Vraagjes over CNC machine

Hallo CNC mensen,

Afgelopen week heb ik met behulp van wat tekeningen op internet mijn eigen CNC freesmachine ontworpen. Ik ben nu klaar om het materiaal te gaan bestellen, maar ik zit nog met een aantal vraagjes, hopelijk kunnen jullie me hierbij helpen.

Wat is nu exact het verschil tussen een servo-motor en een stappenmotor? Mijn CNC machine is 1,2m x 1m. Ik gebruik voor de X-as 30mm dik oppevlak geharde assen, en voor de Y-as 20mm dik. Als ik nu deze machine wil gaan aansturen voor het frezen van hardhout, welke motoren kan ik dan het beste aanschaffen, servo-motoren of stappenmotoren? En hoe krachtig moeten deze worden? Moeten de motoren met een riemoverbrenging gemonteerd worden of kunnen deze ook rechtstreeks op de as gezet worden?

Een ander probleem waar ik tegenaan ben gelopen is het volgende:

Ik zou graag zowel grof als precies willen frezen, maar ik zou niet weten welke spoed of diameter trapeziumdraad ik zou moeten nemen, en waar dit van afhankelijk is. Mischien van de dikte van de geleide assen?

En de laatste vraag :

Als ik het geheel in elkaar heb gezet, hoe moet ik dan de aandrijving calibreren?

Hopelijk kunnen jullie me wat verder helpen. Alvast bedankt.

Groet,
Martijn

Spoed van je assen hangt af van hóe fijn je wilt fresen.

Als je een 1:1 overbrenging met je stappenmotoren maakt, dan heb je een resolutie van spoed / aantalstappen

Dus bijv. spoed is 3 mm en 200 stappen per omwenteling van je motor: resolutie = 0,015mm

Je kan denkik beter de andere kant op rekenen, dus de3 maxiale snelheid van je motoren bepalen (mét kracht erop), aan de hand daarvan een vertraging uitrekenen dat je de beweegsnelheid hebt die je wilt hebben, als het goed is is je stapafstand dan erg klein.

Stappenmotoren zijn voor de hobbyist beter te betalen dan servo`s, en volgens mij zijn servo`s ook niet goed supported in de goedkope software. Vraag daarover GJ_ of kijk in het CNC printboormschine topic

Op 16 januari 2006 18:32:55 schreef elmowww:
Dus bijv. spoed is 3 mm en 200 stappen per omwenteling van je motor: resolutie = 0,015mm

ik heb 3mm per omw (=400 stappen)
De meest serieuze afwijking ontstaat bij omkering tussen trapeziumdraad en moer. Misschien tot wel 15 stappen. Afhankelijk van hoe 'stroef' het mag lopen en dus de sterkte van de motor. Vertraging van de motor met een riem lijkt mij dan ook niet erg interessant voor het verbeteren van de resolutie. Alleen voor verbeteren van het moment. Als de motor direct op de as komt, moet dat via een flexibel koppelstuk.

Op deze site is een lange discussie bezig waar vele voorbeelden vermeld zijn. Verdiep je daar maar eens in voordat je tot aanschaf van motoren over gaat.

Bedankt alvast, hiermee kan ik al een stuk vooruit.
Als ik kijk naar 1 omwenteling t.o.v. het aantal stappen dan zijn de resoluties die te halen zijn toch welheel erg klein. Persoonlijk ben ik al tevreden als ik met de machine +/- 0,1 mm zou halen, en dat was eigenlijk ook wel mijn streven, maar er zit dus meer in zo te horen. (De machineconstructie daargelaten dan)

Nogmaals bedankt alvast.

Groetjes,
Martijn

Op 16 januari 2006 19:03:43 schreef ikkedus:
De meest serieuze afwijking ontstaat bij omkering tussen trapeziumdraad en moer. Misschien tot wel 15 stappen.

Trapeziumdraad vertoont meestal wel een kleine speling.
Let er echter op dat op de schoef zelf een afwijking kan zitten in lengtemaat, meestal aangegeven in tienden per 30cm.
Voor wat info:
http://www.gallon.be/n_040000.htm (algemeen)
http://www.gallon.be/n_041300.htm

Indien dat speling toch een probleem moest vormen kan je overschakelen naar ballscrews. Deze hebben moeren met inwendig stalen kogeltjes, ze rollen veel efficienter en kunnen met overmaatse kogeltjes spelingvrij uitgevoerd worden.
Ballscrews zijn kostbaar, betaalbaar prijzig tot verschrikkelijkduur afhankelijk van de nauwkeurigheid.
Ze zijn te verkrijgen met een nauwkeurigheid tot 3µm per 30cm, dat is 3duizendste mm!
Maar er zijn er ook gewone voor gewone toepassingen.

Er zijn 2 typen, gerolde kwaliteit en zeer nauwkeurige geslepen kwaliteit.
Als je graag info wil lezen : http://www.linearmotion.skf.com/en/0/cat-cat121-Ball___Roller_screws.h…
of algemeen http://www.linearmotion.skf.com/

Op 20 januari 2006 23:07:20 schreef big bang:
Trapeziumdraad vertoont meestal wel een kleine speling.

Ik bedoelde meer doordat je de 2 moeren niet te strak tegen elkaar kunt drukken. Als je ze tegen elkaar vastdraait, ben je de meeste speling kwijt, maar dan draait hij heel zwaar.

Maar dat zijn interessante links. Ik heb helaas geen idee wat dat kost

Op 21 januari 2006 13:41:17 schreef ikkedus:
[...]
Ik bedoelde meer doordat je de 2 moeren niet te strak tegen elkaar kunt drukken. Als je ze tegen elkaar vastdraait, ben je de meeste speling kwijt, maar dan draait hij heel zwaar.

Maar dat zijn interessante links. Ik heb helaas geen idee wat dat kost

Met 2 moeren, ik begrijp volledig wat je bedoeld, en wordt inderdaad ook toegepast. De ene moer wordt t.o.v. de andere afgesteld op minimale aanvaardbare speling (en inderdaad stroefheid) en dan geborgd.
Heb ook ooit eens een systeem gezien met een veer tussen de moeren. De veersterkte kan je dan zelf kiezen en voor de rest is het zelfregelend.

Prijzen, de trapeziumdraad gerold is de goedkoopste.
Daarna trapezium gefreesd, daana komt de ballscrew gerolde kwaliteit en als duurste de ballscrew geslepen (precision ground in 't Engels).
Concrete prijzen kan ik ook niet geven, misschien eens bellen naar het nummer van Gallon in vorige post.

Als je een echt goed artikel wil lezen over ballscrews:
Ballscrewbasics op CNC zone

Deze zit in de forum:
Linear motion een van de véle forums op CNCzone

Voor de fanaten: CNC zone forums Daar ben je weken mee zoet.

- - big bang - -

Nog een mooi voorbeeldfilmpje:
Ballscrewrecirculation

- - big bang - -

ik heb ook een machientje gebouwt, nc-machine.nl, een blauw apparaat

ik zou voor stappenmotoren gaan, die zijn een stukje cheaper dan servo's, en pak 12NM, dit is een goeie motor, die kun je bij stappenmotor.nl bestellen, de goedkoopste en kwaliteit is het echt!!

12nm kun je zowel voor kogelomloop als voor tandriemoverbrenging gebruiken, ik adviseer bij tandriemoverbrenging een 1:5 vertraging, dit is echt megasterk, hou je met 2 man niet tegen.

oja, kalibreren doe je in de software, maak je hier geen zorgen over, gebruik wel eindschakelaars, hiermee kun je de machine keer op keer referenen als nulpunt.
Ik gebruik 1 optische sensor per as, die zet je op het loopgedeelte.

Op 29 januari 2006 15:04:43 schreef robocob:
ik heb ook een machientje gebouwt, nc-machine.nl, een blauw apparaat

ik zou voor stappenmotoren gaan, die zijn een stukje cheaper dan servo's, en pak 12NM, dit is een goeie motor, die kun je bij stappenmotor.nl bestellen, de goedkoopste en kwaliteit is het echt!!

12nm kun je zowel voor kogelomloop als voor tandriemoverbrenging gebruiken, ik adviseer bij tandriemoverbrenging een 1:5 vertraging, dit is echt megasterk, hou je met 2 man niet tegen.

12Nm met overbrengingsverhouding van 1/5, daar kan je auto's mee verder trekken. Ben even op die website gaan kijken, je hebt dan ook wel meteen de sterkste 1 fase stepper genomen die daar te krijgen is.

En steppers zijn 'overall' goedkoper dan servo's, maar servo's hebben dan ook andere voordelen. Power én precisie.
Als je handig bent met electronics kan je servo's wel een stuk goedkoper maken door te vertrekken van een gewone DC-motor met een flink koppel en een besturing te maken op basis van vb. een LM628 (of broer LM629) en as encoder, met daarachter respectievelijk een flinke servo-amplifier of een PWM-Hbrug driver en een MosfetHbrug.
Ben binnen afzienbare tijd ook zoiets van plan.

- - big bang - -

Afgelopen week heb ik met behulp van wat tekeningen op internet mijn eigen CNC freesmachine ontworpen.

hoe doe je dat? waar doe je dat?

Groeten.