Mach3 Set Steps Per Unit Özelliği Nasıl Çalışır?

Steps Per Unit, Mach3 yazılımının motor sürücüsüne gönderdiği sinyallerin fiziksel dünyaya yansımasıdır. Yazılım, motorun kaç adım atması gerektiğini bu katsayı ile çarparak belirler.

Bu değer, sistemin çözünürlüğünü ve hassasiyetini doğrudan etkiler. Yanlış bir değer, tüm eksenlerin orantısız hareket etmesine ve parçaların ölçüsel olarak hatalı çıkmasına yol açar.

Sistemin temel çalışma prensibi

Sistem, kontrol kartından gelen ‘Step’ sinyallerini sürücü aracılığıyla motora iletir. Motorun her bir adımı, mekanik iletim elemanları (vidalı mil veya kayış) sayesinde doğrusal harekete dönüşür.

Steps Per Unit, bu dönüşüm oranının dijital karşılığıdır.

• Motorun tam tur adım sayısı
• Sürücü mikrostep ayarı
• Mekanik iletim oranı

Mach3 içerisindeki ‘Set Steps Per Unit’ aracı, kullanıcıya otomatik bir kalibrasyon imkanı sunar. Bu araç, makinenin belirli bir mesafeyi kat etmesini ister ve gerçekte ne kadar gittiğini ölçerek katsayıyı yeniden hesaplar.

Ancak bu araç, mekanik hataları (backlash) veya ölçek sapmalarını yazılımla gizlemek için kullanılmamalıdır; yalnızca teorik hesaplamayı doğrulamak için bir araçtır.

Otomatik kalibrasyonun sınırları

Otomatik araç, ölçüm hatasına çok açıktır. Eğer ölçüm yaptığınız kumpas veya cetvel hassas değilse, hata payı tüm eksene yayılır.

Bu nedenle, otomatik araçtan ziyade teorik hesaplamanın doğruluğuna güvenmek her zaman daha sağlıklıdır.

• Hızlı ve pratik bir doğrulama sağlar
• Mekanik sorunları maskelemez
• Hassas ölçüm aleti gerektirir

Standart step motorlar genellikle 1.8 derecelik adım açısına sahiptir. Bu, motorun bir tam turu (360 derece) 200 adımda tamamladığı anlamına gelir.

Hesaplamalara başlarken motorun kendi adım çözünürlüğünü bilmek, temel katsayıyı belirlemek için ilk adımdır.

Çözünürlük ve adım açısı ilişkisi

Adım açısı küçüldükçe, motorun bir turdaki adım sayısı artar. Bu da daha yüksek hassasiyet demektir.

Mach3 ayarlarında motorun tam tur adım sayısını doğru girmek, hesaplamanın temelidir.

• 1.8 derece = 200 adım/tur
• 0.9 derece = 400 adım/tur

Sürücüler, motorun titreşimini azaltmak ve çözünürlüğü artırmak için ‘Microstepping’ teknolojisini kullanır. Örneğin, 1/8 mikrostep ayarı, 200 adımlık bir motoru 1600 adıma çıkarır.

Steps Per Unit hesaplanırken, sürücü üzerindeki bu mikrostep ayarı mutlaka hesaba katılmalıdır.

Sürücü ayarlarının önemi

Sürücü üzerindeki DIP switch ayarları, mikrostep oranını belirler. Yanlış bir mikrostep ayarı, motorun olması gerekenden çok daha yavaş veya hızlı dönmesine neden olur.

Hesaplamada sürücüdeki toplam adım sayısı (Motor Adımı x Mikrostep) kullanılır.

• Titreşimi minimize eder
• Hareket akıcılığını artırır
• Hesaplamada çarpan etkisi yaratır

Vidalı milin hatvesi (pitch), milin bir tam turda kaç mm ilerlediğini belirtir. Örneğin, 5 mm hatveli bir mil, bir turda 5 mm ilerler.

Bu değer, mekanik iletimin en önemli değişkenidir ve Steps Per Unit formülünün paydasını oluşturur.

Hatve ve ilerleme hızı

Hatve büyüdükçe makine daha hızlı hareket eder ancak tork gereksinimi artar. Hassas işlerde genellikle düşük hatveli miller tercih edilir.

Mach3’te milin hatvesini doğru tanımlamak, eksen hareketinin doğruluğunu belirler.

• Vida hatvesi = 1 turdaki ilerleme
• Hassasiyet için düşük hatve
• Hız için yüksek hatve

Eğer sistemde doğrudan mil bağlantısı yerine kasnak-kayış sistemi varsa, bu oran hesaplamaya dahil edilmelidir.

Örneğin, 1:2 oranlı bir kasnak sistemi, motorun 2 turunda milin 1 tur atmasını sağlar.

Redüksiyon oranının hesabı

Kasnak oranı, motorun torkunu artırırken hızını düşürür. Steps Per Unit hesaplanırken bu oran, toplam adım sayısını artırıcı bir etki yapar.

Oran hesaplanırken sürücü dişlisi ve mil dişlisi arasındaki diş sayısı farkı baz alınır.

• Tork artışı sağlar
• Çözünürlüğü değiştirir
• Hesaplamada çarpan olarak kullanılır

Steps Per Unit = (Motor Adım Sayısı x Mikrostep) / Vida Hatvesi

Bu formül, sistemin teorik olarak atması gereken adım sayısını verir. Mekanik kayıplar hariç, bu değer başlangıç noktasıdır.

Örnek hesaplama

200 adımlı motor, 1/8 mikrostep ve 5 mm hatveli mil için: (200 x 8) / 5 = 320 Steps Per Unit.

Bu değer, Mach3’e girilecek olan temel katsayıdır.

• Motor adımı x Mikrostep
• Vida hatvesine bölme
• Kasnak oranı varsa ekleme

Teorik hesaplama yapıldıktan sonra, makine üzerinde gerçek bir ölçüm yapılmalıdır. Makineyi 100 mm hareket ettirip, kumpas ile gerçekte ne kadar gittiğini ölçün.

Eğer 100 mm yerine 100.5 mm gidiyorsa, katsayıyı buna göre revize etmeniz gerekir.

Doğrulama süreci

Ölçüm yaparken mümkün olan en uzun mesafeyi kullanın. Kısa mesafelerdeki ölçüm hataları, uzun mesafelerde katlanarak artar.

Ölçüm sonucunda çıkan sapmayı, mevcut Steps Per Unit değeri ile oranlayarak yeni değeri bulun.

• Uzun mesafe ölçümü
• Hassas kumpas kullanımı
• Orantısal düzeltme

Kısa mesafelerde yapılan kalibrasyon, mekanik boşlukları (backlash) gizleyebilir. Uzun mesafelerde ise vida hatvesindeki genel sapmalar ortaya çıkar.

Hassas bir CNC için her iki mesafe türünde de test yapılması önerilir.

Neden uzun mesafe?

Kısa mesafede 0.01 mm’lik bir hata önemsiz görünebilir ancak 1 metrede bu hata 0.1 mm’ye çıkar.

Uzun mesafe, sistemin genel doğruluğunu test etmek için en güvenilir yoldur.

• Genel sapmaları yakalar
• Backlash etkisini azaltır
• Daha güvenilir sonuç verir

Steps Per Unit ayarı, mekanik boşlukları (backlash) düzeltmez. Eğer ekseninizde boşluk varsa, kalibrasyon yaparken her zaman aynı yönde hareket ederek ölçüm yapın.

Boşluk telafisi için Mach3’ün ‘Backlash Compensation’ özelliği kullanılmalıdır, Steps Per Unit değil.

Boşluk ve kalibrasyon ayrımı

Boşluk, yön değişimlerinde ortaya çıkar. Steps Per Unit ise genel ölçekleme hatasıdır.

Bu iki sorunu birbirinden ayırmak, makinenin hassasiyetini artırır.

• Yön değişimine dikkat edin
• Backlash ile karıştırmayın
• Aynı yönde ölçüm yapın

Kalibrasyon için standart bir cetvel yerine dijital kumpas veya komparatör saati kullanılmalıdır.

Ölçüm aletinin hassasiyeti, makinenizin hassasiyetini belirler.

Hassas ölçümün önemi

Komparatör saati, mikron seviyesindeki sapmaları görmenizi sağlar. Bu, profesyonel bir CNC kalibrasyonu için şarttır.

Ölçüm aletinin makineye tam dik ve sabitlendiğinden emin olun.

• Dijital kumpas
• Komparatör saati
• Sabit ölçüm düzeneği

Mach3 sisteminizin hassasiyetini artırmak için doğru kontrol kartı seçimi büyük önem taşır. Mach3 Kontrol Kartları kategorimizdeki ürünler, yüksek sinyal kararlılığı ile adım kaçırma riskini minimize eder. Mach3 Kontrol Kartları ürün ailesini inceleyebilirsiniz.

Yanlış bir Steps Per Unit ayarının en belirgin belirtisi, parçaların ölçüsel olarak küçük veya büyük çıkmasıdır.

Ayrıca, dairesel hareketlerde elipsleşme veya kare parçalarda kenar uzunluklarının tutmaması da bu ayarın yanlış olduğunu gösterir.

Hata belirtilerini tanıma

Eğer makineniz her zaman aynı oranda hata yapıyorsa (örneğin her 100 mm’de 0.2 mm eksik), bu kesinlikle Steps Per Unit hatasıdır.

Hata rastgele ise mekanik bir gevşeklik veya elektriksel gürültü aranmalıdır.

• Ölçüsel sapmalar
• Geometrik bozulmalar
• Sistematik hatalar

Kalibrasyon işlemini yaptıktan sonra, makineyi farklı hızlarda ve farklı mesafelerde tekrar test edin.

Ayarların kalıcı olduğundan ve Mach3’ün bu değerleri doğru kaydettiğinden emin olun.

Doğrulama adımları

Ayarları kaydettikten sonra Mach3’ü kapatıp açın. Değerlerin değişmediğini kontrol edin.

Farklı hızlarda test yaparak motorun adım kaçırıp kaçırmadığını gözlemleyin.

• Mach3 yeniden başlatma
• Farklı hız testleri
• Kalıcı kayıt kontrolü

Steps Per Unit ayarı ile ilgili en sık sorulan sorular ve teknik cevaplar.

Bu bölüm, kalibrasyon sürecinde karşılaşılan yaygın kafa karışıklıklarını gidermeyi amaçlar.

Sıkça Sorulan Sorular

S: Steps Per Unit değerini değiştirdiğimde hızım değişir mi? C: Hayır, hız ‘Velocity’ ayarı ile belirlenir, Steps Per Unit sadece hassasiyeti belirler.

S: Her motor için farklı değer mi girmeliyim? C: Evet, her eksenin mekanik yapısı (vida hatvesi, dişli oranı) farklı olabileceği için her eksen bağımsız kalibre edilmelidir.

• Hız ve hassasiyet farkı
• Eksen bağımsızlığı
• Sürücü ayarlarıyla uyum