоматически поднимет инструмент вверх до заданной безопасной высоты.
Источник: ingeneryi.info