Problemen met zelfbouwmachine

Alle in grote lijnen opgebouwde aluminium, stalen en houten cnc-machine`s

Moderators: audiomanics, Moderators

Caesar
Berichten: 517
Lid geworden op: 30 sep 2014 13:26
Been thanked: 11 times

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door Caesar »

Huub Buis schreef: 26 aug 2026 07:33 Bedenk dat deze servo 0.6 Nm koppel heeft. Dat is flink minder dan een zelfde maat stepper op lage toeren.
Zeker waar, maar als we wat berekeningen en basis aannames doen:

*20 kg bewegende massa
*ballscrew Ø16 mm
*spoed 10 mm (nadeliger dan 5mm voor deze berekening)
*ballscrew lengte 200 mm
*rendement ≈ 90%

Om de kop op hoogte te houden (zonder veer of motorrem):

F=20×9.81=196.2 N
T= (2π×0.9)/(196.2×0.01) ≈0.347 Nm

Houdkoppel + acceleratie koppel:

0 m/s² 0.35 Nm
0.5 m/s²(500mm/s²) 0.37 Nm
1 m/s² (1000mm/s²) 0.39 Nm
2 m/s² (2000mm/s²) 0.43 Nm
3 m/s² (3000mm/s²) 0.47 Nm
5 m/s² (5000mm/s²) 0.56 Nm
10 m/s² (10000mm/s²) 0.77 Nm


M.a.w. een realistisch, maar meest nadelige geval (Z-as zonder veer) en kop van 20kg, kun je dus met continue koppel 5000mm/s² aan en piek nog veel hoger. Dat komt dus ook overeen met een van de post met de vorige inschattingen: 400w geeft meer ruimte, maar de 180w servo doet genoeg.

Je zou kunnen overwegen om de Z op 400w te zetten en X/Y op 180w, maar in principe kom je wel weg met 180w.

Een rem op de Z zou ik altijd doen; als je servo in storing gaat of machine uit (of edingCNC uit), dan kan de kop omlaag vallen/glijden (al dan niet langzaam).


Dit even onbeschaamd uit ChatGPT gekopieerd, maar verwoordt het goed:
De kern is: de NEMA 23 is veel sterker bij stilstand en zeer lage toerentallen — hier circa 2,2 Nm tegenover 0,57 Nm continu voor de servo. Rond 900–1000 rpm kruisen de nominale curves elkaar. Daarna houdt de servo zijn koppel vrijwel constant, terwijl de stepper snel verder inzakt.

Dus voor een Z-as die bijvoorbeeld maximaal 5.000–8.000 mm/min loopt, zit je juist in het gebied waar een stevige NEMA 23 qua puur koppel nog erg competitief is. De servo heeft daarnaast echter een groot voordeel door zijn kortstondige piekkoppel van circa 1,7 Nm, closed-loop regeling en veel betere prestaties bij hogere toerentallen.
Afbeelding



Een grafiek op basis van m/s² (koppel vertaald naar acceleratie op de Y-as):

Afbeelding


Dan schrijft ChatGPT:
Een paar interessante punten, op basis van deze gemiddelde NEMA 23:

Toerental Snelheid met 10 mm spoed NEMA23 max. accel. omhoog 180 W servo continu
0 rpm 0 mm/min ~44 m/s² ~5.3 m/s²
500 rpm 5.000 mm/min ~24 m/s² ~5.3 m/s²
800 rpm 8.000 mm/min ~10 m/s² ~5.3 m/s²
1000 rpm 10.000 mm/min ~4.9 m/s² ~5.3 m/s²
1200 rpm 12.000 mm/min ~1.3 m/s² ~5.3 m/s²

Dit maakt het voor jouw toepassing interessanter dan je misschien zou verwachten: tot ongeveer 10.000 mm/min is een behoorlijke NEMA 23 helemaal niet zwakker dan de 180 W servo qua puur koppel/acceleratie.

De 180 W servo heeft daarentegen een kortstondig piekkoppel van ongeveer 1,7 Nm, waarmee theoretisch ongeveer 32 m/s² acceleratie mogelijk is. Dat gebruik je alleen tijdens korte acceleraties, niet continu.

Voor een CNC Z-as zou ik zelf eerder kijken naar bijvoorbeeld 3–5 m/s² acceleratie. Dan voldoen beide oplossingen ruim tot ongeveer 10.000 mm/min. Boven dat toerental begint de servo duidelijk voordeel te krijgen.

Belangrijk: deze NEMA23-kromme is een gemiddelde 2,2 Nm motor op ongeveer 48 V. Met een concrete stepper + driver kan het verschil behoorlijk groot zijn. Vooral voedingsspanning beïnvloedt het koppel bij hogere toerentallen sterk.
Bovenstaande bevestigd eigenlijk wat verschillende forumgebruikers hier beargumenteren in het voordeel van de steppers; steppers niets mis mee, doet zijn ding, hoog koppel onderin, maar.........................servos presteren beter op hogere feedrates, lopen soepeler, hebben een feedback loop, kunnen alarm doorgeven aan EdingCNC en op basis van piek koppel ook bij stilstand betere prestaties kan leveren.

Ik denk daarom ook dat er niets mis is met je steppers, maar als je hout gaat verspanen heb je hogere feedrates nodig.
Gebruikersavatar
P1-Engineering
Donateur
Berichten: 677
Lid geworden op: 27 aug 2019 23:28
Locatie: Haarlem
Has thanked: 3 times
Been thanked: 5 times

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door P1-Engineering »

Check ook nog even op de massatraagheid verhouding tussen de kogelomloop en de servo, dit is voor mij altijd belangrijker voor keuze van de servo dan het benodigd koppel. Wanneer deze verhouding boven de 10 komt is het erg lastig afstellen van een servo, zeker de functie beperkte JMC's.
Bij professionele machines zie je om deze reden ook altijd zwaar over bemeten servo's.
Happy Oak
Berichten: 19
Lid geworden op: 10 aug 2026 19:56

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door Happy Oak »

Oke nog even wat info;

Kogelomloopspindel van 25 mm en spoed 10mm op alle assen.

X-as is 870mm tussen de lagers
Y-as is 1130mm tussen de lagers
Z-as is +/- 200mm tussen de lagers

Portaal weegt ongeveer 55/60kg

dan zegt chatgpt dat de 180 wel zou kunnen maar de 400W comfortabeler is?
Gebruikersavatar
P1-Engineering
Donateur
Berichten: 677
Lid geworden op: 27 aug 2019 23:28
Locatie: Haarlem
Has thanked: 3 times
Been thanked: 5 times

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door P1-Engineering »

Ja als ze direct zitten kan het een uitdaging worden om ze af te stellen. De JMC's hebben geen tuning software maar een simpele look-up table die wat waardes verandert als je bijvoorbeeld het stijfheid getal aanpast. Wellicht dat je tegenwoordig met AI wel een beter resultaat krijgt.
Happy Oak
Berichten: 19
Lid geworden op: 10 aug 2026 19:56

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door Happy Oak »

De assen worden aangedreven met een getande riem 1:1. Motoren zijn daardoor onder de spindel gemonteerd.
Caesar
Berichten: 517
Lid geworden op: 30 sep 2014 13:26
Been thanked: 11 times

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door Caesar »

Mbt tuning vs lookup table, ik dacht dat ze wel te tunen waren middels PID parameters individueel in te stellen. Maar....het is makkijkelijker om de stijfheid en respons tijd varaiabelen jnte stellen. (Dat werkt wel meer als een lookup table inderdaad)

Ik heb volgens mij een paar 180watters nieuw liggen. Als je wilt kun je daar mee testen. Als het niets is, dan kun je alsnog een van de assen naar 400w omzetten. De jmc servos komen notabene van Benkr toen ik zijn half afgebouwde machine overnam.


Dit is wel een interessant video mbt tusen van JMC servo

https://m.youtube.com/watch?v=_9Q-VFesnA0
benkr
Donateur
Berichten: 9198
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Valkenswaard
Has thanked: 10 times
Been thanked: 71 times

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door benkr »

Caesar schreef: 02 sep 2026 09:36
Ik heb volgens mij een paar 180watters nieuw liggen. Als je wilt kun je daar mee testen. Als het niets is, dan kun je alsnog een van de assen naar 400w omzetten. De jmc servos komen notabene van Benkr toen ik zijn half afgebouwde machine overnam.
Dat waren 400 W servo's, dezelfde als die je hebt gebruikt voor de Emco MC90 die jij hebt omgebouwd voor Henri-CNC.
Overigens staat (stond) die machine ook te koop, hij wil wat groters.
Happy Oak
Berichten: 19
Lid geworden op: 10 aug 2026 19:56

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door Happy Oak »

Na enig speurwerk kom ik toch uit op de 400W versie van JMC.

Het tunen zou moeten lukken als ik het filmpje zo bekijk.

Eerst even kijken of die dan ook daadwerkelijk gaan passen...
Caesar
Berichten: 517
Lid geworden op: 30 sep 2014 13:26
Been thanked: 11 times

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door Caesar »

benkr schreef: 02 sep 2026 17:03
Caesar schreef: 02 sep 2026 09:36
Ik heb volgens mij een paar 180watters nieuw liggen. Als je wilt kun je daar mee testen. Als het niets is, dan kun je alsnog een van de assen naar 400w omzetten. De jmc servos komen notabene van Benkr toen ik zijn half afgebouwde machine overnam.
Dat waren 400 W servo's, dezelfde als die je hebt gebruikt voor de Emco MC90 die jij hebt omgebouwd voor Henri-CNC.
Overigens staat (stond) die machine ook te koop, hij wil wat groters.
Je hebt gelijk (uiteraard :D):

er liggen hier 4x : iHSV60-30-40-48
Happy Oak
Berichten: 19
Lid geworden op: 10 aug 2026 19:56

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door Happy Oak »

Moet ik bij 5x IHSVC60-30-40-48-5.5-POCA | 400 Watt | NEMA 24 waarvan 1 met rem,
1x 48V 2000W (42A?) voeding hebben of toch verdelen over 2x 1000W?
benkr
Donateur
Berichten: 9198
Lid geworden op: 16 jun 2012 16:32
Locatie: Valkenswaard
Has thanked: 10 times
Been thanked: 71 times

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door benkr »

De voeding die nu in de kast zit is echt ideaal voor deze klus, dat is een van de dingen die ik zeker zou behouden.
Caesar
Berichten: 517
Lid geworden op: 30 sep 2014 13:26
Been thanked: 11 times

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door Caesar »

ben kennende is dat inderdaad een top voeding.

Voor de rem wel even checken, ik meen dat dat 24V is, dus via een apart circuit aansturen. (zie mijn schema: in het kort: de integrated servo's hebben geen aparte aansturing voor de rem vanuit de servo zelf. Dus je zet de remmen via een relais parallel aan het enable signaal. Spanningsloos is de rem vast, dus als je enable signaal aan is, ook even een relais schakelen die 24V naar de rem stuurt om hem te deactiveren).
Happy Oak
Berichten: 19
Lid geworden op: 10 aug 2026 19:56

Re: Problemen met zelfbouwmachine

Bericht door Happy Oak »

Oke, dan is mij alles wel aardig duidelijk denk ik.

Allen bedankt voor de goede hulp hier en er zullen vast straks nog meer vragen komen tijdens de ombouw..
Plaats reactie