Hallo in die Runde, ich würde gerne Schrittmotoren an meiner Fräse für die X,Y und Z Achse nachrüsten. Mechanisch bekomme ich das Problem gelöst, Das größte Problem ist das Drehmoment am Tisch vertikal nach oben, dort benötige ich ein Drehmoment von 9-10 Nm, die anderen Achsen so bei 6-7 Nm. Habe das mit einem Drehmomentschlüssel ausprobiert. Kann mir jemand sagen welcher Schrittmotor dafür geeignet wäre? Hatte so an einen NEMA 42 gedacht die haben 12 Nm Haltemoment aber ich finde keine Angaben über das Drehmoment oder Anlaufmoment. Vielleicht wäre da auch eine Untersetzung denkbar so 2 zu 1 mit Zahnriemen um die Kraft zu verdoppeln. Danke schonmal im voraus für eure Hilfe, Gruß Uwe
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Uwe D. schrieb: > Hallo in die Runde, ich würde gerne Schrittmotoren an meiner Fräse für > die X,Y und Z Achse nachrüsten. Da die Fräse keine Kugelumlaufspindeln haben wird macht ein solcher Umbau (auf CNC, vermute ich) keinen Sinn. Uwe
Diese Fräse soll auf Kugelumlaufspindeln umgerüstet werden.
Wir haben bei uns in der Werkstatt eine Deckel FP3 Fräse mit Dialog 4 Steuerung stehen... die Servomotren für die X und Z Achse sind um einiges größer als der NEMA 42 Schrittmotor... Laut Typenschild 1,09kW... https://www.willhaben.at/iad/kaufen-und-verkaufen/d/servomotor-1hu3071-0ac01-siemens-deckel-656882193
Uwe D. schrieb: > Schrittmotor dafür geeignet wäre Na ja, mit Untersetzung geht ein kräftiger, aber der Vorschub wird langsam. Daher nimmt man bei dem Kaliber üblicherweise Servomotoren, man will ja noch Schnellvorschub. https://www.rocketronics.de/shop/de/jmc-servomotor-660w-ihsv86-30-66-72.html Haltemoment, Anlaufmomrnt, Drehmoment sind beim Schrittmotor identisch, es kommt auf die Ansteuerung (mit Beschleunigungsrampen) an damit er keine Schritte verliert.
Uwe D. schrieb: > Diese Fräse soll auf Kugelumlaufspindeln umgerüstet werden. Dann passen die von dir gemessenen Drehmoment Werte nicht mehr (sollte weniger werden) Wenn die Schrittmotoren kein Feedback haben (haben die meisten nicht) musst Du die Motoren reichlich überdimensionieren damit Du sicher vor Schrittverlusten bist. Das angegebene Haltemoment gilt, wie der Name schon sagt, nur im Stillstand, bei zunehmender Drehzahl nimmt das gelieferte Drehmoment schnell ab.(steht im Datenblatt des Motors) Unbedingt die Spannung des Netzteils so hoch wie möglich wählen (was der Treiber max. am Eingang verträgt) damit bei steigenden Drehzahlen genug Spannung da ist um den max. Strom in den Motor einzuprägen.
Der Servo ihsv 86-30 hat nur laut dem Link 2 Nm max 3 Nm Drehmoment. Ich hätte kein Problem eines langsameren Vorschubs wenn es mit einer Untersetzung gehen würde. Wollte sowieso einen closed Loop Motor nehmen, könnte der NEMA 42 das packen mit 2:1 Untersetzung
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Uli schrieb: > Dann passen die von dir gemessenen Drehmoment Werte nicht mehr (sollte > weniger werden) In dem Moment, in dem der Fräser den ersten Zahn ins Werkstück drückt, werden die erforderlichen Kräfte ungleich höher. Das wird nix mit nem Schrittmotor.
Rainer D. schrieb: > In dem Moment, in dem der Fräser den ersten Zahn ins Werkstück drückt, > werden die erforderlichen Kräfte ungleich höher. Vermutlich hast du noch nie eine konventionelle Fräse bedient.
Eine Kugelrollspindel hat kein Haltemoment. Heisst in dem Moment, in dem du den Motor abschaltest, wandert dein Tisch nach unten. Es gab früher mal, so in den 80er Jahren jede Menge streckengesteuerte Maschinen. Die waren fast ausschliesslich mit Trapezspindeln ausgerüstet. Hatten jedoch irgendeine Art Messsystem verbaut.
Als Mess-System gibts da entweder eine Nullstellung und Index auf der Antriebswelle des Motors oder Lineale (die meisten ebenfalls mit Nullstellung, da sie nur relativ messen und keinen absoluten Wert liefern). Lineale haben den Vorteil, daß sie direkt an der Achse messen und dadurch keine Abweichungen durch die Spindeln oder eventuelle Riemen oder Getriebe aufweisen. Und Vorschub zu langsam (weil der Antrieb nicht schneller kann) gibt auch Probleme, dann schmiert man ja mit dem relativ schnell drehenden Fräser nur noch herum und bekommt keinen anständigen Span.
Uwe D. schrieb: > Hallo in die Runde, ich würde gerne Schrittmotoren an meiner Fräse für > die X,Y und Z Achse nachrüsten. > Mechanisch bekomme ich das Problem gelöst, > Das größte Problem ist das Drehmoment am Tisch vertikal nach oben, dort > benötige ich ein Drehmoment von 9-10 Nm, die anderen Achsen so bei 6-7 > Nm. Das kannst Du so nicht messen, da misst du lediglich das "Losbrechmoment" des Gewindes, Führungen, etc. Also quasi den statischen Fall. Du willst aber Dynamik haben. -> + zusätzliche Massenträgheiten, die Du beschleunigen und abbremsen musst und das in kurzer Zeit. Da rechen keine 10 Nm. Boris hats ja auch schon angemerkt, ne vergleichbare Maschine hat da nen 1 kW Antrieb drin. Und du willst noch was zerspanen, das braucht auch noch zusätzliche Vorschubkraft. Hier z. B. wie man sowas berechnet, Seite 120f: https://voge-online.de/wp-content/uploads/2017/12/Kapitel-6.pdf
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Hermann S. schrieb: > Boris hats ja auch schon angemerkt, ne vergleichbare Maschine hat da nen > 1 kW Antrieb drin. An meinr Maho700 sind 2 KW Servomotoren an allen 3 Achsen verbaut. Ben B. schrieb: > Als Mess-System gibts da entweder eine Nullstellung und Index auf der > Antriebswelle des Motors oder Lineale (die meisten ebenfalls mit > Nullstellung, da sie nur relativ messen und keinen absoluten Wert > liefern). Üblicherweise Glasmaßstäbe an den Achsen. Index eher nicht, Endschalter für Maschinenullposition und zusätzliche Sicherheitsendschalter. Nullposition braucht man nicht unbedingt da bei solschen Maschinen üblicherweise mit 3D-Taster am Werkstück genullt wird. Eine solche Mashine auf CNC umzubauen ist ziemlich sinnfrei. Die einzelnen Teile (Servomotoren, Spindeln, Glasmaßstäbe, MESA-Boards etc.) kosten in angemessener Qualität richtig Geld. Bei Werkzeugwechsel mußt du das Gertiebe manuell uschalten. Konventionelle Fräsen und Drehmaschinen bringen gutes Geld, CNC Maschinen bekommt man gebraucht vehältnismäßig hinterhergeworfen weil die Leute Angst vor der Elektronik haben. Da ist schon alles dran, selbst wenn man die Steuerung ersetzen möchte. (Warum auch immer) Sinnvoller wäre es eine gebrauchte CNC-Maschine zu kaufen und ggf. die Mechanik zu überholen. Nebenbei, das ist hier eher nicht das richtige Forum. Eher Peters CNC-Ecke: http://www.cncecke.de oder: https://de.industryarena.com/forum (das sind mehr die Profis) Uwe
Also ich kenne mich mit solchen Maschinen nur gut mit einem CNC-Bearbeitungszentrum aus, was sich ein Kumpel angeschafft hat um damit seine CNC-Bude zu starten und was ich entsprechend oft reparieren durfte. Dieses hat Lineale an allen Achsen und alle Servoantriebe sind indiziert. Die Maschine bemerkt z.B. wenn sich ein Servomotor dreht, aber die zugehörige Achse nicht bewegt, etwa weil einer der Zahnriemen (zwischen Spindel und Servomotor) versagt hat. Dann bekommt man einen softwareseitigen Maschinenstopp. Die C-Achsen (Indexierung der Dreh- und Frässpindeln) verwenden Drehencoder, die über einen Zahnriemen mitlaufen. Allerdings reden wir hier nicht von einer Käsefräse, sondern von 40kW Hauptspindel-Drehantrieb, 12kW Fräsantrieb und 8 Tonnen Vorschubkraft, Revolver und Fräskopf-Werkzeugwechsler. Ich glaub die Servomotoren an den großen Achsen haben 4kW. Allein die Kühlmittelpumpe für innengekühlte Fräswerkzeuge hat 7,5kW und 70bar.
Ben B. schrieb: > Die Maschine bemerkt z.B. wenn sich ein Servomotor dreht, aber die > zugehörige Achse nicht bewegt, etwa weil einer der Zahnriemen (zwischen > Spindel und Servomotor) versagt hat. Dann bekommt man einen > softwareseitigen Maschinenstopp. Das geht üblicherweise über den Schleppabstand. Die Steuerung weiß wo die Achse momentan sein soll(te), die Differenz zu der mit dem Glasmaßstab gemessenen Position darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten, sonst Alarm und Stop. Eine absolute Positionsmessung (der Achse zum Maschinenullpunkt) ist dazu nicht erforderlich. Es mag - und wird - aber verschiedene und auch zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen geben. Je nach Maschine, Hersteller und Baujahr. > Die C-Achsen (Indexierung der Dreh- und Frässpindeln) verwenden > Drehencoder, die über einen Zahnriemen mitlaufen. Der wird benötigt zum Gewindeschneiden und / oder für den Einsatz von angetriebenen Werkzeugen. (z.B. eine Bohrmaschine statt dem Drehstahl) Für Letzteres ist natürlich ein Indexsignal erforderlich um den Drehwinkel erfassen zu können. Uwe
Persönlich würde ich Dir auch eher eine ggfs alte kleine CNC Fräse für einen Umbau auf eine neue Steuerung nahelegen. Grundsätzlich gab es sowas aber auch original mit Schrittmotoren und Kugelumlaufspindeln ohne weiteres elektronisches Messsystem. Wurde aber schnell von der technischen Entwicklung überholt. Habe hier eine alte Deckel FP3L die mit einer E1003 Steuerung ausgerüstet war - 70ger Jahre ohne Rechner, 60 Eurkarten voll Logik... Die hab ich auf Linuxcnc umgebaut - mit dem Clou die auch komplett manuell bedienen zu können.. Die originalen Schrittmotoren sind so 20cm lang und 12cm im Durchmesser. 100v 8a soweit ich mich erinnere...
> Das geht üblicherweise über den Schleppabstand. [..]
Ich weiß nur wenn die Steuerung eingeschaltet und nicht im
Not-Aus-Zustand ist braucht man nur eine Kugelumlaufspindel zu verdrehen
wenn der Zahnriemen runter ist. Oder wenn man die Bremse des Servomotors
löst und dran dreht (der Motor selbst wird nicht blockiert, die
Reglerfreigabe wird erst beim Schließen der Tür eingeschaltet). Dann
gibt's großen Protest mit den Hilfsschützen und man darf die
Fehlermeldung löschen.
Das Ding hat mich schon so oft genervt weil es gefühlt schlauer ist als
nötig. Aber wenn man nur das Programm von einer falschen Zeile
wiederaufnimmt, ist das Ding dumm genug, einen stillstehenden
Hartmetallbohrer mit dem Fräskopf im Eilgang in eine gehärtete Welle
reinzudrücken. Habe zum Glück nicht ich geschafft, sondern der Chef
persönlich (Werkzeugwechsel wurde ausgelassen). Bis auf neu ausrichten
der Hauptspindel ist der Maschine auch nichts passiert. Dem Bohrer
ging's nicht ganz so gut, den hat es in mehrere Teile zerknallt, der
erste Zentimeter davon steckt heute noch in der Welle fest und geht da
auch nie wieder raus.
Ben B. schrieb: >> Das geht üblicherweise über den Schleppabstand. [..] > Aber wenn man nur das Programm von einer falschen Zeile > wiederaufnimmt, ist das Ding dumm genug, einen stillstehenden > Hartmetallbohrer mit dem Fräskopf im Eilgang in eine gehärtete Welle > reinzudrücken. Wer CNC Erfahrung hat, kennt diese "Zwischenfälle" zu genüge. Bei der Einarbeitung wurde mir verschwiegen das der Revolverplatz für den Vollbohrer hinten mit einer Platte verschlossen werden muss um das Kühlmittel durch den Bohrer nach Vorne zu bekommen. Bumm Peng 190,-- Euro für den Nagelneuen Bohrer in die Schrottkiste einsortiert. Als unbeteiligter habe ich schon ein "Ausstellungsstück" gesehen wo ein 70mm Vollbohrer mit dem 200mm Quadratischen Vollmaterial eine untrennbare Verbindung eingegangen ist
MaWin O. schrieb: > Rainer D. schrieb: >> In dem Moment, in dem der Fräser den ersten Zahn ins Werkstück drückt, >> werden die erforderlichen Kräfte ungleich höher. > Vermutlich hast du noch nie eine konventionelle Fräse bedient. Wenn ein MaWin das sagt, dann muss es wohl stimmen. Allerdings vermute ich eher das Du noch nie was von Gleichlauf- und Gegenlauffräsen gehört hast, und somit vom Fräsen keinen Schimmer hast.
Ben B. schrieb: >> Das geht üblicherweise über den Schleppabstand. [..] > Ich weiß nur wenn die Steuerung eingeschaltet und nicht im > Not-Aus-Zustand ist braucht man nur eine Kugelumlaufspindel zu verdrehen > wenn der Zahnriemen runter ist. Da die mit den Glasmaßstab gemessene, Achsposition nun nicht mehr der mit der von der Steuerung befohlenen Position übereinstimmt bekommt die Steuerung verständlicherweise Panik. Sei hat die Maschine aus ihrer Sicht nicht mehr unter Kontrolle. Steuerung und Maschine müssen nach dem Einschalten einmalig synchron gesetzt werden. Meine Maho nimmt die Postion wo die Achsen beim Einschalten stehen, überschreibt beim Nullsetzen z.b. am Werkstück Die Weiler Drehe möchte die beiden Achsen in die Endschalter gefahren haben und bezieht dann das Koordinatensystem (G53) auf den Maschinennullpunkt. (Flansch hinter dem Futter) Ob modernere Maschinen mit absoluten Messsystemen ausgestattet werden ist mir nicht bekannt. > Das Ding hat mich schon so oft genervt weil es gefühlt schlauer ist als > nötig. Sicherheit für Bediener, Maschine und (möglichst) Werkstück hat natürlich Vorrang. Nervig sind nichtssagende, falsche oder fehlende Fehler- oder Statusmeldungen. Umgang mit CNC-Maschinen schärft den Blick in Sachen eigener Programmierung von Steuerungen in Bezug auf die Bedienung ungemein. > Aber wenn man nur das Programm von einer falschen Zeile > wiederaufnimmt, [...] (Werkzeugwechsel wurde ausgelassen) Was soll die Steuerung auch tun wenn sie falsche, aber aus ihrer Sicht plausible, Informationen hat, in diesem Fall bezüglich der Länge des eingelegten Werkzeuges. Es bräuchte weitere Sensorik (z.B. Kamera) die dann wieder anfällig für Fehlalarme ist... Bei Programmierung und Einrichtung von CNC-Werkzeugmaschinen sollte man schon ausgeschlafen sein. Ich schreibe ungerne darüber, aber hier liegt auch noch ein ruinierter Messerkopf ganz unten im Schrank :-( Uwe
Rainer D. schrieb: > Allerdings vermute ich eher das Du noch nie was von Gleichlauf- und > Gegenlauffräsen gehört hast, und somit vom Fräsen keinen Schimmer hast. Vielleicht solltest du scharfe Werkzeuge verwenden.
Die von mir angesprochene Maschine möchte beim Hochlauf einmal referenziert werden und fährt dabei mit allen Achsen einen Referenzpunkt an. Wie das genau funktioniert habe ich noch nicht erforscht, da die Maschine dabei eine viel höhere Genauigkeit erreicht, als meiner Meinung nach mit einem reinen Mikrotaster möglich wäre. Wahrscheinlich ist der Mikrotaster nur ein Index und es gibt einen zweiten Referenzpunkt auf den Linealen, das weiß ich leider nicht. > Was soll die Steuerung auch tun wenn sie falsche, aber aus ihrer > Sicht plausible, Informationen hat, in diesem Fall bezüglich der > Länge des eingelegten Werkzeuges. Es bräuchte weitere Sensorik > (z.B. Kamera) die dann wieder anfällig für Fehlalarme ist... Genau das ist für mich der Haken, den ich an diesem Knall nie verstanden habe - denn die Maschine wusste korrekt welches Werkzeug im Fräskopf war und wie lang dieses ist, trotzdem hat sie versucht, ein viel kürzeres Werkzeug anzusetzen. Also irgendwie wurden die Werkzeugdaten übernommen (das kürzere Werkzeug wäre das korrekte gewesen), aber das Werkzeug selbst wurde nicht entsprechend gewechselt. Man kann dem Ding jederzeit sagen hey du, räum das Werkzeug im Fräskopf wieder weg, dann weiß es von selbst den Platz im Werkzeugmagazin. An dieser Stelle wird auch viel geprüft, also wenn da plötzlich aus irgend einem Grund ein Werkzeug wäre - wobei das ohne mitlaufende Steuerung schon dumm und schwierig wäre, man müsste es bei abgeschalteter Maschine mutwillig ins Magazin einlegen - bekommt man eine Fehlermeldung und der Wechsler knallt nicht dagegen. Da ist alles voll mit Sensoren.
MaWin O. schrieb: > Rainer D. schrieb: >> Allerdings vermute ich eher das Du noch nie was von Gleichlauf- und >> Gegenlauffräsen gehört hast, und somit vom Fräsen keinen Schimmer hast. > > Vielleicht solltest du scharfe Werkzeuge verwenden. MaWin kann bei Gleichlauffräsen nicht mitreden weil er keine geeignete Maschine hat. Ist aber nicht wirklich das Thema. Natürlich muß man die erforderliche Vorschubkraft berücksichtigen. Hier sind die Rechenwege beschrieben: https://monami.hs-mittweida.de/files/7336/Diplomarbeit.pdf Daß die Vorschubkräfte nennenswert sind weiß jeder der mal einen Bohrer größer 10mm mit der elektrischen Handleier in ein Stück handelsüblichen Baustahl hineingeprügelt hat. Für das Bohren rechnet Gühring die Kräfte mit aus: https://navigator.guehring.de/rechner/index.php?lng=de Und ja, Bohren will man auf einer Fräse auch. Uwe
Uwe B. schrieb: > Daß die Vorschubkräfte nennenswert sind weiß jeder der mal einen Bohrer > größer 10mm mit der elektrischen Handleier in ein Stück handelsüblichen > Baustahl hineingeprügelt hat. Niemand mit Verstand tut das. > MaWin kann bei Gleichlauffräsen nicht mitreden weil er keine geeignete > Maschine hat. Das weiß der Uwe B. natürlich.
Ben B. schrieb: > Also irgendwie wurden die Werkzeugdaten übernommen > (das kürzere Werkzeug wäre das korrekte gewesen), aber das Werkzeug > selbst wurde nicht entsprechend gewechselt. Der komplette Werkzeugwechsel braucht zwei Befehle, einmal wird der Platz im Magazin mitgeteilt aus dem das Werkzeug geholt werden soll, z.B. "T13" dann gibt es den Aufruf der Werkzeugkorrektur z.B. "D24". Wenn diese beiden Kommandos in getrennten Zeilen standen und genau dort das Programm angehalten wurde... Wir werden die Ursache des Crashs aber vermutlich nicht mehr finden. Uwe
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