Una dintre cele mai frustrante probleme la un router CNC este momentul in care masina pare sa lucreze corect, dar piesa finala nu iese la dimensiunea dorita.
Comanzi un patrat de 100 x 100 mm si masori 99,4 mm. Sau mai rau: 95 mm. Uneori cercul nu iese rotund, gaurile sunt decalate, iar conturul pare mutat cu cateva zecimi sau chiar milimetri.
Primul gand este aproape mereu: „trebuie sa schimb pasii pe milimetru”. Uneori asa este. Dar nu intotdeauna. Daca reglezi pasii fara sa verifici mecanica, poti ascunde problema si masina va continua sa greseasca in alte situatii.
Primul lucru: vezi daca eroarea este constanta
Fa un test simplu: comanda o deplasare de 100 mm pe axa X, apoi pe axa Y, si masoara cu rigla buna, subler sau comparator. Repeta de cateva ori.
- Daca masina comanda 100 mm si merge mereu 95 mm, eroarea este probabil din pasi/mm, microstepping sau raportul transmisiei.
- Daca o data masoara 99,8 mm, alta data 98,6 mm si alta data 100,1 mm, problema este mai probabil mecanica sau pierdere de pasi.
- Daca eroarea apare doar cand tai in material, dar testul in aer este bun, cauta avans prea mare, freza tocita, motor subdimensionat sau driver reglat gresit.
Formula pentru corectarea pasilor pe milimetru
Daca eroarea este constanta, poti corecta pasii pe milimetru. Formula simpla este:
valoare noua = valoare actuala x distanta comandata / distanta masurata
Exemplu: ai setat 160 pasi/mm, comanzi 100 mm, dar masina se deplaseaza 95 mm. Calculul devine: 160 x 100 / 95 = 168,42 pasi/mm.
In GRBL, valorile se gasesc de obicei in $100, $101 si $102. In Mach3 si UCCNC apar ca steps/unit sau pasi pe unitate. Important este sa modifici o singura axa pe rand si sa testezi din nou.
Dar atentie: nu repara mecanica din software
Daca ai un cuplaj elastic slabit, o fulie care aluneca pe ax sau o curea prea moale, masina poate parea „aproape calibrata”, dar va gresi diferit in functie de sarcina si directie.
- verifica suruburile de strangere de pe cuplaje si fulii;
- verifica daca axa merge greu pe anumite zone;
- verifica intinderea curelei si jocul in pinion;
- verifica piulita cu bile, rulmentii de capat si prinderea surubului;
- verifica daca masa, portalul sau piesa se misca in timpul taierii.
Verifica microstepping-ul de pe driver
La driverele pentru motoare pas cu pas, cum este DM542, pasii pe milimetru depind direct de setarea de microstepping. Daca in calcul ai folosit 1/8, dar driverul este setat pe 1/16, masina nu va merge la dimensiunea corecta.
Aici apar multe erori simple: cineva schimba un driver, muta un DIP switch, copiaza o configuratie din alta masina si apoi CNC-ul incepe sa taie gresit.
Verifica transmisia: surub, curea sau cremaliera
La suruburile cu bile, pasul surubului conteaza enorm. Un SFU1204 avanseaza 4 mm pe rotatie, un SFU1605 sau SFU2005 avanseaza 5 mm, iar un SFU2510 avanseaza 10 mm. Daca in configuratie ai trecut alt pas decat cel real, eroarea va fi clara si repetabila.
La curele, trebuie sa stii pasul curelei si numarul de dinti al fuliei. La cremaliera, conteaza modulul, pinionul si raportul reductorului. Nu este suficient sa copiezi setarea de pe alta masina, pentru ca transmisia poate fi diferita.
Backlash: cand masina se intoarce, dar nu revine exact
Backlash inseamna joc mecanic. Axa se misca intr-o directie, apoi cand inverseaza sensul, motorul se roteste putin pana cand jocul este preluat. In piesa, asta poate arata ca o gaura usor ovala, un cerc care nu se inchide perfect sau o dimensiune diferita in functie de sensul de lucru.
Compensarea din software poate ajuta in unele cazuri, dar nu este o solutie magica. Daca jocul este mare, cel mai bine este sa gasesti cauza: piulita uzata, rulmenti slabiti, prindere flexibila sau surub aliniat prost.
Nu uita de diametrul frezei si compensare
Daca axele sunt calibrate, dar piesa tot nu iese la cota, verifica si CAM-ul. O freza declarata de 6 mm care are de fapt 5,8 mm schimba dimensiunea finala. La fel, conteaza daca ai ales contur interior, contur exterior, compensare in controller sau compensare in CAM.
La lemn si plastic mai apare si flexarea frezei sau miscarea piesei in prindere. Uneori masina este corecta, dar scula si materialul nu se comporta ideal.
Daca problema apare doar in material, cauta pierderi de pasi
Un test bun este sa rulezi acelasi program „in aer”, fara sa atingi materialul. Daca in aer masina revine corect, dar in material pierde pozitia, problema nu mai este doar calibrarea. Poate fi avans prea mare, adancime prea mare, freza tocita, curent prea mic in driver, sursa insuficienta sau interferente electrice.
Aici se leaga natural si discutia despre motoare, drivere, surse si cablare. Un CNC precis nu inseamna doar pasi/mm corecti, ci un sistem complet care ramane stabil si sub sarcina.
Testul corect, pe scurt
- masoara o deplasare de 100 mm pe X si Y;
- repeta testul de cel putin trei ori;
- daca eroarea este constanta, corecteaza pasii pe milimetru;
- daca eroarea variaza, verifica mecanica si pierderile de pasi;
- frezeaza un patrat de 100 x 100 mm si masoara laturile si diagonalele;
- verifica separat cercurile, gaurile si revenirea la zero.
Diagonalele sunt importante: daca laturile par bune, dar diagonalele nu sunt egale, poti avea o problema de perpendicularitate intre axe, nu neaparat de pasi pe milimetru.
Concluzie
Cand CNC-ul nu taie la dimensiune, nu sari direct la modificarea pasilor. Intai afla daca eroarea este constanta sau variabila. Apoi verifica transmisia, microstepping-ul, cuplajele, curelele, jocurile mecanice si setarile din CAM.
Precizia vine din combinatia corecta dintre mecanica, electronica, setari si masurare. Daca toate patru sunt in ordine, masina incepe sa lucreze previzibil, iar ajustarile devin simple si logice.
[…] Despre această problemă am discutat mai pe larg în articolul „De ce CNC-ul meu nu taie la dimensiune?” […]