PathMaster — разработка ЧПУ системы

Mach, популярные и не очень CAD, CAM. Обсуждение и разработка программ для управления станками.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11626
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4634
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение michael-yurov »

vtgmfg писал(а): момент у шаговиков же падает на порядок от оборотов, если не больше.
По сути, шаговик - это мотор с постоянной мощностью. Чем выше скорость, тем ниже крутящий момент. Но, главная проблема большинства ЧПУ - общая жесткость механики. Она не зависит от скорости движения по траектории. Если вопрос с шаговиками решается правильным подбором моторов и правильным выбором напряжения питания, то жесткость станка так просто не поднимешь.
А при хорошем контроллере, ускорения осей ограничены именно жесткостью механики, а не возможностями моторов.
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
Сообщения: 1970
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Репутация: 383
Настоящее имя: Виталий
Откуда: РБ Минск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение Mamont »

Заблуждение или нет, проверю завтра, парой строк кода.
G0 x0y0
G2 x50y50 i50j0
G1x150
Задам ускорение по х в 4 раза большее, чем сейчас. Сорвет координату на троможении или нет. Разгон х ограничит дуга. Торможение на прямой.

Разгону и( быстрому движению ) мешает эдс самоиндукции. И амплитуда может в раз 5-10 больше чем напряжение питание драйвера шд. При торможении ключи включаются так, что тормозится будет напряжением питания драйвера сложенным с эдс самоиндукции.


Про банальности о силе трения не упоминаю.

Излишки напряжения при торможении предпочитаю не разбазаривать в тепло дампером, а запасать в конденсаторах, стоящим после импульсного блока питания и разделяющим диодом.
Аватара пользователя
hmnijp
Мастер
Сообщения: 1720
Зарегистрирован: 20 авг 2017, 15:02
Репутация: 526
Настоящее имя: Константин
Откуда: Ульяновск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение hmnijp »

michael-yurov писал(а): В любом случае приоритет отдается точности обработки. Даже для первого варианта речь про единицы микрон,
Про единицы микрон, ну это будет оч медленно... естественно надо контролируемое по точности сглаживание (смешивание) По тому как нужная точность и итоговая за ней скорость зависит от того что ты обрабатываешь...
- самое ходовое сглаживание, на адаптивных или 3д траекториях(с кусочно линейной интерполяцией) - 1-5 соток. и это на твердых материалах.
- а на обработке каких-нибудь мягких материалов, типо "больших" форм(мдф, пластик) - там можно и больше ставить(десятка-две). иначе ты не сгладишь нормально траекторию для поддержания ~10м/мин рабочих.
michael-yurov писал(а): В случае со 2-м и 1-м вариантом в жертву приносится время обработки, и ограничения по ускорениям, но не точность.
supernurbs-graph.png (269 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=210718&sid=378d9914f9e1aac960447a53b7551fa0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (169.12 КБ)</a>
Тут же наоборот - осознанно приносишь в жертву точность (Хотя в реальности на точность это не влияет, тк ты сглаживаешь полилинию g-кода, которая получена интерполяцией исходного сплайна в каме - обратно в ≈сплайн) чтобы работать быстро с постоянной скоростью без торможений (а каждое торможение ведь ещё и влияет на качество - станок дергается оставляя следы). И нормальное сглаживание, либо с объединением+сглаживанием, либо, что лучше, nurbs интерполяцией намного важнее чем просто наличие с-кривых которые в итоге будут не просто бесполезны, а ещё и сделают всю работу медленнее на миллионе мелких отрезков траектории.
2-Figure1-1.png (269 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=210719&sid=378d9914f9e1aac960447a53b7551fa0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (49.74 КБ)</a>
У opencv вот неплохо описано как из г-кода получается B-сплайн для дальнейшего планировщика скорости
https://mecatronyx.gitlab.io/opencnc/op ... urvstructs

А тут недавно объяснял человеку как работает планнер linuxcnc
- там отдельно настройка сглаживания углов и отдельно максимальное отклонения от траектории, которое определяет слияние кусков пути, и при их неправильной комбинации может получится граненый стакан вместо круга, либо если нужно - наоборот круг из многоугольника. Хоть он и простой, но в целом он неплохо и контролируемо в реалтайме сглаживает даже оч плохой код после стл каких нибудь. но только для 3х осей.
2024-01-24 02-30-24.jpg (243 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=210725&sid=378d9914f9e1aac960447a53b7551fa0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (270.69 КБ)</a>
2024-01-24 04-32-25.jpg (243 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=210724&sid=378d9914f9e1aac960447a53b7551fa0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (426.23 КБ)</a>
Последний раз редактировалось hmnijp 31 янв 2024, 00:33, всего редактировалось 6 раз.
Аватара пользователя
hmnijp
Мастер
Сообщения: 1720
Зарегистрирован: 20 авг 2017, 15:02
Репутация: 526
Настоящее имя: Константин
Откуда: Ульяновск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение hmnijp »

Mamont писал(а): На маче, если делать зигзаги (1), он не доезжает до краев.
по идее это случай порогового угла = 180, то есть определенно должен тормозить.
Но походу он забивает на это (некоторые разработчики говорят что это просто ошибка в расчетах, по тому он и угла режет когда не надо)
Mamont писал(а): Задам ускорение по х в 4 раза большее, чем сейчас. Сорвет координату на троможении или нет.
У мача планнер устроен так, что он сам местами завышает в несколько раз установленные ускорения, чтобы скорость не падала...
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11626
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4634
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение michael-yurov »

hmnijp писал(а): Про единицы микрон, ну это будет оч медленно...
Это я отвечал про перемещение из точки в точку без сглаживания. Про G61, грубо говоря. И это расхождение в единицы микрон возникает не из за недостатков в алгоритме, а, наоборот, реализовано специально. Но оно есть, потому и написал.
Про то как бывают реализованы алгоритмы G64 я знаю. Повторять за другими не хочу. У меня чуть другой взгляд на эту задачу. Подробно описывать здесь не готов. Если кратко, то большинство планировщиков пытаются решить задачу с точки зрения геометрии, а потом уже двигаться по рассчитанной траектории. А я надеюсь, что получится экстремум системы уравнений (минимальное время) ограничиваясь только физическими законами механики станка, и допустимым отклонением от траектории. С учетом S-ускорения такая система уравнений может иметь бесконечно большое количество решений, но мне ведь не нужно все их искать, и решать задачу аналитически. Достаточно численными методами выбрать из множества одно решение с минимальным временем.
hmnijp писал(а): Про единицы микрон, ну это будет оч медленно...
NCstudio вообще от траектории не отклоняется, но при этом, с точки зрения математики имеет бесконечно большие ускорения на стыках сегментов. А в реальности это не мешает работать, и позволяет получить высокую точность и малое время. Но, возникают резонансные вибрации механики станка. Которые можно многократно уменьшить, используя S-ускорения. И во всем этом есть некоторый простор для проектирования. Если не ограничивать себя рамками стандартных решений.

То что ты привел в примерах на картинках и статье я понимаю и учитываю. Но некоторые проблемы, создаваемые CAM софтом исправить чрезвычайно сложно, и, неправильно силами ЧПУ пытаться угадывать, что же там задумывалось изначально. Так и до ИИ недалеко, а это скользкая дорожка.
Я давно над планировщиками и их настройками думаю. И у меня много вопросов и претензий к тому, что напридумывали разработчики ЧПУ систем. Потому и начал свое делать.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11626
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4634
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение michael-yurov »

hmnijp писал(а): Тут же наоборот - осознанно приносишь в жертву точность (Хотя в реальности на точность это не влияет, тк ты сглаживаешь полилинию g-кода, которая получена интерполяцией исходного сплайна в каме - обратно в ≈сплайн)
У меня так же траектория в сплайн восстанавливается. Но получается что-то среднее между красной и голубой линией, т.к. невозможно знать, что там CAM программа задумывала. А оба варианта на картинке явно не могут быть хорошим решением во всех случаях.
И настройка порогового угла, возможно, будет иметь некоторый переход между точным движением через вершину, и сглаживанием в плавную кривую на тупых углах. Пока не уверен, что это полезная возможность.
Аватара пользователя
hmnijp
Мастер
Сообщения: 1720
Зарегистрирован: 20 авг 2017, 15:02
Репутация: 526
Настоящее имя: Константин
Откуда: Ульяновск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение hmnijp »

michael-yurov писал(а): Но некоторые проблемы, создаваемые CAM софтом исправить чрезвычайно сложно, и, неправильно силами ЧПУ пытаться угадывать, что же там задумывалось изначально.
Ну отчасти это по тому что ограничен самим г-кодом, который не может идеально описать геометрию... А на практике оно чаще всего решается просто тем, что в каме для нужных операций задаешь разные настройки CV в зависимости от ситуации (черновые/чистовые/для гладкой поверхности) а чпу уже их процессе переключает.
michael-yurov писал(а): И у меня много вопросов и претензий к тому, что напридумывали разработчики ЧПУ систем. Потому и начал свое делать.
Чаще всего - они упираются в вопрос как уместить математику в сервоцикл на определенном контроллере/процессоре, и в итоге подгоняют её уже под ограничения железа...
vtgmfg
Мастер
Сообщения: 1475
Зарегистрирован: 23 июн 2022, 14:13
Репутация: 55
Настоящее имя: Максим
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение vtgmfg »

michael-yurov писал(а): По сути, шаговик - это мотор с постоянной мощностью. Чем выше скорость, тем ниже крутящий момент.
глядя на графики производителей - кривая эта весьма затейлива и сильно и загадочно отличается от шд к шд. вникать в теорию этой замысловатости смысла особого нет. но подстроится под эту зависимость можно через какую то табличку.

мне представлялось что иметь разные максимальные ускорения/скорости для холостых и рабочих вполне разумно.
методика думаю как у всех - на некоторой скорости повышаем ускорения до срыва шагов и понижаем на какой то запас. аналогично с торможением. но - запас получается сильно разный для холостых и рабочих. а так я бы холостые поставил не 9м/мин, а спокойно 12 например при тех же ускорениях, а рабочие подачи ограничил бы на 5м/мин и может поднял бы ускорения, а приходится выбирать какой то компромисс
если у ускорений ограничение это жесткость станка - то какая методика определения этого максимального ускорения?
sidor094
Мастер
Сообщения: 826
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 09:13
Репутация: 81
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение sidor094 »

michael-yurov писал(а): По сути, шаговик - это мотор с постоянной мощностью. Чем выше скорость, тем ниже крутящий момент.
Тут вы не правы.Шаговик работает при стабилизированном токе обмоток.Ток (если грубо)пропорционален моменту.Соответственно мощность растет с ростом оборотов.Это возможно до тех пор ,пока есть возможность сохранять постоянный ток в обмотках.То есть пока это позволянт напряжение питания.Все как и в любых другших типах двигателей.Просто обычно питания не хватает для получения максимальных оборотов.Соответственно при дальнейшем увеличении скорости идет снижение момента.Возьмите драйвера с питанием от сети,они позволяют достичь значительно больших оборотов ,чем драйверы с внешним питанием(которое какправило ограничено 80 вольтами).
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11626
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4634
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение michael-yurov »

Ну вы или крестик снимите, или трусы наденьте!
Один говорит о том, что у него крутящий момент падает с ростом оборотов. Я отвечаю, что нужно правильно подобрать напряжение питания драйверов (а не пытаться в программу ЧПУ костыли вставлять):
michael-yurov писал(а): вопрос с шаговиками решается правильным подбором моторов и правильным выбором напряжения питания
Другой говорит, что при достаточном напряжении и стабилизации тока момент падать не будет.
Ну, да, так и есть. Крутящий момент пропорционален току.
При постоянном напряжении момент будет падать, а мощность оставаться условно постоянной. При постоянном токе - крутящий момент будет постоянным, а мощность расти с ростом оборотов.

Про ток и напряжение я знаю. 9 лет назад я сделал простенький калькулятор, который позволяет правильно подобрать напряжение питания: https://cnc-club.ru/forum/viewtopic.php ... 39#p228839
vtgmfg
Мастер
Сообщения: 1475
Зарегистрирован: 23 июн 2022, 14:13
Репутация: 55
Настоящее имя: Максим
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение vtgmfg »

michael-yurov писал(а): Я отвечаю, что нужно правильно подобрать напряжение питания драйверов
ну и где брать ШД и драйверы чтобы 500 В держали и качали соответственно?
Можно еще взять и поставить сервы.
Я как пользователь вам рассказываю то что я хотел бы видеть в ЧПУ применительно к реальному станку на реальных ШД и драйверах. Как получить общую производительность выше при тех же исходных данных. это конкурентное преимущество вообще то. не у всех сервы.

да и нет тут красивой математической кривой. к сожалению.
ШД.jpg (162 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=210738&sid=378d9914f9e1aac960447a53b7551fa0&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (86.93 КБ)</a>
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
Сообщения: 1970
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Репутация: 383
Настоящее имя: Виталий
Откуда: РБ Минск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение Mamont »

И опять тема пошла во флуд
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11626
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4634
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение michael-yurov »

vtgmfg писал(а): Я как пользователь вам рассказываю то что я хотел бы видеть в ЧПУ применительно к реальному станку на реальных ШД и драйверах. Как получить общую производительность выше при тех же исходных данных. это конкурентное преимущество вообще то. не у всех сервы.
Я слышу, понимаю. Но... я все же ставлю перед собой задачу поднять реальную производительность и стабильность работы, а не создать видимость конкурентных преимуществ.

Я уже ответил, что раздельная настройка ускорения и замедления может дать эффект только при неравномерном сигнале Step. В случае с моим контроллером я уделил вопросу генерации очень большое внимание. И с этим контроллером не будет разницы между ускорением и замедлением. И бессмысленно разгон и замедление настраивать по разному. Лично меня такая настройка в софте не обрадовала бы.

Была похожая история с "морфингом" в драйверах. Разработчики драйверов решили, что на высоких частотах лучше переходить в режим полного шага. Просто потому что их драйверы плохо работали в микрошаге на высоких частотах. И стали все это преподносить как новшество и прорывную идею. А по факту это был просто костыль для плохих драйверов.

Я тогда снял для примера, как без всяких морфингов приличный драйвер работает на высоких частотах в режиме микрошага. И главное здесь стабильный сигнал и равномерное ускорение / замедление, а не секретные технологии:
(для просмотра содержимого нажмите на ссылку)
7500 об/мин при питании 36 В. Микрошаг 1/8. Подключено через StepMaster с множителем ×16
https://www.youtube.com/watch?v=ShudkgT_fKQ
vtgmfg
Мастер
Сообщения: 1475
Зарегистрирован: 23 июн 2022, 14:13
Репутация: 55
Настоящее имя: Максим
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение vtgmfg »

michael-yurov писал(а): раздельная настройка ускорения и замедления может дать эффект только при неравномерном сигнале Step.
непонятно как во времени ускорение с замедлением пересекаются чтобы друг другу мешать. причем где то между ними еще Sкривые. или речь о разных осях?
michael-yurov писал(а): Была похожая история с "морфингом" в драйверах.
честно говоря не вижу связи с разными параметрами движения для холостых и рабочих перемещений
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11626
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4634
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение michael-yurov »

vtgmfg, извини, я уже запутался кто тут о чем писал. То был Mamont.
Mamont писал(а): В параметрах настройки осей можно сделать разгон и торможение независимыми величинами.
Разная настройка для холостых и рабочих скоростей, это почти такая же идея.
Я не понимаю, зачем это может быть нужно на нормально работающем станке. Станок один и тот же, моторы те же, драйверы те же, и настройки нужны одни и те же.
Если станок mach3 управляется, тогда, да, понимаю, зачем... У mach3 разные алгоритмы генерации сигнала для ручных перемещений и для движения по траектории. И при ручных перемещениях сигнал Step более стабильный и равномерный. Но это косяк mach3. Пусть в нем разные настройки автор и делает!
sidor094
Мастер
Сообщения: 826
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 09:13
Репутация: 81
Настоящее имя: Сергей
Откуда: Москва
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение sidor094 »

vtgmfg писал(а): непонятно как во времени ускорение с замедлением пересекаются чтобы друг другу мешать.
Очень даже пересекаются.Ведь как правило при прохождении угла одна ось ускоряется,а другая замедляется.Если эти процессы будут занимать разное время,то возникнет излом в траектории в момент когда одна из осей закончит ускорение,а другая еще нет.То же самое относится к разным ускорениям для g0 и g1.Где между ними граница.G0 всегда одинакова,но вот G1 может возрастать до максимума - вплоть до G0.
vtgmfg
Мастер
Сообщения: 1475
Зарегистрирован: 23 июн 2022, 14:13
Репутация: 55
Настоящее имя: Максим
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение vtgmfg »

michael-yurov писал(а): vtgmfg, извини, я уже запутался кто тут о чем писал. То был Mamont.
да норм - я тоже писал и об этом тоже. это не только в мач3 такая возможность, в WLMill можно настраивать раздельно разгон и торможение. раздельно максимальные рабочие и холостые скорости нет возможности - хотя вверх/вниз по Z - можно .
michael-yurov писал(а): зачем это может быть нужно на нормально работающем станке.
от ускорений зависит производительность, когда мелкие перемещения. а настраивать ускорение приходится исходя из максимальной скорости. чем больше выберешь максимальную скорость - тем меньше ускорение придется выставлять. а максимальная скорость - это холостые. то есть компромисс.

еще убыстренное торможение позволяет использовать бОльшие рабочие скорости при поиске щупом и хоуминге (если датчик работает "в торец").
vtgmfg
Мастер
Сообщения: 1475
Зарегистрирован: 23 июн 2022, 14:13
Репутация: 55
Настоящее имя: Максим
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение vtgmfg »

sidor094 писал(а): Ведь как правило при прохождении угла одна ось ускоряется,а другая замедляется.
ну это как раз от алгоритма зависит - он же может видеть ситуацию что там впереди.
sidor094 писал(а): разным ускорениям для g0 и g1.Где между ними граница.
а эти где пересекаются во времени? работает ли там сглаживание - я не знаю.
sidor094 писал(а): G0 всегда одинакова,
а вот нет, необязательно. движение из точки в точку по G0 может быть и по прямой - запрета на это вроде нет.
sidor094 писал(а): G1 может возрастать до максимума - вплоть до G0.
тоже не совсем так. из угла в угол движение по G0 будет обгонять G1 c той же максимальной скоростью.
Аватара пользователя
michael-yurov
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 11626
Зарегистрирован: 26 июл 2012, 00:10
Репутация: 4634
Настоящее имя: Михаил Львович
Откуда: Новоуральск
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение michael-yurov »

vtgmfg писал(а): от ускорений зависит производительность, когда мелкие перемещения. а настраивать ускорение приходится исходя из максимальной скорости. чем больше выберешь максимальную скорость - тем меньше ускорение придется выставлять. а максимальная скорость - это холостые. то есть компромисс.
Вот здесь согласен! Для обработки в приоритете ускорения, а для холостых перемещений - скорость. Над этим подумаю. Может быть, когда-нибудь, добавлю возможность переопределить настройки для ручных перемещений, и/или для G0.
vtgmfg писал(а): еще убыстренное торможение позволяет использовать бОльшие рабочие скорости при поиске щупом и хоуминге (если датчик работает "в торец").
Этот вопрос, да, беспокоит меня. Остановка для щупа (особенно для датчика вылета фрезы) должна быть максимально быстрой, и я так же подумывал для этого сделать отдельную настройку.
vtgmfg
Мастер
Сообщения: 1475
Зарегистрирован: 23 июн 2022, 14:13
Репутация: 55
Настоящее имя: Максим
Контактная информация:

Re: PathMaster — разработка ЧПУ системы

Сообщение vtgmfg »

michael-yurov писал(а): Остановка для щупа
тогда еще одно дополнение - для щупа возможно нужно уметь задавать ускорения исходя из того что за щуп, по номеру щупа например. если у него длинное жало и на конце еще диск, для привязки к каким то поднутрениям - стандартная настройка вообще не позволит ничего нащупать изза его инерции. то есть дернулся к объекту и сразу сработал изза своей инерции. ну это так - не то чтобы реальная задача - просто где то такой щуп видел.
Ответить

Вернуться в «Windows / Mach»