Selbstbau einer CNC-Fräse

[roerich_64]

Danke Herbert

Ein Vorteil von Closed Loop Systemen ist auch der ruhigere Lauf (wird zumindest gesagt, ich hab noch keines...).

Habe einen Vergleich gefunden.
https://www.youtube.com/watch?v=A5i44gd-bTE

Erstmal ist Vorsicht geboten...
Es ist ein Werbevideo

Ich benutze die ach so verhassten BT 6600 von Toshiba mit 800 Schritte pro Umdrehung
Spindeln mit einer Steigung von 5mm / Umdrehung.
Das ergibt eine mögliche Stellgenauigkeit von 0,00625mm.
Um diese 'Genauigkeit' auf den Fräser zu übertragen, braucht es eine Monster Steifigkeit der Maschine

Ich benutze 4A Stepper von Sanio Denki. Diese 4A geben den Haltestrom vor.
Im Betrieb sinkt das Drehmoment stark... Also Drehmomentkurven betrachten ist zwingend wichtig.

Einen 16mm Fräser kann ich mit dieser Konfiguration ohne Weiteres mit 2500mm/min, 1mm Zustellung zum Schlichten durch Holz schicken.

Die Maschine kann mit obiger Kombination bis zu 5500mm/min, die ich jedoch sicherheitshalber nicht ausnutze.
4500mm/min ist meine selbst gesteckte obere Grenze.

Betrachtet man jetzt die Beschleunigungskurven, wird man sehen, das im wirklichen Fräsvorgang die 4500mm/min nur selten erreicht werden, denn die meisten Fräsvorgänge befinden sich innerhalb der Beschleunigungsrampe.

Will man die Beschleunigungsrampen so kurz wie möglich halten, muß man ordentlich in Drehmoment und Masse, Steifigkeit investieren.

...usw...

Wie geht man jetzt an eine Dimensionierung heran?
Nun, man betrachtet den größten Fräser mit dem man fräsen will und die Genauigkeit mit der dieser Fräser mit der vorgegebenen Geschwindigkeit und Zustellung durch das Material schneiden soll.

Daraus ergeben sich die Momente, die die Mechanik und die Motoren letztendlich auffangen / abgeben müssen.

Merkt man jetzt, das das gegebene Budget überschritten wird, muss man halt Abstriche machen.

Kurzum:
garantierte 0,01mm Genauigkeit am Bauteil bekommt man nicht unter 1000,-€
hierfür sind eher 5000,-€ bis 10000,-€ nötig.

VG
Walter

p.s.
Betrachten wir Glasmessstäbe.
Diese versprechen eine hohe Genauigkeit an den Führungen. Wenn die nachfolgende Mechanik dann nicht verbiegt ist das auch ok so.
Alleine, wenn der Frässpindelmotor jetzt 'unrund' wäre, könnten auch die Glasmessstäbe das nicht ausgleichen

Somit wird man auch mit Glasmessstäbe das Fräsergebnis immer überprüfen und gegebenfalls die Fräsparameter anpassen.

[Dirk.B]

Hallo
Habe mal die erste Führung gezeichnet.
Wollte mal eine neue Aufbau versuchen.So das ich in PD mit mehreren Teile eine Bauguppe diese durch Bodys zusammen gefügt habe.
Diese wollte ich dann Anschliessend in A2 Plus zusammenfügen.

In A2 + wird dann die Innebüchse von SBR20 nicht mehr angezeigt.

Was mache ich hier falsch ?

Gruß Dirk

[Dirk.B]

Ohne Fusion wollte sie nicht warum auch immer

[chrisb]

Wenn ich das alles richtig in Erinnerung habe auch wenn Chris andere Meinung ist war es früher so das auf Motoren ein Rotationsgeber (im Volksmund Rotgeber ) war.Man hatte eine Fenster festgelegt in den Parameter Software um zu überwachen ob wenn ich z.B F10000 mm/min vorgegeben wurd ob der Motor diese laut seiner Taktung auch erfüllt hat.Ist er über die Zeit gekommen musste ja was passiert sein das er die Umdrehungen nicht in dieser Zeit hinter sich gebracht hat:Zweite Abfrage war halt über die Lastaufnahme.Wenn diese zu hoch dann war wohl ein Spindelklemmer oder Crash daran schuld also Fehlermeldung.Später kammen dann neue Motoren und Glasmaßstäbe die dann Überwachen ob die Umdrehungen der Motoren auch den wirklichen Weg zurücklegen.Hier mit konnte man mit den Überwachungen der Wege über den Glasmaßstab schon viel genauere Maßhaltigkeiten erreichen.Was danach gekommen ist weis ich nicht weil ich so lange aus dem Geschäft bin.

Ich gehe mal davon aus, dass Dich Deine Erinnerung nicht trügt, zumal sich jede Konfiguration selbst vernünftig anhört. Ich bin bei meiner Maschine möglicherweise falschen Informationen aufgesessen, weil ich eben nicht die Unterlagen zu genau der Maschine habe und ich habe die Rotationsgeber selbst auch nie gesehen, sondern nur die Glasmessstäbe.

Ich habe übrigens die Beiträge, die meine spezielle Maschine betreffen, jetzt doch ausgelagert: https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... 72#p437541 . Ich bin auch heute nicht dazu gekommen, mir die hier genannten Details noch mal genau anzuschauen und wenn sich das so lange hinzieht, dann ist es eher blöd, wenn ich immer wieder mal mit meiner Maschine dazwischenhupe. Das ist in einem eigenen Thema dann besser aufgehoben.

Vielen Dank noch mal an alle, die sich bisher beteiligt und Ideen beigesteuert haben, im neuen Thema geht es hoffentlich morgen weiter.

[Chaospilot]

Wenn ich das alles richtig in Erinnerung habe auch wenn Chris andere Meinung ist war es früher so das auf Motoren ein Rotationsgeber (im Volksmund Rotgeber ) war.Man hatte eine Fenster festgelegt in den Parameter Software um zu überwachen ob wenn ich z.B F10000 mm/min vorgegeben wurd ob der Motor diese laut seiner Taktung auch erfüllt hat.Ist er über die Zeit gekommen musste ja was passiert sein das er die Umdrehungen nicht in dieser Zeit hinter sich gebracht hat:Zweite Abfrage war halt über die Lastaufnahme.Wenn diese zu hoch dann war wohl ein Spindelklemmer oder Crash daran schuld also Fehlermeldung.Später kammen dann neue Motoren und Glasmaßstäbe die dann Überwachen ob die Umdrehungen der Motoren auch den wirklichen Weg zurücklegen.Hier mit konnte man mit den Überwachungen der Wege über den Glasmaßstab schon viel genauere Maßhaltigkeiten erreichen.Was danach gekommen ist weis ich nicht weil ich so lange aus dem Geschäft bin.

Ich gehe mal davon aus, dass Dich Deine Erinnerung nicht trügt, zumal sich jede Konfiguration selbst vernünftig anhört. Ich bin bei meiner Maschine möglicherweise falschen Informationen aufgesessen, weil ich eben nicht die Unterlagen zu genau der Maschine habe und ich habe die Rotationsgeber selbst auch nie gesehen, sondern nur die Glasmessstäbe....

Moin,
also wenn ich da mal etwas Klarheit reinbringen darf.....
was Dirk da beschreibt, mag bei Ihm so gewesen sein, aber das ist deshalb nicht grundsätzlich so.....
deshalb erstmal ein paar Grundlagen:

Glasmaßstäbe und Rotgeber (=Drehgeber) gehören zu den fotoelektrischen Meßsystemen.
Diese gibt es als inkrementale ( d.h. er kann nur vorwärts/rückwärts zählen) und die Maschine muß zum erkennen Ihrer Position einen "Ref.Punkt fahren"
oder als absolute Meßsysteme ( Dabei kennt die Maschine ihre Position ohne "Ref." zu fahren.

Daneben gibt es z.B. noch die induktiven Meßsysteme ( wie weiter vorn schon von mir angesprochen )
dazu gehören linear - und Rundindactusyn , sowie Resolver......usw.
Diese Induktiven sind (vereinfacht ausgedrückt ) wie ein Elektromotor aufgebaut, d.h. hier sind verschiedene Wicklungen auf oder angebracht, diese werden dann mit einem Strom (Wechselstrom) beaufschlagt und die Meßelektronik ermittelt durch die Phasenverschiebeung die Position.....

Bei fotoelektischen Meßsystemen wird ein Lichtstrahl durch schmale Schlitze geschickt und auf der Gegenseite von einer Fotodiode empfangen
(vereinfacht ausgedrückt)
daraus folgt:

Glasmaßstäbe und "Rotgeber" basieren auf der selben Technik und sind nicht etwa neuer oder älter.

Der Glasmaßstab ist ein direktes Meßsystem für eine Linearachse und
der "Rotgeber"(Drehgeber) eigentlich ein direktes Meßsystem für eine Rundachse.

Wenn jetzt ein Hersteller einen Drehgeber als Meßsystem für eine Linearachse verbaut hat(te), dann wird(wurde) dort der Weg nur indirekt gemessen.
Das wird gern gemacht wenn der Hersteller einerseits billig bauen will oder andererseits wenig vertrauen in die Steifigkeit seiner Maschine hat
(oder beides )

Den Rest den Dirk noch beschreibt ist Teil der Lageregelung, die ist aber unabhängig vom verwendeten Meßsystem,
außer das indirekte Systeme einen Fehler in der Mechanik u.U. nicht erkennen....
und daran sind noch mehr Mitspieler invoviert , z.B. Regler mit Leistungsverstärker, Tacho und Bremse usw......

aber ich denke mal, das wird jetzt zuviel

[Cobraschock]

Hallo,
sehr interessantens Thema.

Ich habe eine Proxxon Micromot MF 70. Diese wollte ich schon seit lagem auf CNC umbauen.
Schrittmotoren liegen auch schon seit Jahren bereit und die Teile für die Treiber Stufen. Aber man
kommt zu nix...

Falles es noch nicht bekannt ist:
Die Betriebsspannung der Motoren sollte deutlich höher liegen als die Nennspannung der Motoren.
Dies sorgt für das nötige Drehmoment. Um Dabei kein Motor zu beschädigen müssen natürlich die
Stromgrenzen exakt eingestellt werden.

Gruß
Cobraschock

[Dirk.B]

Hallo

Wer könnte mir den erklären wo hier die unterschiede bei denn Nema 23 Motoren sind ?
https://www.omc-stepperonline.com/de/ne ... or/page/2/
ausser in der Baugröße, Leistung u Doppelwelle
Wozu benötigt man 4 Anschlüsse oder 6 Anschlüsse Was ist Bipolar?Unipolar?Doppelschacht?

Gruß Dirk

[RedBaron]

Hallo
@DIRK.B
Doppelschacht bedeutet das der Motor eine abgeflachte
Welle an einer Seite und an der anderen Seite z.B. eine
Passfedernut.

Ein Bipolarer Motor hat 2 Wicklungen und 2 Pole mit 4 Adern = die 4 Enden der 2 Wicklungen.
Ein Unipolar Motor hat mehr als 2 Pole und 2 Wicklungen und dadurch 6 oder mehr Drähte.
Die Anzahl der Pole ist wichtig für den verwendeten Motortreiber, den Strom, Momente, Rampen, Beschleunigung und andere elektrische und mechanische Werte.

Der bipolare Motor besitzt zwei Spulen, und da jede Spule nun mal zwei Enden hat, also 4 Anschlüsse. Der unipolare Motor ist ebenfalls so aufgebaut, jedoch wird hier noch jede Spule in der Mitte durch eine Anschlussleitung angezapft.

http://www.schrittmotor-blog.de/unipolar-oder-bipolar/
https://de.nanotec.com/produkte/individ ... earbeitung
https://de.wikipedia.org/wiki/Schrittmotor

[Dirk.B]

Danke schön.

Wenn ich das richtig lese wäre ein Bipolarer Motor zu bevorzugen oder wie sieht ihr das ?

Gruß Dirk

[Dirk.B]

Hallo Walter

Wenn du mal Zeit hast könnten wir dann mal ein https://jitsi.fem.tu-ilmenau.de/Freecad machen?
Du hattest da mal in A2+ gezeigt wie du hier deinen Menuebaum deiner Maschine aufgebaut hast mit Stücklisten usw
Leider ist mir das nur noch leicht in Erinnerung.

Gruß Dirk