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Mach 3软件的基本设置探讨

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发表于 2009-11-12 15:27:49 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 joyrus 于 2009-11-24 12:24 编辑

这是Mach3Mill,铣床主界面。

1.jpg

界面上的内容非常多,乍一看感觉很复杂,这也是我第一次接触Mach家族软件的第一印象。

经过一段时间的使用和研究后发现,实际上只要进行简单的几个设置之后就可以初步的运行了。

待我慢慢道来。
 楼主| 发表于 2009-11-24 12:20:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 joyrus 于 2010-2-16 14:52 编辑

打开软件后的第一步就要确定用于计算机床进给系统所使用的长度单位是公制还是英制,也就是毫米还是英寸。

打开Config菜单,选择第一项Select Native Units。

3.jpg

随后会弹出一个提示窗口,不用理睬直接点击OK。

(提示内容是告诉用户这里的长度单位的确定与G程序中使用的长度单位没有关系,这里确定机床步进(伺服)电机,在进给运动时所使用的长度单位。)

之后就会出现单位定义窗口了。

4.jpg

我使用了mm‘s,也就是毫米,因为我使用的丝杠是2.5mm导程(螺距)的,是公制的的丝杠。所以这样可以方便的计算出步进电机的转速,而不存在单位换算出现的误差。

按下ok后即可。

第二步,开始设定你的Mach接口,定义并口引脚功能。这也是Mach中设定最关键的部分,机床是否能够正常的运行就靠这里的设定。

5.jpg

Config菜单-Ports and Pins项

弹出Ports & Pins对话框,此对话框内有多个标签窗口。首先看到的是Port Setup and Axis Selection标签窗口。

6.jpg

窗口中有以下选项是我们要关注的,Port #1中定义了PC主板上唯一的一个并口地址,这个地址在主板BIOS中已经定义一般为默认,无需要更改,Port Enable打勾有效。Port #2定义如果主板上有第二个并口,则定义了第二个并口的地址。

Kernel Speed核心频率定义了mach系统的最高运行速度,决定了机床进给速度的极限,无论是步进电机还是伺服电机最高脉冲频率决定了其转速,所以Kernel Speed的频率限制其最大脉冲频率。

一般步进电机的转速比较低,极限转速大约700转,标准脉冲是每转200个,如果使用细分驱动器达到8细分的话就是1600个脉冲转一圈。每分钟700×1600/60秒=18666.66HZ/秒。如果步进马达要达到700转就要使用高于18666.33HZ/秒的核心频率,应该选择系统中的25000HZ,就可以了。

Port Setup and Axis Selection标签窗口其他选项可暂时不用设定。

Motor Outputs标签窗口。

7.jpg

此窗口定义mach管理的并口引脚的功能中——各轴进给系统的脉冲输出。

表格中一共有7行,前6行是机床的3个直线运动轴XYZ,3个旋转运动轴ABC,最后一个是主轴,用于步进或者伺服驱动的主轴。

表格中一共有7列,Enabled定义本轴是否有效,打勾有效。

Step Pin#定义本轴电机旋转的驱动脉冲来自与并口的哪个引脚。此项必须参照你自己的mach并口接口卡提供的设置参数,对于三轴接口板一般2/4/6脚是用于定义3个轴的旋转脉冲的。

Dir Pin#定义本轴电机旋转方向的驱动脉冲来自与并口的哪个引脚。此项必须参照你自己的mach并口接口卡提供的设置参数,对于三轴接口板一般3/5/7脚是用于定义3个轴的方向脉冲的。

Step Low Active定义旋转的驱动脉冲是低电平有效还是高电平有效,打勾低电平有效。一般打叉高电平有效即可。

Dir Low Active定义方向的驱动脉冲是低电平有效还是高电平有效,打勾或者打叉决定了电机的选装方向。

Step Port定义本轴旋转驱动脉冲使用的是哪个并口,如果只有一个并口只能填写1。Dir Port定义本轴旋转方向驱动脉冲使用的是哪个并口,如果只有一个并口只能填写1。

以上设定是最基本的设定,如果有错误步进马达就不会旋转。
 楼主| 发表于 2009-11-24 12:20:39 | 显示全部楼层
本帖最后由 joyrus 于 2010-2-16 14:56 编辑

步进电机的参数设置:

8.jpg

打开Config菜单,选择第三项Motor Tuning进入下面的Motor Tuning and Setup对话窗口。

9.jpg

窗口右边的Axis Selection区域用于选择需要设定参数的轴。(这里可以用的轴在上面讲到的Port Setup and Axis Selection窗口Motor Outputs标签中的确定。)

窗口左边的曲线图反应了参数设定后步进电机运行是加速—稳定—减速的变化曲线,在两者之间的Velocity调整块(对应Velocity In's or mm's per min.参数框),用于快速的调整步进电机的最高运行速度,这里的速度不是电机转速,而是电机带动丝杠丝杠带动工作台的最终最大移动速度。

窗口底部有一排参数设定输入框,稍后说明,在曲线图与参数设定输入框之间的Accel调整块(对应Acceleration In's or mm's/sec/sec参数框),用于快速的调整步进电机在启动达到最高运行速度以及在最高速度减速到停止的加减速,这里的速度不是电机转速,而是电机带动丝杠-丝杠带动工作台的最终最大移动速度,也就是限制了G代码中G00的最大速度。

这里的参数关系到步进电机的旋转运动正确的转换到工作台的直线运动。

参数Steps per:这个参数是决定了工作台每运动1mm,步进电机需要多少个脉冲。
计算方法(公式)=(步进电机旋转1圈的标准脉冲数*驱动器细分数)/丝杠导程(导程也就是螺距,如果丝杠不是直接连接电机而是通过减速后连接则计算结果还需要再乘以减速比)
例如:1.8度/脉冲的步进电机旋转1圈需要360/1.8度=200个脉冲。驱动器使用8细分,丝杠导程为2.5mm。
     Steps per=200*8/2.5=640个脉冲

参数Velocity In's or mm's per min.:这个参数是决定了工作台每分钟移动的速度,计算的方法是电机转速*丝杠导程,由于步进电机的有效转速一般在500-700转/分钟,以及工作台的运动摩擦阻力,所以需要设定合理的最大移动速度以防止电机出现失步。这个速度也是执行G00代码时的默认速度。

参数Acceleration In's or mm's/sec/sec:这个参数是决定了电机由停止到最高速或者由最高速到停止的启动与停止加速度,设定合理的加速度可以防止步进电机的惯性过冲失步,以及降低工作台运行中的冲击力,使机床在高速运行时的稳定性。数值越小加减速需要的时间就越长,数值越大加减速就越快。具体加减速需要的时间可以在曲线图中看到对应的X坐标数值。

其他参数可以暂时不做设定。设定好X轴后要按Save Axis Setups按钮保存设定,随后在依次选择设定其他各轴的参数,在这里需要提示大家,每个轴可能有自身的特点。比如使用了不同型号的步进电机,或者运动阻力不同,或者丝杠导程不同等等,所以每个轴的参数设定是可以完全不一样的。

到这里我们的机床就可以运行起来了,至于其他机械限位,外接按钮等功能,我们日后慢慢讨论。
 楼主| 发表于 2009-11-24 12:20:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 joyrus 于 2010-2-16 15:12 编辑

大家通过简单的设定后就可以开始运行G代码了,我顺便和大家一起讨论一些有关G代码的使用。

Mach是支持多轴联动的,简单点说就是在同一时间里,XYZ可以同时一起运动,甚至再加上ABC轴一起运动。3轴或者更多的轴联动就可以完成3D立体的加工了,这是非常强大的功能。当然mach的多轴联动是由计算机完成计算的,不用我们的干预,我们只要执行多轴联动的G代码就可以了。

多轴联动的G代码和普通的代码实际上没有什么大的区别,我举一个例子:

G01 X100. F1000
Y100.

上面的代码是命令机床运行移动到点(X100. Y100)

G01 X100. Y100. F1000

再看这个代码,同样也是命令机床运行移动到点(X100. Y100),但是与上面不同的是这是一条2轴联动的代码,是X和Y轴同时运动到(X100. Y100.)机床运行是走的是一条斜线,而不是由两条直线组成的运动。

2轴联动可以完成在一个平面上的任何几何图形。

最常见的3轴联动XYZ轴同时运动就可以完成复杂的三维立体了。
 楼主| 发表于 2009-11-24 12:21:38 | 显示全部楼层
占位
 楼主| 发表于 2009-11-24 13:18:10 | 显示全部楼层
占位
发表于 2010-2-13 15:38:44 | 显示全部楼层
期待续集啊
发表于 2010-7-26 23:51:53 | 显示全部楼层
顶正在学习。。。。
发表于 2010-9-18 18:51:27 | 显示全部楼层
学习了....很好的资料.
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