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2. Introducción al sistema CNC
2.1 Las partes de un sistema de maquinado
Este capítulo lo introducirá en la terminología usada en el resto de este manual y le permitirá comprender el propósito de los diferentes componentes en un sistema de frezado controlado numéricamente. Las partes principales de un sistema de frezado controlado numéricamente se muestran en la figura 1. El diseñador de una parte generalmente usa un programa o programas de diseño asistido por computadora / fabricación asistida por computadora (CAD / CAM) (1). La salida de este programa, que es una parte de un programa y usualmente es "código G" es transferido (por una red o tal vez por un disquete (2) a la máquina controladora (3). La máquina controladora es responsable para interpretar esta parte de programa para controlar la herramienta que cortará la pieza de trabajo. Los ejes de la máquina (5) son movidos por tornillos, cremalleras o correa que son impulsados por los motores servo o motores paso a paso. Las señales de la máquina controladora son amplificadas por los Drives (4) de modo que ellos son bastante y convenientemente poderosos para hacer funcionar los motores. Aunque una fresadora es la ilustrada, la máquina puede ser un router o un cortador de plasma o rayo láser. Un manual separado describe el manejo de Mach3 para un torno, un taladro vertical etc. Frecuentemente una máquina controladora puede controlar el arranque y el pare del motor de eje (y aún controlar su velocidad), puede prender o apagar un enfriador y verificará que una parte de programa o un operador de la máquina (6) no esté tratando de mover cualquier eje más allá de sus límites. La máquina controladora también tiene botones de control, un teclado, perillas de potenciómetros, una rueda de control manual de pulsos (MPG), o una palanca de mando para que el operador pueda controlar la máquina manualmente y arranque y pare un programa que esté corriendo. La máquina controladora tiene un diaplay de modo que el operador sabe lo que está sucediendo. Porque las órdenes de un programa de código G pueden requerir de coordinados y complicados movimientos de los ejes de la máquina controladora tiene que ser capaz de ejecutar una gran cantidad de
cálculos en "en tiempo real" (e.j. cortar una hélice requiere una gran cantidad de cálculo trigonométrico). Históricamente esto es una pieza cara del equipo.
2.2 Cómo encaja en Mach
Mach3 es un paquete de software que corre sobre una computadora y lo vuelve en un controlador de máquina muy poderoso y económico para reemplazar (3) en la figura 1.1. Para correr Mach3 se necesita Windows XP (o Windows 2000) idealmente corriendo en un procesador de 1GHz con una resolución de pantalla de 1024 x 768 pixels. Una máquina de escritorio dará mucho mejor perfomance que la mayor parte de los ordenadores portátiles pequeños y es considerablemente más barato. Usted puede usar, por supuesto, esta computadora para cualquier otra función en el taller (tal como (1) en la figura 1.1 - correr un CAD/CAM) cuando no es necesaria su máquina. Mach3 se comunica principalmente por uno u opcionalmente dos puertos paralelos (de impresora) y, si lo desea por un puerto serial (COM). Los Drives de los motores de los ejes de su máquina deben aceptar una señal de pulsos de paso y de dirección. Virtualmente todos los Drives de motores de paso a paso trabajan así, como lo hacen los modernas sistemas de motores servo DC y AC con codificadores digitales. Tenga cuidado si usted está convirtiendo un NC viejo cuyos servos pueden usar resolvedores para medir la posición de los ejes por lo que usted tendrá que proporcionar un completo nueva Drive para cada eje.
No necesita una máquina-herramienta conectada todavía. Si usted está empezando en esto, podría ser mejor no tener una conectada. Anote donde el cable o los cables de la máquina-herramienta son conectados en su pc. Desconecte la pc, la máquina-herramienta, sus Drives y desconecte el conector de 25 pines de la parte posterior de la pc. Ahora encienda la PC. Cuando ejecute el archivo descargado serà guiado a través de los pasos de instalación usuales para Windows tales como: aceptación de las condiciones de la licencia y escoger la carpeta en donde se instalará Mach3. En la ventana de diálogo de finalización de la instalación debería asegurarse que las casillas de verificación “Load Mach3 Driver” e “Install English Wizards” estén tildadas para luego hacer clic en Finalizar. Ahora será se le avisará que deberá reiniciar la PC antes de ejecutar cualquier programa de Mach3. 3.1.3 Los reinicios vitales Estos reinicios son vitales. Si usted no hace esto entonces podrá tener grandes dificultades que sólo podrán superarse usando el Panel de Control de Windows para desinstalar el driver manualmente. Así por favor reinicie su PC ahora. Si usted esta interesado en saber el porque son requeridos los reinicios prosiga leyendo entonces, sino pase a la próxima sección. Aunque Mach3 parecerá ser un programa sencillo cuando lo esté usando, en realidad consiste de tres partes: un driver que es instalado como parte de Windows (como un driver de impresora o de red, una interfaz de gráfica de usuario (GUI) y un OCX que acepta enviar y recibie mensajes GUI. Las razones para tener tres partes son complejas (por ejemplo es posible a los expertos escribir sus propios programas que controlarán a Mach3 sin su (GUI) pero el driver es la parte más importante e ingeniosa. Mach3 debe ser capaz de enviar muy exactamente las señales de control a los ejes de la máquina- herramienta. Windows carga y ejecuta programas normales de usuario cuando no tiene nada mejor para
hacerse. Así Mach3 no es un "programa normal de usuario"; éste debe estar al nivel más bajo dentro Windows (esto es el manejo de interrupciones). Además para hacer esto se requiere posiblemente alta velocidad (cada eje puede requerir atención 45.000 veces por segundo), el driver necesita sintonizar su propio código. Windows no permite esto (este es un truco que juegan los virus) así ello se tiene que solicitar un permiso especial. Este proceso requiere los reinicios de PC. Así si usted no ha realizado los reinicios solicitados entonces Windows puede presentar la pantalla azul de muerte y el driver puede ser corrompido. La única salida de esto será desinstalar manualmente el driver. Haber dado estas advertencias, es única forma de decir que los reinicios se requieren sólo cuando el driver se instala por primera vez. Si actualiza su sistema con una nueva versión, entonces los reinicios no son vitales. La instalación puede sin embargo todavía preguntar si usted desea hacerlo. Windows XP reinicia razonablemente rápido razón por la cual no se pierde mucho en hacerlo cada vez. 3.1.4 Iconos convenientes para el Escritorio Así ha reiniciado! El asistente de instalación habrá creado iconos en el escritorio para los programas principales. Mach3.exe es el código de interfaz de usuaria real. Si usted lo ejecuta, le preguntará que perfil desear usar. Mach3Mill, Mach3Turn, etc. son los atajos que ejecutan este con un perfil definido por un argumento "/p" en el objetivo de atajo. Usted puede normalmente utilizar éstos para ejecutar el programa que desea. Es ahora conveniente colocar ciertos iconos de atajos en el escritorio de otros programas de Mach3. Abra el explorador de Windows y ubique el archivo “DriverTest.exe” y haga un clic sobre el con el botón secundario del ratón y envíelo al escritorio. Repita esto para el archivo KeyGrabber.exe. 3.1.5 Probar la instalación Es ahora altamente recomendado probar el sistema. Mach3 no es un programa simple. Toma privilegios excelentes con Windows a fin de ejecutar su trabajo; esto significa que no trabajará en todos los sistemas debido a muchos factores. Por ejemplo, el monitor de sistema de QuickTime (qtask.exe) ejecutándose en background puede matarlo y habrá otros programas que probablemente no esté consciente de que se están ejecutándose en su sistema que pueden hacer el mismo. Windows puede y hace que muchos procesos arranquen en background; algunos aparecen como iconos en el barra de tareas (abajo y a la derecha) y otros no se muestran en ninguna lado. Otras posibles fuentes de operación errática son las conexiones de red de área local que pueden ser configuradas para detectar de forma automática la velocidad. Usted debería configurar esto para una velocidad real de 10 Mbps o 100 Mbps en su red. Finalmente una máquina que ha estado navegandopor Internet puede haber adquirido uno o más de una multitud de programas que espian lo que está haciendo y envía datos a sus creadores. Este tráfico puede interferir con Mach3 y es algo que usted no desea de ningún modo. Use un motor de búsqueda para localizar términos como "Spybot" y obtener software para poner en orden su máquina. Debido a estos factores, es importante pero no una orden, que revise su sistema cuando sospecha que algo no tiene razón o sólo quiere verificar que una instalación está bien. Haga clic dos veces sobre el icono de DriverTest y verá pantalla de la figura 3.1. Puede ignorar todas las cajas con la excepción de la frecuencia de pulso. Este debe ser bastante firme alrededor de 24.600Hz, pero puede variar alrededor de este valor, aún violentamente, en ciertos sistemas. Esto es porque Mach3 usa el reloj de Windows para calibrar el tiempo del pulso, sobre un corta escala de tiempo, el reloj de windows puede verse afectado por otros procesos cargados en su PC. Entonces usted puede estar usando un poco confiable relos (el de windows) para testear a Mach3 y obtiene una falsa Figura 3.1– Prueba de programa con Driver Test
En la pantalla próxima no le indique a Windows que busque el driver, seleccione Instalar el hardware que seleccionare manualmente desde una lista (avanzado). La lista que usted ve incluirá una entrada para Maquina de pulsos Mach1/2. Escoja este y vaya a la pantalla próxima. Haga click en utilizar disco y en la pantalla próxima apunte el seleccionador de archivo al directorio de Mach3 (C: \Mach3 por defecto). Windows deberí encontrar el archivo Mach3.inf. Escoja este archivo y click en abrir. Windows instalará el driver. El driver puede desinstalarse simplemente. Abra el Panel de control y haga doble click en el icono Sistema. Escoja hardware y haga click sobre Administrador de dispositivos Se mostrará una lista de dispositivos y sus drivers. Maquina de pulsos Mach1 tiene el Driver Mach3 Driver bajo este. Use el + para expandir el árbol si es necesario. Haga click con el botón secundario del ratón en el driver Mach3 y de Ok para desinstalarlo. Esto quitará el archivo Mach3.sys de la carpeta de Windows. La copia en la carpeta de Mach3 todavía puede estar allí. Hay un punto final para anotar. Windows recuerda toda la información sobre la forma en que se ha configurado a Mach3 en un archivo Profile. Esta información no es borrada por una desinstalación del driver y borra otros archivos de Mach3 así permanecerá siempre que actualice el sistema. Sin embargo en un muy improbable evento que necesite una instalación totalmente limpia desde el principio entonces usted necesitará borrar el archivo o archivos de perfiles .XML.
3.2 Pantallas
Ahora está listo para someter a prueba una "práctica" de Mach3. Esto le mostrará facilmente cómo configurar su máquina-herramienta luego de haber experimentado con Mach3 así. Usted puede"pretender" elaborar y aprender mucho si todavía no tiene una máquina-herramienta de CNC. Si tiene una, asegúrese que no está conectada a la PC. Mach3 está diseñado de manera que sea muy fácil de personalizar según sus pantallas de especificaciones para adaptar su forma de trabajo. Esto significa que las pantallas que usted verá no serán exactamente igual las del apéndice 1. Si hay grandes diferencias entonces su suministrador del sistema le debería haber dado un conjunto revisado de las pantallas para que coincida con sistema. Haga doble clic sobre el icono de Mach3Mill para ejecutar el programa. Usted debe ver la pantalla del programa de la frezadora ejecunándose similar a la del apéndice 1 (pero con varios DROs puestos en cero, ningún programa cargado, etc.). Note el color rojo del botón RESET. Este tiene un LED rojo/verde destellando (simulación de un diodo emisor de luz) sobre él y algún LED amarillo iluminado. Si usted hace clic sobre el botón RESET entonces los diodos emisores de luz amarillos se apagan y el diodo emisor de luz destellante queda en verde sólido. Mach3 está listo para acción! Si no puede restablecer el programa el problema puede estar en que hay algo conectado en su puerto paralelo o puertos (un adaptador tal vez) o la pc ha tenido instalado previamente Mach3 en ella con una distribución inusual de pines del puerto para la parada de emergencia (señal EStop). Haga clic sobre el botón Offline usted estaría en condiciones de reiniciar el sistema o busque ayuda o lea el principio del capítulo 5. La mayor parte de las pruebas y demostraciones en este capítulo no trabajarán a menos que Mach3 esté fuera del modo de EStop. 3.2.1 Los tipos de objeto en pantallas Usted verá que la pantalla del programa ejecutándose está compuesta por los siguientes tipos de objeto: Los botones (e.g. Reset, Stop Alt-s, etc.) DROs o información digital. Algo mostrado con un número será un DRO. Los principales son, por supuesto, las posiciones actuales de los ejes X, Y, Z, A, B y C. Figura 3.2– los botones de selección de pantalla
Ddiodos emisores de luz (en varios tamaños y formas) La ventana que muestra el código de G (con sus barras de desplazamiento) Pantalla de Toolpath (cuadro en blanco en su pantalla en este momento) Existe un tipo importante adicional del control que no está en la pantalla de ejecución del programa: Línea MDI (Ingreso Manual de Datos) Botones y la línea MDI son las entradas para Mach3. Las DROs pueden ser exhibidas por Mach3 o pueden ser usadas como entradas. El color de fondo cambia cuando se está ingresando datos. La ventana de código G y Toolpath muestran información de Mach3. Usted puede sin embargo manipularlas a ambas (e.g. hacer scroll en la ventana de código G, hacer Zoom, rotar y ver la panorámica de la pantalla Toolpath ) 3.2.2 Usando botones y atajos La mayoría de los botones de las pantallas tienen una combinación de teclas. Esto se mostrará exactamente después del nombre del botón o en una etiqueta cercano a él. Presionar la combinación de tecla mostrada es igual que hacer clic con el botón del ratón. Usted puede probar el uso del ratón o la combinación de teclas (atajos) para encender o apagar el motor de la frezadora, para encender el flujo del refrigerante y para cambiarse a la pantalla MDI. Note que las letras se combinan con las teclas Control o Alt. Aunque las letras son mostradas mayúsculas (para comodidad de la lectura) no use la tecla de mayúsculas (Shift) con los atajos. En un taller es conveniente minimizar el tiempo cuando se usa el ratón. Llaves físicas en un panel de control pueden ser usadas para controlar Mach3 por el uso de un tablero de emulación de un teclado (e.g. Ultimarc IPAC ). Este enchufe en serie con su teclado y envia a Mach3 una secuencia de teclas presionadas que simulan atajos activando los botones. Si un botón no aparece en la pantalla actual entonces su atajo de teclado no está activo. Existen ciertos atajos de teclado especiales que son globales a través de todas las pantallas. El Capítulo 5 muestra cómo éstas se preparan. 3.2.3 La entrada de datos por DRO
movimiento. La velocidad del movimiento esta configurada por el DRO porcentaje de movimiento lento (Slow Jog Percentage). Puede ingresar cualquier valor comprendido entre 0.1% a 100% para obtener la velocidad que quiera. Los botones Up y Down junto al DRO alterarán este valor en pasos de 5%. Si presiona la tecla Shift entonces el movimiento pasará al 100% de la velocidad sobrescribiendo lo ya configurado. Esto permite mover rapidamente a un destino y posición correctamente. En el modo Paso, cada vez que presiona una tecla de movimiento moverá el eje la distancia indicada en el DRO Paso (Step). Puede configurar este valor al que usted quiera. El movimiento será la actual tasa de movimiento (FeedRate). Puede circular a través de una lista de Pasos predefinidos con el botón Ciclo de Movimientos de Pasos (Cycle Jog Step). Los encoders de rotación pueden ser conectados (por los pines de entrada del puerto paralelo) en Mach como Generador Manual de Pulsos (MPGs). Este es usado para desarrollar el movimiento girando la perilla cuando se encuentre en el modo MPG. Los botones Alt A, Alt B y Alt C hacer circular a través de los ejes disponibles por cada tres MPGs y el LED define que eje es altualmente seleccionado para el movimiento. Otra opción para el movimiento es un Joystick conectado al puerto de juegos de la PC o al puerto USB. Mach3 trabaja con cualquier Joystick análogo compatible con Windows (así podría controlar su eje X un volante de dirección de una Ferrari!). El controlador apropiado para windows será necesario para el est{e Joystick. La palanca es habilitada por el botón Joystick y, para seguridad debe estar en la posición central cuendo sea habilitada. Si tiene un Joystick real y este tiene un control de aceleración entonces este pueden ser configurados ambos para cambiar la velocidad de movimiento o cambiar el control de la tasa de movimiento (Ver el capítulo 5 nuevamente). De esta manera un Joystick es una forma barata de proveer un control manual muy flexible a su máquina herramienta. Es más, puede utilizar múltiples Joystick (en rigor Ejes de un dispositivo de interfaz humana) para instalar un programa con el perfil del fabricante, o mejor, la utilidad KeyGrabber es un sustituto con Mach. Ahora sería un buen momento para intentar todas las opciones de movimiento en su sistema. No olvide que hay atajos de teclado para los botones, si bien hay algunos no identificados intente con estos. Encontrará pronto una forma de trabajo que sentirá confortable.
3.4 Entrada de datos manuales (MDI) y de instrucciones
3.4.1 MDI
Use el ratón o el atajo de teclado para mostrar la pantalla MDI (Entrada Manual de Datos). Esta tiene una línea sencilla para la entrada de datos. Usted puede hacer clic en ella para escogerlo o presionar ENTER para seleccionarlo automáticamente. Puede escribir cualquier línea válida que puedo aparecer en una parte del programa y esta se ejecutará cuando apriete ENTER. Puede descartar la línea apretando Esc. La tecla Retroceso puede ser usada para la corrección de equivocaciones de tipeo. Si conoce algunas ordenes de código G entonces puede probarlas. De lo contrario entonces pruebe: G00 X1.6 Y2. Esto moverá la herramienta a las coordenadas X = 1.6 unidades e Y = 2.3 unidades. (Esto es el cero de G,
G letra O). Verá que el DROs mueve el eje a las nuevas coordenadas. Pruebe varias órdenes diferentes (o G0 a lugares diferentes). Si usted usa las teclas de fechas Up y Down mientras está en la línea MDI verá que Mach3 se desplazará hacia atrás y adelante a través de los registros históricos de comandos que usted ha usado. Esto facilita si tiene que repetir una orden sin tener que tipearla. Cuando escoge la línea MDI será informado con una ventala volante dandole una vista previa de este texto recordado. Una línea MDI (o bloque como una línea del código G llamada a veces) pueden tener varias órdenes encima y ellas se ejecutarán en el orden "sensato" como se define en capítulo 10 - no necesariamente de izquierda a derecha. Por ejemplo poniendo una velocidad de alimentación algo como F2.5 surtirá efecto antes que cualquier velocidad de alimentación aún si F2.5 aparece en el medio o aún al final de la línea (bloque). Si está en duda sobre la orden que será usada entonces tipee las órdenes MDI separadas una por una. 3.4.2 Instrucciones Mach3 puede recordar una sucesión de líneas que ingresa usando MDI y las escribe en un archivo. Este puede ser ejecutado una y otra vez como un programa de código G. En la pantalla MDI, haga clic en el botón Start Teach. El LED próximo a éste se iluminará para recordarle que entá ingrasando instrucciones. Teclee en una serie de líneas MDI. Mach3 las ejecutará cuando presione ENTER después de cada línea y las almacena en un archivo convencionalmente llamado Teach. Cuando haya terminado, haga click sobre Stop Teach. Puede teclear su propio código o pruebe: g f g1 x10 y g1 x10 y x y Todos los 0 son ceros.
La pantalla de Mach3 actualmente mostrada será reemplazada por la mostrada en la figura 3.8. Esto muestra la pantalla con ciertas opciones por defecto. Puede escoger las unidades para trabajar en, la posición del centro del bolsillo (pocket), cómo la herramienta entrará en el material y así sucesivamente. No todas las opciones podrían ser pertinentes a su máquina. Usted puede, por ejemplo, tener que poner la velocidad de la frezadora manualmente. En este caso puede ignorar los controles en la pantalla del asistente. Cuando esté satisfecho con el bolsillo, haga clic sobre el botón Post Code. Esto escribe parte de un programa en código G y lo carga en Mach3. Esta es sólo una automatización de lo que hizo en el ejemplo de instrucciones. La pantalla toolpath muestra los cortes que serán hechos. Usted puede revisar sus parámetros para hacer cortes más pequeños u otra cosa y relocalizarr el código. Si desea que pueda salvar las configuraciones así la próxima vez ejecute el asistente los datos iniciales serán los que definió recién. Figura 3.9 Bolsillo Circular con valores y código puesto Figura 3.8 Bolsillo Circular con valores por defecto
Cuando hace clic sobre Exit volverá a la pantalla principal de Mach3 y puede ejecutar la parte del programa generado con el asistente. Este proceso será a menudo más rápido que leer la descripción aquí.
3.6 Ejecutando un programa de código G
Ahora es el momento de entrar y editar una parte del programa. Usted será capaz de editar programas sin dejar Mach3 pero, pero nosotros todavía no hemos configurado que editor usar, es fácil de configurar el programa fuera de Mach3. Use el Block de Notas de Windows para entrar las líneas siguientes en un archivo de texto y salvarlo en una carpeta conveniente (Mis documentos por ejemplo) como spiral.tap. Debe elegir All Files la ventana desplegable Save As Type porque el Block de Notas añadira la extensión .TXT a su archivo y Mach3 no prodrá encontrarlo. g20 f g00 x1 y0 z g3 x1 y0 z-0.2 i- 1 j g3 x1 y0 z-0.4 i- 1 j g3 x1 y0 z-0.6 i- 1 j g3 x1 y0 z-0.8 i- 1 j g3 x1 y0 z-1.0 i- 1 j g3 x1 y0 z-1.2 i- 1 j m De nuevo, todos los "0" son ceros. No olvide para apretar la tecla ENTER después de m0. Use el menú File>Load G-code para cargar este programa. Usted puede verlo en la ventana de código G. En la pantalla de ejecución del programa puede probar los botones de efecto de comenzar ciclo (Start Cycle), pausa (Pause), parar (Stop), y rebobinar (Rewind) y sus atajos de teclados. Cuando usted ejecuta el programa se le mostrará una línea resaltada que se moeve de una forma peculiar en la ventana de código G. Mach3 lee por delante y planifica sus movimientos para evitar el toolpath tenga que disminuir la velocidad más de lo necesario. Este preanálisis es reflejado en la ventana y cuando realice una pausa. Usted puede ir a cualquier línea de código haciendo scroll (desplazándose) en la pantalla así la línea
Finalmente es digno pasar por otros aqistentes y todas las pantallas. Como un desafío pequeño podría ver si puede identificar las características útiles siguientes: Un botón para estimar el tiempo que una parte del programa tomará para ejecutar sobre una máquina-herramienta real. Los controles para descartar la tasa de cambio escogida en una parte del programa. DROs que dé la extensión del movimiento de la herramienta en todos los ejes para la parte de programa cargado Una pantalla que le deja controlar los niveles lógicos (cero y uno) en todas las entradas y salidas de Mach3.
4. La cuestión del hardware y el conexionado a la máquina-herramienta
Este capítulo habla sobre las cuestiones del conexionado del hardware. El Capítulo 5 da detalles de la configuración de Mach3 para usar los artículos enlazados. Si usted ha comprado una máquina que ya está equipada para ser usada por Mach3 entonces no necesita leer este capítulo (excepto que fuera de interés general). Su vendedor le habrá dado cierta documentación de cómo conectar las partes de su sistema entre ellas. Lea este capítulo para descubrir lo que espera Mach3 ir a controlar y cómo usted puede conectar los componentes normales como controladores de motores paso a paso y micro-interruptores. Asumiremos que puede comprender diagramas de circuito esquemáticos simples; de lo contrario, entonces ahora es el tiempo para conseguir alguna ayuda. En la primera lectura usted podría no querer hacer caso de secciones posteriores a 4.6.
4.1 Seguridad - enfatizado
Cualquier máquina-herramienta es potencialmente peligrosa. Este manual intenta darle una guía de precauciones y técnicas de seguridad porque no conocemos los detalles de su máquina y las condiciones locales nosotros no aceptamos ninguna responsabilidad por la ejecución de cualquier máquina o cualquier dañe causado por su uso. Es su responsabilidad asegurar que comprende las implicaciones de lo que diseñe y construya y para cumplir con cualquier legislación y códigos de la práctica pertinente a su país o de estado. Si usted tiene alguna duda debe buscar la guía de un profesional calificado antes que se produzca un daño usted mismo o a otros.
4.2 Lo que Mach3 puede controlar
Mach3 es un programa muy flexible diseñado para controlar máquinas como las fresadoras (y aunque no se describen aquí, maquinas de torneado). Las características de estas máquinas usadas por Mach3 son: Algunos controles de usuario. Un botón de parada de emergencia (EStop) debe ser provisto a cada máquina Dos o tres ejes que están en ángulo recto entre ellos(citados como X, Y y Z) Una herramienta con movimiento relativo a una pieza de trabajo. El origen de los ejes es fijado en relación con la pieza de trabajo. El movimiento relativo puede ser (i) el movimiento de la herramienta (e.g. la púa de una fresadora mueve la herramienta en la dirección de Z o una herramienta de torno montada sobre deslizado en cruz y una montura mueve la herramienta en las direcciones de X y Z ) o (ii) por el movimiento de la mesa y la pieza de trabajo (e.g. en una frezadora del tipo de rodilla la mesa se mueve en las direcciones X, Y y Z) Y opcionalmente: Algunos interruptores que dicen cuando la herramienta está en la posición de inicio "Home" Algunos interruptores que definen los límites de movimiento relativo permitido de la herramienta Un husillo (Spindle) controlado. El husillo podría hacer girar la herramienta (agujereado) o la pieza de trabajo (torno). Hasta tres ejes adicionales. Éstos pueden ser definidos como rotativo (e.g. su movimiento es medido en grados) o lineal. Uno de los ejes lineales adicionales puede se puesto como esclavo de los ejes X o Y o Z. Los dos se moverán en conjunto todo el tiempo en respuesta a unos movimientos del programa pero ellos serán referenciados separadamente. (ver configurando ejes esclavos (Configuring slaved axes) para más detalles). Un interruptor o interruptores que enlazan los dispositivos de protección en la máquina Controles para el enfriador (líquido y/o niebla) Una sonda en el sujetador de la herramienta que permite la digitalización de una parte existente Codificadores, como “Linear glass scale”, que puedan mostrar la posición de las partes de la máquina
Si el botón EStop bloquea cuando es presionado, entonces la máquina no debe arrancar cuando se lo deja de presionar. Esto hará que no sea posible continuar trabajando una pieza después de haber presionado un EStop, pero usted y la máquina puede que estén a salvo.
4.4 El puerto paralelo de la PC
4.4.1 El puerto paralelo y su historia Cuando IBM diseñó la PC original (disquete de 160kbytes, 64kbytes de RAM!) proveyeron una interfaz para conectar impresoras usando un cable de conductor de 25 hilos. Esta es la base del puerto paralelo que la mayor parte de las PC de hoy lo tiene. Como es una vía muy simple para transferir datos ha sido usado para muchas cosas además de conectar impresoras. Puede transferir archivos entre PC, conectar dispositivos de protección de copia, conectar periféricos como scanners y Zip drives y por supuesto controlar una máquina-herramientas usándolo. El puerto USB toma muchas de estas funciones y este deja libre el puerto paralelo para que lo use Mach3. El puerto paralelo en la PC es un conector de hembra de 25 contactos. Este conector visto desde la parte posterior de la PC es mostrado en la figura 4.1. Las flechas dan la dirección del flujo relativo de información a la pc. Así, por ejemplo, el pin 15 es utilizado como entrada a la PC. 4.4.2 Señales lógicas En la primera lectura, puede que quiera pasar al siguiente título y regresar aquí si se ve complicado con el tema de los circuitos de interfaz. Posiblemente sea útil leerlo con la documentación del controlador electrónico de ejes. Todas las señales de salida de Mach3 y sus entradas están en digital binario (e.g. ceros y unos). Estas señales son los voltajes suministrados por los pines de salida o suministrados a los pines de entrada del puerto paralelo. Estos voltajes son una medida relativa a la línea de 0 volt de la computadora (que está conectada a los pines 18 a 25 del conector del puerto paralelo). La primera familia exitosa (serie 74xx) de circuitos integrados usó TTL (LÓGICA TRANSISTOR- TRANSISTOR). En los circuitos de lógica transistor-transistor, cualquier voltaje entre 0 y 0.8 voltios es llamado “lo” y cualquier voltaje entre 2.4 y 5 voltios es llamado "hi". Conectando un voltaje negativo o algo sobre 5 voltios a una entrada TTL produce humo.^1 El puerto paralelo fue construido originalmente usando TTL y hoy estos voltajes definen las señales "lo" y "hi". Se avisa que en el peor caso hay solamente 1.6 voltios de diferencia entre ellos. Es, por supuesto, arbitrario si nosotros decimos que un "lo" representa un uno lógico o un cero lógico. Sin embargo, tal cual se explica abajo, "lo" = uno es en realidad lo mejor en la mayoría de los circuitos prácticos de interfaz. Para que una señal de salida haga algo, una corriente tiene que circular en el circuito conectado. Cuando ésta es "hi" la corriente circulará saliendo de la computadora. Cuando es "lo" la corriente circula entrando a la computadora. En la mayoría de la corriente que entra, lo más difícil es mantener el voltaje cercano al (^1) Ciertas personas piensan que los circuitos integrados trabajan de alguna manera usando humo. Desde luego nadie ha visto alguna vez que luego de un trabaje haya escapado el humo!
cero, lo más cercano al límite permitido de 0.8 voltios para obtener "lo". De forma similar, la corriente que sale de un "hi" hará que el voltaje sea inferior y cercano a los 2.4 voltios (límite inferior permitido). Así con muchas de las corrientes la diferencia entre "lo" y "hi" tendrá menos de 1.6 voltios y las cosas se volverán poco fiables. Finalmente, vale tomar nota que se permite aproximadamente 20 veces más corriente entrando en un "lo" que saliendo en un "hi". Esto significa que es mejor asignar un 1 lógico a una señal "lo". Obviamente esto es llamado “lo” activo lógico. La principal desventaja práctica de esto es que el dispositivo conectado al puerto paralelo deba tener suministrados 5 voltios. Esto se toma a veces del puerto para juegos de la PC o de un suministro de poder en el dispositivo que está conectado. Para ingresar señales, la computadora necesitará tener suministrada alguna corriente (menos de 40 microamps) para las entradas "hi" y suministrará (menos de 0.4 miliamps) para las entradas "lo". Porque las modernas placas madres (motherboards) de computadoras combinan muchas funciones, incluyendo el puerto paralelo, en un microchip tenemos sistemas experimentados donde los voltajes obedecen las reglas de "hi" y "lo". Puede encontrar que una máquina-herramienta, que funciona sobre un viejo sistema, se vuelva caprichosa cuando actualice la computadora. Los pines del 2 al 9 tienen propiedades similares (son los pines de datos al imprimir). El Pin 1 es también vital al imprimir pero los otros pines de salida son poco usados y pueden ser menos poderosos en un diseño cuidadosamente optimizado. Una buena placa de interfaz de salida (ver la próxima sección) lo protegerá de estos problemas de compatibilidad eléctrica. 4.4.3 Ruido eléctrico y humo caro
