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Ergebnis 1 bis 6 von 6

Thema: Eigenbau einer CNC-Frsmaschine, Gre ca. DIN A3

  1. #1

    Eigenbau einer CNC-Frsmaschine, Gre ca. DIN A3

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    Hallo zusammen, ich heie Christian, bin 35, und komme aus Sdbayern, der Name verrt es schon

    Ich habe jetzt schon einige Jahre (Jahrzehnte) Erfahrung im Elektronikbereich, habe abgeschlossene Ausbildungen als Elektriker und Fachinformatiker, bin ziemlich fit in der Mikrocontroller-Programmierung (in C) und hab mir auch schon die ein- oder andere Platine selbst erstellt, derzeit so an die 40-50 Stck. Schrittmotor-Grundwissen ist auch schon vorhanden. Damit ihr mal wisst, was da so an Erfahrungswerten vorhanden ist.

    Nun habe ich vor, mir hauptschlich zum Platinenbohren und -frsen eine CNC-Maschine zu bauen. Es sollten damit Werkstcke bis zu einer Gre von DIN A3 bearbeitet werden knnen.

    Und jetzt: Fragen ber Fragen

    1. Wie mssen die Schrittmotoren dimensioniert sein, damit spter im Betrieb mal keine Schritte bersprungen werden? Gibt es eine Art Faustregel, oder gar einen Rechenweg, mit dem ich bestimmen kann, wieviel Phasenstrom und welches Haltemoment ich brauche? Ich habe leider keine Ahnung, wieviel die Frsmaschine mal wiegen wird, aber ich denke es wird sich so im Bereich von 20, 30 vielleicht 40 kg einpendeln. Liege ich da richtig?

    2. Welche Linearfhrungen und Spindeln nimmt man da am besten? Da ich ein "Genauigkeitsfetischist" bin, habe ich von Anfang an schonmal einen Antrieb direkt ber einen Zahnriemen ausgeschlossen, lieber ist mir eine Gewindespindel, die von einem Schrittmotor angetrieben wird. Hab aber auch schon gelesen, dass sowas zu Lasten der Geschwindigkeit geht, und ein Direktantrieb mit Zahnriehmen an den Achsen (wie beim Tintenstrahldrucker) wohl schneller, aber auch etwas ungenauer ist...?

    3. Ich habe vor, alles was nur mglich ist, selbst zu bauen. Das heit, auch die Platinen fr die Schrittmotorsteuerungen. Wird mir da der L298-Chip eventuell zu klein? Der "kann" ja nur Phasenstrme bis 2 A. Kann ich den IC durch einen eigens gebauten H-Brckentreiber (mit MOSFETs) ersetzen? Den Phasenstrom kann ich ja dann immer noch mit zwei 0,5-Ohm-Widerstnden messen, und an den L297 weiterreichen. So mein Gedankengang. Ich finde leider nicht mal im Datenblatt vom L297, wieviel Phasenstrom der managen kann.

    4. Noch eine Frage zur Software, hab da schon was von "MACH3" gehrt. Hat die Software eine Rampenerzeugung fr die Schrittmotoren? Welche Impulse kommen von der Software an meiner Frsmaschine an? Je ein Impuls pro Schritt? Oder nur die Richtung, und Anzahl der Pulse in Digitaler Form?

    Das wr erst mal alles, was mir im Moment einfllt

    Viele Gre, Christian

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von schorsch_76
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    398
    Zu Mach3 und linuxcnc kann ich dir sagen, dass die alles machen. Rampen, Beschleunigung, etc. Alles was dazugehrt. Du brauchst nur das passende I/O Modul konfigurieren.

    Zur Mechanik, kann ich dir weniger sagen

    Gru
    Georg

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    1.937
    Ich wrde lieber ganz auf L297/L298 verzichten. Zum kennenlernen von Schrittmotorsteuerungen siend sie ganz nett, aber fr richtige Steuerungen eigentlich Out of Date. Besser wre es, da etwas aus den Schrittmotortreibern von Toshiba zu bauen. Die knnen nicht nur max. 3,5A Phasenstrom, sondern sind auch mikroschrittfhig (bis 16tel Schritt) und haben Steuerung und Leistungsstufe in einem IC verbaut, was schonmal so einige Fehlerherde beseitigt. Kosten bei ebay so ca. 7,50€ das Stck, musst du mal suchen. Gibt auch schon fertige CNC-Boards mit den Dingern aus China, haben zwar auch ihre Eigenheiten, sind aber grundstzlich nicht verkehrt und relativ gnstig. Sind aber eben nur ber Parallelport nutzbar, steht zwar was von USB bei, damit ist aber nur Spannungsversorgung ber einen USB-Port gemeint.

    Eine Faustregel zur Dimensionierung habe ich auch schon vergeblich gesucht, wahrscheinlich muss man da eher andere nach ihren Erfahrungen fragen. Kommt ja auch stark darauf an, was fr einen Antriebsstrang man hat (bersetzung, Reibung) und was man bearbeiten will (Kunststoff? Alu? Stahl?) und wie schnell es sein soll. Da wird man wohl nicht drum herum kommen, ein weilchen suchen zu mssen. Da meine CNC auch gerade mal in den Kinderschuhen steckt, kann ich dir da jedenfalls noch nicht viel zu sagen.

  4. #4
    Neuer Benutzer fters hier
    Registriert seit
    02.11.2013
    Beitrge
    10
    schwieriges projekt

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
    Registriert seit
    22.07.2009
    Beitrge
    405
    Sollten mindestens 2A Motoren sein, welche mit Zahnriehmen die Spindeln antreiben.
    Direckt mit Wellenkupplung geht natrlich auch - Nachteil ist das Alles gut fluchten mu.
    Toschiba Schrittmotortreiber TB6560AH ist gut - besser sind die Nachfolger -

    Schau mal HIER
    Habe ich selber verbaut und bin voll zufrieden!
    Als Fhrungen habe ich diese Variante gewhlt - allerdings mit Edelstahl Winkeln statt Aluwinkel.
    Ist zum Platinen bohren vllig ausreichend.
    Als Spindeln empfiehlt sich eigentlich, aufgrund des PreisLeistungsverhltniss nur Kugelumlauf aus China.
    Es gibt noch die Variante mit nachstellbaren Kunstoffmuttern und Trapezgewindespindeln. Ist auch OK aber dann doch insgesammt nicht gnstig.
    Der Vollstndigkeit halber noch ein Link zu meiner Lieblingssteuerung - leider kostet die Lizenz etwas mehr als 60 Euro.
    Testen geht allerdings auch schon mit der Demo Version.
    Gendert von dussel07 (02.11.2013 um 20:32 Uhr)

  6. #6
    Benutzer Stammmitglied
    Registriert seit
    05.09.2013
    Beitrge
    38
    Zu 2.:

    Das die Spindel zu Lasten der Geschwindigkeit geht hast du richtig erkannt, du hast aber auch gesagt das du Genauigkeit haben willst, daher fhrt an einer Spindel nichts vorbei, ob kugelumlauf oder Trapezgewindespindel solltest du selbst entscheiden.

    Den direktantrieb ber ein Zahnriemen ist bei einer solchen Anwendung nicht empfehlenswert. Fr gewhnlich nutzt man diese Art des Antriebs wenn es auf hohe Geschwindigkeiten an kommt und auf das bewegte Teil auer der Beschleunigung keine weiteren Krfte kommen. (Zumindest im professionellen Bereich) Allgemein kann man sagen das Dynamik im Gegensatz zur Genauigkeit und Kraft steht!

    Deine Spindel musst du nicht unbedingt direkt antreiben, wenn dir Platz fehlt kann dies gut durch einen Zahnriemen gemacht werden. Die Ungenauigkeiten des Zahnriemens spielt dann durch die Spindel kaum eine Rolle und du hast weniger Probleme mit der Flucht zwischen den Komponenten. Die Kombination Zahnriemen auf Spindel ist im maschinenbau nicht unblich wenn es an Platz fehlt.

    Zum Drehmoment des Motors: mit einer Spindel hast du eine enorme bersetzung, wenn dein Motor 1Nm hat kannst du bei einer Steigung von 2mm schon ca 300kg heben, selbst bei einem gesamtwirkungsgrad von 10% kannst du mit einer Spindel dein gesamten Aufbau heben. Zum Schleifen und Frsen solltest du mit einem Dremel diese kraft nicht erreichen. (Das ist so als ob du einen Zementsack auf den Dremel drckst damit der durch das Material kommt, das hlt er warscheinlich nicht lange aus).

    Gre Podi

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