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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Laserinterferometer



Hmpf
12.11.2003, 17:48
Also ich will mir ja irgendwann auch mal eine CNC Fräse bauen...
(sobald ich genug Zeit & Geld dafür habe)

Und diese Fräse soll präzise sein, sehr präzise.
Heute kam mir der Gedanke daß ein Messsystem vielleicht nicht unpraktisch wäre.
(dann müsste ich mich nicht auf die Genauigkeit der Motoren etc. verlassen)

Nennt mich verrückt, aber ich spiele mit dem Gedanken jeder Achse ein Laserinterferometer zu verpassen.
(Damit kann man Längenänderungen im nm Bereich messen!!!)

für alle die nicht wissen, was ein Laserinterferometer ist:
http://www.mad-clan.de/Laserinterferometer.jpg

Allerdings frage ich mich jetzt, ob das überhaupt vernünftig funktioniert.
Beim Betrieb der Fräse entstehen schliesslich Vibrationen und ich fürchte, daß ein Laserinterferometer da viel zu empfindlich reagiert.

Hat hier schonmal Jemand sowas versucht?
(hey, guckt nich so... hätte ja sein können ;) )

Herbert Stammler
13.11.2003, 05:44
Moin moin,

<hmpf>

Hast Du auch einen Realnamen? :D

Nicht daß ich gleich sagen wollte daß das nicht ohne weiteres gehen wird... ich versuche auch erst garnicht die Formel rauszukramen und nachzurechnen... nur nach Gefühl geantwortet:

Rechne es einfach mal durch. Rechne mal nach, wieviele Hell-Dunkel-Wechsel Du für 10mm Eilfahrt kriegen wirst. Und gehe dann auf die Suche nach einem Sensor, der diese Frequenz noch auflösen kann und einer Elektronik, die damit zurecht kommt. Du kommst da bestimmt in High-End-Regionen und es wird entweder zu teuer oder technisch nicht machbar.

Oder willst Du nur gaanz laaangsaam faaahreen? Glaub ich nicht. :D

Die "Großen" verwenden Meßstäbe aus Glas und anderen Materialien, in die entweder inkrementelle (also sich in regelmäßigen Abständen wiederholende) oder absolute (einmalige, eindeutige Muster) Muster eingelassen sind. Diese werden optisch mit einem Referenzgitter auf kürzester Entfernung durch Bildung von Moire-Effekten zum Hell-Dunkel gebracht, das kann man gerade noch auswerten. Es gibt auch ähnliche magnetische oder "einfache" mechanische Systeme, allerdings habe ich noch an keiner halbwegs handelsüblichen Fräse ein Interferometer als Maßverkörperung gesehen.

Übrigens dürftest Du wegen der Vibrationen auch Recht haben.

Dein Vorschlag ist aber garnicht so schlecht... nur etwas zu genau... im wirklichen Maschinenleben werden Maschinentische und Führungen meist mit solchen Interferometern (teils in anderen Aufbauten) einmal im Leben oder nach jedem Crash nullvermessen. Wenn es eine teure Maschine/Fertigung ist... ansonsten genügt auch die Messuhr. :D :D :D

cu
Herbert

ps: Übrigens fehlt bei Deiner Skizze unten noch die Möglichkeit, vorwärts und rückwärts auszuwerten... so geht es also nur schlecht... wobei... ich müsste es mal rauskramen... es gab da auch eine Möglichkeit das hinzukriegen. ;)

pps: @all: Ich hab es jetzt aufgegeben, nochmal einzuschlafen... nicht Deine Schuld. :D

[ 13. November 2003, 05:46: Beitrag editiert von: Herbert Stammler ]

Alwin
13.11.2003, 11:27
Hallo Hmpf,
ich will dich ja nicht entmutigen. Hier mal ein paar Gedanken meinerseits dazu.
Beim Fräsen treten z.T. nicht unerheblich Fräskräfte auf.
Diese führen dazu dass sich
a.) die Maschine selbst etwas verbiegt (Bereich 1/1000 - x/10mm)
b.) der Fräser sich verbiegt (Bereich 0 - x/10mm)
c.) das Werkstück selbst gibt auch nach (0 - 1,0mm), hatte mal einen Versuch mit 1mm Balsaholz und einem 1,6mm Fräser -> Ergebniss alles Ausschuss( bis 1mm!! Fehler), dagegen gleiche Konfiguration mit GFK bzw. Sperrholz -> Masshaltigkeit auf 5/100mm genau.

Was will ich damit sagen? Solange Faktoren die nach dem Einstellen und Messen solche Toleranzen haben können, ist es aus meine Sicht absolut unnötig mit einen System, das eigentlich für Positionierungen von µm gedacht ist, so eine Maschine zu betreiben.
Mein Tipp spare das Geld und gib das in eine gute Mechanik aus.

Du kannst ja mit dem Interferometer gleich die Fräserposition oder am besten die Fräserschneidenposition messen, aber dann bleibt immer noch mein oben beschriebener Punkt c.)
Das wiederum bedingt dass du "kräftelos" fräsen solltest, wo wir dann beim Laserschneiden/Wasserstrahlschneiden wären.
Aber das ist ein anderes Thema.

Alwin

Hmpf
14.11.2003, 13:00
Hallo Leute,
erstmal danke für die Antworten


Hast Du auch einen Realnamen? :D Wäre doch schon etwas seltsam wenn nicht oder? :D
Wenn ich nich gerade am PC sitze heisse ich Felix Grünewald ;)

Also ich denke werde dann wohl lieber doch kein Laserinterferometer nehmen.
Ihr habt ja recht, es macht wirklich nicht besonders viel Sinn...

Ein Messsystem würde ich allerdings trotzdem gerne einbauen.
Bosch-Rexroth bietet Kugelschienenführungen an bei denen schon ein Messsystem integriert ist,
allerdings weiss ich nicht wie genau und vor allem wie teuer die sind.
(muss mal schauen ob ich irgendwo Informationen dazu finde)

Jetzt stellt sich für mich aber noch eine andere Frage...
Wie kann ich sicherstellen, daß die Profilschienen wirklich gerade sind??
Ich hatte vor die Dinger auf eine relativ dicke Stahlplatte zu schrauben, aber woher weiss ich denn ob die gerade ist?
(und vor allem ob sie auch dann noch gerade ist, wenn die Schienen drauf sind)
Und selbst wenn die Platte gerade ist...
ich hab ja auch noch eine Y-Achse, und die muss ja wohl auch gerade sein.
(ich hab irgendwie die Befürchtung, daß die Achse in der Mitte etwas "durchhängen" könnte)

Wie soll ich das machen??
Wie kann ich die Fräse bauen, so daß die Achsen gerade sind, und vor allem auch gerade bleiben?

Felix

[ 14. November 2003, 13:01: Beitrag editiert von: Hmpf ]