CNC Fräse - China BOB + VFD + Spindel und Mach3

[Posse]

Hallo Bernd,

Ich habe auch schon an einen Zahnriemen geacht jedoch kenne ich mit Riemen nicht wirklich aus bzw habe ich damit keinerlei Erfahrungen bezüglich ausdehnung etc.
Große Maschinen bei uns auf der Arbeit nutzen jedoch zum Positionieren auch Zahnriemen. Die Frage ist wo man diese relativ günstig bekommt bzw welche ich nutzen könnte. Der Umbau auf Riemen wäre meiner Meinung nach der einfachste.

 

[beku_]

Bei mir auf der Arbeit laufen Linearachsen auch mit Flachzahnriemen.
Die Antriebe sind von Berger und Lahr. Problem dabei ist, ebenso wie bei einer Zahnstange, die Positionier-Genauigkeit.
Unsere Antriebe haben aber pro Umdrehung eine Schrittzahl von 5000 Schritte pro Umdrehung.
Weiß jetzt nicht ob die elektronisch auf die Schrittzahl gebracht werden oder die Motoren von sich aus mechanisch diese Schrittzahl macht.
Denke aber elektronisch.
Daher sollten Deine Antriebe auch mit großer Schrittzahl laufen, wenn Du das angehst.
Endloszahnriemen bekommst Du auch bei Ebay.
Da die Zahnriemen fast alle Glasfaserverstärkt sind solle es da keine großen Längenausdehnungen geben.
In unseren Maschinen, auf der Arbeit, laufen die Achsen mit etwa 30 mm breiten Zahnriemen, die an der längsten Achse etwa 3m lang sind.
1500 mm Verfahrweg und der Zahnriemen umläuft die ganze Achse. Flankenabstand schätze ich auf etwa 5 mm.

Bin zur Zeit am Bau meiner zweiten Fräse und will 1200x600x350 mm Schienen verbauen.
Habe schon Trapezgewindespindeln gekauft.

Jetzt hatte ich schon ein paar mal die Berichte von CNC14 gelesen und der CT Hacks 1/2014 über die Sperrholzfräse. Die CT Hacks findest Du als pdf im Netz.
Auch auf Youtube gibt es ein paar Videos dazu. https://www.youtube.com/watch?v=f_24uWasbl0

Habe mir die entsprechenden Zahnriemen dieser Konstruktion bestellt und bin am Aufbauen, ob das nicht auch funktioniert.
10 Zahnriemenscheiben, 10 m Zahnriemen und 20 Kugellager zum umlenken waren etwa 30 Euro beim Chinamann.
"10M GT2 Zahnriemen 6mm Timing Belt + 10x 20 Zähne Riemenscheibe Pulley 5mm CNC"
Habe mir Adapter gedreht für die Zahnriememscheiben, da die Motorachse 8 mm hat und die Zahnriemenscheibenbohrungen nur 5 mm und sich nicht auf 8 mm aufbohren lassen.

Vielleicht wäre das ja auch was für Dich.
Viel Spaß beim Tüfteln.

 

[Posse]

Hi, GT2 wird für meine etwas zu wenig sein. Habe auf der Y Achse 35ger schienen und wägen von thk laufen. Verfahrweg ist ca 1450mm.

 

[beku_]

Zahnriemenantrieb

Zahnriemenantrieb

Moin Posse
War ja nur ein Beispiel. Endloszahnriemen in vielen Stärken findest Du z.Beispiel bei Mädler.
Huy Do hat diese Sperrholzfräse mit 1400 mm auf der Y-Achse und 900 mm auf der X-Achse.
Ich werde die Zahnriemen testen und wenn es nicht geht die Spindeln einbauen.

 

[Posse]

Ich denke ich werde auf Zahnstangen gehen da wir die im Betrieb auch oft zur positionierung nutzen. Ist relativ kostenkünstig. Problem bei der Länge ist das Schwingen einer Spindel.

Mal was anderes, benutzt Ihr Mach3? Irgendwie will das mit dem Werkzeugwechsel bzw Z-Probe nicht so wirklich laufen.
Er fährt bis auf meine Touchplate und dann wieder hoch aber irgendwie kann ich nirgends sehen wo meine Werkstückhöhe ist und wie ich die dann anfahren kann.

 

[Steffen]

Mal was anderes, benutzt Ihr Mach3? Irgendwie will das mit dem Werkzeugwechsel bzw Z-Probe nicht so wirklich laufen.
Er fährt bis auf meine Touchplate und dann wieder hoch aber irgendwie kann ich nirgends sehen wo meine Werkstückhöhe ist und wie ich die dann anfahren kann.

Ich benutze Mach3 mit Werkzeugwechsel, allerdings mit der Oberfläche von Wolfram Szentiks.
Das läuft schlicht perfekt.
Ausserdem kann man damit (mit einem frei positionierbaren Längentaster) die Oberfläche antasten, bzw. Z auf die Oberfläche nullen indem man den Taster draufstellt und antastet. Aus der bekannten Höhe des Tasters hat man dann Z=0 auf der Oberfläche.

Wie gut das bei Dir funktioniert liegt also an Deiner Oberfläche und den dahinterstehenden Skripten.

 

[Posse]

Hi, woher bekomme ich denn diese Oberfläche bzw die passenden Skripte?

Habe gerade auch bei Mädler mal nachgesehen zwecks den Riemen. Allein für Riemen wäre ich rund 140€ los dazu kommen dann noch Lager, Riemenräder und und und.

 

[Posse]

So es gibt ein Update.

Habe mir einen ca 15L Wassertank gefertigt und eine neue Wasserpumpe mit einem Fördervolumen von 1200L/h eingesetzt. Förderhöhe ist mit 2 Metern angegeben was sie auch problemlos schafft. Also alles an meinen Kühler und die Spindel angesteckt und es kommt nurnoch ein laues Wasserstrählchen raus. Sind die Wasserkanäle der Spindel vielleicht so Dünn, dass da kaum was durch kommt? Thermische Probleme der Spindel sind immernoch da. Gerade eben habe ich sie 1 Minute bei 20000U/Min laufen lassen und ist direkt wieder um knapp 3°C gestiegen.

Ich habe nun keine Idee mehr was ich noch probieren könnte.

 

[beku_]

Wassermenge

Wassermenge

Hallo Posse
Das mit der geringen Wassermenge ist bei mir auch so.

 

[fliegerkind]

Hi, woher bekomme ich denn diese Oberfläche bzw die passenden Skripte?

Die Oberfläche verkauft, seitdem Wolfram Szentiks von Cnc-Steuerung.de "geschieden" ist, die Firma Mobasi hier. Aber bitte aufpassen: A) Es ist nur die Oberfläche, Du musst auch Mach3 dazu haben (Du hast das ja, aber für den Fall, dass andere Einsteiger hier mitlesen) und B) wird die Oberfläche, soviel ich weiß, nicht mehr weiterentwickelt (auch die Webseite gibt es nicht mehr - http://machsupport.de/).

 

[Posse]

Ahh okay danke für die Info.

So nun dachte ich, dass ich auch das Problem mit dem 0-10V Ausgang gelöst habe aber nix wars. Ich komme auf keinen grünen Zweig.

0-10v Ausgang sollte ja bei 24000 U/Min also 100% 10V ausgeben aber der gibt maximal 7,35V aus. So Problem ist, dass der Umrichter dann nur auf rund 260Hz geht und nicht weiter. Klemme ich dann statt 10V Input auf 5V Input am Umrichter um dann ist 7,35V natürlich viel zuviel. Kann man das irgendwo korrigieren?

Habe schon die verschiedensten Spindelübersetzungen im Mach3 getestet aber es bleibt einfach immer gleich

 

[beku_]

Und wenn Du ein Poti dazwischen klemmst, dass als Spannungsteiler wirkt?

Die 2,35V an der einen Seite abfallen und dann an der anderen Seite die max 5V als Spannung für den FU nehmen.
Nicht sehr elegant, aber sollte gehen mit einem 10 K Poti.

Ein Kondensator über den Ausgang kann auch helfen um das PWM-Signal zu glätten.

 

[Posse]

Hi, es ist kein PWM Signal sondern ein analoger Ausgang mit 0-10V. An einen Wiederstand habe ich auch schon gedacht aber ob sich das dann auch so verhällt, dass die Drehzahlen passen weiss ich eben nicht.

Bin wirklich Ratlos, es kann ja eigentlich nicht sein, dass ein Massenprodukt solche Probleme verursacht?!

 

[beku_]

Hi
Ja das war mir klar, mit den 0-10V Ausgang.
Aber wenn er nur max 7,35 V liefert und der Fu einen 5V Eingang hat, dann kannst Du das mit einen Spannungsteiler auf 5V begrenzen.
Spannungsteiler: Mal googlen .......
Bei max Spannung 7,35V, vernichtest Du die 2,35 V über den Widerstand 2 im Poti.
Wenn sich die Spannung ändert (andere Drehzahl) bleibt das Widerstandsverhältnis ja gleich und die Spannung wird proportional verteilt zwischen den beiden Widerständen. Poti: Abgriff 1/ Mitte /2
Du kannst das natürlich auch mit zwei Widerständen aufbauen. Musst nur die beiden Werte des Spannungsteilers ausrechnen.
Aber so genau kommt es nicht darauf an. 100U/min mehr oder weniger spielt, denke ich, keine Rolle.
Ich kenne das BOB nicht, aber die Spannung ist von der Frequenz abhängig. Vielleicht ist im Mach3 noch eine Einstellung nicht richtig.
Spannung zu niedrig, Frequenz zu niedrig oder Pause zu groß

Ich habe ein externes 10K Poti verbaut und stelle meine Drehzahl von Hand ein.
Dabei passieren auch keine Programmierfehler und für die paar Fräserdurchmesser kann ich mir die Drehzahlen von Hand einstellen.

 

[Posse]

Hi, ich kann im Mach3 selbst ja nur Pulleynummer und mindest sowie Maximaldrehzahl einstellen. Da hab ich auch schon einiges versucht aber immer das selbe Ergebnis.

Wie gesagt der 0-10V Ausgang vom BOB ist Analog und kein PWM darum kann ich da Frequenztechnisch nichts machen.
Hier mal einen Link zum BOB: http://www.omc-stepperonline.com/5-axis-cnc-breakout-board-interface-for-stepper-motor-driver-stv2-p-197.html

Ein passendes Poti habe ich leider nicht hier, ich habe nur 25K, 1,5K, 100K und 200K hier liegen.

 

[beku_]

PWM auf 10V

PWM auf 10V

Hallo Posse
Hast Du mal versucht den Wert der Maximaldrehzahl auf 30000 zu erhöhen?
Oder einfach mal auf 10000, dann müsste die Spannung kleiner 7,5V werden.
Nur um zu sehen ob dein BOB auf solche Änderungen mit Spannungsänderung antwortet.

PWM-Signal: Ja, Dein Signal ist analog.
Es wird aus dem PWM-Signal gewonnen und im einfachsten Fall wird das PWM-Signal einfach mit einem RC-Glied aufbereitet.
Was Du vielleicht mal an Deinem extern herausgeführten PWM-Signal probieren kannst.
Info zu PWM:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation

Lies mal bei: DA-Wandlung mit PWM


Ich habe mir die Anleitung zu Deinem BOB mal angesehen.
Leider gibt es kein Schaltbild, wie das analoge Signal erzeugt wird, mit Op oder RC-Glied.
Ist aber auch nicht weiter wichtig, das Ergebnis zählt.
Wenn Du kleinere Drehzahlen vorgibst, verringert sich dann die Ausgangsspannung, bei gleichen Grundeinstellungen?
Also reagiert der analoge Ausgang auf Drehzahländerung?
Wollte ich oben schon mal wissen.


Poti: Das 1,5 K oder 25 K sollte auch funktionieren.
Den einen äußeren Anschluss an das Ausgangssignal, den andern an GND und den Mittelabgriff zum FU als Eingangssignal.
GND auch zum FU.
Dann etwa auf 3/4 weg stellen. Wenn jetzt die 7,25V (maximale Drehzahl von Mach3 vorgegeben) anliegen, sollte der Ausgang etwa 5V betragen.
Hat er nur etwa 2,5 V steht das Poti nach der falschen Seite.
Leider kann man hier nicht Zeichnen. Wenn Du willst kann ich Dir aber eine Zeichnung machen.

Mit dem 1,5K Poti kannst Du aber auch den FU separat ansteuern und die Drehzahl nicht Programmgesteuert, sondern von Hand, einstellen.
So kannst Du während des Fräsens die Drehzahl ändern. Für Versuche mit verschiedenen Fräsern gar nicht so übel.

OK, Viel Erfolg beim Fehlersuchen.
Ferndiagnosen sind immer schwer........

 

[Posse]

Hi, danke für deine Geduld mit mir.

Also wenn ich die Maximal oder Minimaldrehzahl im Mach3 ändere dann ändert sich auch die Ausgangsspannung am BOB was mir aber kaum weiter hilft denn die vorgegebenen Drehzahlen sollten ja auch mit der Realität übereinstimmen.

Wenn ich die Drehzahl z.B. auf 8000U/Min stelle ändert sich die Spannung am BOB auch. Reagieren tut das BOB auf das was ich mache schon nur eben nicht so wie es sein sollte.

Ich habe gerade mal eine Skizze von Deiner Schaltung gemacht so wie ich sie zumindest verstehe.

Es kann ja eigentlich garnicht so schwer sein

 

[beku_]

Ja, genau so wie auf der Skizze anschließen.

Bevor Du das ganze mit dem FU verbindest, mal die Spannung bei verschiedenen Drehzahlen messen.
So eine kleine Tabelle anlegen, bei welcher Drehzahl welche Spannung anliegt und du siehst ob es linear ist.
Etwa 6000,8000,10000,12000 und dann die gemessenen Spannungen ablesen.
Noch nicht am Fu anschließen um einen Einfluss des Innenwiderstand des Fu zu vermeiden.
Der könnte das Messergebnis verfälschen.

Sorry, alles Quatsch, einfach am FU die Drehzahl ablesen.

Schönen Sonntag

 

[Posse]

Nein ist kein Quatsch weil mein FU mir nur die Hz anzeigt und ich das dann anhand 400Hz = 24000U/Min errechnen muss.
Ich teste das immer ohne den FU da man nie sagen kann was passiert. Dafür ist das alles zu teuer.

Ich habe nun auch ein PWM -> Analog 0-10V Modul gekauft aber das will ich eigentlich nicht nutzen.

 

[beku_]

OK
Meinen FU kann ich umstellen von HZ auf Drehzahlanzeige.
Gib bitte Rückmeldung ob das dann jetzt funktioniert.
Danke.