Hallo zusammen,
Ich arbeite aktuell an einer CNC-Maschine für einen Experimentalaufbau
der eine sehr hohe Genauigkeit erfordert.
Im Moment arbeite ich an der Auslegung von Schrittmotoren und Steuerung,
zusätzlich brauche ich eine Untersetzung um Schrittverlust unter Last zu
vermeiden. Falls jemand Erfahrung auf diesem Gebiet hat bin ich für
jeden Tipp dankbar!
Meine Präferenz liegt im Moment bei dem Schrittmotor St5709S1208-B von
Nanotec mit einer Auflösung von 1000 Schritten.
Ich habe von Schrittmotorsteuerungen gelesen die die Auflösung bis auf
50000 Schritte hochzüchten können (z.B.NI P70530). Hat hier jemand
Erfahrungen, ein paar gute Quellen wie das funktioniert oder einen Rat
für eine gute Steuereinheit hat.
Und dann wäre da noch die Sache mit den Getrieben. Natürlich nützt mir
jede Motorauflösung nichts, wenn sie im Getriebespiel verloren geht. Was
ich bisher an spielfreien oder spielarmen (Spiel<0,5°) Getrieben
gefunden habe ist leider sehr teuer. Hat da jemand vielleicht einen
Tipp? Ich habe schon über ein closed-loop System nachgedacht, konnte
aber noch keine Sensoren finden deren Auflösung gut genug ist.
Ansonsten bin ich natürlich auch für jeden weiteren Rat dankbar, falls
jemand Erfahrungen auf dem Gebiet hat.
Schonmal im Vorraus Danke für jeden Tipp!
Niklas schrieb:> Hat da jemand vielleicht einen Tipp?
Fahre die Positionen immer von der selben Seite an. Dann wirkt das
Drehmoment immer in die selbe Richtung und das Getriebespiel wirkt sich
nicht auf die tatsächliche Position aus.
Welche Genauigkeit willst denn erreichen? Wie groß darf das Umkehrspiel
sein?
Hatte auch mal vor eine Portalfräse zu bauen, aber dann kam Hausbau und
Kind dazwischen, deswegen ist das erst mal auf Eis gelegt! Ich sags
jetzt gleich mal direkt raus: man kriegt nicht die Eierlegende
Wollmilchsau und dann auch noch billig, das musste ich bei meinen
Recherchen leider feststellen!
Ich würde auf alle Fälle Closed Loop empfehlen, wobei ich dann aber
überlegen würde nicht gleich auf Servomotoren zu setzten!
Getriebe würde ich weglassen und stattdessen mit Zahnriemen arbeiten, so
hast du das mit dem Umkehrspiel ziemlich erschlagen! Wird auch in den
meisten hochwerting CNC Maschinen so gemacht!
Gruß
Wenn man schnell beschleunigen und fahren will und sowieso mit Encoder
arbeitet, nimmt man Servomotoren, je nach Leistung DC-Glockenanker oder
vektorgetegelte AC Motore.
Schrittmotore sind völlig fehl am Platze, wenn man schnell und
hochauflösend fahren will.
Niklas schrieb:> Ich arbeite aktuell an einer CNC-Maschine für einen Experimentalaufbau> der eine sehr hohe Genauigkeit erfordert.
Das glaubst du auch nur. Mir scheint du hast eine Maschine wo gesehen
und dich heillos verliebt ohne wirklich die Grundlagen und Basics zu
kennen oder nur zu erahnen. Du willst das auch nicht selbst heraus
finden, sondern die Arbeit ins Forum auslagern. Vergiss das.
> Im Moment arbeite ich an der Auslegung von Schrittmotoren und Steuerung,> zusätzlich brauche ich eine Untersetzung um Schrittverlust unter Last zu> vermeiden. Falls jemand Erfahrung auf diesem Gebiet hat bin ich für> jeden Tipp dankbar!
In der Praxis ermittelt man Kraft- und Lastannahmen und wenn das zu
aufwändig ist, nimmt man eben die konstruktiv montierbaren stärksten
Motoren und macht Versuche.
Man kann natürlich auch abgucken, denn bei anderen gehts ja dann auch.
Also besorgt man sich die Datenblätter vergleichbarer Maschinen und
verwendet die Daten halt.
> Meine Präferenz liegt im Moment bei dem Schrittmotor St5709S1208-B von> Nanotec mit einer Auflösung von 1000 Schritten.
Schon mal falscher Ansatz. Der kleinste Schrittwinkel in Voll- und
Halbschritt ist entscheidend (z.B. 1,8°/0,9°). Die Motoren unterscheiden
sich in den Drehmomenten (Nm). Mit Mikroschritt kann man die Genauigkeit
noch mal auf die Spitze treiben, allerdings ist fraglich, ob die
überhaupt nötig ist. Die Verfahrgeschwindigkeit soll ja auch nicht
die einer lahmen Schnecke sein. Die ergibt sich dann aus den
Impulsen/min. die, die Steuerung liefern kann.
> Ich habe von Schrittmotorsteuerungen gelesen die die Auflösung bis auf> 50000 Schritte hochzüchten können (z.B.NI P70530). Hat hier jemand> Erfahrungen, ein paar gute Quellen wie das funktioniert oder einen Rat> für eine gute Steuereinheit hat.
Vermutlich handelt es sich dabei um Mikroschrittsteuerungen, die
wir hier mal ausklammern sollten, sofern dafür keine Notwendigkeit
besteht. Gelesen magst du es ja haben, nur verstanden nicht.
> Und dann wäre da noch die Sache mit den Getrieben. Natürlich nützt mir> jede Motorauflösung nichts, wenn sie im Getriebespiel verloren geht.
Erst mal, steigert ein Getriebe die Abgabekraft an die Bewegungsmechanik
zu Lasten der Geschwindigkeit. Bei einer CNC völlig unüblich und
unerwünscht, weil Genauigkeit, Geschwindigkeit und Kraft möglichst
uneingeschränkt so hoch sein sollen, wie auch benötigt wird.
Also Getriebe vergessen.
> Was> ich bisher an spielfreien oder spielarmen (Spiel<0,5°) Getrieben> gefunden habe ist leider sehr teuer. Hat da jemand vielleicht einen> Tipp?
Ja, vergessen und das ganz schnell.
> Ich habe schon über ein closed-loop System nachgedacht, konnte> aber noch keine Sensoren finden deren Auflösung gut genug ist.>
Aber nicht mit Schrittmotore. Das geht mehr in Richtung BLDC-Servo
und gehört zur Königsdisziplin. So weit bist du noch lange nicht.
> Ansonsten bin ich natürlich auch für jeden weiteren Rat dankbar, falls> jemand Erfahrungen auf dem Gebiet hat.
Lies dich erst mal gründlicher in die Grundlagen ein und träum
hier nicht von Sachen, die völlig unnötig und auch nicht dem
aktuellen Stand der Technik, geschweige denn, deinen Möglichkeiten
entsprechen.
Hier noch eine Forenregel, die du mal beachten solltest.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquette#Klare_Beschreibung_des_Problems
Wenn du dann etwas mehr Bescheid weißt, darfst du hier auch mal
eine Frage zu einem Problem diskutieren. Ganze Projekte machen
wir hier aber nicht.
Ansonsten kannst du auch eine fertige Maschine kaufen.
@Cyborg
Mich würde mal die gewünschte genauigkeit interessieren!
Angenommen man nimmt eine Schrittmotor und Regler mit 1,8 Grad / Schritt
und eine Kugelumlaufspindel mit 5mm Steigung! Das wären da 200 Schritte
pro Drehung, das wären dann ohne weitere Übersetzung 0,025mm pro
Schritt!
Mir ist klar, dass da noch keine Ungenauigkeiten mit einberechnet sind,
die da noch dazu kommen, aber das war mal nur ein grober Gedankengang!
Wenn man jetzt noch mit 0,9 Grad und ner 2:1 Übersetzung arbeitet, dann
wäre man schon bei 0,006..mm pro Schritt!
Für Hobby absolut ausreichend, meiner Meinung!
Bei nem Geber mit 1000 Inkrementen pro Umdrehung wäre das bei 5mm
Steigung und ohne Übersetung 0,005mm pro Inkrement!
@ Niklas
Was willst du damit bauen? Eine Raumstation?
Und ich muss Cyborg recht geben, dass du dich mit dem Thema erst mal
selber besser auseinander setzten solltest! Wenn du dir mal die
Toleranzen von der restlichen bezahlbaren Hardware (Umlaufspindel,
Kupplung,..) anschaust, dann sind die Motoren dein geringeres Problem!
Eine Seite mit Führungen usw wäre cnc-discount, die sind relativ billig!
Besseres findet man von zB Isel, ist aber schon merklich teurer, dafür
auch genauer!
Viel Spass
Cyborg schrieb:> Also Getriebe vergessen.
Mindestens zur Umsetzung von der Drehbewegung in die Linearbewegung wird
ein Getriebe benötigt. Bei einer Spindel wird mit einer
Ganghöhe/Umdrehung untersetzt.
