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标题: MACH3数控车车制螺纹攻略 [打印本页]

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-5 07:34
标题: MACH3数控车车制螺纹攻略
序言：
      在5imx混了快一年了，在这里学到了不少东西，作为回馈，我冒昧写下此文与大家共勉。
   了解我的老朋友都知道我发帖的特点，我是笔记试发帖，这样省了不少时间，但这样就会不太连贯，请大家见谅。

一：MACH3螺纹车制原理。（25楼）
二：硬件篇
      1：数控车的基本组成（32楼）
      2：数控车与MACH3的连接（34、37楼）
三：软件篇
   1：MACH3的设置（46,47,48，50,52,54,58 楼）
四：应用篇
   1：外丝正螺纹的车制（70楼开始）
   2：外丝反螺纹的车制
   3：内丝正螺纹的车制
   4：内丝反螺纹的车制（77楼楼结束）
   5：多头螺纹的车制

[ 本帖最后由忘记咪咪于 2010-7-11 21:24 编辑 ]

作者: lulgs 时间: 2010-7-5 07:37
沙发,顶一下!:em15:

作者: guoliqun 时间: 2010-7-5 07:56
顶一下

作者: yncpy 时间: 2010-7-5 08:28
好贴，应该顶，ＬＺ无私奉献．

作者: dzs998 时间: 2010-7-5 09:13
支持楼主东西呢？

作者: zhang56 时间: 2010-7-5 09:18
没有作业内容，别作标题党。:em15:

作者: 毛毛哥哥 时间: 2010-7-5 09:19
楼主，您好太全面了，多多的向您学习。

作者: 闲云孤鹤 时间: 2010-7-5 09:28
支持楼主。。。。。。

作者: wuzhibiao 时间: 2010-7-5 09:38
顶起:em04:
不过东西呢?

作者: yi-min 时间: 2010-7-5 09:45
:em17: :em17:

作者: 7KH 时间: 2010-7-5 09:51
这个要加精！！！强烈要求加精！！！

作者: zhouzzz 时间: 2010-7-5 10:00
手板床的改造利器！！:em26:

作者: pinguo 时间: 2010-7-5 10:21
加油:em24:

作者: 海空雄鹰 时间: 2010-7-5 11:13
期待，虽然现在还没玩车床，也拿个板凳等着看。

作者: clement_chan 时间: 2010-7-5 11:17
内容，内容，
期待，再期待，完整版.

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-5 12:26
今天下班后要做一个实验，实验完成后才能开始，这个实验如果完成就可以用任何动力做主轴动力。

作者: anquan_lb 时间: 2010-7-5 13:16
先顶顶再等后面.....

作者: hangsu 时间: 2010-7-5 13:26
等着看楼主的实验结果。

作者: 基本疯子 时间: 2010-7-5 13:51
占座顶楼主支持加精

作者: THP336 时间: 2010-7-5 14:00
标题: 顶楼主

作者: 鹤山 时间: 2010-7-5 14:41
等内容。

作者: lysgyx 时间: 2010-7-5 15:59
准备好开顶了:em15:

作者: aa08001 时间: 2010-7-5 16:15
内容，内容，
期待，再期待，完整版.:em19:

作者: 蓝诚 时间: 2010-7-5 17:27
这个要顶

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-5 20:39
一，MACH3车制螺纹原理：
今天做了一个实验，想找到不能精确控制转速的动力源作为MACH3平台主轴动力的方法，实验以失败告终，但意外发现MACH3车制螺纹的原理。
今天的实验是这样做的，我用信号发生器加步进电机作为主轴动力，让主轴完全脱离MACH3的控制，并且让主轴转速远低于车制螺纹策略的设置转速，策略设置转速为200转/分钟，实际转速为52转/分钟。实际车制时，Z轴进刀按52转/分钟的转速进刀，当我缓慢改变主轴转速时，从表象看没有乱扣现象，当我快速改变转速时，从改变转速开始，到Z轴结束这一段乱扣，下一个Z轴进刀过程又正常。由此推断出MACH3车制螺纹是根据设定参数和当前转速，计算出Z轴走刀速度和X轴切削量直到Z轴走到终点后后重复进行该步骤。那么来说做主轴动力最经济的应该是三相异步电机加齿轮变速箱，即不对原车床的主轴动力部分做任何修改。

[ 本帖最后由忘记咪咪于 2010-7-6 20:16 编辑 ]

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-5 20:56
主轴转速变化的对刀具偏离的估算，假设车制螺纹长15mm，螺距3mm，在车螺纹的单步中的起始瞬间，转速迅速变化1%，那么到结束时，刀具偏离原轨迹5%即0.15mm，如果是缓慢的转速变化偏离距离会减少，而到下一个步骤又会回到原设定轨迹。

作者: lulgs 时间: 2010-7-6 09:38
好铁,在顶一下!
看续节

作者: szy2000 时间: 2010-7-6 10:48
顶了慢慢看,好好学

作者: lysgyx 时间: 2010-7-6 11:48
接着顶:em15:

作者: 花样年华 时间: 2010-7-6 12:13
好贴，顶，ＬＺ无私奉献． :em26: :em26:

作者: 鹤山 时间: 2010-7-6 12:13
加分再顶:em26:

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-6 19:37
数控车的组成
这里只谈要实现车丝功能必须的最少配置，除大家熟知的接口板，驱动器，X轴、Z轴机械装置外，还需要增加一个必须的装置，就是主轴速度检测装置，最简单的就是一个光电开关加一个码盘，如下图，红圈的就是光电开关，篮圈就是码盘，码盘只需要一个缺口，与主轴同步转动。
还有一个大家谈论的最多，也是争议最大的问题，就是主轴动力，我认为只要可以提供匀速运动的动力就可以了，是否受MACH3的控制并不重要，对于一般工业车床改数控可以不动主轴动力部分，而手板车改数控要实现车丝就得动一番脑筋。因为手板车不是为车丝设计，而是为批量加工小件设计的，主轴转速比较高，扭矩小，且皮带传动，如果用两级皮带减速，而最后与主轴连接用同步带可能会好一点，就像工业车床，先是皮带传动，然后齿轮减速，这样车丝就不会对电机的转速造成较大的影响。

作者: lgmsy 时间: 2010-7-6 20:08
主轴上加装高精度编码器，进给电机通过硬件实时监视主轴的转角（精度达到分就可以了，360度*60=21600分，把一圈分成21600份，每一个位置对应进给一个点），当反应速度足够高时，是不是就可以车螺纹了？而且不怕主轴转速的变化，甚至可以车变距螺纹，个人瞎猜的，不知对不对。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-6 20:10
数控车与MACH3的连接
Z、X轴和主轴与MACH3的连接与铣床无异，大家可以下载MACH3铣床中文说明书，主轴可以是手动控制、继电器控制、脉冲调宽控制、和步进方向控制，如果是普通三相电机可以是手动控制或继电器控制，如果是步进电机、伺服电机可以用步进方向控制，如果是变频器加变频电机就可以用脉冲调宽控制。下面着重主轴速度检测装置为光电开关时，光电开关如何与MACH3连接。
下图是一种常见的光电开关，欧姆龙的EE-SX672的外观和内部电路图。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-6 20:12

原帖由 lgmsy 于 2010-7-6 20:08 发表
主轴上加装高精度编码器，进给电机通过硬件实时监视主轴的转角（精度达到分就可以了，360度*60=21600分，把一圈分成21600份，每一个位置对应进给一个点），当反应速度足够高时，是不是就可以车螺纹了？而且不怕主轴转 ...

MACH3数控车不可以，请看25楼。

作者: 鹤山 时间: 2010-7-6 20:25
请问搂住。车螺纹时咋解决重复定位问题。也就是说车第一刀后返回来车第二刀咋确定主轴转动的角度。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-6 20:33
接法：
光电开关的正负极分别接5V电源的正负极，OUT接到接口板对应计算机并口10/11/12/13/15脚的任意空闲脚上。（图要放大观看）

[ 本帖最后由忘记咪咪于 2010-7-6 20:40 编辑 ]

作者: 瞎折腾 时间: 2010-7-6 20:39
收藏了慢慢学习

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-6 20:39

原帖由鹤山于 2010-7-6 20:25 发表
请问搂住。车螺纹时咋解决重复定位问题。也就是说车第一刀后返回来车第二刀咋确定主轴转动的角度。

可能是MACH3通过光电开关检测主轴绝对位置，我数次改变转速实验，乱扣从不发生在起始部位。

作者: 鹤山 时间: 2010-7-6 20:48
标题: 回复 39楼忘记咪咪的帖子
先谢谢楼主的回复。
太好了。这问题想了一天。

作者: zhouzzz 时间: 2010-7-6 20:52
请教：码盘缺口是什么形状？开多大？

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-6 20:59

原帖由 zhouzzz 于 2010-7-6 20:52 发表
请教：码盘缺口是什么形状？开多大？

缺口形状？这个还有什么形状，开多大没有关系，不要太小就可以了，不放心就180°。

作者: zhouzzz 时间: 2010-7-6 21:04
明白了，谢谢！我继续学习。。。undefined

作者: 海空雄鹰 时间: 2010-7-6 21:18
再顶这个帖子。

作者: zhouzzz 时间: 2010-7-8 20:16
等咪咪师傅继续上教程。。。。。。。。。。。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-8 20:40
MACH3的设置
我以MACH3输出位置信号控制主轴转速为例来详解MACH3的设置，这里跳过X、Z轴的设计，它们的设置与MACH3铣床设置一样。截图是我正在使用的数控车的设置截图，继电器控制和PWM控制的设置大同小异。首先要设定好主轴，让主轴转起来。点击设置-----端口/针脚------电机输出选项卡。位置脉冲信号14脚、方向高低电位信号16脚、均低电平有效、均使用第一个并口。如果是继电器控制，跳过这个部分，参考MACH3铣床的主轴设置。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-8 20:48
转到主轴设置选项卡，把“使用主轴电机输出”选项打上勾，然后再选步进方向或PWM控制，我用的是步进电机做主轴动力，当然我选步进方向控制了。如果要主轴闭环控制可以在主轴闭环控制选项上打勾。

[ 本帖最后由忘记咪咪于 2010-7-8 20:55 编辑 ]

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-8 20:53
转到“车床选项”选项卡，根据自己的喜好，选择半径或直径模式，我喜欢半径模式，这样可以与CAXA数控车软件更好匹配。选半径或直径模式都不影响利用MACH3的加工策略车制螺纹。

[ 本帖最后由忘记咪咪于 2010-7-8 21:31 编辑 ]

作者: FUAN 时间: 2010-7-8 21:01
继续,等待佳作.

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-8 21:01
转到设置------电机调试，电机主轴按键，在圆圈处填入电机每圈需要的脉冲数、电机的最高转速、加速度等信息，点保存设置。这个时候如果接线无误，主轴就可以转动了。

作者: 暴风雨 时间: 2010-7-8 21:08
插一脚
:em15:

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-8 21:14
转到设置-----主轴皮带轮，在红圈处填上该档位的主轴转速，如果车床有10个档位就要依次设置好10组滑轮的数据，但篮圈处只能填1，因为MACH3默认光电开关装在输入皮带轮处，而我们却装在主轴上，光电开关读取的转速与主轴转速永远是1比1。

作者: zhouzzz 时间: 2010-7-8 21:17
请教咪咪师傅：如果我是手扳床+220v直流电机，皮带传动，如何配硬件进行主轴部分的数控连接

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-8 21:28
这个时候开动主轴，如果有转速表就可以发现，主轴转速与设定转速已经很接近了，如果相差较大，就可能是MACH3中选择皮带轮组与实际使用的档位不符，或主轴脉冲数设置错误。但现在MACH3的主轴转速显示的还是0，因为没有对主轴转速光电开关进行设置。
现在转到设置-----端口/针脚-------输入信号选项卡，在红圈处填上光电开关的对应脚位。保存。然后再启动主轴，现在主轴的实际转速显示出来了。如果勾上了闭环控制选项，实际转速会逐步与设定转速靠拢。有的同学认为使用步进或伺服电机就不需要光电开关检测主轴转速了。MACH3要可靠车丝非要光电开关不可，MACH3输出的位置信号与主轴转速没有准确的对应关系。

[ 本帖最后由忘记咪咪于 2010-7-8 21:30 编辑 ]

作者: ray2010 时间: 2010-7-8 21:30
精华呢？

作者: stone_1045 时间: 2010-7-8 21:34
好好学学！

作者: stone_1045 时间: 2010-7-8 21:35
好好学学！

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-8 21:38
MACH3设置的最后一步，该步骤可有可无。转到功能设置----主轴校准，点击“主轴开/关”使主轴运转，然后点击“自动校准”，这个时候MACH3开始校准脉冲频率与主轴转速的对应关系，完成后确定保存。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-8 21:44
到此，MACH3的设置除X、Z以及急停、限位以外全部设置完成，就等待星期天晚上车丝了。如果是继电器控制主轴电机，可以跳过有关主轴设置部分，或者干脆装一个手动的主轴开关，只要设置好主轴转速检测光电开关就可以了。PWM的设置方法与步进方向控制方式差不多。

[ 本帖最后由忘记咪咪于 2010-7-11 20:30 编辑 ]

作者: zhouzzz 时间: 2010-7-8 21:47
请教咪咪师傅：如果我是手扳床+220v直流电机，皮带传动，如何配硬件进行主轴部分的数控连接

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-8 21:47

原帖由 zhouzzz 于 2010-7-8 21:17 发表
请教咪咪师傅：如果我是手扳床+220v直流电机，皮带传动，如何配硬件进行主轴部分的数控连接

手板车加直流电机要实现车丝会很麻烦，主要是电机转速不能稳定再加上皮带滑移，虽然可以勉强车丝，但也会出现很多问题，

[ 本帖最后由忘记咪咪于 2010-7-8 21:49 编辑 ]

作者: 鹤山 时间: 2010-7-8 22:35
什么都不说了。加分。再顶。

作者: tky4084 时间: 2010-7-8 22:37
不顶不行了:em16:

作者: zihe98 时间: 2010-7-8 23:20
标题: 喜欢这样朴实的表达，谢谢楼主的用心！！！谢谢！！！

作者: ynkmdwl 时间: 2010-7-8 23:54
标题: 学习！

作者: boxiongxiao 时间: 2010-7-9 12:37
顶一下

作者: liyong77317 时间: 2010-7-9 15:32
LZ继续啊！！我正在苦脑我改的主轴用550w变频加550W电机能不能走丝呢！
功率小了的话，在空转时可以保证均速，但走丝时有载荷，转速会有所变化，如何解决？
还有，变频器与MACH3的闭环控制还是搞不懂！重点讲解下啦！

作者: lulgs 时间: 2010-7-9 19:51
这是好贴，需要认真学习！

作者: lysgyx 时间: 2010-7-9 21:40
这个要顶:em15:

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-11 20:35
MACH3加工策略的应用与正丝外丝的车制。
检查硬件连接无误，运行MACH3车床软件，运行加工策略，加工策略的界面如下图。我自己修改了界面，更适合半径模式的视觉习惯，直径模式方法一样，一个是输入半径数值，一个是输入直径数值。

[ 本帖最后由忘记咪咪于 2010-7-11 20:40 编辑 ]

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-11 20:49
假设我要车一个M10的螺纹正丝外螺纹，外径10mm，内径8.47mm（记不好，不知道正确不），螺纹长20mm，螺距1.25mm。第一次切削深度0.5mm（我的经验0.3mm比较合适，MACH3自动递减的），在下图红圈处填上相应的数据。转速一栏请注意，如果是手动或非MACH3转速控制的主轴，可以先让主轴运转，记下主轴转速，把转速填到转速栏，我是MACH3闭环控制，转速就随意了。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-11 20:55
然后点击“生成G代码”----“保存设置”------“进入加工”，这个时候就回到加工主界面，如果没有回到主界面，可以点击自动运行也可以到该界面。

作者: lysgyx 时间: 2010-7-11 20:57
这个老牛了，我得好好学学:em15:

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-11 21:03
点击“运行主页”按键，再点击“编辑”按键，这样就打开了G代码，把下图中红圈中的代码删除，关闭G代码编辑器并保存。然后就可以运行车丝了。
（注：删除的一段代码是换刀代码，自己DIY的车床一般不具备换刀功能，个人有能力安装调试好自动换刀就不需要看这个帖子了。）

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-11 21:12
反丝外螺纹的车制。
反丝外螺纹的车制方法与正丝螺纹车差不多，只需要把下图红圈处本来是（-20）改成（20）即可，这样车刀就会从左往右走。需要注意的是：这种方法一定要预先车好退刀槽（方便进刀，不知道有没有进刀槽的叫法）。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-11 21:18
内丝正螺纹的车制
内丝正螺纹的车制与外丝正螺纹的车制方法基本一样，把下图红圈处数字对换即可。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-11 21:21
同理，内丝反螺纹不用我说，大家可能都猜到了。车好退刀槽，在内丝正螺纹的基础上，把（-20）改成（20）即可。

作者: xwdwy 时间: 2010-7-11 21:28
急切想知道实际效果如何

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-11 21:35

原帖由 xwdwy 于 2010-7-11 21:28 发表
急切想知道实际效果如何

看我的另一个贴（数控车之旅），内丝外丝，正丝反丝都车过（动力头是内丝反丝）。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-7-11 21:43
这个是内丝反丝和外丝反丝。显示不好可以放大看。

作者: 鹤山 时间: 2010-7-11 21:52
顶上。今天分都加没了不然一定加。楼主带厉害了。佩服。加敬佩。

作者: renhongwan 时间: 2010-7-11 22:18
在这里又看到咪版了，幸会，咪版真是全才，“牛”养的那么好，“床”上功夫更是了得呀！

作者: liyong77317 时间: 2010-7-12 09:54
请教，我使用三线的6-36V接近开关可以测得主轴转速，但很不准，可能是码盘上的磁力不够，响应速度太慢，或者用的磁铁太小了。我按你的方法买了欧姆龙的光电开关，是四线的，按你说的方法接上就没一点反应，光电开关开合灯显示正常，用万用表测得光电开关OUT脚与接口板无电压变化，而是与光电开关第四个脚L 之间有5V的动作，请教正确接法！还有，我用的是5V的供电！

作者: 鹤山 时间: 2010-7-12 11:21
昨天没分。今天补上。

作者: yncpy 时间: 2010-7-15 23:20
标题: 同感，，期望中
发表于 2010-7-9 15:32 只看该作者

LZ继续啊！！我正在苦脑我改的主轴用550w变频加550W电机能不能走丝呢！
功率小了的话，在空转时可以保证均速，但走丝时有载荷，转速会有所变化，如何解决？
还有，变频器与MACH3的闭环控制还是搞不懂！重点讲解下啦！

作者: au79 时间: 2010-8-15 16:10
解决个大问题楼主站好我可要顶啦！！！

作者: fang 时间: 2010-8-15 21:20
一般数控系统车罗纹都是对主轴转速实时跟踪的，看楼主实验，ＭＡＣＨ３也是，只是由于每转只有１个脉冲（即当主轴另位信号，又是转速信号），误差大，跟踪速度慢，如果在加个光电开关，ＤＩＹ个２００－３００脉冲的码盘，专门测量转速，吃刀后即使主轴转速变化，车罗纹误差也很小．如果象一般数控系统，再加个光电开关，就能４细分了　１０００多脉冲了，不知ＭＡＣＨ３能不能４细分

[ 本帖最后由 fang 于 2010-8-15 21:28 编辑 ]

作者: fang 时间: 2010-8-15 21:43
这里有个连接　http://www.members.shaw.ca/swstuff/spindle-encoder.html

作者: 夜行侠 时间: 2010-8-15 22:08
先顶再慢慢看，谢谢楼主！

作者: 半路出家 时间: 2010-8-15 23:16
讲解的很透彻，学习了！:em26:

作者: Lancrey 时间: 2010-8-16 00:05
标题: 这个要顶起来
:em07:
相当不错的经验分享！

作者: n_a_i_m 时间: 2010-8-16 01:02
请问咪咪老大，就像ｆａｎｇ老大讲的，如果我的主轴上有编码器，一圈输出３６０个脉冲，对车螺纹有没有帮助？一定是只要一个脉冲吗？

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-8-16 06:45
标题: 回复 92楼 n_a_i_m 的帖子
MACH3不能，准确地讲，MACH3不能实时改变走刀速度，除非自己有能力更改G76代码，MACH3是以上次主轴转速来计算这次的走刀速度，这次的走刀过程在中途不变，论坛能人不少，希望可以编出一个以主轴转一圈为一个走刀单位的G76源代码。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-8-16 07:04
标题: 回复 88楼 fang 的帖子
房老大，我英文只有幼儿园的水平，看不懂啊，我最后悔的就是英文和数学没有学好，数学正在补习，英文就只有哭了。

作者: n_a_i_m 时间: 2010-8-17 02:26
谢谢咪咪老大，继续学习中

作者: fang 时间: 2010-8-17 08:33
这个一个脉冲是必须有的，相当与编码器的Ｚ信号（零位信号），另外在２个出相位差９０度信号（每圈３６０个），相当与编码器　Ａ　Ｂ　信号，ＭＡＣＨ３应当可以接标准编码器吧．对ＭＡＣＨ３车床不熟．
这几天研究车床软件，发现没有手动输入执行一行程序功能，也没有手动步进功能（按一下键，进０．０１mm）不知是我这个软件有问题，还是都这样，另外请问咪咪，你用ＭＡＣＨ３是怎样对刀的．　

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-8-17 12:39
回fang老大。MACH3有手动执行一行程序功能，也有单步功能。下图红圈就是单步给进率，按“Ctrl”+方向键就是单步。篮圈处可以输入代码，回车执行。

作者: 忘记咪咪 时间: 2010-8-17 12:41
标题: 回复 96楼 fang 的帖子
我是采用试切对刀，先手动车一刀，然后测量直半径，把数据输入到X轴即可。我是半径模式。Z轴也差不多是这样对刀。

作者: fang 时间: 2010-8-17 14:10
谢谢楼主

[ 本帖最后由 fang 于 2010-8-17 15:17 编辑 ]

作者: cjb1205 时间: 2010-8-18 18:33
请问楼主老师汉化程序能发个吗？

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