Kleine CNC machine bouwen (tips?)

Dankje voor de reactie.
Ik ben zelf ook al met microcontroller (pic) bezig om de handmatige bediening mogelijk te maken. Ik zal eens kijken naar het stuur IC dat je noemde.
Maar overigens denk ik dat ik voorlopig weinig aan microstepping zal hebben want dan zou ik de cnc nauwkeriger dan 1/10 mm moeten maken en ik ben bang dat ik hem niet zo stijf ga krijgen.

Douwe

Duur geintje, die LMD18245 kost ~18 euro bij Farnell, terwijl een L298 (max 2A continue, 2.5A bij 80% duty cycle) maar ~5 euro kost, en een L6203, die 5A continue mag hebben, maar ~8 euro.

Er zit wel wat meer logica in, zoals de stroomregeling en zo, die je anders extern zult moeten aanbieden.

Je hebt er (net als bij de L6203) 2 van nodig voor een bipolaire stappenmotor; de L298 is een dubbele H-brug, waardoor je er maar 1 nodig hebt voor een bipolaire motor.

In alle gevallen heb je een externe stapdecoder nodig.

Microstepping is niet zozeer om de resolutie te verhogen, maar het zorgt voor een veel rustigere loop bij lage snelheden.

En wat zijn de voordelen van die `rustigere loop'?
Dat hij minder schokkerig beweegt, frees breek minder snel ofzo?

Motoren lopen mooier. Het is iets nauwkeuriger. Het freesje krijgt het minder zwaar te verduren doordat het minder schokkerig loopt. Daardoor is het freesresultaat beter. Mijn advies is (zoals Sparky ook schrijft) om met een speciaal IC aan de gang te gaan. De handbediening kun je via de software en toetsenbord realiseren of een pulstreingenerator parallel aan de PC.

Gr.

Erik

Door microstepping wordt de besturing meer "smooth". Positioneren is dan bij kleine snelheden meer glijdend dan eerder schokkerig. Microstepping kan op die manier vervelende motorresonanties verhelpen.

En het is ook beter tegen de mechanische stress die de machine anders heeft, alsook de frees.

- - big bang - -

Hallo van Willigen.

Heb ook een freesbank omgebouwd, heb er een stukje over geschreven het is te downloaden bij HCC PCGG PE onder electronica downloads.

Het zelfde stukje staat in de robobits van HCC robotica.

Ik heb de freesbank gekocht en omgebouwd naar cnc.

Zal je een mailtje stuuren met de informatie.

Groeten Lambiek.

@ lambiek, Dankje voor het artikel!

Als ik nu de huidige blokgolf vervorm naar een sinus, heb ik dan de `smooth' beweging die microstepping biedt?
(want dat houdt microstepping toch in?)
Ik denk niet dat ik een nauwkeuriger machine nodig heb dan 1/10 mm, dus de mogelijkheid van halve stapjes (of kleiner) laat ik achterwege.

Ja, in principe ga je bij micro-stepping sinusvormige stroomregeling toepassen, maar je kunt de blokgolf niet zomaar omvormen naar een sinus, omdat de frequentie niet constant is. Je weet dus, in principe, nooit wanneer wanneer de puls voor de volgende stap zal komen, dus je kunt er ook niet naartoe werken.

Oke, en als je er een microcontroller tussen hangt, zorg je er eigenlijk voor dat hij pas de stappenmotor stuurt als je de volgende puls(en) hebt gehad?

Ja microstepping is eigenlijk niet anders dan het maken van een digitale sinus, maar als je de machine soepel wilt laten lopen heb je eigenlijk wel microstepping nodig.

Er zijn hele leuke regelaars te koop voor niet te veel geld, dat raad ik je toch wel aan, en goede spindels (het liefste kogelomloop) zeker als je er printen mee wil frezen.

Kijk ook eens bij Majosoft, (de site van Martin de Roode die zal je bij de HCC wel gezien hebben) daar staat een heleboel leuke informatie op

Je hebt ook goede software nodig dat is zelf bijna niet te maken alles moet omgezet worden naar G-Code.

In het stukje dat ik je gemaild heb staan ook wat links.

Groeten Lambiek.

@ lambiek: zou ik dat artikel ook toegestuurd kunnen krijgen? ik ben de laatste tijd een beetje aan het rondkijken naar een zelfbouw cnc, en zo'n frees ombouwen lijkt me wel een slimme oplossing

@danielbakker.

Ja dat is goed, zal het gelijk even sturen.

Gr Lambiek.

Als je steeds wacht tot je de volgende puls hebt gehad (dus voor de volgende hele stap van de motor), loop je altijd achter de feiten aan. Ten eerste weet je dan nog steeds niet hoeveel tijd je hebt om die stap te zetten, en ten tweede kun je in de problemen komen met de maatvoering, omdat je steeds een stap achterloopt, en de stapfrequentie van de verschillende assen niet gelijk is.

Dit wordt eenvoudig opgelost, als je de besturing meer pulsjes laat genereren; bijvoorbeeld 64 pulsen voor elke stap van de stappenmotor. De motor besturing hoeft dan alleen de stroomregeling van de spoelen aan te passen zodra er een pulsje ontvangen wordt, en elke 64ste puls de stap decoder een schop te geven.

Het enige echt lastige van dit alles, is dat de stapfrequentie behoorlijk hoog kan worden, en het dus moeilijker wordt om dit bij de houden met een microcontroller. 1000 stappen keer 64 microstappen zijn 64000 stappen per seconde, met een controller op 16MHz is dat een stap per 250 clockcycles.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op (18%)]

16 pulsen per stap is denk ik al heel wat voor een gemiddelde cnc. Dat moet nog wel haalbaar zijn toch?

Waarschijnlijk wel, maar dat is ook weer afhankelijk van de maximale stapfrequentie. Vaak wordt de microstepping op hogere snelheid uitgeschakeld, omdat het dan geen echt voordeel meer heeft, terwijl je er op hoge snelheid wel wat koppel door verliest, dacht ik.

Dat hoeft niet goede motoren kopen.

En als je zelf een driver wil maken, kijk eens bij Allegro, daar hebben ze speciale ic's voor stappen motoren.

Gr Lambiek.

BVB de Allegro A3979, 2.5AMP 35VDC.

Gr Lambiek.

Wat ik nog niet helemaal begrijp is dat het voltage van al die IC's tot zo'n 35-50VDC gaat, terwijl de stappenmotors die ik heb gezien veelal tussen de 2-10VDC zitten.
Hoe zit dat dan? - of kijk ik dan naar de verkeerde stappenmotors

http://www.cnczone.nl/viewtopic.php?f=25&t=1288

Ik zou toch maar voor een stappenmotor-ic kiezen, heb je meteen een instelbare stroombegrenzing.

Gr.

Erik

De spanning van een stappenmotor is niet interessant, je moet zorgen dat de stroom goed is. Dit kun je doen door weerstanden te gebruiken (veel verlies) of door een PWM schakeling te gebruiken.
Kijk ook nog eens hier voor stappenmotor info:
http://www.cs.uiowa.edu/~jones/step/

Op 21 augustus 2008 15:45:15 schreef Ferry:
Een CNC machien maken van MDF is heel goed mogelijk, deze is echter totaal ongeschikt om fijn freeswerk mee te doen.

Heb je al eens gedacht aan de uitzetting bij MDF als gevolg van de luchtvochtigheid??
Eigenlijk is allen gereedschapsstaal geschikt, eventueel sommige Alu legeringen, als je niet te grof gaat verspanen.

De spanning die op de motoren staat, is de spanning die je er statisch op mag zetten, dus waarbij de stroom niet te groot wordt als je er een DC spanning op zet, omdat deze beperkt wordt door de ohmse weerstand van de spoel. Als je dan snel gaat stappen, krijg je te maken met de tegen-EMK van de spoelen, en neemt de stroom snel af, en daarmee ook het koppel van de motoren. Als je met een PWM stroomregeling werkt (bij voorkeur closed-loop), kun je een veel hogere spanning gebruiken. Ik heb hier zelf motoren liggen waar 1.5V op staat, maar de besturing wordt gevoed met 24V.

Op CO zijn hier al veel meer discussies over gevoerd. Maar laat ik mijn 2cent ook maar weer eens bijdragen.
Ik heb alles klaar liggen voor een CNC machine maar alleen de electronica werkt:-) Mechanisch ben ik niet zo'n ster.
Ik heb meerdere SLA7062 bordjes en nu SLA7078 bordjes gemaakt naar volle tevredenheid.

Ik zou zeker eens kijken naar deze IC's.

P.S. mocht iemand nog interesse hebben voor een ruil een mechanisch compleet werkende CNC tegen 3 of 4 stepper drivers mail me dan maar :-)

Op 16 oktober 2008 20:29:48 schreef Tidak Ada:
[...]
Heb je al eens gedacht aan de uitzetting bij MDF als gevolg van de luchtvochtigheid??
Eigenlijk is allen gereedschapsstaal geschikt, eventueel sommige Alu legeringen, als je niet te grof gaat verspanen.

Ik heb een tijdje terug al besloten de CNC van aluminium te gaan maken. De basis van het frame ga ik maken van hard-metalen, holle, vierkante buizen.

Bedankt voor alle reacties trouwens.
Ik begrijp dus dat ik het beste Microstepping IC's kan gebruiken.

Kijk ook eens naar de MSD-32-2.5 van stappenmotor.nl.
Voor 49 Euro heb je een complete driver.
Als je IC's moet gaan kopen en een print maken kom je ook al een eind in die richting. Gegarandeerd dat je er eerst nog een paar opblaast.