Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Spiel planeengetriebe vs Riemenantrieb


von Max M. (maxi123456)


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Hallo,

hat eine Keilriemen Übersetzung weniger Spiel, als ein Planetengetriebe? 
Ich nutze eine Nema23 mit 1:20 Getriebe, um damit einen bis zu 60cm 
großen Holzzylinder zu drehen und zu fräsen. Bei diesem Durchmesser 
bewirken die 15 arcmin aber schon einen goßen Fehler.

von Gerhard O. (gerhard_)


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Max M. schrieb:
> Hallo,
>
> hat eine Keilriemen Übersetzung weniger Spiel, als ein Planetengetriebe?
> Ich nutze eine Nema23 mit 1:20 Getriebe, um damit einen bis zu 60cm
> großen Holzzylinder zu drehen und zu fräsen. Bei diesem Durchmesser
> bewirken die 15 arcmin aber schon einen goßen Fehler.

Getriebespiel kann man oft sw-technisch kompensieren.

Such mal nach dem Begriff, "backlash compensation" (BC). Bei jeder 
Richtungsumkehr zählt die Sw das Spiel dazu. Oft reicht das aus. Sonst 
muß man anders und meist sehr viel teurer vorgehen.

Viel CNC SW hat BC schon eingebaut. Galls Deine SW das kann, hat sich 
das Problem für Dich wahrscheinlich erledigt.

https://www.mdpi.com/2075-1702/11/2/193

https://www.practicalmachinist.com/forum/threads/application-of-backlash-compensation.327113/

: Bearbeitet durch User
von Ulf P. (bastler2004)


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Max M. schrieb:
> arcmin

Hä bitte?

von Helmut -. (dc3yc)


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Ulf P. schrieb:
> Max M. schrieb:
>> arcmin
>
> Hä bitte?

Bogenminute!

von Max M. (maxi123456)


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Gerhard O. schrieb:
> Such mal nach dem Begriff, "backlash compensation" (BC). Bei jeder
> Richtungsumkehr zählt die Sw das Spiel dazu. Oft reicht das aus. Sonst
> muß man anders und meist sehr viel teurer vorgehen

Ich glaube nicht, dass freecad das kann, damit habe ich bisher meinen 
GCode generiert. Welches kostenlose Programm kann das denn?

von Gerhard O. (gerhard_)


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Max M. schrieb:
> Gerhard O. schrieb:
>> Such mal nach dem Begriff, "backlash compensation" (BC). Bei jeder
>> Richtungsumkehr zählt die Sw das Spiel dazu. Oft reicht das aus. Sonst
>> muß man anders und meist sehr viel teurer vorgehen
>
> Ich glaube nicht, dass freecad das kann, damit habe ich bisher meinen
> GCode generiert. Welches kostenlose Programm kann das denn?

Ich kenne zwar freecad nicht, bin aber der Meinung, daß die BC ein 
Bestandteil und  Funktion der CNC Motorsteuerungs SW ist. Deine freecad 
erzeugt ja nur die G-Codes um Deine Mechanik sinngemäss zu bewegen.

Z.B. hat MACHn SW dafür Einstellungen um das möglich vorhandene 
Mechanikspiel auszugleichen. Falls die SW das kann, bewegst Du die 
Spindle vor und zurück mit gerade genug Schritten, bis sich nichts mehr 
bewegt. Die besagte Nummer von Schritten wird dann in der SW permanent 
gespeichert und verbessert die absolute Genauigkeit bzw. Spiel der 
Mechanik. Also rate ich Dir, Deine Steuer SW nach solchen Einstellungen 
zu durchsuchen.

Allerdings ist Backlash bei Fräsmaschinen wirklich störend, wenn man 
z.B. fräst, weil sich dann das Fräswerkzeug verbeissen kann und in 
manchen Fällen zu Schäden führt. Bei Fräsmaschinen muß Werkzeug und 
Halterung stabil die Position halten. Spiel führt oft zu unliebsamen 
Effekten.

Kannst ja später berichten.


Gerhard

: Bearbeitet durch User
von Thilo G. (thilo_g)


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Max M. schrieb:
> hat eine Keilriemen Übersetzung weniger Spiel, als ein Planetengetriebe?

Ein Keilriemengetriebe hat kein Spiel, dafür aber Schlupf. Dieser ist 
lastabhängig und damit relativ unbestimmt, besonders bei häufigem 
Richtungswechsel - im Endeffekt also für deine Anwendung deutlich 
schlimmer als Spiel, welches sich (in Grenzen) kompensieren lässt, wie 
schon geschrieben wurde.

Falls das Problem bei dir unerwartete Größenordnungen annimmt, würde ich 
auch mögliche Schrittverluste des Steppers mit in Betracht ziehen. Ggf. 
mal die Sollposition nach einer Anzahl Verfahrbefehle mit anschließender 
Rückkehr zum Ausgangspunkt mit Messuhr oder Endmaßen prüfen. Wenn dort 
schon ohne Werkstückbearbeitung Abweichungen auftreten, ist 
möglicherweise die Beschleunigung der Achse zu hoch gewählt oder du hast 
ein Softwareproblem in der Achssteuerung.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Max M. schrieb:
> hat eine Keilriemen Übersetzung weniger Spiel, als ein Planetengetriebe?

Ja.

Planetengetriebe mit federgespannten Zahnrädern sind vollkommen 
unüblich.

Relevant wäre ein Zahnriemen, kein Spiel, keinen Schlupf, aber der 
Riemen wird unter Belastung etwas gummiartig wirken.

von Herbert Z. (herbertz)


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Zahnriemen ist immer die bessere Wahl. Man muss aber die Riemenbreite 
gut an das anpassen was er übertragen soll. Zu schmal ist nix aber zu 
breit belastet den Motor unnütz mit der Walkarbeit.
Bemerke ich auch an meiner Kreissäge. Solange der Riemen kalt ist, ist 
auch die Stromaufnahme gut höher. Ist der Riemen auf Temperatur wird er 
weicher und der Strom geht zurück. Ich hätte besser eine schmaleren 
verbaut. Kann ich aber noch tauschen.

: Bearbeitet durch User
von Nils B. (hbquax)


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Zahnriemen ist was anderes als Keilriemen

von Rainer D. (rainer4x4)


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Spielfreie Getrieb sind doch nun wirklich nix neues mehr:
https://kem.industrie.de/getriebe/100ig-spielfrei/
https://www.graessner.at/robotergetriebe/TWINSPIN-Das-spielfreie-Robotergetriebe.323b0.php

Einfach mal "spielfreie getriebe" bei G eingeben.

von Walter T. (nicolas)


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Max M. schrieb:
> Ich nutze eine Nema23 mit 1:20 Getriebe

Hast Du wirklich Umkehrspiel, oder ist das einfach mangelnde Steifigkeit 
des Getriebes?

von Michael B. (laberkopp)


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Rainer D. schrieb:
> Spielfreie Getrieb sind doch nun wirklich nix neues mehr:

Der übliche Stuss mit den federverspannten 2 Zahnrädern.

Funktioniert so lange das Drehmoment unter der Federspannung liegt, aber 
man will die Federspannung auch nicht zu hoch machen weil das 
Verschleiss und Verluste bewirkt.

von Max M. (maxi123456)


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von Walter T. (nicolas)


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Maximal zulässiges Drehmoment: 30Nm

Das sieht mir für einen Werkstückdurchmesser von 60 cm eher nach einem 
komplett unterdimensionierten Antrieb aus. Es sei denn, es geht um 
Leichtzerspanung mit 2,0-mm-Fräser und zum Drehen ist noch ein zweiter 
Antrieb vorhanden.

Dein Spiel von 1/4 Grad ist ein Problem - aber nicht Dein einziges.

von Max M. (maxi123456)


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Walter T. schrieb:
> Das sieht mir für einen Werkstückdurchmesser von 60 cm eher nach einem
> komplett unterdimensionierten Antrieb aus. Es sei denn, es geht um
> Leichtzerspanung mit 2,0-mm-Fräser und zum Drehen ist noch ein zweiter
> Antrieb vorhanden.

60cm ist der absolute Maximalwert, es können auch 30cm sein. Zusätzlich 
fräse ich tatsächlich meist nur 1x1mm weg.

von Walter T. (nicolas)


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Max M. schrieb:
> Zusätzlich
> fräse ich tatsächlich meist nur 1x1mm weg.

Und dann bricht Dir bei Gewichtsverlagerungen der Fräser ab. Verstehe.

Rundachsen sind nicht einfach auszulegen.

Der Standardweg im Hobbykeller ist üblicherweise, einen handbetriebenen 
Rundtisch umzubauen. Dann hat man eine Untersetzung von 1:90 und der 
Antrieb ist selbsthemmend. Nur halt langsam.

von Max M. (maxi123456)



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Walter T. schrieb:
> Und dann bricht Dir bei Gewichtsverlagerungen der Fräser ab. Verstehe.

Wovon redest du? Ist noch nie passiert. Ich drehe eine runde Form mit 
wenigen cm Vorschub und fräse maximal 1mm tief ...

Es ist keine Drehbank.

: Bearbeitet durch User
von Walter T. (nicolas)


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Eröffnungsbeitrag:

Max M. schrieb:
> um damit einen bis zu 60cm
> großen Holzzylinder zu drehen und zu fräsen

Na, dann haben wir endlich mal ein Bild.

(Du hattest nicht zufällig mal im Zerspanungsforum etwas von "Trommeln 
aus dem Vollen fräsen" geschrieben?)

Ich würde das wahrscheinlich mit einem einstufigen Zahnriemenantrieb mit 
großem Übersetzungsverhältnis lösen. HTD5 mit 9 oder 15 mm Breite. Von 
der Festigkeit reichen 9 mm locker, aber Du kannst die Dämpfung des 
breiteren Riemens brauchen.

(Dein 1:20-Getriebe kannst Du dann als evtl. Vorgelege nutzen. Das 
Umkehrspiel verrringert sich dann mit dem Übersetzungsverhältnis.)

: Bearbeitet durch User
von Rainer D. (rainer4x4)


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Michael B. schrieb:
> Der übliche Stuss mit den federverspannten 2 Zahnrädern.
>
> Funktioniert so lange das Drehmoment unter der Federspannung liegt, aber
> man will die Federspannung auch nicht zu hoch machen weil das
> Verschleiss und Verluste bewirkt.

Sowas kann man berechnen. Aber offensichtlich bist Du mal wieder nicht 
in der Lage das zu überblicken.
In der Robotik ist sowas längst geübte Praxis. Hohe Lasten lassen sich 
nahezu spielfrei positionieren. In der CNC-Technik werden solche 
Getriebe  eingesetzt. Nix neues.

von Michael B. (laberkopp)


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Rainer D. schrieb:
> In der CNC-Technik werden solche Getriebe  eingesetzt. Nix neues.

Ja, Sainsmart CNC Gravierfräser, das billigste vom billigen. Etwas 
seitlicher Druck durch Schnittkräfte und die Federkraft wird überwunden 
und das Ding kriegt Geschlacker über 1mm.

Wenn du wenigstens wüsstest was die Kompromisse dieser verschränkten 
Zahnräder sind (uups, hatte ich ja genannt, na ja, wer erwartet schon 
dass du verstehst), dann hättest du wenigstens nicht nur einen 
diffamierenden rant absetzen können, sondern vielleicht was aussagen.

von Rainer D. (rainer4x4)


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Michael B. schrieb:
> Wenn du wenigstens wüsstest was die Kompromisse
X Möglichkeiten führen zum Ziel, es gibt immer viele unterschiedliche 
Wege zur Lösung eines Problems. In meinem Post oben hatte ich darauf 
hingewiesen:
Rainer D. schrieb:
> Einfach mal "spielfreie getriebe" bei G eingeben.
Aber lesen kannst Du wohl auch nicht.

> Ja, Sainsmart CNC Gravierfräser, das billigste vom billigen.
Anscheindend hast Du ausser Spielkram noch nix in der Hand gehabt. Du 
weisst offensichtlich nicht über was Du lamentierst.

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