Manfred Schmidt MachSchmidt

 

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Mach3 CV-Mode

Mach3 und der Constant Velocity-Mode

Der CV-Mode, also die konstante Geschwindigkeit, kann in der Mach3 mit verschiedenen Einstellungen beeinflusst werden. Zunächst einmal hängt das ganze CV-Verhalten stark von den Einstellungen für das MotorTuning ab. Je flacher die Start/Stop-Rampe verläuft, desto stärker fallen die CV-Erscheinungen auch sofort auf. Aber wie wirkt dieses ominöse CV denn eigentlich? Ganz einfach: CV versucht die Geschwindigkeit konstant zu halten, im dem es die Ecken abgerundet, und zwar so, das die Start/Stop-Rampen immer mit berücksichtigt werden. Mit extremen Einstellungen kann dann aus einem Rechteck ein Oval entstehen oder aus einem Quadrat ein Kreis oder gar eine Spiralform. Dies will man in den meisten Fällen natürlich nicht, weshalb die Mach3 (und natürlich auch Schmidt-Screen) verschiedene Möglichkeiten haben dieses zu beeinflussen bzw. zu korrigieren.

Als erstes sollten die Rampeneinstellungen im MotorTuning natürlich passen. Zum testen ruhig mal so einstellen, das die Motoren so richtig schön langsam anlaufen und träge auf Drehzahl kommen, dann kann man die Auswirkungen am besten beobachten. Vorsicht dann beim Referenzieren, hier bremst die Mach3 am Schalter mit Rampe ab und es kann krachen, je nach Schalterposition und Geschwindigkeit.

Als Testobjekt nimm ein Quadraht oder Rechteck (z.B. 100x100(50)mm), das Haus vom Nikolaus ist auch nicht schlecht, statte Deine Fräse mit einem Kugelschreiberhalter aus und teste was das Zeug hält...

In der GeneralConfig diese Einstellung

MotionMode

und für den ersten Test mit diesen Werten beginnen

CV_Control

Wenn mit dieser Konfiguration jetzt das Quadrat gezeichnet wird, zaubert die Mach3 uns ein scharfkantiges Objekt auf’s Papier. Dies verdanken wir “Stop CV on angles >90°”. Die Mach3 erkennt also den abzuarbeitenden Winkel, guckt nach welches Winkelangabe gemacht und ob “Stop-CV...” aktiv ist. Jetzt werden von der Mach3 alle Winkel bis 90° exakt angefahren (unter Berücksichtigung der Rampenparameter). Stumpfe Winkel werden mit diesen Einstellungen verrundet.

Nachdem das Quadrat gezeichnet worden ist, hakt in der GeneralConfig den “Stop CV...>90°” und “CV Dist Tolerance” ab und dann die Maschine wieder Zeichnen lassen. Jetzt sollten die Ecken stark abgerundet sein (hängt wesentlich von der Geschwindigkeit ab). Zum Testen am besten die maximale Geschwindigkeit nehmen, die die Maschine sicher her gibt. Und natürlich die Rampen schön flach einstellen.

Mit “CV Dist Tolerance” kann man einstellen, wie stark eine Verrundung sein soll/darf (0...180). Bei Deaktivierung fährt die Mach3 maximal mögliche Werte (bei aktiviertem “Constant Velocity”).

Ein weiteres Beispiel für CV kann mit einem Kreis gemacht werden, der nicht als Bogensegment beschrieben ist, sondern aus vielen kleinen Einzelteilen (Polylinien). Bei exaktem Stop würde der Kreis, je nach Vorschub und Rampe, etwas ruppig bearbeitet, also immer von einer Linie zur nächsten (Start-Stop-Start-Stop usw.), was sich, je nach Maschine und Rampe, gar nicht gesund anhört. Wird der selbe Kreis aber mit konstanter Geschwindigkeit abgefahren, läuft alles viel geschmeidiger - kein “tak-tak-tak-tak-tak”, sondern ein gleichmäßiges “ssssssst” und der Kreis ist fertig.

Meine Empfehlung ist, im CAD Bögen auch Bögen sein zu lassen und nicht erst in Polylinien zu zerhacken (wenn es Deine CAM zulässt, BoCNC ist da was empfindlich). Das ist nicht nur für das Fräsbild von Bedeutung, sondern der G-Code wird auch weeeesentlich schlanker.

Beispiel G-Code Kreisbogen (ohne Radiuskorrektur)

Beispiel G-Code Kreis aus Polylinien (ohne Radiuskorrektur)

Beide Kreise haben den selben Durchmesser von 100mm, nur der eine ist aus Linien beschrieben (im Cad zerhackt) und der andere eben als Bogen, was einen unterschied im Code von über 350 (Dreihunderfünfzig!) Zeilen aus macht. Dreimal darfst Du raten, wie die Mach3 bei exaktem Stop den 350-Zeiler bearbeitet...(tak-tak-tak-tak-tak...).

Die Winkelangabe muss jeder für sich und von Fall zu Fall entscheiden. Für die meisten Anwendungen dürften die 90° genügen, oder für stumpfe Winkel vielleicht 135°. Mit den 90° habe ich bisher für meinen Bedarf noch alles machen können.

Im Mach3 Schmidt-Screen sieht das z.B. so aus:

CV-Schmidt-Screen_Stop1
CV-Schmidt-Screen1

Bei >CV anwenden ab< kann vorgegeben werden, bis zu welcher Geschwindigkeit abgebremst werden muss, bevor der CV-Mode automatisch einsetzt. Je höher dieser Wert, desto runder wird die Ecke.

 

Noch mal als Notiz: Je steiler die Start-Stop-Rampe und je kleiner der Vorschub, desto weniger fallen die CV-Einstellungen auf. Je flacher die Rampe und je größer der Vorschub, desto runder wird die Ecke.

Nach meinen bisherigen Erfahrungen würde ich den CV-Mode nicht “konstante Geschwindigkeit” nennen, eher “gleichmäßige Bewegung”. Es wird ja nicht ein vorgegebener Vorschub konstant eingehalten, sondern die Achsbewegungen gleichmäßiger ausgeführt indem Ecken gerundet werden und dadurch nicht mehr bis zum Stillstand abgebremst werden muss. Je nach Vorschub im G-Code ist die Geschwindigkeit dann doch konstant, mit Extremwerten sieht’s dann wieder anders aus. Zeichne das Haus vom Nikolaus und Du weißt was ich meine.

Was jetzt wo, wann und wie wirkt, sollte mit beschriebener Vorgehensweise und ein bisschen Spielerei zum berühmten AHA-Effekt führen. Gerade beim Haus vom Nikolaus kommen mit CV ein paar verblüffende Effekte ans Licht, weil hier die ganze Winkelarmada vertreten ist: spitz-, stumpf- und rechtwinklig.

Natürlich kann man dies alles auch in der Simulation mit der Mach3 beobachten. Aber live ist es doch viel schöner.;-)