Mach软件控制修边机主轴转速的实现方法试验

armok

作者：ss570122　原载:磁动力电子论坛   http://www.cdle.net/web/alldata/CNC/CNC080020.htm



　　修边机是不少网友用来DIY雕刻机主轴的选择，但是全速旋转的噪音使人生畏，其实在雕刻软体材料时并不是需要最大的转速，所以有不少网友试验采用双向可控硅等元件搭配成调压电路来手工调节修边机的转速，确实起到了作用，使应用过程中随需要选择主轴转速，即能满足雕刻需要又能适当降低噪音，减少主轴的磨损。但是手工调节总归还是有不便之处，没有充分发挥MACH软件已有的主轴调速功用。
　　
　　 今天在闲暇之余利用我新近开发的SJ－122并口双向接口板，临时搭接了一个主轴脉宽调速附加板，实现了对修边机主轴（也适用其它交直流调压型主轴）的启动－－无级调速－－自动停车自动控制，其调速范围可以从0－最大转速。转速非常平稳，整个过程由MACH软件自动控制完成，也可以采用手控盒的主轴调速按钮实时控制。

　　其工作原理是利用MACH软件能够发出可调节的脉冲或脉宽控制信号，并通过SJ－122接口板的A轴驱动接口驱动主轴调速附加控制板，附加控制板将脉宽信号转换成相应的工频同步触发信号，控制随机型双向可控硅调压模块的导通角，从而改变主轴的交流驱动电压，使主轴的转速在0－全速之间变化。

　　从实际试验来看，要想实现修边机类主轴的平稳调速，要注意以下几个方面问题：? 　

　　1、控制接口板要有A轴驱动接口，利用并口的PIN 8 输出脉宽信号和PIN9 输出方向信号（可不用），信号输出要有缓冲，保证有足够的触发驱动电流（保证调速平稳可靠）。SJ－122接口板在设计时已经考虑了数据信号输出输入的高速缓冲，可以直接连接使用，其它类型接口板可以通过增加高速缓冲或其它方式来转换触发电平。如果A轴接口没有空闲或没有A轴驱动接口，可考虑采用PIN14和PIN16脚通过缓冲来输出脉宽触发信号（本试验也试验通过）。

　　2、增加主轴调速附加控制板，设计方法有许多，主要完成将脉宽信号转换成控制随机型双向可控硅调压模块所需的触发信号。保证其能平稳的将导通角α从180°到0°线性减小，从而使修边机主轴上的交流电压从0伏增大到最大值。

　　3、因为是真正的弱电和强电的结合，所以隔离措施是非常必要的，在接口板采用高速缓冲和在附加调速板使用光隔离电路构成双保险，即可保证触发信号的可靠，又能充分保证和高压（220V）的充分隔离。

　　4、对MACH控制软件的主轴调速设置要充分了解，使软件充分发挥作用，如果设置正确，从雕刻开始到雕刻结束，主轴的启动－－定速调速－－停止整个过程可以由软件自动控制完成。

　　5、在你的代码程序中不要忘了设置添加控制主轴的M和S代码（关键之关键）：
　　M3－为主轴顺时针启动；
　　M4－为主轴逆时针启动；
　　M5－主轴停止旋转；
　　Sxxxxx－主轴转速设置成xxxxx个转速单位。如S15000即是主轴以15000个转速单位旋转。

　　可以将以上代码加到你自己的加工代码程序中时当的位置，到雕刻时启动程序后，你就可以泡一杯茶，耐心的欣赏着修边机主轴在程序的控制下不断的改变主轴转速和启停工作状态。当然还要忍受它的噪音了，不过噪音可以在程序的控制下降到最低的状态。　　

　　以上是今天主轴软件调速试验的一点体会，写出来也是抛砖引玉，望有兴趣的网友集思广义，介绍出更好更简便可行的方法。本试验的元器件搭配是个临时试验，因为修边机功率350W，所以调压模块没有加散热片，另外正式使用，还要增加浪涌吸收处理和抗干扰电路。对于采用变频技术调速的主轴控制更为简单。以后有时间上个调速视频演示，叫网友体会一下主轴调速工作的好处。

　 下面是试验现场及MACH2和MACH3的不同设置简介(看不清可以点击放大片)

　 试验现场：


图1(原文件名:CNC080020_01.jpg)

　　MACH2的相关设置：



图2(原文件名:CNC080020_02.jpg)


图3(原文件名:CNC080020_03.jpg)


图4(原文件名:CNC080020_04.jpg)


图5(原文件名:CNC080020_05.jpg)


图6(原文件名:CNC080020_06.jpg)


图7(原文件名:CNC080020_07.jpg)


　　MACH3的相关设置：


图8(原文件名:CNC080020_08.jpg)


图9(原文件名:CNC080020_09.jpg)


图10(原文件名:CNC080020_10.jpg)


图11(原文件名:CNC080020_11.jpg)


图12(原文件名:CNC080020_12.jpg)