Software di controllo

Passiamo a vedere la pagina relativa alle configurazioni generali, raggiungibile tramite Menu→General Config. Questa schermata permette la configurazione di molteplici funzioni, più o meno importanti che richiede di essere trattata con unico articolo dedicato.

Partendo dalla prima voce in alto a sinistra, look DRO’s to setup units, com questa casella imponiamo al sistema di visualizzare sui DRO (Digital Read Out – praticamente i display dove leggiamo le coordinate) le coordinate nel sistema di riferimento impostate con G20 o G21 ovvero nel sistema metrico o imperiale. Non ha troppo senso spuntare la casella poiché se si utilizza nella catena CAD/CAM e g-code in unico sistema metrico, la nostra CNC mai si sposterà da un sistema all’altro se non per un nostro errore di settaggio in uno dei software interessati.

Sezione Tool Change, prima voce Ignore Tool Change, i sistemi CAM comunicano al controllo CN, per mezzo del comando g-code M6 di iniziare la lavorazione con un utensile scelto in fase di programmazione del CAM, esempio T1 (che sta per Tool 1, Utensile numero 1) la riga di comando in – code sarà M6T1 o T1M6 (Mach3 comprende entrambe i formati). Se presente un cambio utensile automatico ATC, la spunta va messa nel campo AutoTool Change nel caso invece di assenza si può mettere la spunta ed il sistema ignora il comando M6 e passa alla riga successiva di programma. Tra le macro di Mach3 esistono già le procedure M6 start ed anche la M6 end, ma non sono implementate da alcun comando in Visual Basic. Per utilizzarle bisogna scrivere le macro in relazione alla logica di funzionamento del nostro sistema ATC. Altra possibilità è di far spegnere il mandrino, sostituire l’utensile manualmente ripartire con il tasto Start (spunta sulla seconda opzione), questa procedura non la gradisco particolarmente poiché un errore, una disattenzione o uno scatto di “follia” del controllo potrebbero arrecare danni all’operatore. Abbiamo già visto che il buon funzionamento di Mach3 è strettamente legato al corretto dimensionamento dell’hardware, e siccome nella maggioranza dei casi dell’hardware non è certificato o mal dimensionato non mi sorprenderebbero comportamenti “strani” e inaspettati. Anche il software “piratato” è soggetto a questo tipo di comportamenti.

La sezione Angular Properties ci consente di configurare gli assi A, B e C come assi rotativi o assi lineari. Qui non c’è molto da aggiungere è di immediata comprensione.

La sezione Pgm End or M30 or Rewind serve per dire al controllo cosa fare quando si presentano le tre possibilità come Fine Programma, M30 e Rewind. La prima Turn Of All Output, utile quando per esempio si utilizza la nebulizzazione, M7 o M8 e a fine programma desideriamo che si spengano le uscite che li hanno attivati quindi automaticamente M9 per spegnere le uscite M7 ed M8 e M5 per spegnere il mandrino precedentemente acceso con M3, ma anche M30 fa lo stesso lavoro se inserito nel g-code, e solitamente le ultime righe di un programma prevedono già questi comandi. Per il Rewind (M47) invece potrebbe essere utile lasciare accesi M7 ed M8 poichè la lavorazione ricomincia dall’inizio. Anche in questo caso però le attivazioni dovrebbero essere all’inizio del g-code e e pertanto superflue o ripetitive. E-Stop the system, lo eviterei a prescindere, manda in emergenza il sistema e se non necessario non vedo il perché di questa attività a fine lavorazione. Perform G92.1, se nel nostro g-code, o in programmazione bordo macchina abbiamo utilizzato i comandi G92.x per spostare le coordinate assolute di un asse, la spunta su questo campo ripristina in valore assoluto le coordinate dello stesso asse a fine programma. Per la maggior parte degli utenti non è necessario. Remove Tool OffSet, rimuove la compensazione utensile e Radius Comp Off rimuove la compensazione del raggio utensile. Turn Off Spindle spegne il mandrino a fine lavorazione. Ritengo che questi comandi di fine programma sono necessari soltanto in caso piccoli g-code editati alla svelta e manualmente. Qualsiasi programma g-code ben fatto, generato da un CAM all’altezza svolge molto meglio tutte le funzioni appena elencate includendone la scrittura dei codici G ed M prima e dopo la parte dell’effettiva lavorazione.

La parte successiva M01 control per mette di attivare o meno l’effetto del comando M1 all’interno del g-code, M1 è praticamente una pausa del programma, quando il CN incontra questo comando il sistema si mette in attesa fino alla pressione del tasto start, se abilitato M1 mette in pausa, se non abilitato viene trascurato anche se inserito nel g-code. Tenetene conto, a volte può essere utile.

La parte successiva invece riguarda la programmazione della porta seriale com con i propri parametri. La porta com è da configurare quando si utilizzano sistemi di trasmissione con periferiche associate del tipo ModBus.

Il program safety lokout è una sicurezza che impedisce la partenza del programma se non si verifica una condizione su un ingresso #1, per esempio non parte la lavorazione se il carter protettivo della macchina non risulta chiuso.

Nella seconda colonna la voce Editor per mette di scegliere l’editor di testo per la modifica del g-code da Mach3, di default il sistema propone notepad.exe, che come sappiamo è l’editor di testo di base per i sistemi windows, possiamo utilizzare qualsiasi altro editor anche se notepad.exe già permette tutte le modifiche e correzioni del g-code.

Il campo Startup Modal permette di “inizializzare” il nostro controllo con codici G ed M personalizzati. Di default nel campo è inserito il codice G80, comando che cancella il movimento assi inclusi i cicli programmati, per esempio un ciclo di foratura precedentemente impostato. Questa opzione può essere utile all’avvio di Mach3 includendo altri codici, per esempio G55 per utilizzare da subito una origine differente da quella preimpostata G54, possono essere aggiunte macro personalizzate M(xxx) ed altri comandi G e M per far si che il sistema sia già configurato anche per applicazioni particolari. Per attivare la stringa di inizializzazione è necessario spuntare il campo.

Motion Mode, serve per programmare il controllo a velocità costante CV o in Exact Stop. Queste modalità influiscono sia sulla regolarità del percorso (intesa come fluidità di movimento) sia sul rispetto della geometria elaborata al CAD e quella risultante dalla lavorazione. Inizio dalla seconda opzione per successivamente comprendere meglio il comportamento in CV, Exact Stop impone movimenti esatti, con un stop ad ogni istruzione, (riga di programma) immaginate di programmare la lavorazione di un esagono, il sistema percorre i tratti rettilinei alla velocità F determinata, quando arriva all’incrocio del segmento rettilineo successivo, si ferma, cambia direzione e riaccelera per fare il successivo segmento. Praticamente una serie di partenze e fermate tante quante sono le istruzioni del g-code, sicuramente si ottiene una lavorazione perfetta in geometria, ma a veder funzionare la CNC ci prende male. Peggio se vi vuole realizzare una superficie per punti, ci sarebbe uno stop ad ogni punto (ricordo che ogni punto nello spazio ha sempre tre coordinate) in questo caso vedremo una serie infinita di stop e ripartenze, e gli assi non raggiungono mai la velocità impostata F, i tempi di lavorazione sarebbero molto lunghi e la qualità della fresatura risulta scadente, inoltre anche la parte meccanica viene messa sotto stress con vibrazioni che possono essere nocive soprattutto sulle viti per il movimento degli assi. Attivare Exact Stop a g-code generati da CAM che già per conto loro inseriscono piccoli raccordi interni o esterni determina pessime finiture. La funzione CV ha il compito di dare continuità al percorso tra una riga di codice e la successiva, il sistema funziona interponendo un raccordo tra un segmento e l’altro o tra un punto  ed il successivo, in questo modo la macchina risulterà molto più fluida e senza pause ma se i parametri di CV non sono ben programmati le geometrie originali potrebbero non essere rispettate, e succede sempre e soltanto sugli spigoli. Nella schermata del General Config c’è la sezione per la programmazione del CV, guardiamone subito le opzioni. Plasma Mode, attivabile per torce al plasma e praticamente linearizza il percorso e non include l’asse Z che su sistemi al plasma non viene controllato. Per la maggior parte questa impostazione non dovrebbe essere utilizzata a meno che si stia usando una macchina con una pessima accelerazione e scarsa risoluzione del passo. CV Distance Tollerance, nella casella il numero comunica al controllo di quante unità in avanti controllare il percorso e generarne i raccordi. Il numero di default è 180, questo vuol dire che il sistema mentre lavora sta già controllando quello che succederà 180 unità dopo (mm o inc), Ciò consente al software di adattarsi meglio agli improvvisi cambiamenti nel percorso del movimento. Si consiglia di mantenerlo a circa 200 nella maggior parte dei casi. Il valore massimo è 1000 e l’impostazione su un valore così alto può causare problemi a seconda della velocità del computer in fase di predisposizione dei raccordi. G100 Adattive Nurbs è un comando obsoleto e non va attivato. Stop CV on Angle, impone al sistema di fermarsi per angoli inferiori al numero scritto nella casella, praticamente annulla l’immissione di raccordi per angoli sotto un certo valore, solitamente vanno bene angoli compresi tra 4 e 10 gradi, ma la verifica va poi fatta in base alle caratteristiche delle lavorazioni se artistiche o meccaniche e in base al proprio sistema macchina PC. Ultima precisazione, il CV è una funzione caratteristica del “motore” di Mach3, molti sono stati i  tentativi di replica ma senza evidenti successi, l’alternativa o meglio la soluzione ottimale consiste nella applicazione dei raccordi tramite le curve di Bezier che sono presenti soltanto su controlli di fascia superiore, e non tutti.

La seconda parte relativa al Motion Mode specifica come il sistema interpreta le coordinate degli archi quando da CAM vengono generati g-code che includono i comandi i e j, la parte Distance Mode solitamente è sempre su coordinate assolute (Absolute) mentre la parte che riguarda i j Mode sempre su coordinate incrementali (Inc). Generare da CAM un arco con g-code basato su i e j consente di risparmiare un consistente numero di righe ed è sempre consigliato.

La sezione successiva, Active Plane of Movement, serve a determinare il piano attivo per i movimenti macchina che, a parte casi particolari, è sempre XY.

Scendendo verso il basso c’è la sezione relativa ai movimenti di JOG, i numeri nelle caselle riguardano l’unità e le divisioni di spostamento nelle varie modalità 1 mm 1 decimo 1 centesimo e così via. Nulla da aggiungere.

La parte Shuttle Wheel Setting, Shuttle Accel controlla la risposta di Mach3 all’MPG quando viene utilizzato per controllare l’esecuzione delle righe del codice-G. Inoltre strettamente legata alla regolazione del backlash (gioco degli assi) impostabile da Menu→Config→Backlash. Determina quanto tempo (espresso in secondi) è concesso al movimento di ripresa del gioco, impostare un valore piccolo eviterà che il movimento del gioco influenzi la scorrevolezza della macchina poiché gli impulsi di passo saranno inviati il più rapidamente possibile (fino al limite della velocità del kernel) ma attenzione alla programmazione dei parametri del backlash e del tempo per evitare fastidiose perdite di passi in fase di recupero del gioco. A parer mio una meccanica CNC NON deve avere gioco sugli assi, i sistemi di recupero esistono ma non riescono MAI a far sparire i difetti meccanici anzi nella maggior parte dei casi li esaltano o ne creano altri.

La scheda relativa al General Configuration è ricca di impostazioni più o meno importanti. La prima Z is 2.5D on output #6 se selezionata controlla l’Output #6 Lo stato dell’Output#6 dipende dalla posizione dell’asse Z. Se la coordinata di Z è maggiore di 0.0 allora l’Output #6 sarà attivo. E’ inoltre necessario configurare l’asse anche, in maniera virtuale, ovvero asse Z configurato ma con PORT e PIN di STEP e DIR non assegnati.

How Sw Safety, se selezionato, inibisce il movimento di un asse durante la procedura di Home quando il relativo switch di home è già attivo. Previene inoltre possibili danni su macchine che condividono, col lo switch di Home, gli switch di limite sulle estremità dell’asse.

Lookahead determina il numero di righe del g-code che il programma interprete può memorizzare ed analizzare prima dell’esecuzione, funzione utile per consentire al controllo di prevedere le traiettorie in anticipo. Il valore impostato è di 20 linee di programma, sconsiglio di superare le 100 linee.

Ignore M calls while loading, se selezionato ignora il caricamento delle chiamate ai codici M mentre il g-code viene interpretato per disegnare il percorso utensile. Attenzione perché se il comando è attivo preclude TUTTI i comandi M, compresi M3 per l’accensione mandrino M7 nebulizzazione e tutti gli altri codici M.

M9 Execute after Block, comando un po’ strano, ma vale la pena spenderci due righe. Alcuni post processor inseriscono M9 all’interno di un blocco, dove per blocco si intende una riga di g-code tipo M9 G01 X20 Y50 Z-2 F1000, in questo caso se Mach3 legge M9 prima della fine del blocco è certo che il comando G1 X20 Y50 Z-2 F1000 sia effettuato senza refrigerante o nebulizzazione, M9 spegne i comandi dati da M7 e M8. Attivando questa funzione equivale scrivere G01 X20 Y50 Z-2 F1000 M9.

UDP Pendant Control, è un’opzione per Pendant via Ethernet, per Pendant si intendono i controlli remoti per CNC in questo caso collegati via Ethernet.

Run Macro Pump, se selezionato, cercherà il file MacroPump.m1s nella cartella macro per il profilo corrente e farà “girare” in background la Macro ogni 200 millisecondi. Il file MacropPump è una macro editabile dall’utente, solitamente si utilizza quando si vogliano controllare ciclicamente ingressi e/o uscite in maniera autonoma. Solitamente si controllano utenze che per le quali non è necessaria l’immediata risposta, per esempio un flussostato per la circolazione del refrigerante.

Charge pump ON in EStop, se selezionato, mantiene l’output (o gli output) della MacroPump anche quando il controllo sta in condizione di E-Stop.

Persistent Jog Mode, se selezionato, ricorderà la Modalità Jog scelta tra quelle scelte per il funzionamento di Mach3 Mill.

FeedOveride Persists, se selezionato, memorizza il feed selezionato alla fine del funzionamento di un programma.

No System Menu in Mach3, comando “simpatico” che se attivato preclude la visualizzazione dei menù di configurazione dalle pagine di Mach3, diciamo che trova utilità per proteggere l’applicativo da tentativi di modifiche. Non fatelo, non si torna indietro.

Use Key Clicks, teoricamente se attivato dovrebbe attivare i suoni quando si immettono dati nei DRO e sulla riga MDI, provato più volte e non ho mai notato differenze se spuntato o no.

Home Slave whith Master Axis, utilizzato per l’home di assi composti da due motori (Master e Slave).

Include TLO in Z from G31, se selezionato include l’offset dell’utensile nei dati del probe.

Lock Rapid Feed FRO to Feed FRO, se selezionato permette di legare la velocità in rapido alla velocità di lavorazione, abbassando la velocità in rapido o di lavoro dagli Slider sulla main page nella sezione Feed Rate vi accorgerete che le velocità si muovono insieme, se si toglie la spunta ogni velocità può essere regolata separatamente.

Rotational, è la parte interamente dedicata agli assi rotativi, si divide in tre sezioni:

Rot 360 rollover, quando selezionato la rotazione dell’asse va da 0 a 360 gradi per ricominciare da 0, se l’opzione non è selezionata l’asse ruota esattamente dei gradi richiesti, esempio 720 gradi.

Short Angle in G0, se selezionato, tutti gli angoli degli assi rotativi sono considerati da 0 a 360 gradi, per i movimenti in G0, ovvero in rapido, il sistema sceglie la strada più breve per raggiungere l’angolo impostato, esempio se 0 volessi ruotare a 359 gradi l’asse ruota di -1 gradi anziche dei 359 in positivo.

Rotational SoftLimit, se selezionato, applica i fine corsa software agli assi rotatativi.

Screen Control, sono semplici impostazioni grafiche che consentono di migliorare la leggibilità e l’aspetto:

Hi-Res Screens, migliora la qualità grafica impedendo la pixelizzazione dello schermo, consigliato con buona scheda grafica e PC sufficientemente veloce.

Boxed DRO and Grafics, disegna un piccolo bordo intorno ai DRO e al campo MDI, Auto Screen Enlarge, ridimensiona la schermata di Mach3 alla effettiva dimensione del monitor.

Flash Errors and Comments, se selezionato fa lampeggiare tutti i messaggi di errore ed i commenti visualizzati.

Input Signal Dobouncing / Noise rejection, questa funzione è uno pseudo di filtro anti disturbo per i segnali di input, in effetti è una funzione dedicata a correggere o meglio leggere con certezza lo stato di un ingresso. Gli switch meccanici tipicamente hanno un effetto rimbalzo nella fase di cambio di stato da NC ad NA, la funzione serve per aumentare il tempo di lettura dll’ingresso per avere certezza dello stato logico del segnale, nelle caselle va messo un numero che poi sarà moltiplicato x40. Mach3, che non è un sistema realtime ed i difetti della logica TTL vanno corretti in qualche maniera. Questo è un sistema, utilizzando logiche a 24 Vcc e sensori induttivi il problema viene quasi eliminato.

Disable Guoge / Concavity Checks, durante la compensazione in G41 e G42, Mach3 controlla se il diametro utensile è troppo largo per tagliare gli angoli interni senza rovinare la geometria finale del pezzo. Selezionare il riquadro per disabilitare la notifica E’ da specificare che questa funzione è utile quando si scrivono programmi direttamente su Mach3. Considerato che quasi tutti i g-code sono generati da CAM questo controllo viene effettuato in origine già prima di arrivare al CN.

G04 Dwell param in Milliseconds, strettamente legato al codice G04 che impone una pausa di un tempo (x), il formato da g-code è sempre G04 P(x), dove x rappresenta il tempo espresso in secondi e non deve essere mai negativo. Se si attiva questa funzione il codice G04 assume la seguente sintassi G04 (x) dove x rappresenta il tempo espresso in millisecondi.

Use Whatch Dogs, se selezionato attiva l’EStop quando il sistema rileva che Mach3 non funziona correttamente. Su PC lenti o mal configurati potrebbe essere necessario deselezionare l’opzione.

Debug this Run, se selezionato fornisce un’ulteriore diagnostica al programmatore, è una opzione che richiede la Artsoft in caso di richiesta di assistenza.

Enhanced Pulsing, se selezionato e lo consiglio, assicura maggiore accuratezza nella generazione degli impulsi di temporizzazione degli impulsi di Step e Dir migliorando la fluidità nei movimenti, questo va spese del tempo impiegato dalla CPU per i suoi calcoli, ma a beneficio delle lavorazioni.

Allow Wave File ed Allow Speeck, se selezionati, permettono di gestire i suoni di Windows.WAV ed il parlato di Microsoft Speech Agent per i messaggi di informazione del sistema.

Set charge pump to 5kHz per laser standby level: In questa impostazione l’output (o gli output) della pompa di carico sono rappresentati da un segnale di 5 kHz (per la compatibilità con alcuni laser) invece del segnale standard di 12.5kHz.

Use Output20 as Dwell Trigged, abilita l’uscita 20 ogni volta che il Dwell è attivo. Ricordo che Dwell è una pausa ed ogni volta che c’è una pausa nel programma, dovuta al G04 o all’esecuzione di altri comandi M tipo M5 il Dwell viene attivato.

No FRO on Queue, se selezionato, ritarderà l’applicazione del feed rate fino a che i comandi in non sarà vuota. Previene di non eccedere oltre velocità e accelerazioni consentite quando si aumenta il FRO oltre il 100%.

I campi successivi Turn Manual Spindle Incr e Spindle OV Increment servono per dire al sistema di che percentuali aumentare o diminuire i giri mandrino nel caso di Turn o nel caso di Mill. Il valore di default è 10.

Ultima scheda Axis DRO Properties, riguarda i dati da memorizzare alla chiusura di Mach3.

Tool Selections Persistent, memorizza l’utensile selezionato all’ultimo utilizzo di Mach3.

Optional Offset Save, visualizza o meno il messaggio Fixture Save alla chiusura di Mach3, se selezionato e si dice si alla domanda di Fixture save, saranno memorizzate le origini dell’ultima lavorazione prima della chiusura del programma.

Persistent Offsets, se selezionato, salverà le origini nella relativa tabella permanente.

Persistend DRO’s, visualizza sui DRO gli stessi valori di coordinate presenti all’ultima chiusura di Mach3.

Copy G54 from G59.253 on StartUp, se selezionato all’avvio di mach copia le coordinate del gruppo G59.253 sul gruppo G54.

continua a leggere Come configurare Mach3 – terza parte

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