Hướng dẫn sử dụng Mach3

cnc4060

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM MACH3

 Link tải bản cài đặt: Mach3

Tính năng cơ bản và chức năng cung cấp bởi Mach3:

  • Chuyển đổi một PC tiêu chuẩn thành một máy CNC đầy đủ tính năng, 6 trục điều khiển CNC
  • Cho phép trực tiếp nhập khẩu DXF, BMP, JPG, và các file HPGL qua LazyCam
  • Visual Gcode hiển thị
  • Tạo ra Gcode qua LazyCam hoặc Wizards
  • Hoàn toàn tùy chỉnh giao diện
  • Tùy biến M-code và Macros bằng cách sử dụng VBScript

Vấn đề cần giải quyết khi áp dụng vào thực tế :

–  I/O hạn chế ( Nếu dùng cổng lc 2 cổng LTP thì giải quyết được phần nào) => dùng cho một hệ  thống lớn cần nhiều tín hiệu I/O  thì phải dùng kỹ  thuật ModBus ( Ở nước ngoài thì có bán những Card này)

–  Dùng tín hiệu Step/Dir chỉ thích hợp với hệ thống dùng Step Motor, còn những hệ thống dùng servo thì phải qua card chuyễn đổi Step/Dir sang tín hiệu Analog 0-10v hoặc -10V, +10v nhằm tương thích với các driver servo.

–  Mach3 điều khiển theo dạng vòng hở nên khi ứng dụng trong các hệ thống đòi hỏi độ chính xác cao thì lại phải thiết kế theo dạng vòng kín.

–  Ưu điểm của Mach3 là chức năng của nó đa dạng, giao diện đẹp và dễ sử dụng.Mô phỏng quá trình làm việc rất rõ ràng. Khai báo các thông số  của hệ  thống dễ dàng.Lập trình theo hướng mở  rộng liên kết với các Script VB. Tùy quan niệm từng người, riêng nhóm thấy Mach3 có lợi thế   tiết kiệm được chi phí đáng kể (Nếu giải quyết được 3 vấn đề trên thì Mach3 là l lựa chọn tốt cho các dạng CNC tự chế, lên đời máy CNC).

 CÁCH XÁC LẬP THÔNG SỐ TRONG PHẦN MỀM MACH3

 Xác lập các chân vào ra của cổng máy in cho phù hợp với mạch điều khiển.

Vô config/port and pin:

  Khi đó trên màn hình sẽ xuất hiện

 Tab port setup and axis seletion: để lựa chọn cổng điều khiển của máy tính, trong trường hợp điều khiển bằng cổng DB25 thì sẽ là port 1. Ta xác lập như trong hình sau đó lựa chọn apply để chuyển sang tab bên cạnh.

Tab motor outputs: để xác lập các chân đầu ra của máy tính ở cổng DB25. Các chân đầu ra này sẽ là các tín hiệu cấp cho mạch giao tiếp và xuống mạch động cơ để điều khiển các trục động cơ. Ta cũng xác lập giống trong hình.

Hàng đầu tiên là xác lập các thông số cho trục X:

–  Click 1 lần vào cột Enabled của trục X thì sẽ  thay đổi trạng thái dấu phẩy xanh thành dấu nhân đỏ. Dấu phẩy xanh chính là lựa chọn để cho trục X làm việc. Còn dấu nhân đỏ là khong cho trục X làm việc.

–  Cột thứ 2 (step pin#) là chân điều khiển xung cấp cho trục X. Theo mạch thiết kế thì chân này là chân số 2, nếu mạch thiết kế khác thì chỉ cần click vào đó rồi thay đổi số là được.

–  Cột thứ 3(dir pin#) là chân điều khiển cho mạch động cơ đảo chiều, muốn thay đổi thứ tự chân cũng click vào đó và gõ một chân khác vào.

–  Cột thứ 4 (dir lowactive):  cột này để xác định chiều + hoặc – của các trục theo mong muốn. Khi click lựa chọn trục này thì lúc đó chiều quay của động cơ sẽ thay đổi khi ta điều khiển cho máy chạy theo chiều + hay – của trục tọa độ. Ban đầu thử Máy  ta xác lập giống trong hình vẽ  rồi tí nữa cho động cơ chạy thử  theo chiều + xem động cơ quay theo chiều nào, sau đó lại vào xác lập lại rồi tiếp tục cho động cơ chạy theo chiều +, ta sẽ thấy động cơ chạy theo chiều ngược lại. 

Như vậy chân này rất quan trọng để  khi lắp động cơ vào máy ta sẽ  chọn được chiều phù hợp cho trục X và trục Y.

–  Cột thứ 5 (Step lowactive): cột này để xác định trạng thái tác động của chân cấp xung cho mạch điều khiển. Nếu xung điều khiển step là xung âm thì lựa chọn dấu phẩy, còn xung + thì lựa chọn dấu nhân.

–  Cột thứ 6 (step port): cột này để xác lập xem chân điều khiển step thuộc port nào. Vì ta điều khiển bằng cổng máy in DB25 nên kí hiệu của nó là port 1. Ban đầu phần mềm sẽ để chế độ mặc định là 0, ta click vào đó rồi gõ số 1 vào ô rồi enter.

–  Cột thứ 7 (dir port): cũng tương tự như cột step port. Chân này cũng điều khển từ port 1.

–  Các hàng của trục Y, Z cũng làm tương tự  trục X theo hình vẽ. Vì máy chỉ có 3 trục nên chỉ xác lập 3 trục. Nếu có nhiều trục thì ở cột đầu ta chọn thêm các trục A, B, C rồi làm tương tự như trục X. 

–  Hàng cuối cùng (spindle): là hàng xác lập chân điều khiển spindle có nhiều chế độ để điều khiển spindle (điều khiển PWM, điều khiển bằng động cơ bước, và điều khiển đóng mở relay). Trong mạch giao tiếp sử dụng phương pháp đóng mở relay nên hàng spindle này không cần xác lập gì cả.

–  Sau khi xác lập hết thông số trong tab này thì click apply để save lại.

–  Lưu ý nếu ta không click apply mà chuyển ngay sang tab khác thì các thong số vừa rồi sẽ không được lưu lại mà sẽ quay về trạng thái trước xác lập.

Tab motor input: để xác lập các tín hiệu đầu vào cho máy tính, khi máy tính nhận được các tín hiệu từ bên ngoài vào lúc đó phần mềm sẽ phân tích và xử lý xem đó là gì sau đó sẽ xuất tín hiệu để điều khiển. phần mềm mach là một phần mềm mạnh có nhiều chế độ điều khiển và có khả năng điều khiển bằng nhiều cổng nên sẽ có rất nhiều tín hiệu đầu vào điều khiển. nhưng máy 3 trục là máy đơn giản với lại điều khiển bằng port DB25 có số chân đầu vào hạn chế nên ta chỉ điều khiển vài tín hiệu cơ bản thôi.

 –  Trong mạch của nhóm có 4 tín hiệu đầu vào. Đó là tín hiệu X limit, Y limit, Z limit,  Estop để dừng máy khẩn cấp khi gặp sự cố. Trên mạch giao tiếp sẽ mắc vào jack này một nút bấm thường mở, khi bấm nút bấm đó thì chương trình đang chạy sẽ dùng lại đột ngột. Còn tín hiệu X limit, Y limit, Z limit là các tín hiệu dừng máy khi chạy quá giới hạn các trục, ta xác lập thông số của estop như hình vẽ.

Tab output signals: để xác định các tín hiệu điều khiển. Trong tab này có thể điều khiển spindle, điều khiển động cơ bơm dung dịch làm mát … 

Trong tab này ta chỉ quan tâm đến tín hiệu Enable 1, enable 2, enable là 3 tín hiệu điều khiển cho phép và không cho phép mạch động cơ hoạt động. tín hiệu này sẽ giúp cho động cơ bước được nghỉ trong trường hợp ta dừng máy hoặc khi chưa tắt nguồn điện. và một tín hiệu output #2 để dùng điểu khiển relay spindle.

Như đã nói phần mềm mach có thể điều khiển được rất nhiều chân nhưng vì máy 3 trục đơn giản và do hạn chế bởi cổng DB25 nên ta chỉ sử dụng điều khiển những tín hiệu cơ bản.

 Ta xác lập giống như hình sau

Tab encoder/ MPG’s: tab này để xác lập các thong số khi ta dùng bộ điều khiểnDC servo nên trong trường hợp này ta không quan tâm đến nó.

Tab spindle setup: dùng để  xác định các thông số  và phương pháp điều khiển spindle. Như đã nói trong bộ điều khiển này ta sẽ điều khiển tín hiệu relay của spindle.

Trong tab này ta quan tâm mục relay control ta lựa chọn giống trong hình. Với tín hiệu điều khiển relay là tín hiệu output #2 như đã xác lập trong tab output signal là chân 17. Tín hiệu này chỉ có chức năng bật spindle khi chạy chương trình và tắt hết chương trình. Spindle sẽ được nối tiếp vào điểm relay.

Xác lập đơn vị đo của motor tuning:

Sau đó xuất hiện một cảnh báo, ta chọn OK

Chọn đơn vị mm rồi OK

Xác lập thông số cho các trục.

Ta vào config/motor tuning khi đó sẽ xuất hiện bảng như sau:

– Góc bên phải là mục axis selection: để  trọn lựa các trục. góc dưới bên trái là các thông số cần xác lập cho các trục. biểu đồ  thể hiện các thông số đã xác lập theo dạng biểu đồ.

– Đầu tiên lựa chọn trục X trong axis selection và xác lập số theo hình

–  Step per: là thông số xác định số xung cần điều khiển khi máy di chuyển một đơn vị (mm). trong ô này ta phải tính toán ra số dựa vào động cơ bước và bước tiến của vitme.

– Động cơ bước  chạy chế  độ  nửa bước 0.9௢/ bước, có nghĩa là để  quay được một vòng thì động cơ phải quay 360/0.9 = 400 bước và tương đương với 400 xung điều khiển. Mặt khác ta dùng vitme bước 20mm, như vậy tương ứng với 200 xung điều khiển thì trục X tiến được 20mm. từ đó suy ra số xung điều khiển để  trục X tiến được 1mm là 400/20 = 20 xung.

– Velocity … : là vận tốc của trục X: vận tốc tính bằng mm/s. trong trường hợp này ta để vận tốc 2000mm/s.

– Accleration: là gia tốc của trục X, tức là độ tăng tốc độ để trục X đạt được tốc độ lớn nhất bằng tốc độ xác lập trong velocity.

– Còn mục step pulse và dir pulse thì chưa tìm hiểu được.

–  Sau khi điền các thông số cần thiết ta click save axis setting để lưu lại. chú ý nếu ta không click vào biểu tượng này mà ta đã chuyển sang trục khác thì các thông số vừa rồi sẽ không được lưu lại mà quay về trạng thái ban đầu.

–  Tiếp đến trong axis selection ta chọn trục Y để cài đặt cho trục Y và trục Z để cài đặt cho trục Z. các thông số cài đặt tương tự trục X. trong trường hợp ta sử dụng động cơ bước với số bước khác nhau thì ta sẽ tính toán toán cho từng trục một và điền vào ô steps per.

–  Trong phần mêm Mach có hỗ trợ các phím điều khiển bằng tay trên bàn phím. Đó là các phím mũi tên sang trái sang phải  (trục X), mũi tên lên xuống  (trục Y),  và phím Page up và page Down (trục Z).

–  Trước tiên ta click vào nút reset sao cho biểu tượng màu phía trên của nó chuyển sang màu xanh. Sau đó nhấn giữ phím mũi tên lên trên bàn phím máy tính, lúc đó trên vùng hiển thị và điều khiển tọa độ ta thấy giá trị của trục X bắt đầu tăng lên. Đồng thời động cơ cũng quay. Như vậy là trục X đã chạy. 

–  Tiếp tục dung phím mũi tên sang trái, phải và Page up, Page Down để điều khiển trục Y, Z

Các nút cơ bản và thông dụng trên giao diện của Mach 3.

Cycle Start : là nút bắt đầu chạy chương trình. Khi click vào nút này máy bắt đầu chạy chương trình.

Feed Hold (SPC): là nút tạm dung chương trình. Khi muốn nghỉ một lúc hay muốn dung máy tạm thời ta click vào nút này lập tức chương trình sẽ dừng lại. và muốn máy chạy tiếp thì click vào nút Cycle Start. lúc này chương trình sẽ chạy nối tiếp lệnh dang dở.

Stop < Alt S>: là nút dừng chương trình. Lựa chọn này sẽ làm cho chương trình dừng lại, giống nút giữ lại nhưng nếu ta lại cho chương trình chạy tiếp bằng cách click vào Cycle Start thì chương trình sẽ bỏ đi đoạn dòng lệnh đang chạy dở để đến dòng tiếp theo. Như vậy có sự sai lệch. Khi dừng bằng nút này thì không chạy lại được.

–  Cycle Start: là nút khỏi động điều khiển và ngừng điều khiển. khi nút Cycle Start được chọn thì ta mới bắt đầu điều khiển được. Đồng thời mạch động cơ bắt đầu hoạt động. 

–  Các nút Zero X, Zero Y, Zero Z, để đưa tọa độ máy về gốc 0,0,0. Các ô bên cạnh để hiển thị đầu dao khi di chuyển.

–  Các ô Scale tương ứng với các trục để ta xác định tỉ lệ chạy. Ban đầu nếu chạy đúng tỉ lệ thì máy sẽ mặc định là tỉ lệ lên 1. Nếu muốn chạy tỉ lệ lớn hơn thì ta click vào đó sau đó gõ tỉ lệ khác rồi Enter. Lúc đó tỉ lệ sẽ thay đổi.

–  Nút Edit G-code: để sửa mã G-code.

–  Recent File: mở những file G-code đã chạy gần đây.

–  Load G-code để mở file Gcode.

–  Set next line: lực chọn dòng lệnh thứ ? trong file G-code. Ta gõ dòng cần chạy

và enter.

–  Run from here: bắt đầu chạy máy từ dòng thứ ? mà ta chọn set next line.

–  Rewind Ctrl W: để quay về dòng lênh đầu tiên của file gcode. Dùng trong

trường hợp nếu ta đang chạy dở mà muốn quay lại từ đầu.

–  Singal BLK Alt N: lựa chọn này sẽ điều khiển cho máy chạy từng dòng G-code một. khi lựa chọn chức năng này thì biểu tượng màu bên cạnh sẽ chuyển dần sang màu vàng. Lúc đó ứng với mỗi lần click vào Cycle Start máy chỉ chạy hết dòng code hiện tại rồi dừng lại. muốn chạy tiếp thì ta phải Cycle Start. còn khi ta không lựa chọn chức năng này thì máy sẽ chạy các dòng G-code từ trên xuống dưới một cách liên tục.

–  Reverse Run: chức năng chạy ngược mã G-code khi ta tạm dừng chương trình. Khi đó máy sẽ chạy ngược lại.

–  Offline: chạy mô phỏng, không truyền tín hiệu điều khiển xuống driver động cơ.

–  Ref All Home: set góc tọa độ. Khi nhấn nút này, máy sẽ set vị trí hiện tại của dao là góc tọa độ (0,0,0).

–  Goto Z: đưa dao về góc tọa độ. Máy sẽ đưa trục X và Y ở vị trí bất kì về góc tọa độ trước, Z sau.

–  Khung Feed Rate để chỉnh tốc độ ăn phôi.

CÁC CHỨC NĂNG CỦA PHẦN MỀM MACH3


Chạy một file Gcode

–  Trước tiên ta bấm vào nút RESET trên MACH3 để nó chuyển sang màu xanh

rồi dùng các phím mũi tên, PageUp, PageDown để đưa dao về gốc tọa độ của

phôi, sau đó nhấn nút Ref All Home để set gốc tọa độ cho máy.

–  Nhập file G-code bằng cách nhấn vào nút load G-code, tìm file G-code cần

chạy, click chọn rồi Open.

–  Click Cycle Start để bắt đầu gia công.

Nhập một đoạn G-code bằng tay

Để thực hiện chức năng này ta chaon chế độ MDI. Sau đó ta nhập đoạn G-code

vào ô Input. Nhấn Enter thì máy sẽ chạy đoạn G-code đó.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Hotline