Schrittmotoren für die Achsen

havaneserfreund · 5. Januar 2017

Hallo ,
ich habe Fragen zu Schrittmotoren für die Fräse KIM.
Für die Y-Achse möchte ich einen Motor vom Typ 23 HS244 2B einsetzen. 4,2A, 3Nm, Induktivität 3,7 mH.
Für die X- und Z-Achse sollen Motoren vom Typ 23 HS41-180S eingesetzt werden. 1,8A, 2,4Nm induktivität 17mH.
Alle Motoren mit 1,8° Schrittwinkel
Vorhandene elektr. Komponenten:
Netzgerät MW 48V 10A
3 original Leadshine DM 556
Arduino UNO
Steuerung Estlcam. Bisher noch alles im Testaufbau.
An Z und X ist mir das Drehmoment wichtiger als hohe Drehzahl. Ich will auch nicht so dicke Motoren an diesen Achsen montieren.
Liege ich mit meinen Überlegungen richtig? Sollte man besser Motoren mit niedrigerer Induktivität einsetzen?
Welche Geschwindigkeiten sind maximal an den Achsen zu erwarten? Welche Antriebskraft ist nötig?
Welche Vorschub- und Verfahrgeschwindigkeit?
Ich besitze bis jetzt noch keine Fräse und habe deshalb auch keine Vorstellung diesbezüglich und würde mich über Tipps und Rat sehr freuen.
Freundliche Grüße, Franz

Ein Bild vom Testaufbau

Lahomau · 5. Januar 2017

Hier gibt es eine gute Excel-Tabelle zur Berechnung des nötigen Motormoments: http://www.einfach-cnc.de/download/index.php?Software/Motorberechnung.zip
Da sieht man auch schön die Zusammenhänge, aufgrund welcher Parameter man wieviel Moment braucht. Für Beschleunigungen ist demnach das Trägheitsmoment von Spindel und Motor wichtiger als die bewegte Masse des Portals. Daher kann es Sinn machen, kleinere Motoren mit geringerem Trägheitsmoment zu verwenden.

In deinen Anforderungen widersprichst du dir etwas, du möchtest für X und Z viel Drehmoment, suchst für diese Achsen aber kleinere Motoren mit weniger Drehmoment aus.
Und mit der Spindelsteigung kannst du ja auch noch auf Kraft oder Geschwindigkeit optimieren.

havaneserfreund · 5. Januar 2017

Hallo Lars,
danke für die Antwort. Ich habe mich nicht richtig ausgedrückt.

In deinen Anforderungen widersprichst du dir etwas, du möchtest für X und Z viel Drehmoment, suchst für diese Achsen aber kleinere Motoren mit weniger Drehmoment aus.

Gemeint habe ich, dass für X und Z 2,4 Nm Drehmoment und 1,9A reichen sollten. Mit solch hohem Drehmoment habe ich aber nur Motoren gefunden, die dann eine hohe Spuleninduktivität haben und deshalb auch nicht so drehfreudig sind. Wenn ich z.B. in Estlcam unter Ansicht/ CNC Steuerung die Motoren mit der standardmäßig eingetragenen Forschubdrehlzahl mit höchstem Sollwert drehen möchte, Brummen die Motoren nur und drehen nicht. Der dicke Motor für die Y-Achse hat damit keine Probleme. Ich habe nur bedenken, dass ich mich mit den Motoren verkauft habe.

Grüße, Franz

Lahomau · 6. Januar 2017

Hast du denn eine Kennlinie der "kleinen" Motoren, ob sie bei der gewünschten Drehzahl denn noch genug Moment haben?

oe6kug · 6. Januar 2017

havaneserfreund schrieb:
Hallo Lars,
danke für die Antwort. Ich habe mich nicht richtig ausgedrückt.

Gemeint habe ich, dass für X und Z 2,4 Nm Drehmoment und 1,9A reichen sollten. Mit solch hohem Drehmoment habe ich aber nur Motoren gefunden, die dann eine hohe Spuleninduktivität haben und deshalb auch nicht so drehfreudig sind. Wenn ich z.B. in Estlcam unter Ansicht/ CNC Steuerung die Motoren mit der standardmäßig eingetragenen Forschubdrehlzahl mit höchstem Sollwert drehen möchte, Brummen die Motoren nur und drehen nicht. Der dicke Motor für die Y-Achse hat damit keine Probleme. Ich habe nur bedenken, dass ich mich mit den Motoren verkauft habe.

Grüße, Franz

Guten Morgen
Du hast super Motoren
Und drei gleiche
Was willst du noch mehr
Ist ja super
Der Erbauer von Kim hat auch das selbe
Mach dir keine Getränken darüber
Ich habe die gleichen
Meine Kim Schaft das super
Grüße Helmut
Und sollest du mal auf Ultra umbauen
Bist du auch auf der richtigen seit

havaneserfreund · 6. Januar 2017

Leider nein. Die Motoren sind von OMC-StepperOnline.com. In der beiliegenden Beschreibung sind nur Informationen über Common ratings, Spezifikation, Dimension und Connections vermerkt.
Grüße, Franz

oe6kug · 6. Januar 2017

havaneserfreund schrieb:
Leider nein. Die Motoren sind von OMC-StepperOnline.com. In der beiliegenden Beschreibung sind nur Informationen über Common ratings, Spezifikation, Dimension und Connections vermerkt.
Grüße, Franz

Ich habe meine von sorotec
Die haben die gleiche Leistung
Sind super

Lahomau · 6. Januar 2017

Kannst dich ja mal herantasten, bis zur welcher Drehzahl sie gut laufen. 1000 U/min sollten sie ohne Last schon können. Wenn sie es auch noch mit Last können, wären das an 5mm Steigung 5m/min, was als Eilgang ganz ok wäre.

havaneserfreund · 6. Januar 2017

Hallo Helmut,
es geht um diese Motoren für die X- und Z-Achse.
http://eu.stepperonline.com/nema-23-cnc-stepper-motor-24nm340ozin-18a-23hs411804s-p-126.html
Die Motoren haben bei verhältnismäßig geringem Strom ein hohes Drehmoment. Der Nachteil ist die hohe Spuleninduktivität von 17mH und somit sind die Motoren nicht so drehfreudig. Das die Motoren so eine hohe Induktivität haben, habe ich erst hier beim Test gemerkt und beim Kauf überlesen.
Da ich keine Motorkennlinie kenne, werde ich mich wie vom Lars empfohlen herantasten und wenn alle Stricke reißen für die X-Achse einen neuen Motor kaufen. Ich denke für die Z-Achse ist das egal.

Grüße, Franz

oe6kug · 6. Januar 2017

havaneserfreund schrieb:
Hallo Helmut,
es geht um diese Motoren für die X- und Z-Achse.
http://eu.stepperonline.com/nema-23-cnc-stepper-motor-24nm340ozin-18a-23hs411804s-p-126.html
Die Motoren haben bei verhältnismäßig geringem Strom ein hohes Drehmoment. Der Nachteil ist die hohe Spuleninduktivität von 17mH und somit sind die Motoren nicht so drehfreudig. Das die Motoren so eine hohe Induktivität haben, habe ich erst hier beim Test gemerkt und beim Kauf überlesen.
Da ich keine Motorkennlinie kenne, werde ich mich wie vom Lars empfohlen herantasten und wenn alle Stricke reißen für die X-Achse einen neuen Motor kaufen. Ich denke für die Z-Achse ist das egal.

Grüße, Franz

Meine Motoren
Sind von von www.sorotec.de
Schrittmotor esm.6088.42. (4,2)
Vielleicht hilft dir das was
Natürlich kosten die etwas kaufe ja nur einmal
Grüße Helmut

havaneserfreund · 8. Januar 2017

Motorkennlinie

Motorkennlinie

Hallo Lars,
auf meine Bitte hin, hat mir stepperonline die Motorkennlinie gesandt.
Wenn ich das richtig deute, dann hat der Motor bei 60 Umdrehungen das größte Drehmoment. Das ergibt bei 5 mm Steigung der Spindel 300 mm Vorschubgeschwindigkeit. Bei 150 Umdrehungen = 750 mm Vorschubgeschwindigkeit hat der Motor noch ein Drehmoment von 1,3 Nm.
Ich hoffe, das reicht für die X- und Z-Achse.

Grüße, Franz

HorstA · 8. Januar 2017

Drehzahlen

Drehzahlen

Hallo,

mein Aufbau sieht ähnlich aus:
Schrittmotore von Sorotec "Schrittmotor 4,2A Bipolar - 3NM DS (ESM.6088.42) Steuerung über ESTLCAM (Arduino) an Leadshine DM556 mit 48V.

Quelle: http://www.sorotec.de/webshop/Datenblaetter/Schrittmotoren/ESM.6088.42/ESM.6088.42_V1.1.pdf

Mit einer eingestellten Spindelsteigung von 5mm ist bei Prallelschaltung der Spulen bei 1000mm/min Schluß. Bei SerienSchaltung ist sogar schon bei 650mm/min Ende.
Eingestellt über Jumper sind 1600 Schritte pro Umdrehung.

Bei der Kennlinie von Franz gehen die Drehzahlen bis 300U/min und bei der von Sorotec bis ca. 1000U/min. Das ist ja ein großer Unterschied

Welche Drehzahlen/Max Vorschub (unabhängig vom Drehmoment) sind denn allgemein für den 'Schnellgang' zu erreichen bzw. anzustreben? Ich dachte das müsste deutlich mehr sein als bei mir.

Danke
Horst

havaneserfreund · 8. Januar 2017

Hallo Horst,
die Vorschubgeschwindigkeit = Drehzahl * Steigung.
Drehzahl mit entsprechendem Drehmoment ist Motorseitig gegeben. (siehe Kennlinie von deinem Motor) Wenn dir die Vorschubgeschwindigkeit nicht reicht, geht das nur mit einer Spindel von z.B. 10mm Steigung. An der Motorkennlinie von deinem Motor ist zusehen, dass die Motorspulen parallel an 48V betrieben werden sollten (rote Kennlinie). Es wäre schön, wenn einige User mal mitteilen würden, mit welcher Vorschubgeschwindigkeit sie ihre Fräsen positionieren. Welche Fräsgeschwindigkeiten empfehlenswert sind siehst du bei der Estlcam- Steuerung in der Werkzeugliste bei den entsprechenden Fräsern.
Ich hoffe, die Experten hier im Forum berichtigen mich, wenn das nicht stimmt. Für mich ist das auch alles neu.

Grüße, Franz

oe6kug · 8. Januar 2017

havaneserfreund schrieb:
Hallo Horst,
die Vorschubgeschwindigkeit = Drehzahl * Steigung.
Drehzahl mit entsprechendem Drehmoment ist Motorseitig gegeben. (siehe Kennlinie von deinem Motor) Wenn dir die Vorschubgeschwindigkeit nicht reicht, geht das nur mit einer Spindel von z.B. 10mm Steigung. An der Motorkennlinie von deinem Motor ist zusehen, dass die Motorspulen parallel an 48V betrieben werden sollten (rote Kennlinie). Es wäre schön, wenn einige User mal mitteilen würden, mit welcher Vorschubgeschwindigkeit sie ihre Fräsen positionieren. Welche Fräsgeschwindigkeiten empfehlenswert sind siehst du bei der Estlcam- Steuerung in der Werkzeugliste bei den entsprechenden Fräsern.
Ich hoffe, die Experten hier im Forum berichtigen mich, wenn das nicht stimmt. Für mich ist das auch alles neu.

Grüße, Franz

Ich weis nicht wo das Problem ist die Motoren reichen sicher für die Kim pro
Und andere fräsen sogar Alu 15 mm ohne Problem
Die Einstellung kommt immer auf das Material an was man fräst
Schau mal auf ems cnc fräsen
Der hat einige Hinweise auf seiner Seite
Grüße Helmut
www.ems-moederl.de
Da kannst viel lernen über all das fräsen und so Dinge

Sorotec · 8. Januar 2017

Hallo Horst,

HorstA schrieb:
Hallo,
...
Mit einer eingestellten Spindelsteigung von 5mm ist bei Prallelschaltung der Spulen bei 1000mm/min Schluß. Bei SerienSchaltung ist sogar schon bei 650mm/min Ende.
Eingestellt über Jumper sind 1600 Schritte pro Umdrehung.....
Danke
Horst

Meine Glaskugel sagt mir das die Endstufen noch auf Software default stehen.
Du musst den Strom der Endstufen noch über die DIP Schalter einstellen, dann wird das auch was mit dem höheren Vorschub.

PS: Habe Dir eben Deine Email beantwortet .. müsste schon in Deinem Postfach sein.

Grüsse
Roy

HorstA · 8. Januar 2017

Drehzhal

Drehzhal

Hallo,

bei Herr der Ringe wurde die Glaskugel immer mit einer Decke zugedeckt, bei Sorotec wird sogar für die Kunden reingeschaut und das KnowHow geteilt, Spitze!

Dank der Hilfe die DIP Schalter wie folgt eingestellt:

Quelle: http://www.leadshine.com/UploadFile/Down/DM556m.pdf

Jetzt hab ich einen Max. Vorschub von 10m/Min. So sollte es sein!

Vielen Herzlichen Dank

Lahomau · 8. Januar 2017

havaneserfreund schrieb:
Bei 150 Umdrehungen = 750 mm Vorschubgeschwindigkeit hat der Motor noch ein Drehmoment von 1,3 Nm.
Ich hoffe, das reicht für die X- und Z-Achse.

Andere Schrittmotoren haben bei 1000 U/min noch ca. das halbe Nennmoment.

Und zur Vorschubgeschwindigkeit: Es gibt da ja so Tabellen, bei welchem Material und Fräserdurchmesser man welche Drehzahl und Vorschubgeschwindigkeit haben sollte. Für Holz komme ich da bei einem 3mm Zweizahn-Fräser und 24000 U/min auf knapp 3m/Minute Vorschub. Das schaffst du dann mit deinen 0,75m/Minute bei weitem nicht.

havaneserfreund · 8. Januar 2017

Im leerlauf drehen die Motoren mit 3200 U/Min = 1600 mm Vorschubgeschwindigkeit noch ohne Probleme. Mehr geht nicht.
Ich werde mir wohl 2 neue Motoren kaufen müssen.
Grüße, Franz

Schrittmotoren für die Achsen

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