ЕСТЬ РЕШЕНИЕ ПОЛЕЗНО Скорстной съём карты высот: результаты экспериментов

[vvv1234]

Цель экспериментов: сравнение карт высот, снятых с разными скоростями подачи по Z.
Станок: 3018 MAX
Материал: FR4.
Пробник: подпружиненный.
Траектория: прямая 100мм.
Программа: Candle-Tools, режим - контурная карта.


Первая серия экспериментов.
Пробник - индикатор Mitutoyo. Выбран по двум причинам.
1. Качественная механика.
2. Вследствии задержки отработки сигнала пробника ось Z продолжает двигаться после детектирования контакта. Индикатор позволяет определить, на какое расстояние углубится пробник до становки ШД.


Сравнение карт, снятых со скоростями по Z 5 и 100 мм/мин для двух режимов измерений карты: на замыкание (G38.2) и на размыкание (G38.4). В Candle-Tools эти режимы задаются через : с галкой - на замыкание, без галки - на размыкание.

Максимальная разница в картах: на замыкание - 21мкм, на размыкание - 7 мкм. Естественно, что на размыкание работает намного точнее. Потому, что подъем шпинделя осуществляется с маленькой скоростью. Казалось бы, так и надо делать, но не все так просто. Дело в том, что при скорости 100 мм/мин пробник после контакта "углубляется" на ~0.3мм, а потом начинает подниматься с маленькой скоростью до потери контакта. Поэтому при скорости 100 мм/мин в режиме "на размыкание" карта снимается медленне, чем в режиме "на замыкание".

Вторая серия экспериментов.
Пробник - подпружиненный пробник с Али. Маленький, очень дешевый, но качественный.

У этого пробника нос очень острый. Поэтому, во избежании протыкания, я его затупил. Но есть такие же, но с закругленным носом, тоже стоят "пучок за рубль".

Для установки такого пробника в шпиндель нужна цанга ER11, 1мм.

Сравнение карт, снятых со скоростями по Z 5 и 100 мм/мин для двух режимов измерений карты: на замыкание (G38.2) и на размыкание (G38.4).

Максимальная разница в картах: на замыкание - 12 мкм, на размыкание - 3 мкм. Намного лучше, чем в случае индикатора. И на замыкание можно работать на скорости 100 мм/мин. А на этой скорости карта снимается ну очень быстро.

Вывод.
Кого достало медленное снятие карты - покупайте мелкий пробник и цангу ER11, 1мм. И будет вам счастье.

 

[vvv1234]

Продолжение экспериментов. Теперь на предмет более детальной проверки режима "на размыкание". Напомню, как этот режим работает.

Сначала шпиндель опускается с заданной скоростью до касания с заготовкой (G38.2). Но т.к. есть задержка в отработке сигнала касания, шпиндель после касания продолжает двигаться, и глубина этого дополнительного "заглубления" зависит от скорости по Z. В моем станке при скорости 100мм/мин это "заглубление" ~0.3мм.
После остановки шпинделя подается комманда G38.4, и шпиндель начинает подниматься до потери контакта. Но т.к. при движении вниз шпиндель "заглубился" на 0.3мм, контакт не будет потерян до тех пор, пока шпиндель не поднимется на это расстояние. Ну и чем меньше скорость подъема - тем больше времени потребуется на снятие карты. Поэтому возникает вопрос, с какой максимальной скоростью есть смысл поднимать шпиндель. Понятно, что чем больше эта скорость - тем меньше точность карты. А как это выглядит в цифрах - давайте посмотрим.

Для экспериментов добавил в Candle-Tools возможность назначения скорости подъема шпинделя.

И сделал ряд измерений карты высот для разных скоростей по Z (F - скорость опускания, f - скорость подъема) с мелким пробником. Результаты для разных скоростей опускания сравнивались с результатами, полученными на очень низких скоростях (F=5, f=5), для которых задержкой отработки сигнала можно пренебречь.

Вот что получилось.

Скорость опускания F=100, скорость подъема f=20. Максимальная разница - 7мкм, отлично.


Скорость опускания F=100, скорость подъема f=30. Максимальная разница - 9мкм, очень неплохо.


Скорость опускания F=100, скорость подъема f=50. Максимальная разница - 12мкм, с этим можно работать.

Скорость опускания F=100, скорость подъема f=100. Максимальная разница - 20мкм, более-менее приемлемо, но лучше не.


Вывод.
Режим "на размыкание" при скорости подъема f=20-50 мм/мин оптимален, т.к. позволяет существенно ускорить съем карты без серьезной потери точности.

 

[Robinson1957]

После остановки шпинделя подается комманда G38.4, и шпиндель начинает подниматься до потери контакта. Но т.к. при движении вниз шпиндель "заглубился" на 0.3мм, контакт не будет потерян до тех пор, пока шпиндель не поднимется на это расстояние. Ну и чем меньше скорость подъема - тем больше времени потребуется на снятие карты. Поэтому возникает вопрос, с какой максимальной скоростью есть смысл поднимать шпиндель.

Ну и как резерв скорости, после замыкания датчика, перемещение на новую точку съема перемещать по G0, т.е. поднятие до высоты перемещения и само меремещение.

 

[vvv1234]

Последний эксперимент: зависит ли точность съема карты от режима удержания ШД ($1). Измерения сделаны для $1=0 и $1=255. Съем карты - "на замыкание".

Сравнение карт, снятых со скоростями по Z 5 и 100 мм/мин, $1=0. Максимальная разница - 17мкм.


Сравнение карт, снятых со скоростями по Z 5 и 100 мм/мин, $1=255. Максимальная разница - 16мкм.


Вывод
Точность снятия карты от режима удержания $1 практически не зависит.

 

[Makсим]

Ух сложновато..Как в Candle увеличить скорость сканирования? А именно скорость по оси Z?

 

[demyuri]

Ух сложновато..Как в Candle увеличить скорость сканирования? А именно скорость по оси Z?

Там ещё сложнее, не заморачивайтесь.