Welchen Motor für 3Spindelapparat

[Wadim S. (boris_s)]

Hallo Leute,

Bin neu hier im Forum! habe mich hier durch die Beiträge mal ein wenig 
durchgelesen und muss sagen, hier gibt es Experten auf dem gebiet 
CNC-Technik die mir bestimmt helfen können mein Projekt zu Realisieren.

Kurz zu meiner Person,ich Wohne in BW.
bin 39Jahre alt und Arbeite seit 2003 als Einrichter an 
CNC-Drehmaschinen,
aber vorwiegend an Strohm M125 und Tornos MS7 Kurvengesteuerte 
Langdrehautomaten mit IEMCA Stangenlader.
Der ein oder andere von euch kennt die Maschinen vielleicht, aber die 
etwas jüngere generation wahrscheinlich eher nicht.
Wenn es jemanden Interessiert es gibt viele Videos im Netz.

Ich bin Anfänger was die Thematik, eine CNC-Fräsmaschine oder 
Drehmaschine selber bauen angeht! sei es in Hinblick auf die 
Softwarelösung und auch Hardwaremässig.
trotzdem bin ich von der Materie so fasziniert das ich mich auch an ein 
Projekt wagen möchte,(auch so als kleines Hobby).
Ich bekam vor einigen Wochen so eine ausgemusterte Strohm M125 mit Lader 
von meinem Chef die jetzt bei mir in der Scheune steht.
Nun möchte ich aus ihr soweit es Technisch, Mechanisch und auch 
finanziell möglich ist eine CNC-Maschine bauen.

Ich habe mich seit ca 2Wochen schon über das ein oder andere Online 
Informiert! Servomotoren,Stepper,Treiber,Schlitten antriebe,Drehgeber
closedloop,Arduino,Mach3 usw.

Als erstes möchte ich den 3-Spindelaparatt Umbauen
siehe Foto! auf der Spindel in der mitte wird Gebohrt,
auf der oberen Spindel wird Gewinde geschnitten! man sieht auch die 
Mechanische Gewinde abschaltung ganz gut.das Gewinde wird durch 
Kupplungen im überholen der Drehzahl der Hauptspindel Geschnitten wenn 
die Gewindetiefe die man einstellt erreicht ist läuft das Gewinde mit 
Langsameren Drehzahl wieder ab.
ich habe mir überlegt einen Closedloop Servomotor für den Antrieb zu 
verwenden!(Frage: was würdet ihr nehmen?) wo ich die Drehzahl an einem 
Poti
verändern kann und auch die Drehzahl zum beispiel mit Arduino? 
Mach3?(andere Idee?) steuern kann.

Der Aparatt soll nun über einen Zahnriemen angetrieben werden am Motor 
eine ca d100-120mm Zahnriemenscheibe am Aparatt ca d40-60mm normal wird 
er mit 2-Flachriemen angetrieben einer an der Kupplung für kleine 
Drehzahl der andere an der Kupplung für überholen der Hauptspindel.
M8 Gewinde schneiden in Stahl nicht mehr möglich! M6 gerade noch so mit 
stark spannen des Riemens und stark andrücken der Kupplung.
den punkt an dem Der Servomotor in die Kleinere Drehzahl schalten soll 
möchte ich bei erreichen der Gewindetiefe jetzt durch einen Endschalter 
realisieren. für mich ist es enorm wichtig das der Motor immer exakt die 
Drehzahl bei betätigung des Endschalters ändert! sonst kann es sein das 
die Gewindetiefe bei jedem Teil Unterschiedlich ist! und das möchte ich 
vermeiden.wird der Endschalter nicht ausgelöst soll die Maschine sofort 
anhalten. Auch möchte ich das der Motor nicht Ständig mit der höheren 
Drehzahl läuft, sondern erst ab einer bestimmten Gradzahl!(innerhalb 
360Grad)in die höhere Drehzahl Schaltet. das möchte ich mit einem 
Drehgeber
Inkremental(Absolut wäre mir lieber aber zu teuer!!!)realisieren.
zur Ansteuerung des Treibers würde ich gerne einen Controllino kaufen!
Frage: brauch ich einen Treiber für den Motor damit er Closedloop fähig 
wird? oder brauch ich überhaupt closedloop? ich muss ja keinen 
bestimmten Punkt anfahren! sondern er muss nur die Drehzahl ändern bei 
erreichen des Schalters und durch den Poti und den Drehgeber! oder wäre 
ein Eletromotor die bessere Wahl?

Also ich denke für heute reicht es mal!
freue mich über Antworten und danke schon mal im vorraus. Hier noch ein 
Link zu dem ac servomotor für den ich mich entschieden habe! Was sagt 
ihr taugt der was? Oder nicht? 
www.ebay.de/itm/JASD7502-20Z-80mm-2-39Nm-3000rpm-AC-Servo-Motor-AC-Servo 
-Driver-750W-AC-220V/223283812785?hash=item33fcc099b1:g:j5QAAOSw

[Flip B. (frickelfreak)]

Als erstes empfehle ich dir die vereinfachung des systems. In jeder 
achse nur ein antrieb mit einer spindel und einem gang. Absolute 
posiionierung über servo und cnc-steuerung. das cnc-system auf die 
komplexe kurvensteuerungsmechanik umzumünzen wird kaum gelingen.

Das Programm gibt dann zustellung, geschwindigkeit und positionierung 
an, nicht die kupplung und nicht der endschalter.

Zeig mal was du hast, welche kräfte und geschwindigkeiten du benötigst 
und welche spindelsteigungen da sind.

Darauf lässt sich der positionierantribe auslegen.

[MaWin (Gast)]

Wadim S. schrieb:
> Frage: brauch ich einen Treiber für den Motor damit er Closedloop fähig
> wird? oder brauch ich überhaupt closedloop

Meiner Meinung nach nein, nur einen FU Frequenzumrichter zur 
Drehzahlsteuerung eines normalen Drehstrom-Asynchronmotor.

[Wadim S. (boris_s)]

Guten abend, wir haben im Betrieb auch ein paar k-maschinen, das sind 
halb CNC kurvengesteuerte maschinen, siehe Foto, die auch per laptop und 
einem kleinem Programm gesteuert werden. Auch sieht man auf dem Bild den 
3spindelaparatt mit dem Endschalter und das Display mit der aktuellen 
Grad Position der steuerwelle. Die spindel wird mit einem 
keilrippenriemen angetrieben im Laptop gebe ich ein zum Beispiel 
grunddrehzahl 1000U/min und dann von  210 grad bis s1 (so wird der 
endschalter im Programm benannt) 2800U/min wenn der endschalter dann 
betätigt wird schaltet der Motor wieder auf die grunddrehzahl wenn nicht 
bleibt sie stehen! Damit wird sichergestellt das keine Teile ohne 
Gewinde produziert werden! Nur bei mechanischer abstellung kann es 
vorkommen das Teile  ohne Gewinde produziert werden! Aber die Maschine 
fröhlich weiter zuläuft. Die Frage jetzt ist was für Hardware und 
Software Lösungen gibt es damit ich sowas auch realisieren Kann?
reicht da ein drehgeber ein Controllino ein lcd display und ein FU? Oder 
ist sowas auch mit dem FU möglich ohne controllino oder mit dem 
Controllino ohne FU??? Wie sieht es mit Arduino aus?

[Wadim S. (boris_s)]

Hallo frickelfreak, also ich möchte zuerst das mit dem 3spindelaparatt 
auf die reihe kriegen! Und es vielleicht auch dann im Betrieb umsetzen 
damit bei denn Teilen die wir produzieren immer gewährleistete ist das 
keine ohne Gewinde produziert werden. Und wenn alles irgendwann steht 
versuche ich die Maschine von mir zum größtmöglichen Teil auf CNC um zu 
modifizieren.

[CNC-Dreher (Gast)]

Wadim S. schrieb:
> Als erstes möchte ich ...

Als erstes würde ich die Maschine aus der Scheune holen.
Als zweites würde ich mich in der CNC-Ecke anmelden.

[Wadim S. (boris_s)]

Als erstes brauche ich sie nicht aus der scheune zu holen, weil ich sie 
erst vor ein paar Wochen da reingestellt habe! und dort soll sie auch 
stehen bleiben. Und zweitens warum soll ich mich jetzt bei der cnc ecke 
anmelden wenn es hier kluge leute gibt die mir vielleicht weiter helfen 
könnten.

[Cerberus (Gast)]

Vergiss es, vom Forum alle deine Fragen beantwortet zu bekommen.
Projekte werden hier grundsätzlich wegen des enormen Aufwands
nicht behandelt. Wenn du ein Einzelproblem hast, sieht die Sache
besser aus, hier Hilfe zu bekommen.
Fang erst mal an, die alte Maschine zu zerlegen und realisiere
dann das, was dir möglich ist.
Erfahrungsgemäß wird man ohne Werkzeugmaschinen (Drehbank, Fräse)
da nicht weit kommen. Werkstätten, die für einem da mal was
anfertigen, wollen auch materielle Anerkennung haben und das
läppert sich.

[Wadim S. (boris_s)]

Hallo Cerberus, danke dir für die Antwort. Also genau das möchte ich ja! 
erstmal mit was anfangen, was ich teilweise schon zerlegt habe! und das 
ist jetzt halt eben der 3spindelaparatt. Ich möchte mir erstmal so ein 
Arduinokomplettset bestellen einen Endschalter und einen Drehgeber um zu 
schauen ob das überhaupt möglich ist das umzusetzen was ich vorhabe! und 
wenn Ja! dann besorge ich den Motor, Controllino und sonst so alles was 
ich dann halt brauche. Aber ich möchte jetzt nicht anfangen zu 
investieren wenn mir jemand der sich mit dem c programmieren auskennt 
sagt, das es mit dem arduino nicht funktionieren wird.  Und so wie ich 
das sehe wird es kein Ding sein anstelle der kupplungen, ein zahnrad an 
die welle zu bekommen! ich habe 2 Fotos noch mal hinzugefügt auf dem 
einen sieht man die kupplungen mit den zwei flachriemen und bei dem 
anderen habe ich alles abmontiert! und da sieht man schön die Keilnut 
genau richtig für das Zahnrad. Und das mit denn Werkzeugmaschinen das du 
angesprochen hast, wird auch kein Problem! Ich selber bin ja in einer 
dreherei tätig und ein sehr guter Freund von mir arbeitet im 
Maschinenbau er sagt wenn ich was brauche soll ich ihm eine Zeichnung 
geben und er fertigt es an. Und jetzt nochmal die fragen.
                                                                                         Kann 
ich das mit dem c programmieren und einem Arduino (später controllino) 
umsetzen? rein vom programmieren jetzt mal ohne die Hardware. Und welche 
motorbauart wäre dafür am besten geeignet ein Hybrid stepper, ein 
servomotor oder reicht auch ein normaler drehstrommotor? Nur erstmal die 
zwei fragen.

[Cerberus (Gast)]

Wadim S. schrieb:
> ich das mit dem c programmieren und einem Arduino (später controllino)
> umsetzen? rein vom programmieren jetzt mal ohne die Hardware. Und welche
> motorbauart wäre dafür am besten geeignet ein Hybrid stepper, ein
> servomotor oder reicht auch ein normaler drehstrommotor? Nur erstmal die
> zwei fragen.

Mir ist im Moment noch nicht klar, was dass ganze werden soll, aber
egal. Willst du mit der modernisierten Maschine eine eigene
Produktion aufmachen oder die deinem Chef anbieten? Um nur mal was
zu basteln, erscheint mir der Aufwand, ziemlich überzogen.

Beim Steppermotor gibt es Grenzen der Belastung, ansonsten können
Schrittverluste entstehen und dann wird die Position eines Vorschubs
ein Glückspiel. Als Spindelmotor ist der Stepper eher ungeeignet.
Ansteuerbar ist ein Stepper relativ leicht über eine H-Brücke und
das ist auch der Hauptvorteil. Natürlich braucht man wenigstens
einen Endschalter für die Nullposition und bei entsprechend bewegten
Massen muss man eine Start und Bremsrampe in der Software
berücksichtigen. Die Kosten sind da relativ gering.

Beim Servomotor als Positionsantrieb ist auch eine H-Brücke nötig,
macht also erst mal keinen Unterschied. Die Ansteuersoftware ist
da schon etwas anspruchsvoller, weil eine Regelung benötigt wird.
Die Position erfasst man über einen Encoder oder einem Linearmessytem
(z.B. Heidenhain) und das macht die Sache dann teurer. Allerdings
sind Schrittverluste hier unbekannt, weil einfach so lange nach
geregelt wird, bis die Position erreicht ist. Außerdem kann man hier
schneller verfahren als bei Stepper.

Als reinen Drehantrieb, z.B. für eine Spindel, dürfte der Drehstrommotor
vom Kosten-Nutzenverhältnis am günstigsten sein. Mit einem FU kann
die Kostenbilanz aber grenzwertig werden. Als Positionsantrieb eher
ungeeignet, obwohl auch das möglich wäre.
Ein Servomotor kann auch als Spindelantrieb verwendet werden, was evtl.
sogar günstiger ausfällt, weil die Ansteuerung einfacher ist als
mit einer FU.
Steppermotor kann man zwar auch als Spindelantriebe nutzen, aber
die Steuerung ist dann schon wieder aufwändiger.

Im Prinzip kann man alle Antriebe mit passenden Hard- und Software
treibern ansteuern. Ist nur eine Frage des Aufwandes.

Ich würde ein paar alte Drucker ausschlachten und die Maschine im
kleinen Massstab mit Druckermotoren aufbauen. Das spart Kosten
und man kann sehen ob man mit dem Ardunio Erfolgserlebnisse(oder
auch nicht) feiern kann.

[wadim (Gast)]

Cerberus schrieb:
> Willst du mit der modernisierten Maschine eine eigene
> Produktion aufmachen oder die deinem Chef anbieten? Um nur mal was
> zu basteln, erscheint mir der Aufwand, ziemlich überzogen.

Ne! nur so als Hobby,auch mal was drehen wenn ich was brauche.

Finde nicht das der Aufwand mehr ist als bei anderen die sich eine 
Portalfräse selber Bauen.
klar muss man mehr Umbauen was schon vorhanden ist und Nacharbeiten, 
aber gerade da liegt der Reiz für mich. will jetzt nicht auf klug tun, 
aber seien wir mal ehrlich so eine Fräse zu bauen wenn man sich mit der 
Materie ein wenig befasst, eventuell schon im Bausatzkasten, ist ja kein 
Ding.

Danke dir für deine Antwort!