Ich möchte eine CNC-Maschine bauen, der Motor der Achse kann theoretisch 0.01mm Schritte fahren, auf Grund des Gesamten Aufbaus, sagen wir die "maximal mögliche Präzision" meiner Maschine wird 0.100mm sein, was für mich ausreicht. Da der Motorenencoder ja keine Position speichern kann, muss man also bei Inbetriebnahme einen 0-Punkt anfahren. Nun frage ich mich wie man das am besten löst, über Endschalter erreicht man ja kaum 0.1mm. Kennt jemand eine Technologie die dies zu vernünftigen Preisen kann? Zb. eine Lichtschranke mit Strahldurchmesser <0.1mm?
Normalerweise nullt man am Werkstück, mit einem Kantentaster, denn das
Werkstück muss man ja auch erst mal aufspannen und dabei trifft man kaum
den zehntel Millimeter und die exakte Achsenparallelität.
Wenn man dann Unlinearitäten bekämpfen will, beispielsweise
Steigungstoleranzen der Spindeln über die Länge, kann man einen
Linearmassstab an der Achse anbringen, z.B. ein Glasmassstab, und die
Schritte des Schrittmotors mit der tatsächlichen Position
korrekturrechnen ("doch nicht 1000 Schritte/cm sondern 1006 hier, 1002
dort und 997 hinten"). Da hilft also ein genaues Nullen auch nicht.
Bleiben die Endtaster, die verhindern wollen, daß du gegen den Anschlag
fährst. Die müssen nicht auf 1/100mm genau sein. Hilft auch nicht, wenn
der Fräser beim Verfahren in die Spannpratzen läuft.
Wen z.B. eine Platine bohren will, fährst manuell den eingespannten
Bohrer an das erste passende Loch (das z.B. bei 25,4/12.8 sein soll),
nullt dort, verfährt bis -25.4/-12.8 und nullt nochmal. Ist er nicht
sicher, daß die Platine achsparallel liegt, nimmt er ein zweites Loch in
der gegenüberliegenden Ecke und lässt die Steuersoftware
korrekturrechnen.
Johnny S. schrieb: > Ich möchte eine CNC-Maschine bauen, der Motor der Achse kann theoretisch > 0.01mm Schritte fahren, auf Grund des Gesamten Aufbaus, sagen wir die > "maximal mögliche Präzision" meiner Maschine wird 0.100mm sein, was für > mich ausreicht. Sag doch bitte ein bisschen mehr zu Deiner Vorstellung, was die Maschine "können" soll. Bitte auch zu den angedachten Verfahrwegen der drei Achsen. Wenn ich Dir raten darf, würde ich nicht so ohne weiteres die 0,01 mm-Auflösung der Antriebsmotoren preisgeben. Einmal, weil Du Dich hinterher höchstwahrscheinlich darüber ärgern wirst, das getan zu haben, und zum Anderen, weil es nicht einmal bei Trapezspindeln ein Problem ist, 0,01 mm Auflösungsgenauigkeit "halten" zu können. Bei Kugelrollspindeln ist das eh kein Thema. ;) Bzgl. Linear-Führungen müssen das ja nicht unbedingt welche von Schneeberger (schweineteuer aber auch äußerst präzise) sein. Du findest z.B. auch unter star-Linearführungen o.ä. eine reichhaltige Auswahl an Basis-Komponenten, die sich im Prinzip beliebig zusammenstellen lassen. Noch ein Rat: Gib das meiste Geld für die Haupt-Arbeitsspindel aus. Denn wenn die nicht genau ist, wirst Du wenig Freude an Deiner gebauten CNC haben. Welche Möglichkeiten hast Du, x-beliebige Teile für Deinen CNC-Bau anfertigen zu können? MaWin schrieb: > Normalerweise nullt man am Werkstück, mit einem Kantentaster, denn das > Werkstück muss man ja auch erst mal aufspannen und dabei trifft man kaum > den zehntel Millimeter und die exakte Achsenparallelität. Das Aufspannen beinhaltet die exakte Ausrichtung des Werkstückes, was zunächst auch (nicht unbedingt) mit der Nullung etwas zu tun hat. Woran man sich bei der Nullung orientiert, hängt vom jeweiligen Fall ab.
Ich kenne das so, daß die Maschinen bei der Referenzierung sehr langsam Nockentaster anfahren. Genauer gehts dann über optische Messlineale weiter. Von den Nockentastern gibts drei Stück für die verfahrbaren Achsen, die beiden Endtaster und den Referenzpunkt. Das ist dann der Startwert der Maschine, der Steuerrechner weiß dann, wo sich alle Achsen befinden. Den Nullpunkt für die Z-Achse (Drehen) schiebt man sich so hin, daß ein Werkzeug minimal am Werkstück kratzt (plane Fläche vorausgesetzt). Die Nullpunkte der X-Achse oder C (Drehwinkel) sind idR durch die Mechanik vorgegeben. Kugelumlaufspindeln sollte man bei sowas schon nehmen, sonst hat man schnell Probleme mit dem Spiel oder der Belastung der Lager. Die Hauptspindel und das Futter muß vor allem gerade sein und darf sich auch unter der Schnittbelastung nicht verschieben. Gleiches gilt für den Grundrahmen der Maschine und die Linearführungen. Ansonsten dreht die Maschine nicht zylindrisch oder es gibt Schwingungen, die das Werkzeug brechen können und eine schlechte Oberfläche am Werkstück verursachen.
magic s. schrieb: > Die Hauptspindel und das Futter muß vor allem gerade sein und darf sich > auch unter der Schnittbelastung nicht verschieben. Gleiches gilt für den > Grundrahmen der Maschine und die Linearführungen. Ansonsten dreht die > Maschine nicht zylindrisch oder es gibt Schwingungen, die das Werkzeug > brechen können und eine schlechte Oberfläche am Werkstück verursachen. Ja - das ist völlig richtig. Und gerade bei "Eigenbauten" wird (aus Unkenntnis) meist unterschätzt, daß die Masse einer Maschine eine ganz entscheidende Rolle dafür spielt, welche Oberflächengüten mit der Maschine (nur) erreicht werden können.
L. H. schrieb: > Und gerade bei "Eigenbauten" wird (aus Unkenntnis) meist unterschätzt, > daß die Masse einer Maschine eine ganz entscheidende Rolle dafür spielt, > welche Oberflächengüten mit der Maschine (nur) erreicht werden können. Er hat ja bei seiner "CNC Maschine" nicht mal gesagt, um was es sich handelt. Kann ja ein Folienschneider sein, ein Styroporschneider, oder ein Leiterplattengravierer, er muss ja vielleicht keinen 1.2379 Werkzeugstahl aus dem vollen fräsen mit Babypopooberfläche zur Verwendung als Spritzgussform.
Gute Oberflächen aus dem Vollen fräsen macht man sowieso nicht. Das sind zwei Arbeitsschritte. Zuerst wird mit einem Schruppfräser und hoher Geschwindigkeit das Material mit kleinem Aufmaß ausgeräumt, danach kommt ein Schlichtfräser mit auf die Oberflächenqualität angepassten Schnittwerten und bearbeitet auf Endmaß. BTW. Die Endtaster schützen nicht davor, daß man mit dem Werkzeug ins Futter fährt, da das Futter meistens im Grund-Arbeitsbereich liegt. Zum Schutz davor kann man einen Arbeitsbereich über "Software-Endschalter" definieren, den die Maschine dann nicht verlässt. Die Hardware-Endtaster schützen nur die Maschine, indem bei Auslösung der Antrieb stillgesetzt wird, damit er nicht z.B. mit dem Eilgang gegen die mechanischen Anschläge der Achsen fährt. Das wird sonst eine recht teure Reparatur.
MaWin schrieb: > Er hat ja bei seiner "CNC Maschine" nicht mal gesagt, um was es sich > handelt. Vor allen drehte sich die Frage um den exakten ud wiederholbaren Nullpunkt über die Endschalter. Und das hat MaWin doch gut erklärt warum das unnötig ist.
@ Johnny SGT Wenn der Motorencoder wirklich kein Indexsignal hat (extra Kanal), kannst Du einen Index dranbauen. Eine Blechscheibe mit einem Schlitz von 1-3 mm und eine Gabellichtschranke mit einem schmalen Schlitz vor dem Empfänger (haben die oft; wenn nicht, einen Blechspalt davorkleben). Die Lichtschranke schaltet genau auf der Scheiben-Blechkante, die Schlitzbreite ist egal. Der Motor muß natürlich immer mit der gleichen Drehrichtung anfahren, evtl. ist ein Suchzyklus nötig. Die Scheibe direkt auf den Motor, vor einem Untersetzungsgetriebe, sonst verschenkt man Präzision. Ist sehr gut reproduzierbar, hat sich in vielen Gitterspektrometern bewährt. Gruß - Werner
Vergiss was MaWin gesagt hat, die Maschine muss jedesmal exakt auf Null. Die meisten Geber haben einen Indexkanal. Beim Referenzieren fährt man zunächst einen Schalter, Ini, Lichtschranke usw. an. Die Achse wird auf eine definierte (niedrige) Geschwindigkeit gebremst. Die nächste Indexflanke ist der Nullpunkt. Kein Indexsignal Schalter anfahren Achse stoppen Rückwärts bis der Schalter wieder 0 gibt-> 0 Position oder Schalter anfahren Achse langsam weiter Langsam weiter bis der Schalter wieder 0 gibt -> 0 Position Nachteil der 2. Methode - wenn Du schon über dem Referenzschalter bist fährst Du in den Notendschalter
>Nun frage ich mich wie man das am besten löst, über Endschalter erreicht >man ja kaum 0.1mm. Testen. Ich erreiche hier mit billigen Microschaltern +- 1 Schritt bei 1/8 und 8mm Steigung. Also +-0,005mm....
Tim schrieb: > Testen. Ich erreiche hier mit billigen Microschaltern +- 1 Schritt bei > 1/8 und 8mm Steigung. Also +-0,005mm.... was für ne Utopie... heinz schrieb: > Vergiss was MaWin gesagt hat, die Maschine muss jedesmal exakt auf Null. Bei hochgenauer Maschine ist ein Muss, reicht im Hobby Bereich aber der induktive Näherungsschalter mit der Wiederholungsgenauigkeit von paar hundertste.
Werner H. schrieb: > @ Johnny SGT > > Wenn der Motorencoder wirklich kein Indexsignal hat (extra Kanal), > kannst Du einen Index dranbauen. Eine Blechscheibe mit einem Schlitz von > 1-3 mm und eine Gabellichtschranke mit einem schmalen Schlitz vor dem > Empfänger (haben die oft; wenn nicht, einen Blechspalt davorkleben). Die > Lichtschranke schaltet genau auf der Scheiben-Blechkante, die > Schlitzbreite ist egal. Der Motor muß natürlich immer mit der gleichen > Drehrichtung anfahren, evtl. ist ein Suchzyklus nötig. Die Scheibe > direkt auf den Motor, vor einem Untersetzungsgetriebe, sonst verschenkt > man Präzision. > Ist sehr gut reproduzierbar, hat sich in vielen Gitterspektrometern > bewährt. > > Gruß - Werner Leider handelt es sich um einen fertigen Motor, so einen schwarzen Quader wie man sie von Industrierobottern kennt, da ist eine Buchse mit Pins dran, mitr reinbasteln ist da nicht. Allgemein: Die Maschine soll einmal Holz,Kunststoff und im schlimmsten Fall Aluminium bearbeiten, kein Stahl. Wenns gut funktioniert währe da noch die Option einen "Wechselkopf" dranzubauen, das man fräsen und lasern(gravieren) kann
Für die Genauigkeit sind leider zahlreiche Faktoren zu berücksichtigen. ZB die Längenausdehnung der Kugelumlaufspindel bei Temperaturänderung, Schleppfehler, Längenänderung des Zahnriemens (Servo) , Axialspiel der Spindel usw. 0,1mm bei einer Spindellänge von 500mm wäre schon ein gewagtes Spiel ohne Linearmassstab oder Winkelschrittgeber Du brauchst mindestens 4 Endschalter pro Achse. Je 2 Software- und 2 Hardwareendschalter. Die Softwareendschalter (reicht Induktiv) sind nur für den µC, damit der weiß, hier ist „ENDE.“ (weit vor dem Notendschalter) Die Notendschalter sind nur für den Fehlerfall, falls der µC oder deine Software mal Bockmist baut. Da reichen Mechanische Schalter, der sollte aber auch einen sicheren Abstand zum wirklichen “ENDANSCHLAG“ haben (Lagerbock) Wichtig ist, dass die Endschalter vor Verschmutzung geschützt sind. Zur Sicherung Pomringe zwischen Lagerbock und Kugelumlaufmutter legen, damit das im Notfall nicht so laut knallt :-) Den Verfahrweg kannst Du dann mit dem Encoder messen (zählen). Wenn denn einer dran ist. Besser wäre Linearmassstab an der Führung. Das eigentliche “NULLEN“ machst Du ja am Werkstück, das hat mit den Endschaltern nichts zu tun. Es sie denn, Du baust eine NC-Schleifmaschine, wo der Magnettisch immer exakt Null sein muss. (in Abhängigkeit von Abrichter und Scheibenradius) MfG Thomas
Oder die billiglösung 1 Endschalter und je ein Nocken am Achsende Software Endschalter per Software Freifahren gibt es dann nur mit der Hand und einer Kurbel
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