Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

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Emmax
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Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Emmax » 28.04.2021, 10:03

Servus,

nach nun einem Jahr habe ich beschlossen, meine Fräse zu zerlegen und mit meinem angeeigneten Wissen :wf neu aufzubauen. Ich habe auf der Y-Achse zwei parallele Kugelumlaufspindeln SFA1610. Diese werden von den bekannten JMC Closed Loop Stepper mit 3NM angetrieben. Das Eding Board kann max. 125khz. Das letzte Jahr über habe ich die Microschritte am Stepper auf 4000 gestellt. Meine max. G0 Geschwindigkeit habe ich auf 9600mm/min eingestellt. Diese Geschwindigkeit konnte die Fräse auch sehr "laufruhig" bewerkstelligen. Aber bei so einigen Verwahrgeschwindigkeiten darunter (zwischen 6000 und 9600) haben die Stepper um Gnade gefleht. Sie fangen einfach irrsinnig an zu schreien und damit steigen die Vibrationen.

Im Grunde habe ich gelernt, dass man die 125 khz des Eding Boards am besten komplett ausnutzt. Daher habe ich gerade einfach mal die Microschritte auf 8000 gestellt. Die max. G0 Geschwindigkeit habe ich auf 9300mm/min gesetzt. (800 x 155 = 124000) So habe ich die max. khz fast ausgereizt. Das Ergebnis ist ernüchternd. Die Stepper schreien nun noch mehr. Also die Microschritte in die andere Richtung auf 3200 gesetzt. Nun läuft die Fräse insgesamt deutlich ruhiger. Die max. khz liegt nun bei 320*160 bei 51,2khz. (max. G0 wieder auf 9600mm/min) Somit nutze ich nicht einmal die Hälfte der max. möglichen Frequenz aus.

Kennt jemand diese Thematik und gibt es vielleicht die ein oder andere Empfehlung. Insgesamt gibt es immer noch Umdrehungen, die die Stepper nicht mögen. Es ist deutlich besser geworden und ich werde die Microschritte auf jeden Fall bei 3200 belassen. Aber warum mögen die Stepper bestimmte Umdrehungen an meiner Fräse nicht. Aus diesem Grund überlege ich gerade auf die neuen 200W JMC Servos umzusteigen. Aber meine Erfahrung mit einem 180w waren nicht die besten.

Guido
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Fräse ist Mhoch5 mit Eding CNC Steuerung. China Spindel Luftgekühlt 2,2 KW. Closed Loop Stepper. 10mm Steigung auf X/Y und 5mm auf Z
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Willhelm B.
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Re: Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Willhelm B. » 28.04.2021, 23:23

Ich würde die Biegekritische Drehzahl der Spindel und die Maximal sinnvolle Drehzahl der Motoren mit in deinen G0 Vorschub einbeziehen.

Grob gesagt würden ich ein 1m Lange 1605er Spindel nicht mit mehr als 1000RPM belasten. Auch die Steper fühlen sich bei der RPM auch noch wohl.

BDW. Ich habe eine PFM 2.6 von m-hoch-5
5mm Steigung, G0 habe ich auf 5000mm/min eingestellt.
Ich habe aber glaub 4000Steps/round. Ich werde mal auf 8000 stellen und kuken ob es einen ähnlichen Effekt gibt wie bei dir. Ich habe aber aber eine andere Steuerung.

Willhelm B.
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Re: Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Willhelm B. » 28.04.2021, 23:40

Mit erhöhen der Microschritte nimmt man sich auch Drehmoment. Eventuell sind 8000 einfach zu viel.
Eventuell auch ein Mechanisch Problem das mit einspielt. Gerade bei der PFM mit Zwillings KUM. Die Festlager werde auch gerne mal zu fest angezogen.

Emmax
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Re: Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Emmax » 29.04.2021, 09:14

Erst einmal besten Dank für Eure Tipps. Die biegekritische Drehzahl ist bei mir bei weitem nicht erreicht. Bei einer Steigung von 10mm und 9600mm/min habe ich eine Umdrehung von 960u/min. Zum testen habe ich mir auch zusätzliche Spindeln mit 5mm Steigung gekauft. Ist mir aber zu langsam, da ich fast ausschließlich Holz fräse. (Beim schruppen laufe ich schon mal mit 8000mm/min durchs Holz :dh )

Mittlerweile bin ich sogar auf 2000 Microschritte runtergegangen und finde den Lauf der Fräse nun noch angenehmer. Mein G0 habe ich nun auf 10800mm/min erhöht, weil hier die Fräse super ruhig läuft. Bei 9600mm/min machen sich die Stepper (bei 2000 Microschritte) diesmal bemerkbar und das finde ich komisch, aber ich denke ich bleibe nun dabei. Habe die Fräse komplett zerlegt und beim Aufbau tunlichst auf Rechtwinkligkeit und Parallelität geachtet. Soweit man dann das halt als Laie kann. Aber jetzt läuft sie deutlich besser als vorher. Zum testen konnte ich problemlos 15000mm/min fahren. Wäre vorher nie gegangen.
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Willhelm B.
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Re: Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Willhelm B. » 04.05.2021, 13:15

Habe heute von 4000 Steps auf 1000 Steps umgestellt. 4000 Steps laufen deutlich Ruhiger.
Ich kann das also nicht bestätigen.

Emmax
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Re: Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Emmax » 05.05.2021, 06:17

Ich teste weiterhin die Microschritte von 2000 bis 4000. Je niedriger ich gehe, desto mehr "brummen" die Motoren. Aber sie schreien auch nicht mehr bei hohen Geschwindigkeiten.

Wenn die die 4 Schrauben am Motor ganz leicht öffne, so dass sich der Stepper bewegen kann, stelle ich fest, dass der Stepper sich um die Achse leicht bewegt. Diese Bewegung soll ja die Kupplung kompensieren. Ich könnte mir vorstellen, dass das "schreien" von dieser Bewegung kommt. Aber keine Ahnung wie ich das reduzieren kann.

Aber besten Dank fürs austesten der 1000 Microschritte.
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Re: Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Tilman » 05.05.2021, 08:50

Vermutlich wirst Du Dich einfach mal mit der Regelung auseinandersetzen müssen. Auch wenn CL-Stepper in vielen Situationen out of the Box funktionieren: Vorkonfigurierte Regelschleifen können bestenfalls ein Kompromiss sein und man muss damit rechnen, dass die Parameter unter bestimmten Umständen nicht funktionieren. Zwei Antriebe an einer Achse sind eine Herausforderung für die Regelschleifen, da sie sich permanent gegenseitig beeinflussen. Es ist auch nicht verwunderlich, dass Drehzahl und gewähltes Microstepping eien starken Einfluss auf das Resultat haben. Letztendlich wird Dir jedoch nur helfen, die Regelschleifen etwas unempfindlicher zu konfigurieren.

Viele Grüße
Tilman

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Re: Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Emmax » 05.05.2021, 14:00

Als Laie sich mit den Regelschleifen zu beschäftigen ist nicht so einfach. :wf Davor habe ich wirklich Respekt. Mal sehen ob ich die Muse aufbringe, mich damit zu beschäftigen. Zur Zeit versuche ich noch immer die "Hardware" zu optimieren. Bei meiner Fräse sind die Stepper auf der Loslagerseite befestigt und dort ist zugegebener Maße ein gewisses Spiel vorhanden. Damit muss der Motor erst einmal zu recht kommen. Trotzdem besten Dank.

Guido
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Re: Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Willhelm B. » 05.05.2021, 20:51

Mach mal bitte ein paar Fotos von den Kupplungen Und wie die Motoren angebracht sind. Bei mir ist das alles gerade und spielfrei.

Emmax
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Re: Microschritte - JMC Closed Loop Stepper - Eding CNC

Beitrag von Emmax » 06.05.2021, 06:30

Ursprünglich sollten die Motoren mit diesen Abstandsbolzen mit Gewinde befestigt werden. Auf dem Bild ist einer zu sehen. Das funktionierte leider nicht so gut. Deshalb habe ich mir Abstandsstücke selber gefräst, um die Auflagefläche zu erhöhen.

Die weichen Alukupplungen habe ich durch die auf dem Bild ersetzt. Diese Kupplungen sind deutlich "strammer". (Weniger Umkehrspiel)
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