cnc-club.ru

michael-yurov писал(а):Я хотел сказать, что на мелких участках (обработка мелких элементов) станок не успевает разгоняться до высоких скоростей, т.е. в среднем скорость движения довольно низкая, так вот на таких мелких элементах хотелось бы получить максимально высокую точность позиционирования (не смотря на то, что ускорения и нагрузки на моторы и механику всегда одни и те же) и более высокий момент моторов на таких скоростях мне только на руку.

Всё равно не понятно какая зависимость между скоростью перемещения и точностью? Планировщик знает возможности станка/двигателей и исходя из них строит стратегию. Типа за следующий квант времени каждая ось должна передвинутся на конкретное расстояние с конкретными скоростями и сделать это они должны синхронно для точного следования запланированной траектории. Если синхронность не получается, то это проблема планировщика или наладчика станка.

michael-yurov писал(а):Планировщик траектории одинаково ограничивает ускорения для любых участков (и мелких и больших), т.е. планировщик исходит из соображений, что пользователю нужна постоянная точность обработки на любых скоростях, и планировщик не задумывается о разном моменте шаговых моторов на разных скоростях.

И не должен задумываться - это задача конструктора/наладчика станка. Планировщик по определению уверен, что указанные ему параметры станка на самом деле такие и на их основе он строит траекторию, которая по силам станку.

michael-yurov писал(а):в реальности, оказывается, что никому не захочется увеличивать ускорения станка для маленькой скорости и уменьшать для высоких скоростей (вот я сейчас опять написал не совсем внятно, и ты опять не правильно меня поймешь).

Факт - не понимаю. Допустимые ускорения станка - есть константы. Зачем их уменьшать/увеличивать?

P.S. Пока тут спорил придумал зачем ещё полезно иметь энкодер на шаговике: можно построить полный аналог сервопривода с управлением по скорости (+/-10V) - в этом случае драйвер будт мгновенно узнавать об изменению ускорения (перепад управляющего сигнала) и во время ускорений сможет добавлять тока, даже выше номинала, а при равномерном движении уменьшать его. При step/dir не получается мгновенно это вычислить, приходится ждать прихода нескольких шагов.

UAVpilot писал(а): P.S. Пока тут спорил придумал зачем ещё полезно иметь энкодер на шаговике: можно построить полный аналог сервопривода с управлением по скорости (+/-10V) - в этом случае драйвер будт мгновенно узнавать об изменению ускорения (перепад управляющего сигнала) и во время ускорений сможет добавлять тока, даже выше номинала, а при равномерном движении уменьшать его. При step/dir не получается мгновенно это вычислить, приходится ждать прихода нескольких шагов.

Вот уже который раз упоминают о закачке большего тока, если драйвер обнаруживает необходимость. Для меня до сих пор вопрос, как это может происходить, если уже на средних скоростях проблема закачать в обмотку даже паспортный ток, а потом его еще и слить оттуда. Это ведь надо делать каждый полный шаг. Ну обнаружил драйвер, что требуется больший момент - напряжение питания он поднять не сможет. Даже если бы мог. Еще Марисс указывал, что превышение паспортного тока двигателя ведет к весьма незначительному повышению момента, т.к. происходит насыщение магнитопроводника. Единственное, чем может помочь энкодер - позволит более своевременно переключать ток в обмотках. Если без энкодера драйвер будет подавать-выкачивать ток "по полной", то показания энкодера могут прекратить этот процесс на полпути, показав. что мы уже проскочили нужную позицию и пора переходить к следующей. Это и снизит нагрев с увеличением момента.

UAVpilot писал(а):Всё равно не понятно какая зависимость между скоростью перемещения и точностью?

Ну почему мне не удается объяснить!?
Большие детали фрезеруются обычно с большой скоростью, а маленькие - с маленькой. И не только потому, что такую подачу задал тот, кто писал УП, но еще и потому, что станок останавливается на всех углах траектории, и при обработке мелких элементов просто не будет набирать высокую скорость.

Одно дело печатную платку 10 x 15 мм гравировать, а другое - фанеру раскраивать.
вот платка - она маленькая, при фрезеровке скорости маленькие,
а фанера - большая, когда детали из фанеры режу - не стесняюсь в скорости подачи.

Так вот для печатной платки я бы хотел получить более высокую точность обработки,
а когда табуретку фрезерую - мне эта точность нафиг не нужна.

Поэтому меня радует то, что у шаговых моторов на маленьких скоростях получается более высокий момент (в итоге печатаная платка точнее врежется, чем табуретка, хотя планировщик об этом не задумывался).


P.S. про энкодер пока перевариваю.

michael-yurov писал(а):но еще и потому, что станок останавливается на всех углах траектории, и при обработке мелких элементов просто не будет набирать высокую скорость.

Это зависит от режима планировщика. В LinuxCNC можно задать G64 и планировщик будет любой ценой держать заданную скорость, скругляя углы. Можно задать G61, тогда он будет на каждом углу спотыкаться, но точно держать траекторию. Можно задать, скажем, G64 Pxx и он будет стараться держать подачу, но чтобы отклонение не превысило xx миллиметров. Есть и другие режимы.

michael-yurov писал(а):Поэтому меня радует то, что у шаговых моторов на маленьких скоростях получается более высокий момент (в итоге печатаная платка точнее врежется, чем табуретка, хотя планировщик об этом не задумывался).

Но за счет чего, Михаил? Только за счет более точной "микропозиции" при микрошаге? Больше одного шага ШД все равно не имеет возможности "ошибиться", хоть на платке, хоть на табуретке (с традиционными драйверами, конечно).

Serg-tmn писал(а):Это зависит от режима планировщика. В LinuxCNC можно задать G64 и планировщик будет любой ценой держать заданную скорость, скругляя углы. Можно задать G61, тогда он будет на каждом углу спотыкаться, но точно держать траекторию. Можно задать, скажем, G64 Pxx и он будет стараться держать подачу, но чтобы отклонение не превысило xx миллиметров. Есть и другие режимы.

Это все понятно, речь не про планировщик, а про то, что кухонные фасады вырезают с большей скоростью, чем маленькие ювелирные украшения.

Serg-tmn писал(а):Но за счет чего, Михаил? Только за счет более точной "микропозиции" при микрошаге?

Отчасти - да. Во всяком случае на моем станке.
Основную работу, конечно, делает планировщик, но и шаговики не портят ситуацию в этом плане.

Serg-tmn писал(а):Больше одного шага ШД все равно не имеет возможности "ошибиться", хоть на платке, хоть на табуретке (с традиционными драйверами, конечно).

Еще бы он на целый шаг ошибся! это же 0,025 мм! даже для винта с достаточно мелким шагом 5 мм. А что будет с ременным приводом, или рейкой? Жуть!

Бармалей писал(а):Вот уже который раз упоминают о закачке большего тока, если драйвер обнаруживает необходимость. Для меня до сих пор вопрос, как это может происходить, если уже на средних скоростях проблема закачать в обмотку даже паспортный ток, а потом его еще и слить оттуда. Это ведь надо делать каждый полный шаг. Ну обнаружил драйвер, что требуется больший момент - напряжение питания он поднять не сможет. Даже если бы мог. Еще Марисс указывал, что превышение паспортного тока двигателя ведет к весьма незначительному повышению момента, т.к. происходит насыщение магнитопроводника.

Наверно надо прояснить такой момент: я не считаю работоспособным случай, когда преследуется цель увеличить момент маленького двигателя заставляя его постоянно работать с превышением паспортного тока. Допустимо разве что небольшое кратковременное превышение в переходные моменты типа старта/стопа, при условии, что большую часть времени он работает на токе меньше разрешённого. Собственно все эти ухищрения не преследуют цель заставить работать двигатель выше своих возможностей - это способы уменьшить потери (на нагрев) при номанальном моменте.

Бармалей писал(а):Единственное, чем может помочь энкодер - позволит более своевременно переключать ток в обмотках. Если без энкодера драйвер будет подавать-выкачивать ток "по полной", то показания энкодера могут прекратить этот процесс на полпути, показав. что мы уже проскочили нужную позицию и пора переходить к следующей. Это и снизит нагрев с увеличением момента.

И тут энкодер не нужен. Шаговый двигатель - это синхронный двигатель, что позволяет нам просто зная заданную скорость расчётным путем вычислять моменты переключения тока в обмотках. Собственно я уже пробовал "заранее" переключать ток в обмотках пытаясь скомпенсировать индуктивную составляющую, на практике больший эффект достигается гораздо проще - выбором двигателя с меньшей индуктивностью.

michael-yurov писал(а):Еще бы он на целый шаг ошибся! это же 0,025 мм! даже для винта с достаточно мелким шагом 5 мм. А что будет с ременным приводом, или рейкой? Жуть!

Так причём тут другой привод? Давай я сформулирую вопрос иначе:
Будет-ли отличаться точость позиционирования при выполнении таких команд:
G1 X100 Y100 F100
и
G1 X100 Y100 F1000
и почему?

UAVpilot писал(а):Так причём тут другой привод?

При том что у них шаг намного больше. И микрошаг уже будет важен. И будет важно отклонение от требуемой позиции микрошага.

UAVpilot писал(а):Будет-ли отличаться точость позиционирования при выполнении таких команд:

Не будет. Просто не вижу на то объективных причин. Ускорения то будут одинаковые.

Я уже запутался, о чем хотел сказать. Пришла жена, и старательно мешает, не могу внятно ответить.

michael-yurov писал(а):Не будет. Просто не вижу на то объективных причин. Ускорения то будут одинаковые.

А так?
G1 X100 Y100 F100
G1 X100 Y100 F1000
G1 X1000 Y1000 F100
G1 X1000 Y1000 F1000

michael-yurov писал(а):Я уже запутался, о чем хотел сказать. Пришла жена, и старательно мешает, не могу внятно ответить.

Не отвлекайтесь, мы подождём.

UAVpilot писал(а):P.S. Пока тут спорил придумал зачем ещё полезно иметь энкодер на шаговике: можно построить полный аналог сервопривода с управлением по скорости (+/-10V) - в этом случае драйвер будт мгновенно узнавать об изменению ускорения (перепад управляющего сигнала) и во время ускорений сможет добавлять тока, даже выше номинала, а при равномерном движении уменьшать его. При step/dir не получается мгновенно это вычислить, приходится ждать прихода нескольких шагов.

Так для этого энкодер не обязателен, если мы считаем, что двигатель не пропускает шаги то можем просто считать шаги которые мы сделали и отдавать их как обратную связь .
(так работает stepgen который встроенный в LinuxCNC)

UAVpilot писал(а):А так?
G1 X100 Y100 F100
G1 X100 Y100 F1000
G1 X1000 Y1000 F100
G1 X1000 Y1000 F1000

Да и тут не будет - слишком незначительная разница.

А вот если заставить станок проехать по маленькой (⌀1 мм) окружности и по относительно большой (⌀100 мм) с максимальной скоростью так, чтобы не превысить центростремительное ускорение.
(представим станок, у которого максимальная скорость еще выше, и мы ограничены только ускорениями)
Так вот - при движении по маленькой окружности на моторы будет действовать некоторая противодействующая сила (т.к. станок будет двигаться с ускорениями) и моторы будут немного отклоняться от своего идеального положения (допустим - на 10% шага).
А при движении по большой окружности на моторы будут действовать такие же силы, но при этом скорости будут выше, а на более высоких скоростях у моторов момент (удержания позиции) меньше, и отклонение может быть немного больше, чем в случае с маленькой окружностью (например - 25% шага).
Вот про это я и говорил.
Но мне пофигу, что на большой окружности моторы отклонятся на четверть шага, мне гораздо важнее, чтобы на маленькой окружности отклонение было минимальным.

Nick писал(а):Так для этого энкодер не обязателен, если мы считаем, что двигатель не пропускает шаги то можем просто считать шаги которые мы сделали и отдавать их как обратную связь .

Логично. Надо будет попробовать. Осталось найти чем генерить из linuxcnc +/-10V для управления, а то чего-то моя pluto-p вдруг перестала программатору отвечать...

michael-yurov писал(а):допустим - на 10% шага

Нельзя этого допускать - это будте плохой, негодный станок, с моторами, которые слабы для него, для используемых режимов работы.

UAVpilot писал(а):Нельзя этого допускать

Отклонения есть всегда, даже в лучших станках. 10% шага - это мелочи по сравнению со всем остальным.

Кстати, на стенде aftaev с энкодером можно измерить жесткость шаговика, например нагрузить динамометрическим ключом и посмотреть угол поворота вала.
Также можно измерить жесткость сервы. И сравнение будет не в ее пользу, скорее всего

PKM писал(а):Кстати, на стенде aftaev с энкодером можно измерить жесткость шаговика, например нагрузить динамометрическим ключом и посмотреть угол поворота вала.

Не не кстати, это все было на столе 6Т80Ш, а станок часто нужен в работе. Стенд уже в разобранном виде

...эх, такой эксперимент сорвался

PKM писал(а):

UAVpilot писал(а):Нельзя этого допускать

Отклонения есть всегда, даже в лучших станках. 10% шага - это мелочи по сравнению со всем остальным.

Не надо рассматривать работу станка/двигателей в пограничных режимах, ибо там проблемы не с двигателями, а с разработчиками станка.
Если двигатель может обеспечить требуемые ускорения, то точность будет одинаковая на любых рабочих скоростях. Просто на коротких дистанциях максимальная скорость не будет достигнута из-за нехватки места для разгона/торможения, а на длинных дистанциях будет разгонятся. Но точность при этом будет оставаться одинаковой, расчётной. Если нет, то значит либо станок спроектирован неправильно, либо планировщику разрешено создавать траектории, которые механика не способна реализовать.

UAVpilot писал(а):Если двигатель может обеспечить требуемые ускорения, то точность будет одинаковая на любых рабочих скоростях. Просто на коротких дистанциях максимальная скорость не будет достигнута из-за нехватки места для разгона/торможения, а на длинных дистанциях будет разгонятся. Но точность при этом будет оставаться одинаковой, расчётной.

Уточним терминологию, чтобы не говорить каждый о своем. Что значит "расчетная точность"? От чего зависит, как определяется?
Ну и все-таки точность (ошибка следования) зависит от скорости.

Быстро вращающийся ШД легче отклонить от его расчетной позиции, чем неподвижный в режиме удержания при 100% токе.
Потому ШД и срываются на высоких скоростях, а не на низких - т.к. на высокой скорости их легче сдвинуть более, чем на шаг.

Ок. Давайте попробуем с картинками.
Допустим у нас есть некий станок, который расчитывался например на обработку ал. сплавов с максимальной скоростью скажем 300 mm/m, с точностью 0.01.
Так-же расчёты и опыты показали, что для перемещения оси с этой скоростью и усилием, необходимым для такой обработки нужен двигатель с моментом 0.4 Нм и скоростью 5000 Гц. При этом максимальное возможное ускорение - это всего-лишь функция от массы подвижной части этой оси. Т.е. подходит вот такой двигатель: И вот этот график показывает нам, что для скорости скажем вдвое меньше максимальной двигатель при том-же напряжении и токе создаёт момент вдвое больше необходимого. При этом точность изменится никак не может, ибо скорости, ускорения, усилия по прежнему находятся в допустимых границах. И вот в таком режиме можно смело уменьшать рабочий ток двигателя до такого значения, при котором он сможет развивать те-же 0.4 Нм, но на скорости 2500 Гц, соотв. уменьшится и нагрев.
Тот-же режим удержания можно рассматривать как вращение со скоростью 0 Гц - на этой скорости ведь никто не протестует против уменьшения рабочего тока вдвое и точность от этого не снижается.

PKM писал(а):Ну и все-таки точность (ошибка следования) зависит от скорости.

Если из-за увеличения скорости начинает возрастать ошибка следования, значит скорость увеличилась больше, чем допустимо для данного станка.

А как ты точность 0.01 получил? на основе каких исходных данных?
Будет ли одинаковым положение вала ШД при нулевой скорости, если к нему приложить усилие 0,4 Нм и менять ток от 100% до 50%?

UAVpilot писал(а):больше, чем допустимо для данного станка.

А сколько допустимо для самодельного станка?
Мне на мелких деталях нужна точность не ниже 0.025 мм, а на крупных - вполне устроит и 0.25 мм.
Могу я при расчетах это учесть и наплевать на отклонение ШД при скоростях выше некоторого значения?

michael-yurov писал(а):А как ты точность 0.01 получил? на основе каких исходных данных?

А какая разница? Может из головы выдумал, а может нанял огромное конструкторское бюро в котором гениальные конструкторы учли всевозможные допуски, люфты, погодные условия, гравитационные влияния соседних планет и галактик. К данной теме это совершенно не относится.

michael-yurov писал(а):Будет ли одинаковым положение вала ШД при нулевой скорости, если к нему приложить усилие 0,4 Нм и менять ток от 100% до 50%?

Конечно! - Это гарантирует производитель двигателя, показывая это на графике.

michael-yurov писал(а):Мне на мелких деталях нужна точность не ниже 0.025 мм, а на крупных - вполне устроит и 0.25 мм.
Могу я при расчетах это учесть и наплевать на отклонение ШД при скоростях выше некоторого значения?

Это говорит лишь о том, что лично ты можешь превышать некоторые эксплуатационные режимы станка, пока увеличивающаяся от этого погрешность обработки лично для тебя будет несущественна.