Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Wie dimensioniere ich die Schrittmotoren einer Portalfräse?


von Crazy Harry (crazy_h)


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Hallo,

woher weiß ich, wie stark ein Schrittmotor für eine Eigenbau-Käsefräse 
sein muß?

Geplant:
X Kugelumlaufspindel 25x2000mm (evtl. 2x fur diese Achse)
Y Kugelumlaufspindel 25x1400mm
Z Trapezspindel 16x300mm (wegen Selbsthemmung)

Führung: unterstützte Präzisionswellen, Stahl, 25mm Durchmesser.

Aufbau aus Bosch-Profilen 40x80 oder 60x120mm. Auch die Füsse aus 
solchen Profilen.

Angestrebter Vorschub 2000mm/min. bei 2-5mm Frästiefe mit einer Kress in 
Holz oder Kunststoff.

Gruss
Harry

von Michael B. (laberkopp)


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Crazy H. schrieb:
> woher weiß ich, wie stark ein Schrittmotor für eine Eigenbau-Käsefräse
> sein muß

Die benötigte Motorleistung berechnet sich so:

 http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Motorkraft_berechnen

Auswahlbeispiele für Kugelgewindetriebe, von Motorleistung bis 
Lebensdauer:

 https://tech.thk.com/de/products/pdf/de_b15_069.pdf
 http://www.nadella.de/fileadmin/nadella/downloads/kgt/KGT_Grundlagen.pdf

von Schreiber (Gast)


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Crazy H. schrieb:
> woher weiß ich, wie stark ein Schrittmotor für eine Eigenbau-Käsefräse
> sein muß?

im Zweifelsfall besser großzügig Dimensionieren und nicht vergessen dass 
auch für den Vorschub ein gewisse Kraft benötigt wird sowie dass Massen 
beschleunigt und abgebremst werden müssen

von Tany (Gast)


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Crazy H. schrieb:
>... (wegen Selbsthemmung)

Meine Z-Achse wiegt knapp 10 kg, hängt am 25x5 KG: kein Problem.
Als Info...

von BastelIng (Gast)


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Ohh - so einProjekt schlummert bei mir auch noch.

Was ich ja zur allgemeinen Erhellung noch suche - ist ein schönes 
Buch/Diplomarbeit oder Doktorarbeit - die mal die verscheidenen 
Antriebskonzepte für eine CNC Maschine (vom Schrittmotor 
Kösefräsenkonzept bis zur Servomotor oder gar Linearmotorvariante - von 
Zahnriemen bis zu Zahnstangen) miteinander vergleicht und mit 
realistischen Zahlenbeispielen untermauert. Wer da was weiß - würde mich 
sehr freuen.


Für eine meiner Untaten habe ich den Onlinerechner der Firma Festo 
genutzt.
"Raumportale nennt sich da so eine Käsefräse". Da kann man die Massen, 
Schwerpunkte und deren Achsen und gewünschte 
Geschwindigkeiten/Beschleunigungen bzzw. eine Referenzstrecke mit Zeit 
eingeben. Ausgegeben werden dann die verfügbaren Motoren bzw. 
Komponenten bis hin zum CAD-Modell.

Hatte dafür gebrauchte Führungen rangekauft - das wurde dann sogar 
nochmal nachgerechnet und ein entsprechendes Getriebe vom Service für 
die Z-Achse empfohlen, die ich im Jochbetrieb nutzen wollte.

viel Erfolgt  - Maik

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Weck/Brecher: "Werkzeugmaschinen", Band 3. Käsefräsen wirst du da aber 
nicht finden. ;)

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Cerberus (Gast)


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Mit zunehmendem Verschleiß der Spanwerkzeuge und das passiert
gewöhnlich schleichend, wird jede Berechnung zum Ratespiel, wenn
man Sicherheitsfaktoren nicht großzügig ausschöpft. Da werden
Erfahrungswerte sinnvoller für die Praxis.

von Crazy Harry (crazy_h)


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Danke für die bisherigen Antworten aus denen ich jetzt entnehme: 
ausprobieren und dadurch vielleicht zu viele Motoren kaufen.

Gruss
Harry

von Possetitjel (Gast)


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Crazy H. schrieb:

> Danke für die bisherigen Antworten aus denen ich
> jetzt entnehme: ausprobieren und dadurch vielleicht
> zu viele Motoren kaufen.

Das ist jetzt nicht Dein Ernst?!

Du baust eine Portalfräse und hast (trotz Michaels richtigem
Hinweis) keine Vorstellung davon, dass man Motoren nach der
benötigten Motorleistung dimensioniert?

von Michael B. (laberkopp)


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Possetitjel schrieb:
> Du baust eine Portalfräse und hast (trotz Michaels richtigem
> Hinweis) keine Vorstellung davon, dass man Motoren nach der
> benötigten Motorleistung dimensioniert?

Viele Leute haben eine Mathematik-Phbbie und weigen sich, selbst die 
Grundrechenarten durchzuziehen, und probieren lieber aus, jammern dann 
aber daß es ihnen zu teuer wird.

Die erwarten, daß andere Leute die Arbeit für sie machen. Typische 
Selbstüberschätzung "ich König, du mein Sklave". Und so geht es dann 
weiter durch's Leben, fordernd aber nichts leistend.

von Possetitjel (Gast)


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Michael B. schrieb:

> Possetitjel schrieb:
>> Du baust eine Portalfräse und hast (trotz Michaels richtigem
>> Hinweis) keine Vorstellung davon, dass man Motoren nach der
>> benötigten Motorleistung dimensioniert?
>
> Viele Leute haben eine Mathematik-Phbbie und weigen sich,
> selbst die Grundrechenarten durchzuziehen, und probieren
> lieber aus, jammern dann aber daß es ihnen zu teuer wird.

Aber warum sucht sich so jemand ausgerechnet ein technisches
Hobby?

Jemand mit unbeherrschbarer Panik vor "Handystrahlung" sollte
vielleicht auch nicht gerade Amateurfunk als Hobby wählen...

von Crazy Harry (crazy_h)


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Also wie eine einfache Rechnung hat das nicht ausgesehen. Ich habe nicht 
studiert und habe aber auch kein Problem damit, einen 
überdimensionierten Motor zu kaufen. Kostet halt 50-100€/Motor mehr, ist 
aber egal. Ich hätte mich gefreut, wenn ein erfahrener Fräsenbauer 
gesagt hätte "Bei der Größe würde ich Motoren mit 5Nm nehmen". Das ist 
nicht die erste Maschine, die ich baue, aber die erste in der Größe. Ich 
war bisher der Meinung, daß Foren auch dazu dienen können 
mathematikfreie Erfahrungen auszutauschen.

Gruss
Harry

von Tany (Gast)


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Crazy H. schrieb:
>...wenn ein erfahrener Fräsenbauer

Hier habe ich ein erfahrener Fräserbauer für dich:
http://mixware.de/
auf der Seite kannst du noch paar Infos holen.
Die Berechnung ist komplizierter als du denkst.
Aus meiner Erfahrung reicht ein 3Nm Stepper aus.

von Possetitjel (Gast)


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Crazy H. schrieb:

> Also wie eine einfache Rechnung hat das nicht ausgesehen.

Hmm, doch. Ich würde das schon als einfache Rechnungen
bezeichnen.

> Ich habe nicht studiert

Das macht nichts; man kommt mit Schulwissen in Physik und
Mathe aus.

Schon mit gesundem Menschenverstand kann man das Gesamtproblem
in Teilprobleme zerlegen; es ist offensichtlich, dass der
Motor die Leistung liefern muss für
- die Reibung,
- das Überwinden der Massenträgheit und
- das Überwinden der Zerspanungskräfte.

Die Sachen kann man getrennt mit Schulwissen berechnen;
hinterher macht man eine Fehlerbetrachtung und rundet
großzügig auf.

> Ich hätte mich gefreut, wenn ein erfahrener Fräsenbauer
> gesagt hätte "Bei der Größe würde ich Motoren mit 5Nm
> nehmen".

Naja, dann hätte ich erwartet, dass Du nach konkreten
Erfahrungswerten fragst.

Deine Frage "Wie dimensioniere ich..." habe ich als Frage
nach der allgemeinen, ingenieurmäßigen Auslegungsvorschrift
verstanden.
Daher dann mein Unverständnis: Wieso fragt der Kerl nach
einer Sache, wenn er die Antwort nicht hören will?

> Ich war bisher der Meinung, daß Foren auch dazu dienen können
> mathematikfreie Erfahrungen auszutauschen.

Selbstverständlich.

Manchmal hilft es dabei, nach der Sache zu fragen, die man
wirklich wissen will... :)

von Werner H. (pic16)


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Crazy H. schrieb:
> Geplant:
> X Kugelumlaufspindel 25x2000mm (evtl. 2x fur diese Achse)
> Y Kugelumlaufspindel 25x1400mm
> Z Trapezspindel 16x300mm (wegen Selbsthemmung)

Das sollten Nema34 mit zb. 4A, 5Nm locker schaffen.

von Crazy Harry (crazy_h)


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Werner H. schrieb:
> Crazy H. schrieb:
> Geplant:
> X Kugelumlaufspindel 25x2000mm (evtl. 2x fur diese Achse)
> Y Kugelumlaufspindel 25x1400mm
> Z Trapezspindel 16x300mm (wegen Selbsthemmung)
>
> Das sollten Nema34 mit zb. 4A, 5Nm locker schaffen.

Vielen Dank :-)

von Walter S. (avatar)


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Crazy H. schrieb:
> Z Trapezspindel 16x300mm (wegen Selbsthemmung)

der Schrittmotor reicht bei mir völlig aus als Selbsthemmung der z-Achse 
(auch ohne Strom)

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