Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

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Emmax
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Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 03.06.2021, 10:38

Angetrieben von einer gewissen Neugierde habe ich mich entschlossen, meine Fräse von Steppermotoren auf Servomotoren umzubauen. Meine Beobachtungen diesbezüglich werde ich in kleinen Videos festhalten. Vielleicht interessiert es ja den einen oder anderen. Grundsätzlich habe ich keine große Erwartungshaltung, dass die Servomotoren soviel besser sein werden. Ich war im letzten Jahr, so lange habe ich meine Fräse, mit den Steppern sehr zufrieden.

1. Laufruhe
Wie zu erwarten war, laufen die Servomotoren deutlich ruhiger. Die Steppermotoren neigen bei gewissen Drehzahlen zu "Resonanzen" und die Fräse vibriert etwas.

2. Steifigkeit
Hier bin ich noch ganz am Anfang, die richtigen Werte für den Servomotor zu finden. In Euren Kommentaren und Videos habe ich so einige Hinweise und Anleitungen durchgelesen. Leider läuft die JMC Software 1.7.6 bei mir nicht vernünftig. Ich kann das Oszilloskop nicht starten. Mir fehlt auch noch mein neues Netzteil. Sobald das Netzteil da und eingebaut ist, werde ich versuchen den Servomotor gut zu parametrieren. Wie zu erwarten war, ist der Stepper deutlich steifer.

3. Umkehrspiel
Für mich eine sehr interessante Beobachtung, dass die Servos fast kein Umkehrspiel zeigen. Bei den Steppern messe ich ca. 0,02mm Umkehrspiel. Dazu habe ich auch noch nichts im Netz gefunden, woran das liegen könnte.

https://youtu.be/7kRSsG9loeY

Das Video habe ich während des Umbaus aufgenommen. Es handelt sich einfach um Beobachtungen, die ich gemacht habe. Ich bitte die schlechte Tonqualität und teilweise mindere Bildqualität zu entschuldigen. Ist alles mit dem Handy aufgenommen worden.

Guido
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Fräse ist Mhoch5 mit Eding CNC Steuerung. China Spindel Luftgekühlt 2,2 KW. JMC Closed Loop Servo/Stepper. 5mm Steigung auf X/Y/Z. Estlcam und Fusion360. 4. Achse Eigenbau mit JMC Closed Loop Servo.

Mr BB
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Mr BB » 06.06.2021, 15:03

Hi,

sehr interessanter Beitrag.

Hasst du schon mal identische Teile gefräst und miteinander vergleichen was Maßhaltigkeit etc angeht?

MR BB

Emmax
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 06.06.2021, 18:09

Servus,

ich habe das WE genutzt um mit der Parametrierung anzufangen. Dazu anbei ein kurzes Video, wie ich vorgegangen bin. Ich habe auch nochmals das Umkehrspiel zwischen dem Stepper und Servo neu aufgenommen, da die Videoqualität im ersten Versuch nun nicht rühmlich war.

https://youtu.be/bW5LzaNIeHI

Die letzten 2 Tage habe ich versucht, den Positionsfehler zu minimieren. Ich habe viele Berichte in Foren durchgelesen und Video´s geschaut. Aber im Grunde finde ich keinen Bericht/Video, der für einen Laien wie mich eine Schritt für Schritt Anleitung zeigt.

An der Bewegung der Messuhr kann man auch die unterschiedliche Dynamik der beiden Motoren ablesen. Der Servo reagiert deutlich schneller.

Guido
Zuletzt geändert von Emmax am 06.06.2021, 18:22, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 06.06.2021, 18:12

Mr BB hat geschrieben:
06.06.2021, 15:03
Hi,

sehr interessanter Beitrag.

Hasst du schon mal identische Teile gefräst und miteinander vergleichen was Maßhaltigkeit etc angeht?



MR BB
Mit dem Servo habe ich noch nichts gefräst. Ich teste ja zur Zeit auch nur den Motor an der X-Achse. Die beiden für die Y-Achse müssen auch noch installiert werden. Dann werde ich auf jeden Fall mal einen Vergleich starten.
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 07.06.2021, 16:06

Servus,

ich habe beide Videos raus genommen, da ich auf immer neue Parameter komme. Sobald ich ein endgültiges Ergebnis habe, werde ich das ggfs. veröffentlichen.

Guido
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Willhelm B. » 12.06.2021, 12:02

Meines Wissen nach sind die Stepper bei der Positionierung besser als ein Servos. Bezogen auf die JMC Servos/Steppers.

Wir hast du das Umkehrspiel an den Steppern gemessen? An der Welle?

Die Videos kann ich nicht ansehen, da sie entfernt wurden.

Emmax
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 12.06.2021, 12:16

Willhelm B. hat geschrieben:
12.06.2021, 12:02
Meines Wissen nach sind die Stepper bei der Positionierung besser als ein Servos. Bezogen auf die JMC Servos/Steppers.

Wir hast du das Umkehrspiel an den Steppern gemessen? An der Welle?

Die Videos kann ich nicht ansehen, da sie entfernt wurden.
Es waren meine ersten Videos und die Qualität war zu schlecht, daher habe ich sie wieder gelöscht. Ich habe eine Messuhr seitlich an meine Z-Achse (Basisplatte) angelegt und bin dann 10 Schritte (Schrittweite 0,01mm) gegen die Messuhr gelaufen. Danach wieder 10 Schritte zurück. Beim Stepper komme ich nach 10 Schritten zurück bei 0,02 mm auf der Messuhr an. Beim Servo komme bei 0,006mm an. Das hat mich einfach gewundert. Beim Stepper sieht man auch, dass der erste Schritt zurück ins "leere" läuft. Die Uhr zeigt gar nichts an. Beim Servo sieht man auch schon beim ersten Schritt zurück eine Bewegung in der Messuhr.

Guido
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Willhelm B. » 15.06.2021, 00:21

Das ist interessant. Ich dachte immer es läge an der Spindel.
Was für Kupplungen hast du?

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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 15.06.2021, 06:24

Willhelm B. hat geschrieben:
15.06.2021, 00:21
Das ist interessant. Ich dachte immer es läge an der Spindel.
Was für Kupplungen hast du?
Der Produzent liefert die geschlitzten Alukupplungen mit. Diese sind nach 2 Tagen gleich rausgeflogen, da sie zu "weich" waren. Ich vermute aber auch, dass ich am Anfang die Fräse nicht gut genug aufgebaut hatte. Dadurch liefen die Kugelumlaufspindeln etwas zu schwer. Mittlerweile habe ich die Fräse nochmals komplett zerlegt und tunlichst auf Rechtwinkligkeit und Genauigkeit geachtet. Ich habe die Kupplungen mit den Elastomerelementen in der Mitte. Damit bin ich zufrieden.

Ich werde das nochmals filmen und Dir dann den Link senden.

Guido
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Re: Umbau JMC Stepper auf JMC Servo - Macht das Sinn?

Beitrag von Emmax » 15.06.2021, 08:12

Ich habe gerade nochmals das Umkehrspiel der beiden Motoren gemessen. Mittlerweile habe ich meine Kugelumlaufspindeln umgebaut, von 10mm Steigung C7 Spindeln auf jetzt 5mm Steigung C5 Spindeln.

Die Differenz zwischen den beiden Motoren ist nun deutlich geringer. Der Stepper kommt auf ca. 0,01mm Umkehrspiel (an der 10mm Steigung waren es 0,02mm) und der Servo auf ca. 0,003mm (Bei der 10mm Steigung ca. 0,006mm). Bei der 10mm Steigung waren die Unterschiede wesentlich größer, was aber wahrscheinlich auch an der Toleranzklasse C7 zu C5 liegen könnte.

Eins kann ich aber deutlich feststellen, dass der Servo Motor ein geringeres Umkehrspiel als der Stepper zeigt. (Beide Motoren liefen mit 4000 Microschritten an der gleichen "Hardware") Insgesamt bin ich wirklich zufrieden mit den Werten. Als Hobbybruchpilot sind auch meine Messmethoden entsprechend limitiert. Ich glaube das die Konstruktion der Fräse (zwei verspannte Kugelumlaufmuttern gegeneinander) einfach super ist.

Nun ist aber Ende...

Guido
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