Vollständige Version anzeigen : CNC Fräse: Schritt-/Servomotor
Gerhard Grasser
10.10.2010, 20:07
Hallo zusammen,
ich habe mich in letzter Zeit mal etwas mit diesem Thema beschäftigt.
Was mich interessiert sind Praxiserfahrungen bzgl. Schrittmotor und Servomotor. Welche Genauigkeiten sind mit den Schrittmotoren möglich? Welche Verfahrgeschwindigkeiten machen solche Maschinen? Wie ist die Wiederholgenauigkeit?
Die Maschine ist für den Formenbau gedacht, also soll schon 3D fräsen können. Das „normale“ Plattenfräsen ist nicht das primärziel, das kann ja „jeder“.
Habt Ihr da ein paar Infos für mich?
Gruß
Gerhard
Hi Gerhard,
also ich habe mir vor ein paar Jahren eine CNC-Fräse aufgebaut. Die ist zwar nicht so zum "Plattenfräsen" geeignet, da sie nur 240mmx140mm XY Verfahrwege hat, aber ich kann auch schöne 3D Teile Fräsen.
Ich habe unteranderem schon eine Tiefziehform für eine Helihaube gefräst.
Kannst ja mal auf meine Internetseite schauen. Da ist der Aufbau meiner Fräse dargestellt
http://www.ronny-heigenhauser.de
oder dich bei http://www.cncecke.de/forum (http://www.cncecke.de/forum/) anmelden.
Gruß Ronny
Gero Adrian
14.10.2010, 10:49
Moin
Schrittmotoren sind definitivfür unsere Belange vollkommen ausreichend. Bei Servomotoren und deren Endstufen sind gleich einmal deutlich höhere Investitionen notwendig
Dann schon lieber in saubere Spindeln und Lagerungen investieren als in Servomotoren.
spacebaron
15.10.2010, 08:30
hallole,
einfach mal schauen, normalerweise werden schrittmotoren mit 1/4, 1/2, voll, oder mikroschritt angeboten. bei halbschritt z.b. stehen dann, je nach anbieter 200schritte zur verfügung. d.h. der schrittmotor macht 200 schritte pro umdrehung.
jetzt kommt die achsspindel mit ins spiel. wenn diese eine steigung von z.b. 4mm hat, hast du eine genauigkeit von 0,02mm pro schritt.
grüssle
Gerhard Grasser
19.10.2010, 09:44
Hallo zusammen,
wie ich die Genauigkeit ausrechne bzw. das sich die Genauigkeit über "Schritte pro Umdrehung" / Spindelsteigung errechnet ist klar. So kann ich dann auch die max. Vorschubgeschwindigkeit errechnen.
Wie verhält es sich bezüglich Schrittverlust? Ist das ein Problem bzw. ein Thema welches man berücksichtigen sollte? Wenn ich z.B. eine Form fräsen möchte und das "Ding" dann 5.000 mal hin und her fährt, dann soll das schon flott gehen und ohne vorgenannte Schrittverluste. Sonst geht mir ja die Genauigkeit über den Jordan.
Wie sind da eure Erfahrungen?
Gruß
Gerhard
Hallo Gehrhard,
genau in den Schrittverlusten liegt das Problem bzw eher in der Verfahrgeschwindigkeit. Wenn du möglichst schnell verfahren möchtest muss logischerweise bei Richtungsänderungen abgebremst werden. Je nachdem wie deine Maschine nun ausgelegt ist also wie viel masse die sich bewegenden Teile haben kann es passieren, dass das aprupte Abbremsen über das Haltemoment des Motors geht. Nun tritt dann der Schrittverlust ein. Du kannst das nur umgehen, indem du der Steuerung vorgibst Beschleunigung und Abbremsen recht sanft vorzunehmen oder immer wieder zwischendrin einen Referenzpunkt anfährst, der automatisch dann abnullt.
Bei Servoantrieben sind im Motor Encoder eingebaut, die permanent messen und deine Steuerung so lange den Motor laufen lässt bis der geforderte Wert erreicht ist.
Die Form zu fräsen wird so oder so lange dauern, da du je nach Oberflächenqualität erst grob schruppen und dann schlichten must und das Schlichten dauert nunmal.
Es ist eher noch zu berücksichtigen, was für eine Spindel du verbauen willst denn je mehr power die Spindel hat umso mehr kannst du zustellen und Fräser größeren Druchmessers nehmen. Das beschleunigt die Sache deutlich...
Grüße
Boris
Hi Gerhard,
zum Form fräsen wie du vielleicht auch shcon auf meiner Webseite gelesen hat sind Schrittmotoren nichts!
Wenn du Ahnung von Elektronik hast, dann bau dir eine Servossteuerung selber. UHU heißt das Teil und arbeitet bei mit super!!! Den Preis den du dann für die Steuerung zahlst ist auch noch fürs Hobby sehr gut zu vertreten und wenn du Formen fräsen willst, wird da sicher auch mal der eine oder andere Euro fürs fräsen rausspringen ;)
Ach ja, nur mal so, für eine 3D Form 200mm mal 100mm kann man schon gut 6-8 Stunden Fräszeit rechnen! Also mit schnell ist da eh nichts.
Gruß Ronny
Gerhard Grasser
19.10.2010, 19:17
Hi zusammen,
also dass das Formenfäsen dauert ist mir völlig klar, ich komme ja selbst aus der spanabhebenden Fertigung. Das verschiedene "Zyklen" nötig sind um die Form letzlich zu haben ist auch klar. Die Laufzeit ist nicht das Problem.
Das war Boris schreibt denkt sich mit meinen Vermutungen.
Das "Problem" ist aktuell die Steuerung. Irgendwelche "Dinger" für einen Schrittmotor mag ich nicht, ich tendiere eher zu einer Servosteuerung, allerdings schreckten mich bis jetzt die Kosten ab.
Ronny, kannst Du mir was zu dem "UHU" sagen? Hast evtl. einen Link mit weiterführenden informationen?
Gruß
Gerhard
Hallo
Hier gibts den UHU fertig aufgebaut: http://benezan-electronics.de/
Ich denke da lohnt sich ein Eigenbau mit möglicherweise anfallenden Problemen nicht mehr.
Übrigens, sofern die Schrittmotoren richtig dimensioniert sind gibt es auch keine Schrittverluste!
Hallo Gerhard,
wenn du in der Lage bist eine Elektronik selber zusammen zu löten, dürfte die von Ronny erwähnte Servosteuerung "UHU" interessant sein.
Einen guten Überblick und Angebot an Bauteilen findest du unter
http://www.jm-styling.de/UHU.htm
Wenn du nicht selber bauen möchtest, dann die Adresse vom Penguin anwählen.
PS: meine Empfehlung für "Lanzeitfräsungen" sind ganz klar Servosteuerungen.
Hallo Gerhard,
also wie "Penguin" schon sagt wenn du dich um nicht viel sorgen willst dann
http://benezan-electronics.de/
Der ist echt okay und hilft auch gerne weiter. Guter Service.
Sonst ist die Seite von Jörg
http://www.jm-styling.de/UHU.htm
echt gut für den Eigenbau der UHU-Steuerung
Mehr Infos auf http://www.cncecke.de/forum/forumdisplay.php?f=262 Da musst du dich aber vorher im Forum anmelden.
Und hier noch zwei kleine Videos von 3D-Fräsen mit der UHU auf meiner CNC
b6ORJLcRV-U
7SnzLJo8muo
http://www.rc-heli.de/board/attachment.php?attachmentid=88788&stc=1&d=1287521466
Gruß Ronny
Gero Adrian
20.10.2010, 12:24
Moin
Hi Gerhard,
zum Form fräsen wie du vielleicht auch shcon auf meiner Webseite gelesen hat sind Schrittmotoren nichts!
Wenn du Ahnung von Elektronik hast, dann bau dir eine Servossteuerung selber. UHU heißt das Teil und arbeitet bei mit super!!! Den Preis den du dann für die Steuerung zahlst ist auch noch fürs Hobby sehr gut zu vertreten und wenn du Formen fräsen willst, wird da sicher auch mal der eine oder andere Euro fürs fräsen rausspringen ;)
Ach ja, nur mal so, für eine 3D Form 200mm mal 100mm kann man schon gut 6-8 Stunden Fräszeit rechnen! Also mit schnell ist da eh nichts.
Gruß Ronny
seltsam, das Franz Weißgerber mit seiner Eigenbaufräse mit Schrittmotoren Weltmeistermodelle bauen konnte
Gerhard Grasser
20.10.2010, 16:31
Hi,
gut, bei Servomotoren hat man vmtl. den Vorteil das die Auslegung nicht so "sauber" gemacht werden muss, da der Servomotor über den Encoder bzw. die Feedbackeinheit eine bessere Rückmeldung gibt. Der Schrittmotor bekommt ja nur gesagt 100 Schritte fahren, ob der die dann auch wirklich macht ist fraglich.
@Ronny:
Das Fräsen auf deiner Maschine schaut schon schick aus, ist mir aber viel zu langsam. Ich möchte für die Leerwege ca. 6.000 mm/Min an Vorschubgeschwindigkeit haben. Der Vorschub im Teil bei der Zerspanung ist ja von mehreren Faktoren abhängig.
Wenn ich mit den Offset beim Schlichten ansehe, dann liegt der irgendwo zwischen 0,20mm - 0,40mm, kann das sein?
Mit welchem CAM hast das Programm erstellt? (ggf. per PN)
Gruß
Gerhard
"6.000 mm/Min an Vorschubgeschwindigkeit"
:-D wir sprechen aber schon noch über Hobbymaschinen?! oder???
Ansonsten mal um die 100K Euro auf den Tisch legen :-)
Nicht bös gemeint aber die Anforderung deckt sich meiner Meinung nach nicht mit Elektronik und Preisen für den "Hobbybereich"
Gruß
Boris
milleflieger
20.10.2010, 18:03
Hallo,
ich hab ne eigenbaufräse, mit ostermann schrittmotorenkarte, preiswerten Schrittmotoren und PCNC dazu.
Klar ist es nicht die Welt, aber ich habe schon ein paar Seitenteile gefräst. Dauert zwar, ist auch für eine Serienproduktion nicht geeignet. aber mann kann sich selbst behelfen.
übrigens hab ich mit einer Conrad SMC Karte angefangen. die geht auch gut. nur da die Motoren etwas schwach auf der Brust waren ging das nur noch langsamer.
für den normalen Hobbybereich reicht sogar sowas einfaches, die Frage ist, was will man? Falls nur mal ein CNC Teil erstellt werden soll, rechnet sich niemals solch eine Fräse.... 1000€ sind da fix zusammen...
Hapern tut es mir eher an der Richtigen CAM Software, für 2,5D ist BOCNC einfach und klasse, aber was verwendet Ihr für das 3D fräsen? Deskproto und anschließend GCode?
Gruß
Hi,
@Gerhard
also leider sind auf den Videos keine Leerfahrten drauf. Meine Fräse macht aber bis 4500mm/min noch alles mit, aber 6000mm/min wie du es willst ist sehr schwer und auch mit Schrittmotoren auf keinen Fall mehr zu machen.
Es gibt einfach noch keine Schrittmotorenkarten die die Motoren so schnell mit so viel Tacktfrequenz treiben können! Wenn das geht, dann nur noch mit Vollschritten und das ist alles andere als genau!
Was meinst du mit "Offset"?
Ich habe mit 0,1mm Zeilenabstand gearbeitet (das ist für eine Fron schon Sehr viel)
und mit einen Schlichtaufmaß von 2mm.
Zum Schluss kann ich dir nur einen Tip geben, lies dich mindestens 5-6 Monate gut in
http://www.cncecke.de/forum ein bevor du anfängst eine Fräse zu bauen. In diesem Forum find wirklich so viele
Super Läute und so viel Wissen. Fang einfach mal an nur zu lesen, CNC ist ein Hobby wie
Helifliegen, das geht nicht von jetzt auf gleich, aber es macht fast so viel Spaß wies Fliegen ;)
@milleflieger
ja wie du schon sagst "die Frage ist, was will man?"
Meine Fräse darf sich auch Fräse nennen, sie ist aus Gußeisen und es können in Alu auch Lagerpassungen mit +-0,01mm gefräst werden.
Das kann man mit einem Käsebohrer-CNC vergleichen mit dem man mal ein Seitenteil ausschneiden kann. Die wenigsten Läute können überhaupt auf 0,05mm genau messen, denn hier muss man schon auf die Raumtemperatur und der gleichen achten.
UNd wie du schon sagst 1000€ sind beim CNC-Bau gleich mal weg ;-)
Ach ja und als Cam habe ich von Filou das DeskProto 5.0
Super Software und der Preis ist noch okay.
Gruß Ronny
Gerhard Grasser
20.10.2010, 20:49
"6.000 mm/Min an Vorschubgeschwindigkeit"
Wo ist das Problem? CNC-Zentren fahren mit 50-60 Meter/Minute...
Die Vorschubgeschwingigkeit steht und fällt mit den Spindeln und Antrieben. Daher ja meine Fragen bzgl. Schritt-/Servomotoren. Klar, mit 100 Euro geht das nicht.
Ich bin ja auf Erfahrungssuche, daher habe ich ja das Thema gestartet.
@Ronny:
Ich werde mich mal umsehen, mal sehen was ich an Informationen bekomme.
Gruß
Gerhard
cubalibreee
22.10.2010, 19:59
:hallihall:Wo ist das Problem? CNC-Zentren fahren mit 50-60 Meter/Minute...
Das ist dann kein CNC fräsen mehr das sind dann HSC Fräsmaschinen! :lol:
HSC = High Speed Cuttung. Und ich bin HSC fräser in Verbindung mit CAD/CAM in einem Formenbau in der Automobilindustrie. :lol:
Hier mein Baby: Fmax 30.000mm/min Smax 42.000U/min.
http://www.roeders.de/next/hsc-fraesen/programm/images/RFM_600_2.jpg
Die meisten HSC und auch neue CNC Maschinen haben Fmax von 30m/min. Die extrem hohen F bis 90m/min werden durch eine höhere Steigung der Kugelumlaufspindel erreicht. Ein Monteur hat mir mal erklärt das dies alles nur dem Wettbewerb dient da die Zahlen beim Verkauf schön aussehen brauchen tut jemand einen Eilgang von 90m/sek sicher nicht. Und die Belastung auf die Maschine ist natürlich auch demendsprechen hoch.
Wenn ich brav bin bekomm ich von meinem Chef vielleicht 2011 eine 5Achs Simultan HSC Fräsmaschine...;D Freu... das wäre dann die Königsklasse im Fräsbereich...
Aber find ich cool was ihr in euren Hobbywerkstätten alles an Equipment habt! Klasse!
Wow, ne 42000er Spindel? Das würd ich zu gern mal live erleben. Ich arbeite an ner DMU 80 monoblock. Leider mit 10000er Powerspindel, dafür 5-Achs Simultan. Man kann wohl nicht alles haben *seufz*
cubalibreee
22.10.2010, 20:46
Als ich auf der Maschine angefangen habe und die 42.000 genutzt habe habe ich Nachts im Bett die Spindel gehört. Ist fast so ein geiles Geräusch wie wenn ein Heli hoch dreht.
Aber nach dem selbst die zweite Spindel bei uns die 6000 Betriebsstunden Marke one Crash nicht erreicht hat (Keramiklagerschaden) habe ich mich dazu entschlossen Smax nur noch bis 30.000 U/min zu nutzen! Ist wie beim Auto der rote Drehzahlbereicht.
Mein Chef liebäugelt mit einer 5 Achs-Simulatan HSC. Er meint wieder eine Röders mir würde aber glaub ich die DMG Ultrasonic besser gefallen.:lol: Mal sehen und vorführen lassen wenn es so weit ist...
DMG 50 und 100 haben wir auch aber nix Simultan da war der andere Chef zu geizig! Die 100er hat nicht mal ein Hand-Bedienpanel geschweige denn Absaugung...:lol2:
Gott bin ich froh das ich auf diesem nackigen Hobel nicht arbeiten muss:lol2:
PS: bei meiner Spindel hast den Nachteil da is nix mit Schruppen! Ich fahr nur noch bis Fräser D8mm. Und bei Smin 3000mm kannst bohren Gewinde etc vergessen! Ist rein nur zum 3D und hart fräsen. Und Graphit-/Kupferelektroden.
Am meisten Spaß macht aber Alu mit 12000er Vorschübe...:dance:
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