ПОЛЕЗНО Способы измерения люфтов и биений

[vvv1234]

Измерение люфта ходового винта пробником
- программа-сендер: Candle или другой сендер, позволяющий посылать в прошивку комманды пользователя и получать ответ с положением пробника.
- установить на столе или жертвеннике металлическую деталь (на фото это тиски). Проверить тестером отсутствие электрического контакта между пробниким и деталью. Если есть контакт - изолировать деталь от пробника. Также изолировать деталь от пробника можно закрепив шпиндель за черненую (покрашенную) часть корпуса.

- на фото показано расположение пробник-деталь для измерения люфта по оси Х.
- послать комманду G21G91G38.2X10F10. Подождать завершения операции. Шпиндель остановится после контакта с деталью.
- послать комманду G21G91G38.4X-10F10. Шпиндель остановится после потери контакта с деталью.
- в консоле Candle появятся следующие сообщения

- в полях PRB показаны координаты пробника по Х, Y, Z (через запятую) при контакте с деталью (верхняя строка) и при потере контакта с деталью (нижняя строка). Люфт по Х равен разности координат: 1.526-1.524=0.002мм (2мкм).
- для измерения люфта по другим осям надо изменить расположение пробник-деталь и заменить в коммандах Х на Y или Z.
Для оси Y: G21G91G38.2Y10F10 и G21G91G38.4Y-10F10.
Для оси Z: G21G91G38.2Z-10F10 и G21G91G38.4Z10F10.

Измерение люфта ходового винта индикатором
- измерения можно делать индикаторами двух типов: рычажный (слева) и пружинный (справа). У индикаторов есть и другие названия, но для краткости используем эти. Люфты в ШВП рекомендуется измерять индикатором с ценой деления не хуже 2мкм.

- находим из $$ микрошаг М. Эта величина определяет, на какое расстояние сместится шпиндель при подаче на ШД одного импульса. Для оси Х это М=1/$100, для Y - М=1/$101, для Z - М=1/$102. Эта величина нужна для того, чтобы избежать влияния ошибок дискретизации на измерения люфта.
В моей 3018 для всех осей М=1/800= 0.00125мм (1.25мкм) и в примере ниже (измерение люфта по Х) будет использоваться эта величина.
- подводим пробник к индикатору так, чтобы стрелка сместилась на несколько делений.
- посылаем несколько комманд G1G91X0.00125F10. До первого смещения стрелки индикатора.
- посылаем комманды G1G91X-0.00125F10 и считаем их число. До тех пор, пока стрелка индикатора сместится в противоположную сторону.
- люфт=количеству комманд G1G91X-0.00125F10 умноженному на 0.00125.
- если ожидаемый люфт много больше микрошага М, то в коммандах и при вычислении люфта вместо 0.00125, можно использовать 0.00125, умноженное на целое число (2, 3, и т.д.).

Измерение люфтов по X и Y методом пробного реза
- делаем УП проход по квадрату 10х10мм. Начальное положение: левый нижний угол квадрата. Один проход, глубина - 0.1-0.2мм. Фреза: цилиндрическая, 0.5-1мм, острая, чем больше заходов - тем чище рез. Шпиндель - 10000 об/мин, подача - 200.
- материал - FR4, темное оргстекло, инженерный пластик.
- установка винта X внатяг в направлении X+. Посылаем комманду G21G91G0X-2. Ждем завершения. Посылаем комманду G21G91G0X2. Ждем завершения.
- установка винта Y внатяг в направлении Y+. Посылаем комманду G21G91G0Y-2. Ждем завершения. Посылаем комманду G21G91G0Y2. Ждем завершения.
- посылаем комманду G90 (возврат к абсолютным координатам).
- запускаем УП первый раз. Ждем завершения. Запускаем УП второй раз. Ждем завершения.
- сравниваем под микроскопом ширины резов противоположных сторон квадрата. Вычитая одно из другого получаем люфты по X и Y.

Измерение биения шпинделя на конусе рычажным индикатором
- откручиваем накидную гайку и вводим пробник рычажного индикатора в конус шпинделя. Чем ближе пробник к центру конуса по Y - тем точнее будут измерения.

- сдвигаем шпиндель по оси Х до тех пор, пока стрелка индикатора не отклонится на несколько делений.
- медленно поворачивая шпиндель на 360° фиксируем минимальное и максимальное отклонение стрелки индикатора.
- разность между максимальным и минимальным отклонением равна биению шпинделя на конусе.
- биение меньше 5мкм - отлично, 5-10мкм - хорошо, 10-30мкм - удовлетворительно, но с тонкими фрезами лучше не работать, больше 30мкм - шпиндель надо менять.

Измерение индикатором биения шпинделя на фрезе
- измерения можно делать как рычажным, так и пружинным индикатором. На фото показан рычажный индикатор.

- вставляем в шпиндель фрезу.
- центруем пробник индикатора по Y.
- сдвигаем шпиндель по оси Х до тех пор, пока стрелка индикатора не отклонится на несколько делений.
- медленно поворачивая шпиндель на 360°, фиксируем минимальное и максимальное отклонение стрелки индикатора.
- разность между максимальным и минимальным оттклонениеми равна биению шпинделя на фрезе.
- разность биений на фрезе и на конусе шпинделя характеризует качество цанги.
- измеряя биения при двух положениях индикатора по Z можно вычислить угол наклона фрезы.

Измерение биения шпинделя на фрезе (пробный рез).
- делаем УП проход по прямой линии 10мм. Один проход, глубина - 0.1-0.2мм. Фреза: цилиндрическая, 0.5-1мм, острая, чем больше заходов - тем чище рез. Шпиндель: 10000 об/мин, подача - 200.
- материал - FR4, темное оргстекло, инженерный пластик.
- сравниваем под микроскопом ширину реза с диаметром фрезы. Вычитая одно из другого получаем биение фрезы на заготовке.

 

[demyuri]

- центруем пробник индикатора по Y.
- сдвигаем шпиндель по оси Х до тех пор, пока стрелка индикатора не отклонится на несколько делений.

- подвести лапку индикатора примерно в центр по У
-подвести ЛИ до касания по Х
-сдвигом стола по У найти центр
-вращением шпинделя замерить биение

 

[FraY]

Также изолировать деталь от пробника можно закрепив шпиндель за черненую (покрашенную) часть корпуса.

Не всегда помогает, краска может продавиться кронштейном шпинделя. У меня такое было. Я наклеил себе каптоновый скотч в зоне прилегания (по кругу на шпинделе в один слой без перехлестов).

 

[vvv1234]

Не всегда помогает, краска может продавиться кронштейном шпинделя. У меня такое было. Я наклеил себе каптоновый скотч в зоне прилегания (по кругу на шпинделе в один слой без перехлестов).

Рабочее решение. У меня LD42WS-250 закреплен за черненную поверхность, несколько лет работает, контакта не наблюдалось. Но если появится - изолирую Вашим способом.

Еще одно замечание по работе с пробником. Я перед началом работы с пробником всегда делаю проверку правильности работы цепочки сендер-МК-пробник. Для чего отключаю 24в питания ШД, но оставляю питание контроллера. Потом посылаю из сендера комманду G38.2 и закорачаваю контакты пробника. Если все нормально - сендер сообщит о срабатывании пробника. Если нет - ищу в чем дело: забыл подсоединить пробник к плате, контакты пробника разболтались, или, не дай бог, пин пробника сгорел . Последней бяки пока не случалось, а вот две первые - иногда имеют место быть. Поэтому рекоммендую делать эту проверку.

 

[OlegK]

Если все нормально - сендер сообщит о срабатывании пробника.

А я для этой цели светодиод прилепил - перед использованием коротнул пробник, засветилось - всё гуд.

 

[ospkant]

Еще одно замечание по работе с пробником. Я перед началом работы с пробником всегда делаю проверку правильности работы цепочки сендер-МК-пробник. Для чего отключаю 24в питания ШД, но оставляю питание контроллера. Потом посылаю из сендера комманду G38.2 и закорачаваю контакты пробника. Если все нормально - сендер сообщит о срабатывании пробника. Если нет - ищу в чем дело: забыл подсоединить пробник к плате, контакты пробника разболтались, или, не дай бог, пин пробника сгорел . Последней бяки пока не случалось, а вот две первые - иногда имеют место быть. Поэтому рекоммендую делать эту проверку.

Кстати, на grblHAL (даже на MKS2) если замыкать пробник, в IO Sender показывает (я думаю не только он) даже без кода и УП (случайно нашел). Точно работает, только что проверил на пустой плате STM32F401 пин B15 с землей замыкал-размыкал и IO Sender показывал замыкание-размыкание даже без каких либо g-кодов и макросов...

 

[vvv1234]

Кстати, на grblHAL (даже на MKS2) если замыкать пробник, в IO Sender показывает (я думаю не только он) даже без кода и УП (случайно нашел). Про обычный grbl такого не слышал... Точно работает, только что на пустой плате STM32F401 пин B15 с землей замыкал и IO Sender показывал замыкание-размыкание даже без каких либо g-кодов...

Для этого прошивка должена постоянно опрашивать состояние пина. А для того, чтобы этот опрос не сбивал работу МК по УП, должна быть опция включения/выключения опроса.

Думаю, что в grblHAL_STM32F4xx эта опция включается/выключается через $10, Pin state
$10: Status report options as bitfield:
This setting determines what Grbl real-time data it reports back to the user when a '?' status report is sent.
0 - Position in machine coordinate (1)
1 - Buffer state (2)
2 - Line numbers (4)
3 - Feed & speed (8)
4 - Pin state (16)
5 - Work coordinate offset (32)
6 - Overrides (64)
7 - Probe coordinates (128)
8 - Buffer sync on WCO change (256)
9 - Parser state (512)
10 - Alarm substatus (1024)
11 - Run substatus (2048)

 

[OlegK]

• Input Pin State:
  • Pn:XYZPDHRS indicates which input pins Grbl has detected as 'triggered'.
  • Pin state is evaluated every time a status report is generated. All input pin inversions are appropriately applied to determine 'triggered' states.
  • Each letter of XYZPDHRS denotes a particular 'triggered' input pin.
    • X Y Z XYZ limit pins, respectively
    • P the probe pin.
    • D H R S the door, hold, soft-reset, and cycle-start pins, respectively.
    • Example: PnZ indicates the probe and z-limit pins are 'triggered'.
    • Note: A may be added in later versions for an A-axis limit pin.
  • Assume input pin letters are presented in no particular order.
  • One or more 'triggered' pin letter(s) will always be present with a Pn: data field.
  • This data field will not appear if:
    • It is disabled in the config.h file. No $ mask setting available.
    • No input pins are detected as triggered.

 

[ospkant]

Для этого прошивка должена постоянно запрашивать состояние пина. И для того, чтобы этот опрос не сбивал работу МК по УП, должна быть опция включения/выключения опроса.

Думаю, что в grblHAL_STM32F4xx эта опция включается/выключается через $10, Pin state
$10: Status report options as bitfield:
This setting determines what Grbl real-time data it reports back to the user when a '?' status report is sent.
0 - Position in machine coordinate (1)
1 - Buffer state (2)
2 - Line numbers (4)
3 - Feed & speed (8)
4 - Pin state (16)
5 - Work coordinate offset (32)
6 - Overrides (64)
7 - Probe coordinates (128)
8 - Buffer sync on WCO change (256)
9 - Parser state (512)
10 - Alarm substatus (1024)
11 - Run substatus (2048)

Да, так и есть $10 включать pin state, тогда $10=511 если включено (я по крайней мере так сделал),в ESP32 с grblHAL тоже работает, у меня же MKS прошит grblHAL...

 

[vvv1234]

Да, так и есть $10 включать pin state, тогда $10=511 если включено (я по крайней мере так сделал)

Для назначения $10 выбери только те опции, которые тебе реально нужны. Чем меньше выберешь - тем меньше будет тормозить в реальной работе по УП.

 

[ospkant]

Для назначения $10 выбери только те опции, которые тебе реально нужны. Чем меньше выберешь - тем меньше будет тормозить в реальной работе по УП.

Да он и так не тормозит, на ESP32 жгу лазером (MKS с grblHAL) пока на STM не готова плата... Тоже probe без кода показывает, настройки все как у stm (не как у флюид) по кабелю 100к + строк без проблем пробовал. По wifi иногда отрубался, но у нас в Москве все каналы забиты. Кстати на нем и заметил случайно замкнув probe

 

[vvv1234]

Вот еще вспомнил. В grblHAL есть опция $384, по дефолту $384=0. Но с этим дефолтом наблюдались сбои в работе пробника (в прошивке на базе ЕСП32). После назначения $384=1 сбои ушли.