AutoLeveller (AL) is een bijzonder handig software pakket om fouten te herstellen in de vlakheid van het werkstuk van uw CNC-freesmachine.
Het is gemaakt door James Hawthorne.
Het
pakket vereist dat Java runtime environment 1.7.0 is geïnstalleerd op uw computer.
Voor graveren (freesdiepte<materiaaldikte) en nauwkeurig frezen van dunne materialen is het een must.
In theorie kun je daarmee ook frezen op holle,
bolle of ronde voorwerpen.
Het werkt zowel met LinuxCNC als met Mach3 .
In duurdere software zit deze optie vaak ingebouwd, maar niet in MACH 3.
Het doel is om middels een "touchprobe" (sonde) ongelijkmatigheden in de vlakheid van
het gehele werkstuk of een deel ervan te meten en deze Z-waarden automatisch te corrigeren in Uw G-code.
Ik had al eerder problemen bijvoorbeeld met het graveren van bakstenen voor het project station Legmeerpolder. Er waren teveel "luchtfrezen" en
als je te diep graveert, gaat de frees door het werkstuk heen of breekt ie.
Zie ook: Februari 2015
Het uitvoeren van de meting met een sonde heet 'sonderen'.
Sondering houdt concreet in:
1) een metalen sonde, die aan de "0" ligt en zich op de Z-as beweegt (bv. spantang van de spindel), gaat langzaam omlaag totdat een geleidend object wordt geraakt (bijvoorbeeld een messingplaat) dat aan de +5 ingang ligt (pin 12), waardoor
deze digitale ingang op 0 wordt gezet als in de instellingen "active low" is gekozen.
2) De sonde stopt onmiddellijk bij contact en de X,Y,Z coördinaten van deze sondering worden weggeschreven in een file en de Z-coördinaten worden in
een parameter opgeslagen.
De sonde verplaatst zich dan naar het volgende sonderingspunt waar weer een meting wordt gedaan en zo verder.
De sonderingshandeling wordt uitgevoerd door G-Code "G31".
Het aantal metingen in het X- en
Y-vlak en de afstand tussen de meetpunten kunnen van te voren worden bepaald.
Uiteindelijk worden in uw G-code alle Z-waarden aangepast door middel van Vector algebra.
Gevolg: bij graveren (een bewerking waarbij de freesdiepte kleiner is
dan de dikte van het werkstuk) egale lijnen, denk aan mensen die electronische circuitboards graveren.
Maar ook bij doorfrezen (freesdiepte >= dikte van het werkstuk): een gebroken frezen meer, geen 'luchtfrezen' meer, maar mooie egaal en nauwkeurig
gefreesde werkstukken.
Dit zal bij grotere werkstukken en dikkere frezen weinig verschil maken.
Maar wij werken met tools van hele kleine diameters en dunne materialen.
We maken zeer nauwkeurige werkstukken.
Dan blijkt
de messingplaat die op het oog vlak lijkt, onder een vergrootglas een waar heuvellandschap te zijn voor de frees.
Voor iedere nieuwe messingplaat (of welk materiaal dan ook) moet er een nieuwe sondering plaatsvinden omdat iedere plaat weer anders
is en een ander profiel heeft en geloof me: het gaat om tienden, ja zelfs hondertsten van een millimeter.
Met andere woorden: de oppervlakte van het werkstuk wordt softwarematig volledig vlak gemaakt.
De 'heuvels' worden gevlakt en de 'dalen'
worden gevuld.
Versie 0.7 van AutoLeveller is gratis en heeft beperkte opties.
Versie 0.8 kost £20,00 (ong. €30,00), maar heeft meer opties zoals, in geval van breuk of fout bij het frezen, te kunnen herstarten vanaf het punt
waar het incident plaatsvond, zonder naar het begin van de g-code te moeten teruggaan.
Versie 0.8 is alleen voor 'member's.
U kunt alle informatie vinden (in het Engels) en de software downloaden op zijn website: http://www.autoleveller.co.uk
AUTOLEVELLER V 0.7 (gratis)
De software is relatief gebruiksvriendelijk ontworpen, maar het vergt enige tijd en concentratie om het proces te doorgronden.
Vooral ook omdat de op internet
beschikbare beschrijvingen nogal eh... cryptisch zijn.
AutoLeveller neemt de maateenheid over uit je oorspronkelijke g-code bestand (mm of inches) en vult een aantal freesparameters automatisch in.
Default waarden
worden getoond voor de diepte van de sondering, etc. de
effecten van de wijziging van de afmeting en afstand van sonderingswaarden worden weergegeven in het sondegegevens vak waar het totale aantal sonderingspunten wordt weergegeven.
Het orspronkelijke
bestand heet bijvoorbeeld:"NS5500_frezen.nc".
Het outputbestand na bewerking door AutoLeveller (ook gewoon G-Code) gaat dan heten:"ALNS5500_frezen.nc" maar de naam kan worden aangepast.
Een AL-bestand moet U niet bewaren maar bij
elke klus opnieuw aanmaken.
Als de job klaar is, kunt U hem het beste meteen 'deleten', zodat U 'm niet per ongeluk opnieuw gebruikt met een nieuwe messingplaat.
Elke te bewerken plaat heeft immers een eigen oppervlakte ongelijkheid.
Het uitvoerbestand zal in principe in dezelfde directory als het origineel worden geplaatst.
Maar onthoud het pad waar dit bestand staat, want je gaat het later weer nodig hebben in MACH 3.
De filenaam die AutoLeveller produceert
wordt voorafgegaan door "AL" (afkorting voor "Auto Levelling") en de extensie is een gebruikelijke g-code vorm zoals: "*.ngc" , "*.nc" of "*.tap".
De X en Y waarden blijven behouden, maar de Z-waarden worden gewijzigd in overeenstemming
met de Z-hoogte op die XY locatie.
De geproduceerde G-Code kan eenvoudig worden aangepast met een teksteditor zoals "Sublime-Text", "Kladblok", of "Word".
Wanneer U het door AL ghewijzigde bestand opent, ziet U regelmatig de tekst "G31 Z-10 F100".
Dit betekent: ga met een snelheid van 100mm per minuut op de Z-as 10mm omlaag.
Zodra contact wordt gemaakt met het geleidende werkstuk en dus als de digitale ingang (bij mij pin 12) aan 0V wordt gelegd, stopt de sonde onmiddellijk en worden de
X,Y en Z waarden weggeschreven naar een file.
U ziet ook tekst als "#500=#2002" hetgeen betekent "stop de gevonden Z-waarde bij aanraking in variabele met de naam '500' ".
Deze variabelen worden later gebruikt om middels vector-algebra de
Z-waarden aan te passen aan de afwijkingen in hoogte van het werkstuk.
Even pro memorie de variabelen:
#2000 = Probe Tripped Value of X
#2001 = Probe Tripped Value of Y
#2002 = Probe Tripped Value of Z
#2003 = Probe Tripped Value
of A
Elke sondering maakt standaard gebruik van een feedrate van ongeveer 100mm per minuut (F=100) en er wordt omlaag tot bijvoorbeeld Z = -1,6 mm gesondeerd, indien geen contact wordt gevonden voordat het die diepte bereikt.
De minimale Z-waarde
mag nooit dieper gaan dan de oppervlakte van de wasteplate (of "spoilboard").
Na elke sondering stijgt de sonde standaard naar Z=+3,2 mm of zo, vooraleer verder te gaan naar de volgende X-Y positie ( deze Z-waarde kan lager gekozen worden).
De
ruimte tussen elk sonderingspunt moet ongeveer 10 mm bedragen en aan het einde van de sonderingsjob stijgt Z naar +25 mm of +30mm of zoiets.
Dat is de hoogte waarop men de frees makkelijk kan verwisselen.
Deze waarden kunnen eenvoudig worden
gewijzigd.
Verder op ziet U in het gewijzigde bestand code als dit:
G0 X90.77 Y6.74
#102=[#553+0.37307*#563-0.37307*#553]
#101=[#554+0.37307*#564-0.37307*#554]
#100=[#102+0.77078*#101-0.77078*#102]
Dit is
de formule voor herberekening van de Z-waarden op punt (X90.77 Y6.74) middels vector-algebra die gebaseerd is op de stelling van Pythagoras.
Wie daar meer over wil weten: klik hier.
Een uitstekend college over Vector algebra (in het Engels) is hier te vinden.
Het bestand is nu klaar voor MACH
3.