welche Steigung bei einer Kugelumlaufspindel

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    • welche Steigung bei einer Kugelumlaufspindel

      Guten Abend aus Oberösterreich!

      Ich habe mich die letzten Tage sehr mit den Kus beschäftigt. Leider ist das Lesen von doch verschiedenen Meinungen nicht immer zielführend. Und es geht jetzt mal nicht um die Qualität der Kus - mehr als eine C7 wird eh nicht finanzierbar sein - sondern um die Steigung.

      Manche CNC Freaks meinen mit einer 5er Steigung schläfst Du bei der Arbeit ein - Andere, wie ich finde der Realität doch eher zu entsprechen, meinen durch eine 10er Steigung erreicht man höhere Verfahrgeschwindigkeiten, verlangen dem Motor aber auch mehr Kraft ab ( also stärkere Motore notwendig ). Weiters würde auch die Positioniergenauigkeit darunter leiden.

      Wenn jetzt eine Spindel mit 5er Steigung auf einen Meter 6 Sekunden benötigt, kann man da wirklich von Ermüdung bei der Arbeit reden?
      Mache ich mit einer Kus 2005 auf X und Y Achse als Hobbyfräser wirklich was falsch? ;(
      lg
      Harry
    • Nicht die Steigung deiner KUS ist für die Geschwindigkeit deiner Fräse verantwortlich, sondern deine Komponenten. Du brauchst schon eine Steuerung, die eine gute Übertragung hat und Motoren die Kraft genug haben deine Fräse in Bewegung zu setzten.(Zauberwort Rampe) 2005 KUS ist ja schon eine Hausnummer, das muss man erst einmal bewegen. Bei 5mm Steigung, kannst du, je nachdem was du verbaust, irgendwas zwischen 5000mm/min und über 10000mm/min fahren. Sebastian End hat mit Servos, glaube ich über 15000mm/min erreicht. Bloß wandert dann auch eine 200kg Fräse über den Tisch.
      Die meisten hier im Forum haben wohl 1605 KUS im Einsatz, was für die meisten Fräsen auch reicht. Ich habe eine Friede mit 1605 KUS und fahre je nachdem welchen Fräser ich habe und was ich Fräse, zwischen 800mm/min und 5000mm/min. Bedenke du musst die Fräse nicht nur beschleunigen, sonder du musst in den Kurven auch bremsen. Das heißt, große Steigung ist nicht das Mittel für alles. Wenn du nicht beschleunigen kannst, bist du halt langsam mit deiner Fräse, kannst du nicht bremsen wirst du ungenau.
      Zu deine Frage, mit 2005 machst du nichts falsch, wahrscheinlich reicht auch eine 1605. Was möchtest du denn für eine Fräse bauen?
      Gruß
      Willi
    • Hi Harry,

      nein da machst du definitiv nix verkehrt!
      Nicht Sekunden sondern Minuten.
      Naja in der Fertigung könnte man damit schon einschlafen, aber im Hobby nicht.

      Wir haben bei unserer Holzfräse eine 1605 verbaut auf alle Achsen und könnten bis 10m/min verfahren. Dies macht die Maschine aber auf Dauer nicht mit.
      6m/min Vorschub im Eilgang gehen und fräsen bis 4m/min Vorschub in Holz.

      Es kommt also nicht nur auf die Geschwindigkeit an sondern eben auch auf die Stabilität der Fräse ( Mechanik, etc).
      Damit die Dynamik dann auch stimmt dazu entsprechend eine bessere Steuerung. Beispiel wäre die Triplebeast was ich im Kopf habe geht die bis ~20m Vorschub exzellent.
      Im Vergleich zu einer Letmathe Steuerung - hier gehen nur 2,2-2.4m was ich im Kopf habe.

      Das Zusammenspiel Maschine / Steuerung / Motoren - zur KUS sollte schon halbwegs passen.
      Nema 23 4,2A oder 5A ist die gängiste größe bei normalen Hobby fräsen. Ich rede nur mal von normalen Schrittmotoren.
      Die nächste größe ist Glaube ich Nema 34? Die sind größer, brauchen mehr Spannung ( teurere Netzteile) haben im niedrigen Drehzahlbereich mehr Drehmoment, aber nur marginal einen Mehrwert an Drehmoment bei den höheren Drehzahlen. ich spreche hier von 0,5Nm oder höchstens 1Nm an mehr Kraft bei Drehzahl.
      Hier bist du dann auch nicht mehr im Kleinspannungsbreich! Der endet bei 50 Volt.

      Von dem her... braucht es das wenn man Vorschub fahren will ? :whistling: ( Kosten, Nutzen)

      Was für eine Fräse willst du mit einer 2010 angenommen betreiben?
      LG Alex
      cnc-aus-holz im Facebook // Mein Youtube Kanal
    • Ich möchte die Grundplatte in der Größe von ca. 1300 x 900 mm haben. Die Überlegung einer 2005 Kus war die Länge von 1300 mm wegen dem Durchhängen.
      Außerdem habe ich bei dieser Länge auch 2 Stk. geplant.
      Für die Z - Achse habe ich schon eine 1605 in der Länge von 350 mm inkl. 2 Linearschienen mit Wagen die mit je 4 Kugellager innen auf 2 6mm Stahlwellen laufen.
      Nema 23, ev. auch Nema 24 als Schrittmotor sind geplant.
      Gelesen habe ich das hier Closed Loop mit integrierter Endstufe die beste Lösung wäre - ist aber sehr teuer.

      Den Portalbalken möchte ( muß ) ich lt. Berechnung aus 25 mm starkem Alu machen ( 900 x 200 mm ). Wenn hier eine 1605er reicht solls mir Recht sein.

      Die Steuerung ist der nächste Punkt meiner Überlegungen und da werde ich Euch sicher noch um Hilfe bitten müssen. Es sollte aber das Ganze mit 48 V laufen.

      Eines ist für mich auf jeden Fall klar. Es sollte eine Fräse sein die eher etwas überdimensioniert ist, denn wenn mir das Ganze Spaß macht und von dem gehe ich aus, möchte ich nicht gleich wieder eine Neue bauen müssen. In erster Linie werde ich mit Holz arbeiten aber im Laufe der Zeit will man sicherlich auch mal was anderes damit fräsen.
      lg
      Harry
    • Hallo Harry,

      ok ja bei der größe macht die 20er Sinn, sowie bei der breite 2 Stück ein muss.

      Wie wirst du Sie verbinden?
      2 Schrittmotoren sind möglich was aber die nicht ideale Lösung ist. Sollte es mal zu einem Schrittverlust kommen verzieht sich die Fräse und das neu justieren ärgert dich sehr.
      Riemen verbunden wäre die bessere Wahl.

      Ich würde bei Nema23 bleiben das reicht definitiv.
      Kannst ja mal 2 Typen vergleichen anhand des Drehmoment.

      Die Frage bei Schrittmotor, Closed Loop, Servo ist immer. Was will ich ausgeben und wie genau soll es werden.
      Momentan sind die 180Watt Servos von JMC sehr gefragt.
      Ich habe die auch nur gekauft weil ich eine neue baue, jedoch laufen auf meiner Holzfräse Schrittmotoren mit 4,2A und 3Nm.
      Das ganze ist fürs Hobby auch sehr genau. Also warum übertreiben und unnötiges Geld ausgeben?

      Einfach melden bezüglich Steuerung.

      Überdimensioniert ist die Frage:
      Dann musst du wirklich die Maschine sehr massiv bauen und auch dementsprechend die Laufschienen dafür haben.
      Mit der Linearschiene mit 6mm Stahlwelle reicht dir das niemals aus um stabil zu sein.
      Da brauchst du dann schon 20er Linearschienen wie diese als Beispiel.

      Wir haben unsere Holzfräsen damals mit solchen gebaut. TBR20.
      Es reicht auch fürs Hobby.


      Ist immer auch eine Frage des Budgets.
      LG Alex
      cnc-aus-holz im Facebook // Mein Youtube Kanal
    • hallo
      bei meiner 107XL fahre ich mit maximal 3800mm/Minute und das müssen die Fräser zuerst mal aushalten. Zum ausschneiden mit einen 3mm Fräser bist du da schon über den Limit was der Fräser verträgt.
      ich habe mal ein Video mit 1200mm/min und Alu gemacht. und ich finde das das nicht langsam ist. (und da hängt die Frase die ganze Zeit in der Rampe und erreicht gar nicht die eingestellten F1200)

      technisch ist eine Geschwindigkeit bei meiner Fräse mit 8000mm/Minute nur in der Mitte der Fräse möglich (hab ich schon mal getestet) aber bei 4200mm/min beginnt das sich sie 2M lange 2005er KUS zum aufschwingen darum geht das nur in der Mitte. (ab 8200mm/min drehen sich die Stepper nicht mehr)

      mit einer 2010er KUS brauchen die Stepper viel Kraft zum beschleunigen und bremsen was auch wieder die Geschwindigkeit einschränkt

      bei einer Fräse in Deiner geplanten Größe ist die 5er Steigung eine gute Wahl ( ich baue auch die Querfräse mit 2505Kus bei einer Länge von 3M )

      bei der Steuerung würde ich auf jeden Fall die TrippelBeast mit einen Smoothstepper nehmen das ist eigentlich ein sorglos Paket.
      lG
      Fadi

      Baubericht der 107XL, Idee und Planung der Querfräse
    • KampfHund wrote:

      Überdimensioniert ist die Frage:
      Dann musst du wirklich die Maschine sehr massiv bauen und auch dementsprechend die Laufschienen dafür haben.
      Mit der Linearschiene mit 6mm Stahlwelle reicht dir das niemals aus um stabil zu sein.
      Da brauchst du dann schon 20er Linearschienen wie diese als Beispiel.

      Wir haben unsere Holzfräsen damals mit solchen gebaut. TBR20.
      Es reicht auch fürs Hobby.


      Ist immer auch eine Frage des Budgets.
      Meinst Du das die Linearschiene mit der 6er Stahlwelle für die 350 mm bei der Z Achse auch zu schwach ist oder redest Du von der X/Y Achse?
      Kannst Du mir einen Anbieter - gerne auch mehrere - nennen die die Teile für 1 Stepper auf 2 Kus anbieten. Da sind ja von den Bohrungen schon unterschiedliche Zahnräder gefragt.
      Hier noch ein link zu den Linearschienen die ich für die Z Achse meine - nur nicht mit Kunststofflager sondern Metalllager: dold-mechatronik.de/LSI-Serie
      Für die X und Y Achse habe ich ohnehin massivere Schienen eingeplant ( entweder TBR20 oder 25 oder eben HGR20 )
      lg
      Harry

      The post was edited 1 time, last by Fraesmade ().

    • fadi wrote:



      bei der Steuerung würde ich auf jeden Fall die TrippelBeast mit einen Smoothstepper nehmen das ist eigentlich ein sorglos Paket.
      Oh Gott! schon wieder was Neues für mich " Smoothstepper " kann man das Trinken? :D ( Ja aber nur einmal ) <X
      Danke für das Video - ich finde das auch nicht langsam. Ich bin ja auch nicht auf Geschwindigkeit aus sondern auf entsprechende Technik die ich nicht gleich wieder tauschen muß und trotzdem gute Ergebnisse erreichen kann.

      @Alex:
      Habe mir jetzt mal kurz die JMC 180W Servos angeschaut - sehr interessant und preislich gegenüber den CL Schrittmotoren sogar ein wenig günstiger. Für mich als Neuling noch irritierend ist die Angabe von 0,57 Nm - das bedeutet für mich erstmal das Servos nicht 1:1 mit einem Schrittmotor verglichen werden können oder?
      Und wo ist sonst noch ein Unterschied? Laufen die auch mit TripleBeast, benötigt man hier auch nur ein Netzteil oder gar für jeden Motor ein Eigenes?

      Ich gehe davon aus das 3 Stk. Nema 23 mit ca. 3 Nm und bei der Steuerung das oben erwähnte Sorglospaket TripleBeast mit Smoothstepper von fadi für meine Zwecke ausreichend sind. Es soll ja am Ende nicht an unüberwindbaren Einstellungen an der Elektronik scheitern.
      Interessant bleiben die Servos aber trotzdem.......
      lg
      Harry
    • Die Servos haben ihre Endstufen dabei, du brauchst nur ein Netzteil mit genügen Leistung. Ich hab z.b 3 Netzteile a 10A. Stepper verlieren an Leistung je schneller sie sich drehen, die Leistung von Servos bleibt konstant. 0,57nm hört sich wenig an, stimmt aber nicht. Wenn ich an meiner ca.120kg schweren Fäse, die Y Achse festhalte und die X Achse in Bewegung setzte, schiebt sich die komplette Maschine über den Tisch. Ich bin mal mit einem 8mm Fräser über ein Stück Alu gefahren( aus versehen) der Fräser ist abgebrochen, ohne das die Maschine ein muckser gemacht hat. Ich habe die Servos.
      Gruß
      Willi
    • Danke Willi!

      Ich habs mir fast gedacht das die Angabe der Nm eher in die Irre führt, aber bei einem CNC Neuling bedarf es daher einer Bestätigung von Profis. Bisher habe ich mich nur mit den normalen Schrittmotoren beschäftigt und nur so aus dem Augwinkel heraus die Servos " gestreift ". Ich finde diese Teile schon sehr ansprechend.

      Werde mich die nächsten Tage mehr damit beschäftigen und gucken ob die JMC auch in China erhältlich sind.
      lg
      Harry
    • Da meine Servos super laufen, bin ich natürlich ein Fan von Servos. Das sollte aber nicht drüber hinwegtäuschen, wenn man keine Erfahrung hat, ist man immer auf der sicheren Seite, wenn man etwas nimmt was viele andere auch haben. Wenn du mal Probleme hast, ist die Gruppe, die dir helfen können um so größer.
      Gruß
      Willi
    • Hi Harry,

      Fraesmade wrote:

      Meinst Du das die Linearschiene mit der 6er Stahlwelle für die 350 mm bei der Z Achse auch zu schwach ist oder redest Du von der X/Y Achse?
      Die kenne ich leider nicht hab mir aber den Link mal angeschaut.
      Ich meine Dold verkauft kein Mist. Die könnte vermutlich schon mithalten mit der TBR20.
      Aber ich würde dich anlügen - Kann es dir wirklich nicht beantworten wie stabil Sie wirklich ist.
      Evtl. gibt es genauere Infos (Tragzahl)

      Bei den von dir gezeigten ist die Frage wie sieht es mit wechselnden Last verhältnissen aus?
      Hier finde ich bist du mit einer TBR wesentlich besser aufgestellt. Aber wie gesagt ein Datenblatt würde evtl. mehr verraten.
      Schau mal hier ab Seite 17 was ich sagen will zu den wechselnden Lasten.

      Bezüglich Riemen.
      Hier wirst du sicher fündig da auch wir dort Riemen und Riemenräder gekauft haben.
      Mädler
      oder eben
      Dold

      Smoothstepper sind einfach als Übersetzer zu sehen.
      Du kennst doch sicher die alten Drucker mit dem LPT Anschluss.
      Die Dinger übersetzen quasi von alt auf neu mit einer sehr guten Dynamik.
      Da es bei neuen Rechnern einfach keine LPT Anschlüsse mehr gibt oder es schwer geworden ist diese reibungslos zu verwenden.
      Smoothstepper gibt es auf USB und Ethernet.

      Fraesmade wrote:

      irritierend ist die Angabe von 0,57 Nm - das bedeutet für mich erstmal das Servos nicht 1:1 mit einem Schrittmotor verglichen werden können oder?
      Genau so ist es. Die sind anderst Aufgebaut und können so nicht 1:1 verglichen werden.

      Fraesmade wrote:

      Und wo ist sonst noch ein Unterschied? Laufen die auch mit TripleBeast, benötigt man hier auch nur ein Netzteil oder gar für jeden Motor ein Eigenes?
      Leiser / Genauer / Endstufe auf dem Servo / Wesentlich Dynamischer / Die schauen ob die Position übereinstimmt was sie geschickt bekommen. ( Hoffe ich zumindest kommt ja aus China...)
      TripleBeast - nein leider. Die Triplebeast ist für Schrittmotoren gedacht da Sie die Endstufen mit eingebaut hat.
      Mehrere Netzteile oder ein großes. Ein Servo nimmt in etwa 4-6 Ampere auf im normalen Betrieb bei 36-48 Volt in etwa.
      Servos können scheinbar kurzzeitig aber bis zu 300% überlastet werden. Wird normal nie sein aber etwas Puffer sollte ein Netzteil haben somit gehe ich von jedem Servo einfach von 8 Ampere aus. Sollte es zur Überlastung kommen geht das Netzteil in die Knie und das ist dann auch egal.

      Fraesmade wrote:

      Ich gehe davon aus das 3 Stk. Nema 23 mit ca. 3 Nm und bei der Steuerung das oben erwähnte Sorglospaket TripleBeast mit Smoothstepper von fadi für meine Zwecke ausreichend sind.
      Damit triffst du eine sehr Gute Einsteiger Variante mit der du auch auf Dauer glücklich sein wirst.
      LG Alex
      cnc-aus-holz im Facebook // Mein Youtube Kanal