Меню

Как настроить моторы в чпу



Настройка моторов Mach3

Настройка параметров моторов служит для точного соответствия перемещения координатных осей станка, если задана команда переместиться по оси Х на 100.1мм, портал станка должен переместиться точно 100.1мм.

В начале выбираем нужную ось перемещения X Axis, Y Axis и т.д., если кнопка выбора оси неактивна, нужно их включить и настроить в окне Ports and Pins на вкладке Motor Outputs.

Step per
В поле Step per вводится число импульсов для перемещения портала на 1мм.

Стандартному шаговому двигателю нужно подать 200 импульсов для вращения на 1 оборот, если в драйвере двигателя включен делитель импульсов, например 1/8, импульсов нужно будет в 8 раз больше, в данном примере 1600 импульсов на 1 оборот двигателя.

Стандартный винт ШВП за 1 оборот перемещает портал на 5мм, значит на 1мм делим 1600иппульсов на 5мм, получаем для перемещения на 1 мм нам нужно подать на драйвер двигателя 320 импульсов.

Velocity
В поле Velocity вводиться количество миллиметров для перемещения портала в течении одной минуты, например 4000 — скорость перемещения портала 4 метра в минуту, максимальная скорость для шаговых двигателей обычно не более 5000мм/мин.
Очень большая скорость перемещения причина пропуска шагов шагового двигателя, т.к. с увеличением оборотов уменьшается крутящий момент. Так же при большой скорости концевые выключатели, которые ограничивают пространство перемещения портала могут срабатывать с опозданием, что приводит к поломке опорных подшипников и ШВП.
Максимально допустимая скорость винта (зависит от длинны, диаметра и т.д.)

Acceleration
В поле Acceleration вводится скорость ускорения и торможения шагового двигателя, чем большее число, тем быстрее разгоняется двигатель, что увеличивает скорость работы станка и нагрузку на узлы механизма перемещения, меньшее число делает работу станка более плавной, а работу шаговых двигателей более стабильной. Обычно выбирается наиболее подходящее значение для быстрой и стабильной работы оборудования.

SAVE AXIS SETINGS
Для сохранения настроек текущей оси обязательно нажмите на клавишу сохранения настроек

Если Вам понравилось статья Настройка моторов Mach3 , поделитесь с друзьями :

html-cсылка на публикацию
BB-cсылка на публикацию
Прямая ссылка на публикацию

Копирование информации без ссылки на публикацию запрещено.

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Источник

Подбор и расчет шаговых двигателей для ЧПУ

При подборе шагового двигателя для ЧПУ необходимо отталкиваться от планируемой сферы применения станка и технических характеристик. Ниже представлены критерии выбора, классификация наиболее популярных двигателей и примеры расчета.

Как выбрать шаговый двигатель для ЧПУ: критерии

  1. Индуктивность. Следует вычислить квадратный корень из индуктивности обмотки и умножить его на 32. Полученное значение нужно сравнить с напряжением источника питания для драйвера. Различия между этими числами не должны сильно отличаться. Если напряжение питания на 30% и более превышает полученное значение, то мотор будет греться и шуметь. Если меньше, то крутящий момент будет слишком быстро убывать со скоростью. Большая индуктивность потенциально обеспечит возможность для большего крутящего момента. Однако для этого потребуется драйвер с большим напряжением питания.
  2. График зависимости крутящего момента от скорости. Позволяет определить, удовлетворяет ли выбранный двигатель условиям в техническом задании.
  3. Геометрические параметры. Имеет значение длина двигателя, фланец и диаметр вала.

Тип двигателя

Важный критерий – тип шагового двигателя для ЧПУ станка. Широко распространены биполярные, униполярные и трехфазные модели. Каждая из них имеет свои особенности:

  • биполярные чаще всего используют для ЧПУ благодаря простому подбору нового драйвера при выходе старого из строя, высокому удельному сопротивлению на малых оборотах;
  • трехфазные отличаются большей скоростью, чем биполярные аналогичного размера. Подходят для случаев, когда требуется высокая скорость вращения;
  • униполярные представляют собой несколько видов биполярных двигателей в зависимости от подключения обмоток.

Примеры расчетов шаговых двигателей для ЧПУ

Определяем силы, действующие в системе

Необходимо определить силу трения в направляющих, которая зависит от используемых материалов. Для примера коэффициент трения составляет 0.2, вес детали – 300 кгс, вес стола – 100 кгс, необходимое ускорение – 2 м/с 2 , сила резания – 3 000 Н.

  1. Чтобы рассчитать силу трения нужно умножить коэффициент трения на вес движущейся системы. Для примера: 0.2 x 9.81 (100 кгс+300 кгс). Получается 785 Н.
  2. Чтобы рассчитать силу инерции надо умножить массу стола с деталью на требуемое ускорение. Для примера: 400 x 2 = 800 Н.
  3. Чтобы рассчитать полную силу сопротивления надо сложить силы трения, инерции и резания. Для примера: 785 + 800 + 3 000. Получается 4 585 Н.
Читайте также:  Как настроить файловый антивирус

Рассчитываем мощность

Формулы, приведенные ниже, представлены без учета инерции вала самого шагового двигателя и других вращающихся механизмов. Поэтому для большей точности рекомендуется увеличить или убавить требования по ускорению на 10%.

Для расчета мощности шагового двигателя следует воспользоваться формулой F=ma, где:

  • F – сила в ньютонах, необходимая для того, чтобы привести тело в движение;
  • m – масса тела в кг;
  • а – необходимое ускорение m/c 2 .

Для определения механической мощности необходимо умножить силу сопротивления движения на скорость.

Рассчитываем редукцию оборотов

Определяется на основании номинальных оборотов сервопривода и максимальной скорости перемещения стола. Например, скорость перемещения составляет 1 000 мм/мин, шаг винта шариковой винтовой передачи – 10 мм. Тогда скорость вращения винта ШВП должна быть (1 000 / 10) 100 оборотов в минуту.

Для расчета коэффициента редукции учесть номинальные обороты сервопривода. Например, они равны 5 000 об/мин. Тогда редукция будет равна (5 000 / 100) 50.

Классификация шаговых двигателей для ЧПУ

Советские модели

В станках часто применяют шаговые двигатели индукторного типа, изготовленные в СССР. Речь о моделях ДШИ-200-2 и ДШИ-200-3. Они обладают следующими характеристиками:

Параметр ДШИ-200-2 ДШИ-200-3
Потребляемая мощность 11.8 Вт 16.7 Вт
Погрешность обработки шага 3% 3%
Максимальный статический момент 0.46 нт 0.84 нт
Максимальная чистота приемистости 1 000 Гц 1 000 Гц
Напряжение питания 30 В 30 В
Ток питания в фазе 1.5 А 1.5 А
Единичный шаг 1.8 град 1.8 град
Масса 0.54 кг 0.91 кг

При выборе следует обратить внимание на наличие индекса ОС. Это особая серия с военной приемкой. Имеет более высокое качество исполнения, чем обычные модели.

Китайские модели

Примеры китайских шаговых двигателей для ЧПУ и их характеристики представлены ниже.

Параметр Модель
JKM Nema 17 42mm
Hybrid Stepper Motor
JK42HS48-2504 JK42HS40-1704
Длина, мм 48 40 34
Ток питания в фазе, А 2.5 1.7 1.33
Единичный шаг (угловое перемещение), град 1.8 1.8 1.8
Масса, кг 0.34 0.32 0.22

Биполярные шаговые двигатели для ЧПУ от CNC Technology

Параметр Модель
86HS156-5004 57HS76-3004 42HS48-1704A
Ток питания в фазе, А 5 3 1.7
Единичный шаг (угловое перемещение), град 1.8 1.8 1.8
Индуктивность, мГн 6 3.5 2.8
Диаметр вала 14 8 5

Зная критерии выбора и ориентируясь в предложениях по шаговым двигателям на рынке можно подобрать подходящую модель для станка ЧПУ. Главное – покупать у проверенных поставщиков.

3 причины купить шаговый двигатель для ЧПУ в компании CNC Technology

  1. Двигатели от надежных производителей, эти же двигатели мы используем в наших станках.
  2. Всегда в наличии на складе.
  3. Комплексность: в нашем каталоге можно подобрать не только ШД, но и драйверы, датчики, соединительные муфты и другие комплектующие.

Получить консультацию по выбору шагового двигателя можно по телефону 8 (800) 350 33 60.

Источник

mach3 настройка двигателей

mach3 настройка двигателей

настройка осей в mach3

Заходим Конфигурация – настройка моторов (Config->Motor tuning).

окно настройки оси Z

Как рассчитать количество шагов на один мм

настройка осей в mach3 дело не сложное и не займёт много времени.На канале Ютуб я разместил видео настройка мач 3 чпу

Но в первую очередь надо сделать расчёт количества шагов (импульсов)для перемещения на один мм.Число шагов на оборот чаще всего бывает 200

Разрешение шага двигателя — полный шаг, половина шага,5,10,100 микрошагов и т.д. Допустим у нас обычный шаговый двигатель. У двигателя 200 шагов на оборот. В драйвере установлено 4 микрошага на полный шаг. Соединение с ходовым винтом прямое. Ходовой винт имеет шаг 4 мм (ШВП 1204) на оборот. Это означает, что при каждом обороте винта ось переместится на 4 мм. Для примера сделаем расчёт.

Пример:

Стандартный шаговый двигатель с углом поворота 1,8.делает 200 шагов за 1 оборот. Драйвер с установкой (мкрошага) microstep = 4 микрошага на полный шаг. Винт ШВП 1204. За один оборот проходит 4мм. Посчитаем нужное количество импульсов для перемещения оси на один оборот. 200 шагов х 4 (микрошаг)= 800 импульсов (шагов) для перемещения на один оборот. Теперь надо сделать расчёт количества шагов (импульсов)для перемещения на один мм. Для этого надо разделить количество шагов (просчитано ранее. расчёт выше) на шаг резьбы винта. 800 (импульсов) : 4 (шаг ШВП 1204) = 200 шагов для перемещения на 1мм.

Настройка скоростей и ускорений Mach3

Окно настройки выбираем настройки моторов(Config->Motor tuning) Этот диалог предназначен для настройки параметров перемещений осей станка. Давайте разберёмся, какой параметр и за что отвечает.Параметр шаг/ед (Steps per) самое первое окошко в нижней левой части. Параметр шаг/ед (Steps per) задает количество импульсов STEP, которые необходимо сформировать для перемещения инструмента на 1мм. Он зависит не только от механики, но и от выставленного на драйвере режима деления шага. Чуть ранее мы производили такой расчёт, и наш параметр равен 200 шагов на 1 мм. Эту цифру и надо будет ввести в это окно. Параметр скорость в минуту (Velocity) Этот параметр задает предельно допустимую скорость перемещения по оси, выраженную в мм/мин. Эту единицу измерения мы выставили в программе на начальной стадии настройки Mach 3. Параметр ускорение (Acceleration) Параметр ускорение(Acceleration) — задает максимальное ускорение по оси в мм/с^2. Импульс шагов (step pulse) Величина задержки между изменением фронта шаг.

Импульс направление(Dir pulse) Величина задержки между изменением фронта направление.

Величина задержки между изменением DIR и фронтом STEP в MACH3 не может быть более 5мкс и задается параметром импульс направление (Dir pulse) в окне настройка моторов (Motor Tuning). Малая величина задержки может стать причиной «пропуска шага» при смене направления движения мотора

Первым делом надо занести значение шагов на единицу, которое мы рассчитали. Оно вводится в нижнем левом углу шаг/ед.

С помощью ползунка ускорение (Acceleration) в низу и справа скорость (Velocity) надо подобрать скорость и ускорение двигателя. Скорость -это с каким количеством оборотов будет вращаться вал двигателя. Ускорение- это плавный старт.

настройка осей в mach3

Выбираем одну из осей, например Z.

В окне шаг/мм(Steps per) надо записать ранее полученное число 200.

Передвигая горизонтальный ползунок, ускорение (Acceleration) (плавный разгон) и вертикальный ползунок скорость (velocity), добиваемся плавного разгона и скорости при нормальной работе двигателей, без рывков и потери шага. Надо начинать с перемещения ползунка скорость, немного вверх. После чего нажимайте стрелки клавиатуры вверх и вниз. Вал мотора должен вращаться. Но прежде убедитесь что система не находится в режиме стоп. Кнопка «сброс» не мигает. После подбора для сохранения нажать сохранение настроек (Save Axins Settings)

Аналогично следует подобрать настройки и для других осей. Для каждой оси настройки могут быть разные. А цифры как целые, так и дробные.

Если не получается подобрать значения для плавного движения, то попробуйте менять значения в окне импульс шага (step pulse).

Если это не помогло – дело дрянь. В этом случае надо измерять напряжение на ножках порта. Большинство плат подключается через опторазвязку. Современные материнки выводят 3,3 вольта. А нам надо 5 вольт для нормальной работы оптронов. Одним из решений будет приобретение платы PCI LPT порта. Другой вариант – убрать оптроны или подобрать сопротивления в их цепи. Давайте протестируем сделанные настройки.

Проверим правильность выполнения команд с клавиатуры.

Управление с клавиатуры перемещением осей Mach 3

Ось Х вращение двигателя левое, значение уменьшается (в моём станке)

стрелка в право- ось Х перемещается в правую сторону, а в окне Х цифровой индикации значение должно увеличиваться.

стрелка влево— ось Х перемещается в левую сторону, а в окне Х цифровой индикации значение должно уменьшатся.

Ось Y ко мне вращение двигателя левое

стрелка вверх- перемещение от меня, значение увеличивается

стрелка вниз- перемещение ко мне, значение уменьшается.

Oсь Z вверх вращение двигателя левое (в моём станке)

PgUp- ось должна перемещаться вверх, а значения на индикаторе увеличиваться.

PgDn- ось должна перемещаться вниз, а значения на индикаторе уменьшатся.

Закрываем диалоговое окно, если оно открыто.

Для того, чтобы проверить настройки, надо перейти на экран ручного ввода.

Это вторая строчка в верхнем поле программы, кнопка MDI (РВД) Или нажмите на клавиатуре Alt 2.

Но перед этим надо сделать обнуление по осям X.Y, ОСЬ Z опустить на 50-60мм. Ось Z можно проверить отдельно, вписав например GOZ-50

Экран ручного ввода в программе Мач 3

Нажать ENTER или кликнуть по полю ввода строки. Теперь в поле напротив кнопки INPUT надо ввести значения G0X10Y10 и нажать ENTER. После этого станок переместит инструмент по всем трём осям и встанет. Реальные значения будут зависеть от размеров станка. Если по осям есть пропуски или остановки, надо произвести коррекцию снова. Значения, которые указываете в программе(G0X10Y10), зависят от размеров вашего станка.

Теперь нам надо быть уверенными в том, что индикация координат, соответствует перемещениям.

На трёх осевом станке движения по оси X происходит с лева на право.

При нажатии кнопки + (стрелка клавиатуры в право) инструмент двигается в правую сторону. Значения на индикаторе увеличиваются с знаком +

Y — ко мне и от меня. При нажатии кнопки + (стрелка клавиатуры вверх) инструмент едет от меня, а значения на ЦИ (цифровой индикатор) увеличиваются с знаком +

Z- вверх (PgUp) и потом вниз (PgDn)

Главный экран программы

Вернёмся к главному экрану. Нажать кнопку Program Run (выполнение) или на клавиатуре нажать Alt 1.

Надо убедиться, что светодиоды вокруг кнопки jog ON/OFF (переезды) горят зелёным, если нет, то нажать кнопку чтобы включить режим ручных передвижений осей. Теперь надо нажать клавишу ТАВ, чтобы отобразить экран управления переездами (jogcontrol). Он отобразится в правой части экрана.

Теперь программе надо указать скорость переезда. Значения вводятся в процентном значении в окне цифровой индикации под надписью замедление переездов (Slow Jog Rate) на панели управления переездами. Начнём с медленной скорости. Кликнуть по окну цифровой индикации, я введу число 10, и нажму enter. На клавиатуре необходимо нажать стрелку в правую сторону. Двигатель должен вращаться, а в окне Х цифровой индикации значение должно увеличиваться. Инструмент должен двигаться в правую сторону. Аналогичным образом надо повторить действия со всеми осями.

Если при нажатии кнопки плюс, инструмент едет не туда и значение на индикаторе не увеличивается, а уменьшается, то вам надо поменять местами галочки на вкладке выход моторов(motor outputs). столбики Dir Low Aktive, Step Low Aktive.

окно настройки портов, контактов и осей станка с ЧПУ

Второй вариант изменения направления вращения. Пройти настройка(Config)-базы двигателей и ограничения(Homing/Limits)

В окне против нужной оси в графе «Reversed» менять галочку на крест, затем нажать «ОК».Это всё что нужно сделать для изменения направления вращения.

Это был третий шаг настройка Mach3. Начало настройки читайте в статье Mach 3 настройка портов

Источник