Schrittverluste bei der DIY-Fräse. Aber warum?

Hallo liebe Community

Ich bin gerade dabei mir meine erste CNC-Fräse zu bauen und habe jetzt wo sie fertig ist bei den ersten Test festgestellt, dass ich ?Schrittverluste? in Y-Richtung habe, die ich mir nicht so richtig erklären kann.
Vielleicht hat ja hier jemand eine Idee woran das liegen könnte.

Zu den Specs: Ich verwende ESTLCAM V8, eine Endstufe von GOCNC, angesteuert über einen Arduino. Nema 23 Schrittmotoren und alle Achsen laufen mit Kugelumlaufgewindespindeln und ARC/HRC Linearführungen.
Ist also alles solide gebaut. Fräsmotor ist die Kress 1050 FME-1, aktuell mit 2mm Einschneider

Zum Problem. Ich wollte mir eine Box für die Steuerung fräsen. Bei den Ausschnitten für den Lüfter ist aber deutlich zu erkennen, dass die Zustellung in Y-Richtung nicht richtig läuft.
Für den Test habe ich in Dämmschaumstoff gefräst, es handelt sich also nicht um Lastwechselspiel.
Wenn ich von Schrittverlusten ausgehe würde ich aber auch erwarten, dass ich bei einer weiteren Fahrt nicht mehr die selben Bahnen treffe. Hier gibt es aber scheinbar keine Probleme.
Fräsen in reiner X oder Y-Richtung ist offenbar auch kein Problem. Die Schwierigkeiten scheinen nur aufzutauchen wenn ich Kreise oder Kreisbahnen fräse.

Um also meine Gedanken einmal aufzulisten:

Y-Achse frisst sich fest/Verklemmt sich wegen zu hoher Verfahrgeschwindigkeit -> dagegen spricht, dass ich mit 600 mm/min Vorschub verfahre. Zustellung läuft aber auch noch problemlos bei 1600 mm/min, wenn ich manuell verfahre und das gleichzeitig in X und Y Richtung
Das Netzteil liefert nicht genug Leistung um X und Y-Motor gleichzeitig mit Energie zu versorgen -> s.o.
Lastwechselspiel -> nicht wenn ich Hartschaumstoff fräse

Leider kann ich keine Bilder hochladen, sonst hätte ich noch ein Photo vom Fräsbild eingestellt.
Dafür gibts noch einen Link mit Video.

Wäre echt super wenn ihr mir weiterhelfen könntet. Mittlerweile glüht mir nämlich echt das Gehirn und trotzdem bin ich keinen Schritt weiter, das Problem zu lösen.
 
Hallo Herr/Frau User...!

Welche Einstellungen/Schritte per mm verwendest Du an den Endstufen? Was verwendest Du denn für ein Netzteil?

Gerhard
 
...
Reduziere die X-Y-Z-Geschwindigkeiten in den Einstellungen. Bei mir lag es daran...
 
...bei dem gezeigten Video kann man ja noch nicht mal von Geschwindigkeit reden...! Warum werden die Konturen denn so stotterhaft abgefahren?

Gerhard
 
@Gertilein: Verfahrgeschwindigkeit liegt bei 600 mm/min, Zustellung 1200 mm/min. Da spiele ich noch ein wenig rum um das Optimum zu finden. Das Netzteil wirft 4,5A bei 20V raus. Das Stottern kommt daher, dass ich bei dem Video die Zustellgeschwindgikeit massiv runter gesetzt habe und ESTLCAM dann glaubt ich würde an die Leistungsgrenze der Fräse kommen. Dadurch ergeben sich viele Abbrems und Beschleunigungswege. Bei höherer Zustellung läuft sie deutlich flüssiger.

@Solidmanager: Alle Kabel sind Geschirmt.

Ich hab jetzt auch die Ursache gefunden (rein durch Zufall). Als ich mich gegen das Portal gestützt habe machte es *klack*. Offenbar hatten sich die Schrauben der Spindelmutter durch das Verfahren losgewackelt. Damit ergab sich ein Anfahrspiel, das beim Richtungswechsel erst ausgefahren werden musste.

Jetzt muss ich noch schauen warum sich die X-Achse in den Randbereichen meines Max Verfahrwegs immer wieder festfressen, aber das krieg ich auch noch hin.

Trotzdem vielen Dank für die Unterstützung.

PS: Weiß zufällig jemand ob ich einfach ein Netzteil mit mehr Leistungsoutput bei gleicher Spannung an meine Endstufe anschließen kann ohne, dass mir selbige einfach abraucht? Die Motoren könnten zwar deutlich mehr Leistung aufnehmen, aber da das Netzteil nur knapp 90W liefert komme ich mit den Motoren nicht auf das maximale Drehmoment. Ich hab noch die Hoffnung mit mehr Leistung auch das festfahren der X-Spindel zu verhindern.
 
Ich glaube du solltest das Netzteil ersetzen 90W, ist ja nichts, vermutlich steht und stockt daher deine Fräse in einer Tour. Schrittverluste, wenn mehr als ein Stepper läuft, sind dann auch kein Wunder.
 
Hallo
Wenn deine Achse mechanisch stockt solltest du die Mechanik überarbeiten.
Und nicht durch mehr Motorleistung das versuchen zu kompensieren!!
Die Achsen müssen immer gut funktionieren sonst kannst du nie gute Fräsergebnisse erwarten.

Zu Schrittverlusten kommt es Ua. durch schlecht laufende Mechanik;
schlechte Verdrahtung; zu kurze Rampen; zu schnelle Geschwindigkeit; zu schwache Stromversorgung.

ZITAT: Das Netzteil liefert nicht genug Leistung um X und Y-Motor gleichzeitig mit Energie zu versorgen ZITATENDE
Das ist unmöglich.
Die Motoren bekommen immer nur einzeln Strom, auch wenn zwei oder Drei Achsen laufen.
Das Netzteil brauch nur die Leistung für einen Motor zu haben.


grüße
ellidelli
 
Hallo,

Zitat:"Das Netzteil wirft 4,5A bei 20V raus."

Das erscheint mir etwas schwach auf der Brust. Wenn die Endstufe das verträgt, solltest du die mal mit 36V testen.

Grüße Klaus
 
ZITAT: Das Netzteil liefert nicht genug Leistung um X und Y-Motor gleichzeitig mit Energie zu versorgen ZITATENDE
Das ist unmöglich.
Die Motoren bekommen immer nur einzeln Strom, auch wenn zwei oder Drei Achsen laufen.
Das Netzteil brauch nur die Leistung für einen Motor zu haben.
Wie meinst Du das denn?

Bei allen Anlagen die ich kenne, bekommen alle Motore permanent Strom, bestenfalls noch mit Absenkung der Motorströme, die sich gerade nicht bewegen...
 
Wenn deine Achse mechanisch stockt solltest du die Mechanik überarbeiten.
Und nicht durch mehr Motorleistung das versuchen zu kompensieren!!

Irgendwie wirkt das alles ein wenig wie "stochern im Nebel". Zeig doch einfach mal Fotos Deiner Maschine und gib mehr Infos zu den verbauten Führungen (Größe, Vorspannung, Anzahl Wagen?) und der Konstruktion an sich (Größe, Gewicht, Material, Bauweise,....). Was für Schrittmotoren sind verbaut? Welche Spindeln genau? Hier wird versucht, ein Problem zu analysieren, ohne die Maschine und die Rahmenparameter möglichst vollständig gesehen zu haben. Natürlich kann man auch so per Zufall auf die richtige Lösung kommen. Aber helfen würde es schon, auch die Maschine dahinter zu kennen. Ansonsten ist die Fragestellung wie: "Mein Auto stottert, was kann das sein?"

Die Motoren bekommen immer nur einzeln Strom, auch wenn zwei oder Drei Achsen laufen.
Das Netzteil brauch nur die Leistung für einen Motor zu haben.
Ich glaube dazu wurde schon etwas geschrieben, aber zur Sicherheit: Das stimmt nicht, siehe Link zu einfach-cnc.de
 
Hallo und vielen Dank für die zahlreichen Rückmeldungen, Bilder konnte ich bisher leider nicht hochladen weil mir die Rechte gefehlt haben, aber jetzt funktionierts. Desshalb hier mal ein Screenshots vom CAD-Modell.
Da ich letzte Woche Geburtstag hatte und dieses Wochenende Party war konnte ich mich noch nicht um die Diva im Keller kümmern, aber ich werde mal die Tage ein wenig rumrechnen und mir dann ein stärkeres Netzteil besorgen.

Zu den Daten: X- und Y-Achse laufen auf ARC20 Profilschienen, angetrieben durch Kugelumlaufgewindespindeln (1605 für X, 1204 für Y). Bei der Z-Achse sind es HRC15 Profilschienen und 1204 Kugelumlaufgewindespindel.
Für alle Achsen habe ich NEMA23 Schrittmotoren mit 1,9Nm

Wenn Interesse besteht kann ich bei Gelegenheit noch mal ein paar "richtige" Bilder machen und die hochladen...

Gesamtansicht
CNC-Mill_all.png
Von Unten
CNC-Mill_down.png
Portal
CNC-Mill_portal.png
Z-Achse
CNC-Mill_Z-Axis.png
 
Hi

die üblichen Fehler ;)

- Warum dicke Wangen, wenn dann wieder Steifigkeit über Ausfräsungen genommen wird? Bitte Vollmaterial lassen!!
- Zwei (vier) Schrauben um das Y- Portal zu verbinden???
- In Summe darf das Y-Portal "fetter" werden
- Das Z-Portal bei bei dieser Auslegung die Garantie zum verbiegen. Die Krafteinleitung (Spindel) und die Wagen sind versetzt, dazwischen ist nur eine einfache Platte. Lösung: Z-Portal in Kastenbauweise, hatte schon die vielgeschmähte TRON ;)

Grüsse

Gero
 
Jetzt muss ich noch schauen warum sich die X-Achse in den Randbereichen meines Max Verfahrwegs immer wieder festfressen, aber das krieg ich auch noch hin.

Das sieht mir stark nach klemmenden Führungen oder einer nicht richtig ausgerichteten Spindel aus. Kannst folgendes testen:

- Verfahre die Achse jeweils einmal an den Anfang, das Ende und die Mitte. An allen 3 Positionen drehst die Spindel mit der Hand (idealerweise Schrittmotor abbauen dazu). Wenn die Spindel nicht sauber ausgerichtet ist, wird sie am Anfang und Ende sich erheblich schwerer drehen lassen als in der Mitte.

- Gleiches kannst Du mit den Linearwagen der Achse machen: Spindelmutter lösen und die Achse durch Schieben mit der Hand verfahren. Sollte sich über den gesamten Weg gleichmäßíg anfühlen.
 
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