Master5 CNC tapasztalatok

Összehasonlítva a KCam4-el, a motorvezérlése nagyságrendekkel simább! Saját impulzus driver-rel rendelkezik (Win XP) ami majdnem tökéletesen sima impulzusokat generál a CNC elektronika számára (azért ez sem tökéletes).

Vezérlés közben a processzort alig (<20%) terheli (szemben a KCam4-gyel ami 100%-ra terhel)! Mivel egyenletes impulzust generál és ismeri a motor gyorsítást-lassítást, nagyobb mozgatási sebességeket lehet vele elérni.
Megmunkálás közben ugyan lehet a számítógéppel mást is csinálni (pl: Internetezni), de már sikerült futás közben megbolondítani az impulzus drivert, ezért megmunkálás közben nem javallott a gépet másra is használni (hiába kicsi a processzor terheltsége)! Összehasonlítva a KCam4-et vele, a KCam4 megakad nagyobb (más program által okozott) leterheltség közben (pl: CD behelyezése), ami viszont a végeredményen nem látszik meg egyáltalán, de cserébe sosem omlott össze a vezérlése.

A program telepítése után és a Windows újraindítását követően, az első indításnál kéri a hardveres kapcsolat felprogramozását (LPT port konfigurálása), valamint a motorok impulzus és felbontás adatait is.

A helyes kötéseket a feliratok (pl: X-Dir) és utána a pin számra (pl: 6) kattintva lehet összerendelni (a képen a Profi Vezérlőnek megfelelő kiosztás látható).

A második panelen a bemeneteket lehet ugyanígy összekötni (a Profi Vezérlő csak a Spindle-14 -et használja).

Az első oszlopba kell megadni a inch-enkénti motorimpulzus számokat (1 inch= 25.4mm). Második oszlop a motorok maximális sebessége inch/secundum-ban. Harmadik oszlop a motoronkénti maximális gyorsulás (és feltételezem a lassulás is) inch/sec/sec-ban.
A Trajectory Speeds (pálya sebesség) a rendszer által használt különböző gyorsulási fajták sebesség adatai. A Line Blending bekapcsolása nagyon fontos (összefűzi az egymásba érő vonalak sebesség adatait egy egységes vonalnak tekintve)!
A Rapm zero speed in Hertz a legkisebb indulási sebesség érték Hertz-ben (innen indul a gyorsulás).

A következő panelből a Tool Change Options érdekes csak. Megadható szerszámcsere igény esetén mennyit emeljen a Z tengelyen inch-ben.

Érdemes lehet még az alapmértékegységét átállítani mm-re (alapesete az inch):

Billentyűzettel és Joystick-al is lehet mozgatni a CNC-t. Billentyűzeten a nyilak és a Page Up- Page Down gombokkal lehet mozgatni (ha nem megy, rá kell kattintani a Key gombra egyet).
Joy-jal csak az X és Y tengelyek mozgathatóak.
Sikeresen impotálja a CorelDraw-val készített ábrákat DXF formátumban (R11, mm) exportálva.

A Load File egyértelmű, az As Drawn kikapcsolása esetén az ábra bal alsó sarka a gép 0,0 pontjára lesz illesztve (!), bekapcsolása esetén az exportáláskor betöltött lappozíciója lesz érvényes.
A Cutting Speed mezőbe beírt vágási sebesség befordítódik a G-kódba majd. Ezt a Material listával felül lehet bírálni később!
A Z-Move a felemelt szerszám magassága mozgatásakor (KCam4 Travel adatával egyezik meg). A Z-Cut a vágási (megmunkálási) mélység (aktív unitban).
Optimise ToolPat a tool lista adatai alapján módosítja a vágási pályákat.
A Spindle kijelölése esetén a G-kódba befordítódik a be és kikapcsolása is.
A Connection Tolerance értéke (valószínűleg) megadja azt a legnagyobb vonalvég eltérést ami alatt egységes vonalnak fordítódok két vonaltalálkozása.
Az Import gombbal lehet az adatoknak megfelelően G-kóddá importáltatni (villámgyors!!!).

A főablakban megjelent 3D képet az egérrel lehet forgatni és nagyítani (jobb és bal gombok segítségével + mozgatás). Az ábrát mozgatni Ctrl+jobb gomb és mozgatás az egérrel.

A program közvetlenül tud JPG és BMP képekből 3D-s G-kódot generálni. A JPG-k importálása nekem még nem sikerült, a program mindig lefagyott valamiért, de a BMP képeké tökéletesen működik (át kell alakítani a jpg-t bmp-re)!ű

Rákattintva a menüre előjön a BMP (és elvileg a JPG) képek importálási menüje:

A Load Image File egyértelmű. A bmp file kijelőlése után megjelenik az eredeti file mérete alkalmazott mértékegységben (pl: mm). Itt ezeket az értékeket átírva lehet megadni a megmunkálási méretett (akkora lesz a kész 3D-s ábra). Az oldal arányokat megtartva méretezhető át a kép.

Ezek után meg kell adni a megmunkálás stílusát. A leg általánosabb a Raster X/Y. ilyenkor x-y vonalak mentén alakul ki a kép, úgy ahogyan a képet látjuk. Kijelölve meg kell adni a megmunkálás sűrüségét:

A Units az alkalmazott mértékegységet jelenti (pl: mm). Itt kell figyelembe venni a kép méretét és a megmunkáló szerszám forgácsolási adatait!

A mintakép összetöredezettségén nem kell megijedni, nekem mindig így hozta be, de mindig jól importált!
A Depth a begmunkálás legnagyobb mélységét jelenti, átírva megváltoztatható. Az értéket a program - (mínusz) értéknek fogja értelmezni!
Figyelem! Ez a program sem képes több fogásban lemenni az adott mélységig!
A Safe Z megfelel a KCam4-ben a Travel magasságnak (szerszám áthelyezési, biztonsági magasság).
Az Invert kijelölése esetén a fehérebb színek lesznek a völgyek, egyébként fordítva.
A Load gombbal történik meg az importálás (nagyon gyors).

Egy igen érdekes alkalmazási lehetőséget biztosítottak a program szerzői. Rendelkezésünkre bocsátottak szabadon, egy Master5Remote.ocx nevű (programozási) ActiveX Control modul objektumot. Ezen objektum felhasználásával lehetőség nyílik, saját programjaink által, a Master5 futása mellett, teljes körűen vezéreltetni a CNC-t! Akár saját CNC vezérlő programot készíthetünk a Master5 impulzus driver-ját használva. Minden setup paramétert a Master5-ből veszi, így nekünk csak a tényleges mozgásokkal kell foglalkozni!

Sajnos itt megbukott a program! Hiába a viszonylag sima motorvezérlés ha az eredmény pontatlan.
A program tesztelése céljából készítettem egy 2D-s, folyamatos vonalból felépülő hullámos spirálábrát. A spirál kezdő és végpontjai tökéletesen egymásba záródnak. A célom az volt, hogy az esetleges meglévő vezérlési pontatlanságokból minél többet összegyűjtsek mindkét (X, Y) tengely mentén. Annyit, hogy a kezdő és végpontok között szemmel látható eltérést okozzon. A létrehozott megmunkálási úthosszal ez sikerült is. Etalonnak a jól bevált KCam4-et és a Mach2-őt használtam.

Sajnos komoly pontatlanságokat hozott ki a teszt!
A végpontok között X irányban kb. 1.2 mm, Y irányban kb. 0.8 mm hézag keletkezett. Az alsó tesztábra ugyanarról a DXF file-ról készült a KCam4-el. Tökéletesen záródó végpontokkal. A nullponttól a kezdőpontig és a végponttól a nullpontig direkt rajzoltattam, hogy jobban kivehető legyen a pontos kezdés és végpontok (hézagok).
Rengetek (>50) tesztábrát megrajzoltattam a Master5-el, különböző beállításokkal (motor sebességek, gyorsulások, megmunkálási sebességek, konvertálási setup-ok), de az eredmény mindig ugyanolyan volt. Kipróbáltam kétféle PC-vel is (1.4 GHz-es Athlon, 600 MHz-es Celleron), de az eredmények pontosan ugyanolyanok voltak.
A Master5 által generált G-kódot a KCam4 hibátlanul beolvassa! kipróbáltam a Master5 által generált spirálábra G-kódját megrajzoltattam a KCam4-el (esetleges G-kód hiba kimutatására).

Az eredmény: pontosan záródó végpontok! Tehét a Master5 vezérlése pontatlan.
Mesterségesen próbálkoztam a kottyanás kompenzációval (BackLash). Bár a KCam4 0 (nulla) kompenzációval hozza a tökéletes ábrát!

Rengeteg beállítási érték kipróbálásával közelítettem a jó értékek felé, de tökéletesre nem lehetett kihozni:

Ilyenkor már olyan dúrva lett a kompenzáció, hogy egy sima felirat esetén is szemmel láthatóvá vált a kompenzációk helyei:

Tesztábrák:
Spirálteszt CorelDraw 11	SpiralTeszt.cdr (16 kB)
Spirálteszt DXF	SpiralTeszt.dxf (254 kB)
Spirálteszt Master5 G-kód	SpiralTeszt.tap (113 kB)
Spirálteszt KCam4 G-kód	SpiralTeszt.GC (140 kB)
Tökéletes kör Master5 G-kód	kor.tap (5 kB)

Ez a teszt program (kihasználva a Master5Remote.ocx-ét) alkalmas a legkisebb marási (rajzolási) úthosszal kimutatni a vezérlési pontatlanságokat (esetlegesen a kottyanás kompenzáció beállítására is alkalmas).
A program kicsomagolása és telepítése után, el kell indítani mind a Master5 CNC vezérlő programot, mind ezt a teszt programot. A teszt program mint egy távirányító vezérli a Master5 programot. Először a (a már beállított) Maste5-tel meg kell érinteni a felület 0,0,0 pontját és nullázni kell a koordinátáit. A tesztprogram az állítható paraméterei alapján maróz (rajzol) egy bázis vonalat a tesztelni kívánt tengelyre merőlegesen a 0,0 pontban. Majd felemelkedik a "Kiemelés" szintjére és 30 szór elmegy "Út" hosszban oda-vissza a tesztelni kívánt tengely síkjában. Ez után ismét a 0,0 pontban egy ugyan olyan csíkit maróz (rajzol) mint kezdéskor. Ha a két csík nem tökéletesen egymásban van (a vezérlés alapján mind két csík minden koordinátái egyeznek), kimutatható a beállítási ill. a vezérlési pontatlanságok.
Természetesen minél véknyabb maró, rajzoló eszköz használata javasolt. A célja annyi lépéshibát összeszedni, hogy az eltérések szemmel láthatóvá váljanak.
A szorzó (30) és az "Út" paraméter növelésével lehet egyre finomabb hibákat kimutatni.
Ha valaki a kottyanás kompenzáció beállítására akarja felhasználni a programot, addig kell változtatnia az értéket (BackLash) mígnem a két vonal egymásra nem kerül.

Következtetés:
Bár az időzítései sokkal ideálisabbak a KCam4-nél, de a végeredményei messze elmaradnak tőle. Viszont kiválóan használható a DXF, BMP importja. Lementve a vele generált G-kódot a KCam4 (és a Mach2 is) hibátlanul beolvassa és végrehajtja azokat. Jobb a DXF importja (pálya optimalizációja) mint a KCam4-é. A 3D-s kép generálása is kiváló. A két programot ötvözve lehet hatékonyabb munkákat végezni. A Master5 vonal fejlesztését a program írói abba hagyták (lehet, hogy ezekért a hibákért?). Ennek a programnak a használatát önmagában nem javaslom!