Slovenian - Lakos - Univerza v Ljubljani
Transcription
Slovenian - Lakos - Univerza v Ljubljani
UNIVERZA V LJUBLJANI – FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO LAKOS – Laboratorij za tehnično kibernetiko,obdelovalne sisteme in računalniško tehnologijo 3D CNC-GRAVIRNI STROJ Lakos 150 NAVODILA ZA UPORABO Kazalo 1 Opis naprave, shema in priklop .............................................................................................................................. 3 1.1 Opis naprave ......................................................................................................................................................... 3 1.2 Shema ................................................................................................................................................................... 3 1.3 Priklop naprave ..................................................................................................................................................... 3 1.4 Zagon .................................................................................................................................................................... 4 2 Upravljanje naprave ............................................................................................................................................... 5 2.1 Uporabniški vmesnik ............................................................................................................................................ 5 2.2 Upravljanje koordinatne mize (osi)....................................................................................................................... 6 2.2.1 Način MANUAL (bližnjica 'F3') ........................................................................................................................... 6 2.2.2 Način MDI (bližnjica 'F5') .................................................................................................................................... 7 2.3 Referenčna lega..................................................................................................................................................... 8 2.4 Koordinatni sistemi (Offsets) ................................................................................................................................ 8 2.5 Upravljanje programov ......................................................................................................................................... 9 3 Seznam bližnjic ...................................................................................................................................................... 10 4 NC programiranje ................................................................................................................................................. 11 4.1 Seznam najpogostejših ukazov ........................................................................................................................... 11 4.1.1 G kode ................................................................................................................................................................. 11 4.1.2 M kode ................................................................................................................................................................ 11 4.1.3 Ostale kode ......................................................................................................................................................... 11 4.2 Uporaba osnovnih kod ........................................................................................................................................ 11 4.3 Primeri programa ................................................................................................................................................ 12 5 Specifikacija gravirnika LAKOS 150 .................................................................................................................. 14 6 Varnost in vzdrževanje ......................................................................................................................................... 15 7 Literatura ............................................................................................................................................................... 17 8 Priloga .................................................................................................................................................................... 18 8.1 Elektične sheme .................................................................................................................................................. 18 8.1.1 Shema napajalnika ............................................................................................................................................. 18 8.1.2 Shema gonilnikov ................................................................................................................................................ 19 8.1.3 Shema gecko vmesnika ....................................................................................................................................... 20 1 Opis naprave, shema in priklop 1.1 Opis naprave Lakos 150 je tri osni frezalni stroj, ki zmore frezanje, graviranje in vrtanje. Premikanje omogočajo trije koračni motorji, ki jih nadzira vmesnik. Stroj premore pozicijsko resolucijo 0.05 mm. Glavno delavno gibanje opravlja gravirnik, ki se vrti z 20000 obrati/minuto. Naprava ima gumb za zasilno zaustavitev, EMERGENCY STOP, ki ga je potrebno pritisniti v nujnih primerih. 1.2 Shema Slika 1: Shema LAKOS 150 1.3 Priklop naprave Slika 2: Zadnja stran LPT vmesnika Na zadnji strani LPT vmesnika se nahajajo trije izhodi (označeni X, Y in Z) za krmiljenje treh motorjev. Vsak izhod povežete z motorjem, ki služi označeni osi. Tako povežete izhod X z motorjem, ki premika os X. Kateri motor služi kateri osi je označeno na sliki 1. Izhod označen z MCHN povežete na ustrezen priključek, ki se nahaja na zadnji strani stroja. Gravirnik vklopite v izhod SPINDL, ki mu zagotavlja vir energije. Na vhod PC priklopite osebni računalnik s kablom, preko katerega nato pošiljate informacije vmesniku. Na koncu priklopite še napajanje za vmesnik na vhod imenovan F5. 1.4 Zagon Prižgati je potrebno računalnik in počakati, da se odpre okno za vstop v linux Ubuntu ter se prijaviti. Potrebno je tud vklopiti vmesnik na zadnji strani in nato še na prednji s pritiskom na zeleni gumb. Na namizju je ikona “EMC2”, preko katere z dvoklikom poženete krmilni program za vodenje naprave “EMC2 AXIS”. Naprava je v E-Stop-u, kar lahko vidite spodaj v statusni vrstici. To pomeni, da je onemogočeno upravljanje gravirnika. Če je na nosilcu gravirnika pritisnjen gumb “EMERGENCY STOP”, je potrebno najprej ta gumb sprostiti z rotacijo v poljubno smer. S pritiskom na gumb „E-Stop‟ ( ) izključite „E-Stop‟ (za ta postopek je bližnjica tudi tipka 'F1'). S pritiskom na gumb desno, „Naprava Vklop‟ ( ), pripravite napravo za uporabo (bližnjica 'F2'). (!) Gumb E-Stop postavi napravo v E-Stop stanje, vendar je potrebno v nujnih primerih vedno uporabiti gumb EMERGENCY STOP na nosilcu naprave! (!) Pred pričetkom delovanja mora biti naprava v referenčni (začetni) legi. Kako začetno lego doseči, je zapisano v poglavju 2.3. 2 Upravljanje naprave Uporabniški vmesnik 2.1 EMC2 omogoča tri uporabniške vmesnike. Tu je predstavljen AXIS, obstajata pa še TkEMC in MINI. Delujejo zelo podobno.Med njimi preklapljate tako, da spreminjate .ini datoteko v predelu display na: DISPLAY = axis za uporabo vmesnika AXIS DISPLAY = tkemc za uporabo vmesnika TkEMC DISPLAY = mini za uporabo vmesnika MINI Slika 3: Glavno okno uporabniškega vmesnika Gumbi v orodni vrstici z leve proti desni: 2.2 E-Stop/E-Stop off Naprava VKLOP/IZKLOP Odpri datoteko Ponovno naloži odprto datoteko Poženi program Poženi naslednjo vrstico programa Začasno ustavi program (pavza) Prekine program Približa Oddalji Pogled iz smeri Z Pogled iz smeri Z zasukano Pogled iz smeri X Pogled iz smeri Y Pogled v prespektivi Počisti pretekla gibanja z zaslona Upravljanje koordinatne mize (osi) Prikaz trenutnega položaja koordinatne mize je zapisan na ekranu s koordinatami x, y in z v zgornjem levem predelu črnega okna. Izbirate lahko med dvema načinoma upravljanja z zavihkoma MANUAL in MDI t.i. Manual Data Input ali ročni vnos podatkov. Hitrost, s katero se osi premikajo lahko nastavljate s pomočjo drsnika Feed Override, ki se nahaja na levi strani uporabniškega vmesnika. 2.2.1 Način MANUAL (bližnjica 'F3') Ko je vklopljen ročni način, lahko mizo premikate z naslednjimi tipkami: x os v + smeri: → x os v – smeri: ← y os v + smeri: ↑ y os v – smeri: ↓ z os v + smeri: PgUp z os v – smeri: PgDn Uporabljate lahko tudi gumba + in – v vmesniku. Osi izbirate s klikom na os ali pa z bližnjicami 'X', 'Y' in 'Z' na tipkovnici. Če namesto neprekinjenega premikanja želite inkrementalne premike, lahko to nastavite s padajočim menijem, ki se nahaja nad gumbom 'Home All'. Možne nastavitve so: continuous, 1.0000, 0.1000, 0.0100, 0.0010, 0.0001. Enote inkrementalnih premikov so milimetri. Spindle ima dve stanji, ali gravirnik stoji ali pa se vrti. Med njima preklapljamo s klikom na stop in . Pred delom je potrebno gravirnik vključiti. Obrate gravirnika nastavite z gumbom na samem gravirniku. V tem načinu lahko tudi izvajate NC programe. Več o tem v poglavju 2.5. Upravljanje programov. 2.2.2 Način MDI (bližnjica 'F5') Če gumb nastavite na način MDI, v katerem ukaze pošiljate preko MDI vrstice, ki se nahaja na levi pod področjem zgodovina. V to vrstico zapisujete ukaze v NC kodi, ki jih s pritiskom na tipko Enter izvedete. V tem načinu večina bližnjic ne velja, da so lahko tipke, ki so sicer rezervirane za bližnjice, uporabljene v kodi. Pod ukazno vrstico so zapisane trenutno aktivne G, M, F in S kode. Primer: G80 G17 G40 G21 G90 G94 G54 G49 G99 G64 M5 M9 M48 M53 F0 S0 G80 poskrbi, da se ne izvede noben gib, če vnesemo samo koordinate, G17 označuje trenutno izbrano ravnino XY , G40 pomeni, da je korekcija radija orodja izklopljena, G21 označuje milimeterske enote, G90 pomeni izbrane absolutne koordinate, G94 mm/min, G54 izbira koordinatnega sistema, G49 nobene korekcije dolžine orodja, G99 odmik orodja pri zaprtih ciklih, G64 skrbi, da je podajna hitrost konstantna, M5 pomeni, da vreteno miruje, M9 izklop hladilnega sredstva, M48 omogoča „Feed‟ in „Spindle Override‟, M53 omogoča zaustavitev podajanja, F0 trenutno nastavljeno podajno hitrost in S0 trenutno nastavljeno hitrost vrtenja vretena. Lakos 150 ne omogoča uporabo vseh funkcij. Hitrost vrtenja vretena nastavljamo na gravirniku samem in je zato uporaba S kode brez pomena. Slika 4: Glavno okno uporabniškega vmesnika v MDI načinu 2.3 Referenčna lega Da bi lahko začeli uporabljati napravo je potrebno najprej postaviti vse osi v referenčno (začetno) lego. To storite tako, da v načinu Manual kliknete gumb „Home All‟ ali pa z bližnjico „Ctrl‟+‟Home‟ na tipkovnici in naprava sama izvede postopek pozicioniranja v referenčno lego. 2.4 Koordinatni sistemi (Offsets) Služijo za usklajevanje koordinatnega sistema stroja in obdelovanca. Z offseti lahko npr. poskrbite, da v program ni potrebno zapisati začetne točke graviranja. Napravo lahko zapeljete v željeno točko in tam postavite izhodišče koordinatnega sistema. S pritiskom na gumb 'Touch Off' ali bližnjico 'End' odprete okno v katerem lahko nastavite za trenutno aktivno os vrednost zamika glede na naložen program. Namesto vrednosti lahko uporabite tudi formulo, ki jo program izračuna. Formula ne sme vsebovati spremenljik. Končna vrednost je podana pod vnosno vrstico. Primer: sqrt[2]/2=0.707107. Če označite 'Override Limits' dovolite programu, da začasno prekorači omejitve definirane v .ini datoteki. 2.5 Upravljanje programov Programi, s katerimi lahko upravljate napravo, imajo končnico .ngc ali .nc. Ti programi vsebujejo G kodo, ustvarite jih lahko tudi z beležnico in potem spremenite končnico, zaganjate pa jih v načinu Manual v Axis ali pa v načinu Auto v TkEMC. Program odprete z gumbom „Odpri‟ ali pa z ukazom iz menija: File, Open. Bližnjica za odpiranje programa je tipka 'O'. Program poženete s pritiskom na gumb „Run‟, ali pa z bližnjico 'R', ko je program že odprt. Program lahko ustavite z gumbom pavza, bližnjica „P‟, in ga nadaljujete z ukazom nadaljuj, bližnjica „S‟. Program prekinete s pritiskom na tipko „Abort‟, ali pa preko bližnjice 'ESC'. Če želite program popravljati to storite v urejevalniku. Popravljen program nato najhitreje ponovno naložite z ukazom File, Save and Reload v urejevalniku. Urejevalnik omogoča premikanje začetka programa s tipko „Set Run Mark‟, ki jo pritisnete, ko je kurzor v vrstici, od katere naprej želite zagnati program. 3 Seznam bližnjic Escape – prekinitev gibanja F1 – spreminjanje stanja ESTOP F2 – vklop, izklop naprave F3 – način Manual F4 – način Auto F5 – način MDI x – izbira X osi y – izbira Y osi z – izbira Z osi → , ← (smerne tipke) – premik X osi v + , – smeri ↑ , ↓ (smerne tipke) – premik Y osi v + , – smeri PgUp, PgDn – premik Z osi v + , – smeri Home – postavitev izbrane osi v referenčno lego End – nastavitev vrednosti zamika za izbrano os c – izbira neprekinjenega premika i – izbira inkrementalnega premika in preklapljanje vrednosti # – prestavljanje med absolutnim in relativnim prikazom koordinat o – odpiranje programa r – zagon odprtega programa p – ustavitev programa s – nadaljevanje programa a – izvedba ene vrstice programa v – preklapljanje med pogledi V načinu MDI je večina bližnjic izklopljenih, vseeno pa delujejo bližnjice F1 – F5. 4 NC programiranje Seznam najpogostejših ukazov 4.1 4.1.1 G kode G0 X Y Z – hitri premik na želeno lokacijo G1 X Y Z F – linearna interpolacija G2 X Y Z I J – krožna (helična) interpolacija v smeri urinega kazalca G3 X Y Z I J – krožna (helična) interpolacija v nasprotni smeri urinega kazalca G4 P(#) – postanek G10 L2 P(#) X Y Z – nastavljanje koordinatnih sistemov G17 – izbira ravnine XY za krožno interpolacijo G18 – izbira ravnine XZ za krožno interpolacijo G19 – izbira ravnine YZ za krožno interpolacijo G54 – G59, G59.1, G59.2, G59.3 – izbira koordinatnega sistema (offsetov) G90 – izbira absolutnega načina G91 – izbira inkrementalnega načina 4.1.2 M kode M0 – prekinitev programa, nadaljevanje s pritiskom na Resume M2 – zaustavitev programa M30 – zaustavitev programa in reset 4.1.3 Ostale kode F – nastavitev hitrosti (feed rate) 4.2 Uporaba osnovnih kod G0 – hitri gib G0 X5 Y10 – premakne koordinate v X=5, Y=10 ne glede na trenutni položaj. Z koordinate ne spreminja. G1 – delovni gib G1 X10 Y15 F60 – linearna interpolacija do točke X10 Y15 pri istem Z s hitrostjo (feed rate) 60 mm/min. G2 – krožna iterpolacija v smrei urinega kazalca G1 X0 Y1 F20 – premik na X0, Y1 s hitrostjo 20 mm/min. G2 X1 Y0 I0 J-1 – gre po loku iz X0, Y1 na X1 Y0, s središčem v X0, Y0. I je razdalja od začetne X vrednosti do koordinate središča v X smeri, J je razdalja od začetne Y vrednosti do koordinate središča v Y smeri. G1 X0 Y1 F20 – premik na X0, Y1 s hitrostjo 20 mm/min. G2 X1 Y0 R1 – gre po loku od X0, Y1 na X1 Y0, z radijem R=1. G3 – krožna iterpolacija v nasprotni smeri urinega kazalca G3 se uporablja enako kot G2, le da gre pri tem za krožno interpolacijo v nasprotni smeri urinega kazalca. G4 - premor G4 P4 – postane na mestu za 4 sekunde. G10 – nastavi koordinate G10 L2 P1 X10 Y10 Z10 – offsetom G54 priredi vrednosti X=10, Y=10 in Z=10. Uporaba spremenljivk #120=100 – spremenljivki 120 da vrednost 100 G0 X10 Y10 Z10 F#120 – hitri premik v točko X10, Y10, Z10 s hitrostjo 100 mm/min. 4.3 Primeri programa NC programi imajo končnico .ngc ali .nc. Običajna vrstica programa je običajno sestavljena iz začetne oznake vrstice in nadaljnjih ukazov. Primer programa 1: N00 N05 N10 N15 N20 N25 N30 N35 N40 N45 N50 N55 g57 g0 x0 y0 z10 g0 z1 g1 z-0.03 f60 g1 x10 g1 y6 g1 x0 g1 y0 g0 z10 g0 y50 z50 m30 (Graviranje pravokotnika 10x6) (izbira želenega koordinatnega sistema (g57)) (hitri premik (g0) do točke x0 y0 z10) (hitri premik (g0) do točke z1 pri trenutnem x in y) (delovni gib (g1) do točke z-0.03 s hitrostjo (feed rate) 60) (delovni gib (g1) do točke x10) (delovni gib (g1) do točke y6) (delovni gib (g1) do točke x0) (delovni gib (g1) do točke y0) (hitri gib (g0) na z10) (hitri gib (g0) na y50 z50) (konec programa in reset) Primer programa 2: Oblika, ki jo program naredi je petkraka zvezda z luno pod njo. g54 g40 g0 z15 x20 y30 g1 z-1 f300 x50 y90 x80 y30 x10 y70 x90 Izbira koordinatnega sistema, brez kompezacije premera orodja hitri gib na koordinato z15 hitri gib ostane vključen in orodje se premakne v izbrane koordinate delavni gib na z-1 s podajno hitrostjo 300 delavni gib ostane vključen in orodje naredi gib v x50 y90 delavni gib v x80 y30 delavni gib v x10 y70 delavni gib v x90 x20 y30 g3 x80 r60 g2 x20 r 31 g0 z15 x-10 y-10 m30 delavni gib v x20 y30 (zvezda je narejena) helična funkcija v nasprotni smeri urinega kazalca z radijem 60 mm v x80 helična funkcija v smeri urinega kazalca z radijem 31 mm hitri gib na koordinato z15 odmikanje orodja od obdelovanca Zaustavitev programa in skok na začetek programa. Slika 5: Oblika 2 programa 5 Specifikacija gravirnika LAKOS 150 D/Š/V: 670/430/860 mm Delovni prostor, maksimalni pomiki po oseh: X – 205 mm Y – 177 mm Z – 130 mm Hitrosti od 0 do 600 mm/min. Linearna trosna interpolacija Krožna interpolacija v treh ravninah XY, XZ, YZ (G17, G18, G19) Kompenzacija dolžine (G43, G49) Pogon s koračnimi motorji in 5 mm vijačnimi vreteni Pozicijska resolucija: 0.05mm. Električni gravirnik PROXXON– 20000 RPM; 100W Premer vpenjalnih čeljusti 0.8 mm, 1.6 mm, 2.4 mm, 3.2 mm 6 Varnost in vzdrževanje NAVODILA ZA VARNO DELO NA GRAVIRNIKU NEVARNOST ZA OPERATERJA PREDSTAVLJAJO: Vrteči se deli stroja, ki lahko operaterja zgrabijo ali udarijo. Odrezki, ki so ostri in vroči in operaterja lahko porežejo in opečejo. Neurejena in slabo razsvetljena okolica stroja, ki ovira operaterja pri njegovem delu. Nestrokovno in nespametno ravnanje operaterja ob stroju. PRED ZAČETKOM DELA: Delo na stroju je dovoljeno le strokovno usposobljenim in pooblaščenim osebam. Delo na stroju je prepovedano nepooblaščenim osebam, osebam, ki so pod vplivom močnih zdravil, poživil, alkohola ali hudim stresom. Na gravirniku delajte le oblečeni v ustrezno in oprijeto zaščitno obleko. Dolge lase, če jih imate, spnite in zaščitite z ustreznim pokrivalom. Pripravite potrebna zaščitna sredstva in pomagala (očala, ščitnik, grebljica, čopič, merila). Počistite eventualno neurejeno okolico in prižgite potrebno razsvetljavo. Za vpenjanje obdelovancev vedno uporabljajte le primerna pomagala. Varovalne opreme z gravirne naprave ni dovoljeno odstranjevati tudi ne z namenom izboljšanja pristopa ali preglednosti. Paziti morate tudi ali s svojim delom koga ovirate ali ogrožate. Okolica stroja naj bo čista urejena in razsvetljena, orodja in izdelke pa odlagajte na zanje določena mesta. Delovni prostor ob stroju, ki naj bo obkrožen z rumeno črto je namenjen samo operaterju. Zadrževanje drugim osebam v tej coni ni dovoljeno. MED DELOM: Ne zapuščajte stroja, ko ta obratuje. Ne približujte se vrtečem orodju, tudi ko se že ustavlja ne. Ne odstranjujte varnostnih naprav s stroja, med delom. Ne sklanjajte se nad vrteče dele stroja, ne dotikajte se jih in jih ne merite. Ne odstranjujte odrezkov z roko ali pihanjem, pač pa z ustreznim orodjem. Ne čistite in ne popravljajte stroja med obratovanjem stroja. Obdelovance in orodja odlagajte na, v ta namen, določeno mesto. Ob kakršni koli nejasnosti zahtevajte navodilo od predpostavljenega. PO DELU: Preglejte orodje in ga odstranite iz vpenjal. Očistite gravirni stroj in okolico ter osušite delovno mizo. Izklopite glavno stikalo in vsa mehanizirana podajna gibanja na stroju. 7 Literatura EMC2: V2.1 User handbook (online) 2007 (25 Februar 2007), www.linuxcnc.org dostopno na naslovu: http://www.linuxcnc.org/docs/EMC2_User_Manual.pdf 8 Priloga 8.1 Elektične sheme 8.1.1 Shema napajalnika Prikazuje vhod električne energije v sistem, kako se razdeli, transformira ter nato napaja posamezne izhode na LPT vmesniku. Slika 6: Shema napajalnika 8.1.2 Shema gonilnikov Prikazuje kako se poveže gecko vmesnik s koračnim motorjem. Kabel za povezavo je tudi na shemi. Slika 7: Shema krmilnika 8.1.3 Shema gecko vmesnika Prikazuje kako so povezani geckoti, zasilna in končna (home) stikala na priključek, po katerem pridejo signali iz EMC2 vmesnika. Slika 8: Shema gecko vmesnika