LinuxCNC Documentation

This section gives a brief description of how a CNC machine is viewed from the input and output ends of the Interpreter.

1. Механічні компоненти

Верстат з CNC має багато механічних компонентів, які можуть контролюватися або впливати на спосіб здійснення контролю. У цьому розділі описано підмножину тих компонентів, які взаємодіють з інтерпретатором. Механічні компоненти, які не взаємодіють безпосередньо з інтерпретатором, такі як кнопки ручного переміщення, тут не описані, навіть якщо вони впливають на контроль.

1.1. Сокири

Any CNC machine has one or more Axes. Different types of CNC machines have different combinations. For instance, a 4-axis milling machine may have XYZA or XYZB axes. A lathe typically has XZ axes. A foam-cutting machine may have XYUV axes. In LinuxCNC, the case of a XYYZ gantry machine with two motors for one axis is better handled by kinematics rather than by a second linear axis.

Note

Якщо рух механічних компонентів не є незалежним, як у випадку з шестиногими машинами, мова RS274/NGC і канонічні функції обробки все одно будуть придатними для використання, за умови, що нижчі рівні управління знають, як керувати фактичними механізмами для створення такого ж відносного руху інструменту і заготовки, який би створювався незалежними осями. Це називається «кінематикою».

Note

У LinuxCNC випадок портального верстата XYYZ з двома двигунами для однієї осі краще обробляється кінематикою, ніж додатковою лінійною віссю.

.Primary Linear Axes The X, Y, and Z axes produce linear motion in three mutually orthogonal directions.

.Secondary Linear Axes The U, V, and W axes produce linear motion in three mutually orthogonal directions. Typically, X and U are parallel, Y and V are parallel, and Z and W are parallel.

.Осі обертання The A, B and C axes produce angular motion (rotation). Typically, A rotates around a line parallel to X, B rotates around a line parallel to Y, and C rotates around a line parallel to Z.

1.2. Шпиндель

A CNC machine typically has a spindle which holds one cutting tool, probe, or the material in the case of a lathe. The spindle may or may not be controlled by the CNC software. LinuxCNC offers support for up to 8 spindles, which can be individually controlled and can run simultaneously at different speeds and in different directions.

1.3. Охолоджувальна рідина

Flood coolant and mist coolant may each be turned on independently. The RS274/NGC language turns them off together see section M7 M8 M9.

1.4. Коригування подачі та швидкості

A CNC machine can have separate feed and speed override controls, which let the operator specify that the actual feed rate or spindle speed used in machining at some percentage of the programmed rate.

1.5. Перемикач видалення блоку

Верстат з CNC може мати перемикач видалення блоків. Див. розділ Видалення блоків.

1.6. Додатковий перемикач зупинки програми

Верстат з CNC може мати додатковий вимикач зупинки програми. Див. розділ Додаткова зупинка програми.

2. Компоненти керування та даних

2.1. Лінійні осі

Осі X, Y та Z утворюють стандартну правосторонню систему координат з ортогональних лінійних осей. Положення трьох механізмів лінійного руху виражаються за допомогою координат на цих осях.

Осі U, V та W також утворюють стандартну правосторонню систему координат. X та U паралельні, Y та V паралельні, а Z та W паралельні (коли A, B та C повернуті до нуля).

2.2. Осі обертання

Осі обертання вимірюються в градусах як обгорнуті лінійні осі, в яких напрямок позитивного обертання проти годинникової стрілки, якщо дивитися з позитивного кінця відповідної осі X, Y або Z. Під «обгорнутою лінійною віссю» ми маємо на увазі вісь, на якій кутове положення збільшується без обмежень (наближається до плюс нескінченності) при обертанні вісі проти годинникової стрілки і зменшується без обмежень (наближається до мінус нескінченності) при обертанні вісі за годинниковою стрілкою. Обгорнуті лінійні осі використовуються незалежно від того, чи існує механічне обмеження обертання.

За годинниковою стрілкою або проти годинникової стрілки — з точки зору заготовки. Якщо заготовка закріплена на поворотній платформі, яка обертається навколо осі обертання, обертання проти годинникової стрілки з точки зору заготовки здійснюється шляхом обертання поворотної платформи в напрямку, який (для більшості типових конфігурацій верстатів) виглядає за годинниковою стрілкою з точки зору людини, що стоїть поруч з верстатом. Примітка: [Якщо вимога паралельності порушена, розробник системи повинен вказати, як відрізнити обертання за годинниковою стрілкою від обертання проти годинникової стрілки.]

2.3. Контрольована точка

The controlled point is the point whose position and rate of motion are controlled. When the tool length offset is zero (the default value), this is a point on the spindle axis (often called the gauge point) that is some fixed distance beyond the end of the spindle, usually near the end of a tool holder that fits into the spindle. The location of the controlled point can be moved out along the spindle axis by specifying some positive amount for the tool length offset. This amount is normally the length of the cutting tool in use, so that the controlled point is at the end of the cutting tool. On a lathe, tool length offsets can be specified for X and Z axes, and the controlled point is either at the tool tip or slightly outside it (where the perpendicular, axis-aligned lines touched by the front and side of the tool intersect).

2.4. Координований лінійний рух

Щоб переміщати інструмент по заданому шляху, обробний центр часто повинен координувати рух декількох осей. Термін «скоординований лінійний рух» використовується для опису ситуації, в якій, номінально, кожна вісь рухається з постійною швидкістю, а всі осі одночасно переміщуються зі своїх початкових положень у кінцеві. Якщо рухаються тільки осі X, Y і Z (або одна чи дві з них), це створює рух по прямій лінії, звідси і походить слово «лінійний» у цьому терміні. У реальних рухах часто неможливо підтримувати постійну швидкість, оскільки на початку та/або в кінці руху необхідне прискорення або уповільнення. Однак можна контролювати осі таким чином, щоб кожна вісь завжди виконувала ту саму частину необхідного руху, що й інші осі. Це переміщує інструмент по тому самому шляху, і ми також називаємо такий рух скоординованим лінійним рухом.

Координоване лінійне переміщення може виконуватися або з переважною швидкістю подачі, або зі швидкістю поперечного переміщення, або може бути синхронізовано з обертанням шпинделя. Якщо фізичні обмеження швидкості осі не дозволяють досягти бажаної швидкості, всі осі сповільнюються, щоб зберегти бажаний шлях.

2.5. Швидкість подачі

The rate at which the controlled point moves is nominally a steady rate which may be set by the user. In the Interpreter, the feed rate is interpreted as follows (unless inverse time feed or feed per revolution modes are being used, in which case see section G93-G94-G95-Mode,G93 G94 G95).

  1. Якщо будь-яка з осей XYZ рухається, F вимірюється в одиницях за хвилину в декартовій системі XYZ, а всі інші осі (ABCUVW) рухаються так, щоб запускатися та зупинятися скоординовано.

  2. В іншому випадку, якщо будь-яка з UVW рухається, F вимірюється в одиницях за хвилину в декартовій системі UVW, а всі інші осі (ABC) рухаються таким чином, щоб запускатися та зупинятися скоординовано.

  3. В іншому випадку рух є чисто обертальним рухом, а слово F позначається в обертових одиницях у «псевдодекартовій» системі ABC.

2.6. Охолодження

Flood or droplets cooling can be enabled separately. RS274/NGC language stops them together. See section about cooling control.

2.7. Залишатися

A machining center may be commanded to dwell (i.e., keep all axes unmoving) for a specific amount of time. The most common use of dwell is to break and clear chips, so the spindle is usually turning during a dwell. Regardless of the Path Control Mode (see section Path Control) the machine will stop exactly at the end of the previous programmed move, as though it was in exact path mode.

2.8. Одиниці

Units used for distances along the X, Y, and Z axes may be measured in millimeters or inches. Units for all other quantities involved in machine control cannot be changed. Different quantities use different specific units. Spindle speed is measured in revolutions per minute. The positions of rotational axes are measured in degrees. Feed rates are expressed in current length units per minute, or degrees per minute, or length units per spindle revolution, as described in section G93 G94 G95.

2.9. Поточна позиція

Контрольована точка завжди знаходиться в певному місці, яке називається «поточна позиція», і контролер завжди знає, де вона знаходиться. Числа, що позначають поточну позицію, повинні бути скориговані за відсутності будь-якого руху осі, якщо відбувається будь-яка з декількох подій:

  1. Одиниці вимірювання довжини змінено.

  2. Зміщення довжини інструменту змінено.

  3. Зміщення системи координат змінено.

2.10. Вибрана площина

Завжди існує «вибрана площина», яка повинна бути площиною XY, площиною YZ або площиною XZ обробного центру. Вісь Z, звичайно, перпендикулярна площині XY, вісь X — площині YZ, а вісь Y — площині XZ.

2.11. Карусель інструментів

Кожному слоту в каруселі інструментів призначається один або нульовий інструмент.

2.12. Зміна інструменту

Обробному центру може бути наказано замінити інструменти.

2.13. Трансфер з піддонів

Два піддони можна обміняти за командою.

2.14. Перевизначення швидкості

Кнопки перевищення швидкості можуть бути активовані (вони функціонують нормально) або виведені з ладу (вони більше не мають ніякого ефекту). Мова RS274/NGC має команду, яка активує всі кнопки, і іншу, яка їх вимикає. Див. інгібування та активацію коректори швидкості. Див. також тут для отримання додаткової інформації.

2.15. Режим керування шляхом

The machining center may be put into any one of three path control modes:

режим точної зупинки

У режимі точної зупинки машина короткочасно зупиняється в кінці кожного запрограмованого руху.

режим точного шляху

У режимі точного шляху машина якомога точніше слідує запрограмованим шляхом, сповільнюючи рух або зупиняючись за необхідності на гострих кутах шляху.

безперервний режим

У безперервному режимі гострі кути траєкторії можуть бути трохи заокруглені, щоб підтримувати швидкість подачі (але не більше ніж на допуск, якщо він вказаний).

Див. розділи G61 та G64.

3. Взаємодія перекладача з перемикачами

Інтерпретатор взаємодіє з кількома перемикачами. У цьому розділі взаємодії описано детальніше. Інтерпретатор у жодному разі не знає, яке налаштування має будь-який із цих перемикачів.

3.1. Перемикачі подачі та швидкості

The Interpreter will interpret RS274/NGC commands which enable M48 or disable M49 the feed and speed override switches. For certain moves, such as the traverse out of the end of a thread during a threading cycle, the switches are disabled automatically.

LinuxCNC реагує на налаштування корекції швидкості та подачі, коли ці перемикачі ввімкнені.

Див. розділ M48 M49 Перевизначення для отримання додаткової інформації.

3.2. Перемикач видалення блоку

Якщо перемикач видалення блоку увімкнено, рядки G-коду, що починаються зі скісної риски (символ видалення блоку), не інтерпретуються. Якщо перемикач вимкнено, такі рядки інтерпретуються. Зазвичай перемикач видалення блоку слід встановити перед запуском програми NGC.

3.3. Додатковий перемикач зупинки програми

Якщо цей перемикач увімкнено і виявлено код M1, виконання програми призупиняється.

4. Таблиця інструментів

A tool table is required to use the Interpreter. The file tells which tools are in which tool changer slots and what the size and type of each tool is. The name of the tool table is defined in the INI file:

[EMCIO]
# файл таблиці інструментів
TOOL_TABLE = tooltable.tbl

Ім’я файлу за замовчуванням, ймовірно, виглядає приблизно так, як наведено вище, але ви можете надати вашому верстату власну таблицю інструментів, використовуючи ту саму назву, що й ваш INI-файл, але з розширенням tbl:

TOOL_TABLE = acme_300.tbl

або:

TOOL_TABLE = EMC-AXIS-SIM.tbl

Для отримання додаткової інформації про особливості формату таблиці інструментів див. розділ Формат таблиці інструментів.

5. Параметри

In the RS274/NGC language view, a machining center maintains an array of numerical parameters defined by a system definition (RS274NGC_MAX_PARAMETERS). Many of them have specific uses especially in defining coordinate systems. The number of numerical parameters can increase as development adds support for new parameters. The parameter array persists over time, even if the machining center is powered down. LinuxCNC uses a parameter file to ensure persistence and gives the Interpreter the responsibility for maintaining the file. The Interpreter reads the file when it starts up, and writes the file when it exits.

Всі параметри доступні для використання в програмах G-коду.

Формат файлу параметрів наведено в наступній таблиці. Файл складається з будь-якої кількості рядків заголовка, за якими йде один порожній рядок, а потім будь-яка кількість рядків даних. Інтерпретатор пропускає рядки заголовка. Важливо, щоб перед даними був саме один порожній рядок (без пробілів і табуляцій). Рядок заголовка, показаний у наступній таблиці, описує стовпці даних, тому рекомендується (але не обов’язково) завжди включати цей рядок у заголовок.

Інтерпретатор читає лише перші два стовпці таблиці. Третій стовпець, «Коментар», інтерпретатор не читає.

Кожен рядок файлу містить індексний номер параметра в першому стовпці та значення, яке слід встановити для цього параметра, у другому стовпці. Значення представлено у вигляді числа з подвійною точністю з плаваючою комою всередині інтерпретатора, але десяткова крапка в файлі не потрібна. Усі параметри, наведені в наступній таблиці, є обов’язковими і повинні бути включені в будь-який файл параметрів, за винятком того, що будь-який параметр, що представляє значення осі обертання для невикористаної осі, може бути пропущений. Якщо будь-який обов’язковий параметр відсутній, буде видано повідомлення про помилку. Файл параметрів може містити будь-які інші параметри, якщо їхні номери знаходяться в діапазоні від 1 до 5400. Номери параметрів повинні бути впорядковані в порядку зростання. Якщо це не так, буде видано повідомлення про помилку. Будь-який параметр, включений у файл, що читається інтерпретатором, буде включений у файл, який він записує при виході. Оригінальний файл зберігається як резервна копія при записуванні нового файлу. Коментарі не зберігаються при записуванні файлу.

Table 1. Формат файлу параметрів
Номер параметра Значення параметра Коментар

5161

0.0

G28 Головна сторінка X

5162

0.0

G28 Головна сторінка Y

Див. розділ Parameters для отримання додаткової інформації.