Komisches Verhalten/unsauber bei höheren Geschwindigkeiten(Eigenbau mit EstlCam)

Motioncontroller, Endstufen, mechanische/induktive Endschalter etc.
Kallekalle
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Re: Komisches Verhalten/unsauber bei höheren Geschwindigkeiten(Eigenbau mit EstlCam)

Beitrag von Kallekalle » 04.01.2021, 09:54

Kallekalle hat geschrieben:
04.01.2021, 07:47
KarlG hat geschrieben:
04.01.2021, 00:03

Ja - klar entsteht das auch bei "lastfreier" Fahrt. Das ist ein völlig unnötiger Hebel, der völlig unnötig Torsion auf dem Querverbinder erzeugt. Ob das mit einem "Frästeil" besser wird, hängt primär davon ab, wie "massiv" bzw. "steif" der Querverbinder ist. Das ändert natürlich nix am Hebel. Mich hätte es gewundert, wenn das Ding nicht schwingen würde.....
Dann bauen wir den Motor für die X-Achse mal ab und schaue ob der die Geräusche auch erzeugt, wenn der wirklich frei läuft. Wie gesagt, der Plan ist ein entweder ein massives Frästeil als Adapter, der die Mutter direkt aufnehmen kann oder ein dickwandiges Rohr, was diese Höhe auffüllt.
Hey Karl,

leider geht es nicht anders, da die KUS 50 mm höher liegt als die untere Traverse. Diese kann auch nicht höher, da die seitliche TIschkonstroktion (siehe Bilder) das nicht zulässt. Der Hebel ist also ohne sehr viel Aufwand nicht beseitigbar.

Gruß,

Kalle

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Re: Komisches Verhalten/unsauber bei höheren Geschwindigkeiten(Eigenbau mit EstlCam)

Beitrag von KarlG » 04.01.2021, 11:24

Kallekalle hat geschrieben:
04.01.2021, 09:54
leider geht es nicht anders, da die KUS 50 mm höher liegt als die untere Traverse. Diese kann auch nicht höher, da die seitliche TIschkonstroktion (siehe Bilder) das nicht zulässt. Der Hebel ist also ohne sehr viel Aufwand nicht beseitigbar.
Ich würde das mal als Planungsfehler bezeichnen. Spindel runtersetzen geht/ging auch nicht?

Versuch Dir mal vorzustellen, was da genau passiert. Abgesehen von Masse und Fräskräften hat das gesamte Portal einen Verschiebewiderstand und eine Losbrechkraft. Mit 4 35er Wagen dürfte der Verschiebewiderstand irgendwo zwischen 50-60N liegen - aber nur wenn alles sauber ausgerichtet ist und parallel läuft.
Die "Losbrechkraft" dann nochmal drüber. Kann man mit einer Kofferwaage messen.

Wenn Du jetzt in Langsamfahrt kleine Schritte machst (beim Schnellfahren merkt man das meist nicht), wird sich erstmal nicht das Portal bewegen, sondern der Mutternhalter gibt nach, der Querverbinder tordiert - es wird eine Federspannung aufgebaut und wenn diese die "Losbrechkraft" übersteigt, macht das DIng einen "Satz" und bleibt dann wieder stehen. Das passiert rhytmisch und wenn es irgendwo in der Maschine einen Resonanzpunkt findet, fängt alles an zu schwingen. Das muss man noch nichtmal hören, wenn es sich im Infraschallbereich abspielt.

Wenn es also nicht möglich ist, den Querverbinder hoch- oder die Spindel runterzusetzen, kann man den Querverbinder nur noch sehr steif machen, um diese Effekte zu minimieren...

Kallekalle
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Re: Komisches Verhalten/unsauber bei höheren Geschwindigkeiten(Eigenbau mit EstlCam)

Beitrag von Kallekalle » 04.01.2021, 11:41

Hey Karl,

ja, das macht absolut Sinn, wenn man mal darüber nachdenkt. ehrlich gesagt hat da zum Konstruktionszeitpunkt niemand drüber nach gedacht. Die CNC wurde so zu sagen auch während des Aufbaus konstruiert.

Hochsetzen der Querverbindung ist definitiv nicht so einfach möglich, da die U200 außen im Weg wären. Runtersetzen der KUS geht eventuell, müssten wir uns nochmal in Ruhe anschauen. Da das Festlager der KUS aber außerhalb des U liegt und der Motor innerhalb, können wir diesen Hebel vielleicht reduzieren, aber nicht komplett los werden. Eine alternative wäre eine zweite KUS, und dann direkt an den Wangen beidseitig vom Portal antreiben.

Das mit der Kofferwaage ist eine gute Idee, auch das werden wir bei der nächsten Gelegenheit mal prüfen, danke für den Tip. Parallel sollte alles laufen, Planflächen wurden wie gesagt in einer Aufspannung auf einer großen Fräse gefertigt.

Dennoch bin ich gespannt, was die Demontage des X-Antriebs ergibt, und ob dort auch Geräusche schon unabhängig von der Mechanik in der Steuerung/N-Stufen/Motor entstehen. Spätestens dann melde ich mich noch einmal.

Vielen Dank nochmal an allen für die bisherige Teilnahme.

LG,

Kalle

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Re: Komisches Verhalten/unsauber bei höheren Geschwindigkeiten(Eigenbau mit EstlCam)

Beitrag von KarlG » 04.01.2021, 13:02

Kallekalle hat geschrieben:
04.01.2021, 11:41
Dennoch bin ich gespannt, was die Demontage des X-Antriebs ergibt, und ob dort auch Geräusche schon unabhängig von der Mechanik in der Steuerung/N-Stufen/Motor entstehen.
Die Motoren spielen mit Sicherheit auch eine Rolle - so ein 8Nm-Monster schickt schon ordentlich Schläge auf die Spindel. Kann man evtl. etwas entschärfen mit einer feineren Mikroschritteinstellung - 1200/u ist ja fast Halbschritt....

Kallekalle
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Re: Komisches Verhalten/unsauber bei höheren Geschwindigkeiten(Eigenbau mit EstlCam)

Beitrag von Kallekalle » 10.01.2021, 11:18

Hallo Zusammen,

wir sind jetzt einiges weiter gekommen.
KarlG hat geschrieben:
04.01.2021, 13:02
Die Motoren spielen mit Sicherheit auch eine Rolle - so ein 8Nm-Monster schickt schon ordentlich Schläge auf die Spindel. Kann man evtl. etwas entschärfen mit einer feineren Mikroschritteinstellung - 1200/u ist ja fast Halbschritt....
Hey Karl,

wie zu Anfang erwähnt, werden die Motoren mit 1600 Mikroschritten/u betrieben. Also sogar feiner, als du vorgeschlagen hast.

-- zurück zum Problem:

Wir haben den Motor für die X-Achse demontiert um die Mechanik auszuschließen. Dabei trat der Fehler genau so auf wie erwartet:


youtu.be/sSPUSHqggy4

Ohne die Spindel ist es noch klarer hörbar, das der Motor irgendeine Schwelle erreicht, und nicht so schnell dreht wie er drehen sollte. Im Hintergrund hört man gleiches Verhalten auf der Y-Achse. Somit konnten wir für dieses Problem die Mechanik ausschließen. Also den Motor wieder montiert und eine weitere Testfahrt gemacht:


youtu.be/WLlbGDZdHCc

Hier nochmal klar zu hören, das beide Achsen das gleiche Problem haben. Da beide Achsen gleich konfiguriert sind und die Mechanik ausgeschlossen ist, wunderte uns das eher wenig.

Wir haben dann ein Testprogramm geschrieben, in dem ein Kreis statt in M01-Verkettungen in M02-Modus gefahren wird. Das wurde durchgeführt, damit wie die Übertragung des G-Codes vom Computer zur CNC ausschließen konnten. Die Vermutung war, das die Befehle aus welchen Gründen auch immer (Puffer, Wartezeiten, USB, oder allgemeines Windows/Systemgedöns) nicht schnell genug an der CNC übertragen werden.

Im Testlauf war der Fehler dann aber identisch.

Es muss also irgendwas zwischen Microcontroller (Also CNC-Steuerung), den N-Stufen und den Motoren sein.

Einen Hardwarefehler haben wir einfach mal ausgeschlossen, da beide Achsen genau das gleiche Bild zeigen.

Also haben wir noch einmal ein bisschen mit den Einstellungen in Estlcam / im Controller gespielt. Wir wollten dann noch einmal auf 4,5m/min Fräsgeschwindigkeit testen, haben also unsere Testeinstellung vom maximalen Vorschub von 4 m/min auf 4,5 Meter erhöht. Im Testprogramm haben wir es versäumt, diesen Wert anzupassen, dennoch das Programm gestartet.

Dann, zu unserer Verwunderung, war dieser Steuerungsfehler komplett weg.

Zur Kontrolle den Maximalvorschub dann wieder auf 4m/min gesenkt, und zack, der Fehler war wieder da.

Es muss also irgendwie mit Fräsgeschwindigkeit und Maximalvorschub zusammenhängen.

Wir haben also die Fräsgeschwindigkeit im Programm Millimeter/min für Millimeter/min runtergestellt, um den Punkt zu finden, ab dem das Problem auftritt. Zum Schluss stellte sich heraus:

Maximalvorschub: 4000 mm/min

Fräsgeschwindigkeit: 3980 mm/min -> Fehler noch da
Fräsgeschwindigkeit: 3979 mm/min -> Fehler weg

Das haben wir dann noch mit diversen Fräsgeschwindigkeiten/Maximalvorschüben getestet. Dabei hat sich herausgestellt, das der Fehler anscheinend auftritt wenn man mehr als 99,5% des Maximalvorschubs an Fräsgeschwindigkeit nutzt.

Wahrscheinlich liegt der Fehler also im Mikrocontroller, oder genauer in der Software auf diesen. Vielleicht sollte sich Christian Knüll das mal anschauen, ich werde ihm mal eine Mail schicken die genau auf diesen Thread verweist.

Es mag sein, das wir die Einzigen sind die mit Maximalvorschub fräsen wollen, richtig sien kann es dennoch nicht.

Thema Heruntersetzen der KUS (was ja dennoch Sinn macht):

Wie vielleicht auf dem Video mit dem Motor zu erkennen, ist das Heruntersetzen des Motors so nicht möglich, da der Motor an der unteren Seite schon auf dem U-Profil aufliegt. Wir überlegen jetzt die KUS unterhalb des U-Profils zu montieren, damit sie mit der unteren Travers auf einer Höhe ist. Das Problem wird dann aber die Saubere Befestigung des Motors, ohne zu schweißen (verziehen des Tisches).


Lg,

Kalle

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Re: Komisches Verhalten/unsauber bei höheren Geschwindigkeiten(Eigenbau mit EstlCam)

Beitrag von KarlG » 10.01.2021, 13:51

Kallekalle hat geschrieben:
10.01.2021, 11:18
wie zu Anfang erwähnt, werden die Motoren mit 1600 Mikroschritten/u betrieben. Also sogar feiner, als du vorgeschlagen hast.
Das war kein Vorschlag, sondern nur eine falsche Erinnerung. Auch 1600 ist viel zu wenig. 1200 wäre 1/6 Schritt und 1600 dann 1/8. Sinnvolle Einstellungen wären 4000/u oder besser noch 5000 - das entspricht an einer 5er Steigung dann 1µm pro Schritt.

Bei 5000 und 4m/Min Eilgang wären das dann 66kHz - das machen sowohl Estlecam, als auch die Endstufen problemlos und mit ausreichend Reserve...

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