Kleinster Schritt bei Schrittmotor

Braucht man nicht berechnen. Steht im Datenblatt.

Ausserdem hängt es von der Ansteuerung ab (Vollschritt, Halbschritt oder 
Microstepping).

Volker

Du musst auch unterscheiden, ob es um den kleinsten einstellbaren 
Schritt geht, oder um die erreichbare Genauigkeit. Mit 1/128 
Mikroschritt erreicht ein normaler 1,8° Motor eine 
Schrittweite/Auflösung von 14 Milligrad. Die Genauigkeit bleibt aber 
lastabhängig und ist im Worst-case weiterhin ein Vollschritt.

Mehr zum Lastwinkel siehe:
http://www.schrittmotor-blog.de/?tag=lastwinkel

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

@  masterstrike (Gast)

>Gut, wenn man das also nicht genau bestimmen kann,

Doch, kann man. LESEN!

Jeder Schrittmotor macht eine bekannte Anzahl Vollschritte pro 
Umdrehung, steht im Datenblatt. Die kann man im Halbschrittbetrieb 
verdoppeln. Oder mit Microstepping um den Faktor X vervielfachen, wobei 
X endlich ist, typisch 4-256.

> woher weiß dann
>beispielsweise eine CNC-Fräse, wie oft sie einem Schrittmotor sagen
>soll, dass er fahren soll bis er bei x/y ist?

Das weiß sie schon.

> Diese Maschinen haben ja
>keine Sensoren, die Bescheid geben, wenn der Fräskopf an der richtigen
>Stelle ist, oder?

Oder. Hast du eine Ahnung, was heute in Positionierantrieben steckt. 
U.a. ein Encoder, der die aktuelle Position rückmeldet.

MFG
Falk

Harald Wilhelms schrieb:
> Ich denke schon, das praktisch alle CNC-Maschinen "Sensoren" zur
> Ortsbestimmung haben, meist in Form von Inkrementalmassstäben.
Das ist so verallgemeinert nicht richtig.

> Da das Drehmoment von Schrittmotoren eher gering ist, nehme ich an,
> das solche Maschinen auch andere Vorschubantriebe haben.
Das ist so verallgemeinert nicht richtig.

Hallo Klaus!

>>Diese Maschinen haben ja keine Sensoren,
>>die Bescheid geben,
>>wenn der Fräskopf an der richtigen Stelle ist, oder?
>
> Wurde zwar schon kurz beantwortet, aber hier etwas detaillierter.
>
> JEDE numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine hat mind. je einen Sensor an
> jeder Achse !
> Das übliche Teil ist entweder Glasmaßstab oder Drehgeber
> http://de.wikipedia.org/wiki/Glasma%C3%9Fstab
> http://de.wikipedia.org/wiki/Drehgeber

Naja, bei low-cost Desktop CNC-Maschinen ("Käsefräsen") ist das eben zu 
teuer. Deswegen sind Schrittmotoren da nach wie vor der am meisten 
eingesetzte Antrieb. So lange man den Motor nicht überlastet, reicht es 
ja, die Schritte zu zählen, um zu wissen wo man ist. Man muss sich halt 
nur über den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit im Klaren 
sind. Aber alleine die Mechanik solcher Maschinen erreicht ja selten 
Genauigkeiten, die deutlich unter 1/10mm liegen.

> Übrigens sind an modernen Werkzeugmaschinen Schrittmotoren als Antrieb
> der Achsen eher unüblich.
> Üblich sind Gleichstrommotoren.

Das ist Unsinn. Wenn man in die Geschichte der WZM zurückblickt, waren 
anfangs Schrittmotoren und servohydraulische Schrittmotoren üblich. Die 
wurden dann nach und nach von Gleichstrommotoren verdrängt, dier aber 
inzwischen wiederum längst durch elektronisch kommutierte Motoren 
(Synchron-Servos) abgelöst wurden. Auch bei den Lineardirektantrieben 
sind Synchron-Antriebe der Quasi-Standard. Nur bei Hauptspindeln werden 
je nach Anwendung Synchron- oder Asynchronmotoren eingesetzt.
http://www.amazon.de/dp/3540225064/

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

Hallo Falk!

>>Gut, wenn man das also nicht genau bestimmen kann,
>
> Doch, kann man. LESEN!
>
> Jeder Schrittmotor macht eine bekannte Anzahl Vollschritte pro
> Umdrehung, steht im Datenblatt. Die kann man im Halbschrittbetrieb
> verdoppeln. Oder mit Microstepping um den Faktor X vervielfachen, wobei
> X endlich ist, typisch 4-256.

Vorsicht: Damit erhöhst du die Auflösung, aber nicht die Genauigkeit. 
Man muss sich schon darüber im Klaren sein, dass der Motor 
(lastabhängig) mehrere Mikroschritte daneben liegen kann. Sobald die 
Last weg ist, kehrt der Rotor natürlich (ähnlich wie eine Feder, die 
entlastet wird) wieder in seine Ausgangslage zurück.

Bei einer low-cost Fräse spielt das aber keine nennenswerte Rolle. 
Kleines Rechenbeispiel: Spindelsteigung 5mm/U, Direktantrieb mit 1,8° 
Schrittmotor (200 Vollschritte/U). Das ergibt 40 Vollschritte/mm oder 
25µm pro Vollschritt. Bei 1/16 Schritt kann man sogar 1,5625µm Auflösen, 
muss aber trotzdem damit rechnen, dass die Achse unter Last bis zu einen 
Vollschritt (also 25µm) ausgelenkt wird. Bei den Kräften, die dazu nötig 
sind, biegt sich aber die gesamte Mechanik schon in ähnlicher 
Größenordnung.

>> woher weiß dann
>>beispielsweise eine CNC-Fräse, wie oft sie einem Schrittmotor sagen
>>soll, dass er fahren soll bis er bei x/y ist?
>
> Das weiß sie schon.

Die Maschine weiss garnichts. Der PC mit der CNC-Software zählt die 
Schritte und kennt daher die Position der Achse. Aber nur so lange, bis 
die Achse überlastet wird (was im Normalfall nicht passieren sollte, 
sonst ist der Antrieb falsch ausgelegt).

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann