İki eksenli dairesel enterpolasyon yapabilen CNC kontrol devresi tasarımı

Abstract

İKİ EKSENLİ DAİRESEL ENTERPOLASYON YAPABİLEN CNC KONTROL DEVRESİ TASARIMI Sermin YAZICI Anahtar Kelimeler: Dairesel ve Doğrusal Enterpolasyon, CNC kontrol kartı, CNC Takım Tezgahı, M32C83 Mikro denetleyici, G-Kodlan. Özet: Bilgisayarlı Nümerik Kontrol (CNC), Nümerik Kontrol (NC) fonksiyonlarını sağlayabilen, karar verebilen, bilgisayar sistemi bulunduran ve tek makineden oluşan sistemdir. CNC, tezgahların otomasyonunu oldukça ucuza sağlaması ve esnek olması nedeniyle yaygın halde kullanılmaktadır. Bu çalışmada, iki eksenli mekanik bir sistem kullanılarak CNC tezgahların programlanmasında kullanılan, temel hareket fonksiyonlarını (GOO, G01, G02, G03) gerçekleştirebilen bir kontrol kartı gerçekleştirilmiştir. Doğrusal ve dairesel hareketlerin motorlar üzerinden sağlanabilmesi için eksenlerin enterpolasyonu floating point (kayan nokta) imkanı sağlayan ve matematik fonksiyonları içeren 32- bitlik Renesas M32C83 MCU ile yapılmıştır. Mikro denetleyici kontrol kartıyla, kontrol kartı da bilgisayarla haberleşebilmektedir. Bilgisayar yazılımı ile, CNC'den yapılması istenilen işe dair bir toplu iş dosyası oluşturulmaktadır. Bu dosya RS232 arabirimi sayesinde kontrol kartının EEPROM'una kaydedilmektedir. Kontrol kartındaki M32C83 mikro denetleyici, EEPROM'dan toplu iş dosyasını satır satir okuyarak, sürücü devreye motorların hareketi için uygun sinyalleri göndermektedir. İki eksenli sistem dairesel ve doğrusal enterpolasyonu dolayısıyla kartezyen düzlemde iki nokta arasını direkt olarak veya yarıçapı belli içbükey veya dışbükey yay ile birleştiren hareketi yapabilmektedir.

pTHE PROJECT OF CNC CONTROL CYCLE WHICH CAN MAKE DOUBLE-AXIS CIRCLE INTERPOLATION Sermin YAZICI Keywords : Circular interpolation, Linear Interpolation, CNC Control Card, CNC Machines, M32C83 Micro Controller, G-Codes. Abstract : Computer Numerical Control (CNC) is a system which works as a decision-maker and has its own computer system inside. CNC systems are very flexible and require cheaper investments compared to Numerically Controlled (NC) systems. Since user interface, programmer, controller and simulator are combined in a single system, it is very much preferred in industry. In this study, a control card is designed for CNC tool motion commands (GOO, G01, G02, G03). The control card is then used to control a two-axis mechanical system. Linear and circular interpolations in two dimensions are made using a 32-bit Renesas M32C83 MCU which provide floating point mathematics functions. The control card can communicate with computer through RS232. Process planning batch file which is formed of G-codes can be prepared in the computer software and then transferred to the control card. This file is saved to EEPROM of the control card. The M32C83 micro controller on the control card sends the driver signals in cycle form by reading the collected work file from EEPROM line by line. Since there are step motors in mechanical system a driver card for steppers are also designed and constructed. In linear motion two points on a plane is connected by a straight line. In circular motion however circular arc is divided into segments and each segment is then obtained in linear interpolation. m