Огляд верстата з CNC

Будь-яка верстат з CNC має одну або кілька осей. Різні типи верстатів з CNC мають різні комбінації. Наприклад, «4-осьовий фрезерний верстат» може мати осі XYZA або XYZB. Токарний верстат зазвичай має осі XZ. Машина для різання пінопласту може мати осі XYUV. У LinuxCNC випадок «портальної» машини XYYZ з двома двигунами для однієї осі краще обробляється за допомогою кінематики, а не другої лінійної осі.

Осі X, Y та Z здійснюють лінійний рух у трьох взаємно ортогональних напрямках.

Осі U, V та W здійснюють лінійний рух у трьох взаємно ортогональних напрямках. Зазвичай X та U паралельні, Y та V паралельні, а Z та W також паралельні.

Осі A, B та C здійснюють кутовий рух (обертання). Як правило, A обертається навколо лінії, паралельної X, B обертається навколо лінії, паралельної Y, а C обертається навколо лінії, паралельної Z.

Верстат з CNC зазвичай має шпиндель, який утримує один ріжучий інструмент, зонд або матеріал у випадку токарного верстата. Шпиндель може контролюватися програмним забезпеченням CNC або не контролюватися. LinuxCNC підтримує до 8 шпинделів, які можна контролювати окремо і які можуть працювати одночасно з різною швидкістю та в різних напрямках.

Охолоджувальний розчин розтоплення та охолоджувальний розпилювач можна вмикати незалежно. Мова RS274/NGC вимикає їх разом, див. розділ M7 M8 M9.

Верстат з CNC може мати окремі елементи керування подачею та швидкістю, що дозволяє оператору вказати фактичну швидкість подачі або швидкість шпинделя, що використовується під час обробки, у певному відсотку від запрограмованої швидкості.

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

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

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).

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.]

Контрольована точка — це точка, положення та швидкість руху якої контролюються. Коли зміщення довжини інструменту дорівнює нулю (значення за замовчуванням), це точка на осі шпинделя (часто називається контрольною точкою), яка знаходиться на певній фіксованій відстані за кінцем шпинделя, зазвичай поблизу кінця інструментального тримача, що вставляється в шпиндель. Розташування контрольованої точки можна перемістити вздовж осі шпинделя, вказавши деяке додатне значення зміщення довжини інструменту. Це значення зазвичай дорівнює довжині використовуваного різального інструменту, так що контрольована точка знаходиться на кінці різального інструменту. На токарному верстаті зміщення довжини інструменту можна вказати для осей X і Z, а контрольована точка знаходиться або на кінці інструменту, або трохи поза ним (де перетинаються перпендикулярні лінії, вирівняні по осі, до яких дотикаються «передня» і «бічна» частини інструменту).

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.

Швидкість переміщення контрольованої точки номінально є постійною і може бути встановлена користувачем. В інтерпретаторі швидкість подачі інтерпретується наступним чином (за винятком випадків, коли використовуються режими «інверсна швидкість подачі» або «швидкість подачі на оберт», про що див. розділ G93-G94-G95-Mode).

Охолодження потоком або крапельним охолодженням можна вмикати окремо. Мова RS274/NGC зупиняє їх разом. Див. розділ про керування охолодженням.

Обробному центру може бути дано команду зупинитися (тобто утримати всі осі в нерухомому стані) на певний проміжок часу. Найчастіше зупинка використовується для розбивання та очищення стружки, тому під час зупинки шпиндель зазвичай обертається. Незалежно від режиму керування траєкторією (див. розділ Path Control), верстат зупиниться точно в кінці попереднього запрограмованого руху, як якщо б він працював у режимі точної траєкторії.

Одиниці виміру відстаней по осях X, Y і Z можуть бути виміряні в міліметрах або дюймах. Одиниці виміру всіх інших величин, що використовуються в управлінні верстатом, не можуть бути змінені. Для різних величин використовуються різні одиниці виміру. Швидкість обертання шпинделя вимірюється в обертах за хвилину. Положення осей обертання вимірюється в градусах. Швидкість подачі виражається в одиницях довжини за хвилину, градусах за хвилину або одиницях довжини за оберт шпинделя, як описано в розділі G93 G94 G95.

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:

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.

Кожному слоту в каруселі інструментів призначається один або нульовий інструмент.

Обробному центру може бути наказано замінити інструменти.

Два піддони можна обміняти за командою.

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.

Обробний центр може бути переведений в один з трьох режимів керування траєкторією:

Див. розділи G61 та G64.

Інтерпретатор буде інтерпретувати команди RS274/NGC, які вмикають «M48» або вимикають «M49» перемикачі подачі та швидкості. Для певних рухів, таких як поперечний рух з кінця різьби під час циклу нарізування різьби, перемикачі вимикаються автоматично.

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

Див. розділ M48 M49 Перевизначення для отримання додаткової інформації.

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.

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