Tikken motoren & trage feed

[xp7amrkr]

Hoi CNC-zone forum bezoekers! De bouw van een CNC freesmachine is iets wat al erg lang op het 'to do' lijstje stond, en ik ben er nu ook echt aan begonnen! Ik had al een kleine machine gemaakt met een 4-axis E-bay driverkaart en wat Nema 17 motoren, maar ik pak het nu wat groter aan.

Bij Motion Controll Products heb ik vier 3Nm Nema 23 motoren besteld. Deze heb ik op het 4-axis driverkaart aangesloten, om daar eens mee te testen. Deze motoren kon ik niet betrekkelijk hard laten draaien, meer dan 800mm/min met 1/8step en een instelling van 400pulsen/mm kreeg ik niet uit de motoren. (werkende op 24V)

Vandaar dat er bij stappenmotor.nl de MSD 542 drivers en 48V 6,3A voedingen besteld zijn, om het gelijk goed aan te pakken. Ik heb nu op het bureau één motor aangesloten op de driver en voeding, en met een zelfbouw breakout board aan mijn computer gehangen. (parallel) Met deze opstelling haal ik een niet veel hogere feed-rate, slechts 1000mm/min. Alles geprobeerd kwa microstepping en ramp-rate instellingen, maar meer krijg ik er niet uit.

Ook 'tikt' de motor, voor mijn gevoel eens per omwenteling. Heeft iemand enig idee waar deze verschijnselen vandaan kunnen komen, en hoe ze op te lossen zijn? Het tikken hebben de motoren op beide driver boards, op 24V en 48V. Is dit een limitatie aan een parallelle interface?

[Erik]

Met welke besturingssoftware werk je? Ik gok KCam.

De motoren draaien i.i.g. het snelst als je volle stappen instelt op je drivers en de acceleratie laag zet. Daarna kun je gaan finetunen.

[xp7amrkr]

Ik gebruik inderdaad Kcam van Kellyware. Ik heb alles geprobeerd van full step tot microstep, de haperingen blijven, en de feed wordt niet veel hoger.

Net met een vriend een Atmel AVR geprogrammeerd om de driver aan te sturen, omdat deze wel een stabiele puls geeft. Hiermee hadden we ingesteld dat hij om de 4us een puls van 2us geeft. De driver was ingesteld op 25000 pulsen/omwenteling en draaide dus 6,66 omwentelingen per seconde.

Dit gebeurde echt super smooth, zonder enige haperingen! Maar 6,66 omwentelingen per seconde is met een trapezium spindel met een spoed van 4mm nog steeds maar 1.6m/min als maximaal haalbare snelheid. Dat lijkt mij nog steeds erg weinig?

[Floppy]

25000 steps per omwenteling is ook wel erg veel. Meer dan 16x microsteppen heeft niet veel zin. Daarmee kom je dan op 3200 steps per omwenteling. Dan gaat je maximale snelheid ook omhoog.

[xp7amrkr]

Dat is het hele punt nou juist! Ongeacht de microstepping, kom ik niet boven die 1.6m/min uit (via AVR pulsen). Of ik nou 166000 pulsen per seconde geef met microstepping 25000, of maar 21300 pulsen per seconde met microstepping 3200, harder dan dat wilt de motor niet draaien.

[Erik]

Die tik is in ieder geval een KCam-kwaal, als het allemaal goed draait kun je gaan kijken naar serieuze besturingssoftware. Je zult zien dat de tik weg is en dat het allemaal soepeler en mooier draait.

Zoals gezegd stel je driver in op volle stappen en kijk met je AVR wat je eruit kunt halen. Nu weet je het max. toerental van je motor-drivercombinatie. De machinesnelheid is nu afhankelijk van de spoed van je spindels, ik gok dat je een fijne metrische draad gebruikt, 5mm/omw. trapezium is gebruikelijk. Het aantal microstappen wat je in kunt stellen is afhankelijk van de maximale frequentie die de besturingssoftware kan leveren, meestal zo'n 75 kHz.

[xp7amrkr]

Hoi Erik, bedankt voor je informatie!

Ik was inderdaad van plan om TR20x4 te gebruiken voor mijn portaal, en TR16x4 voor mijn X en Z as. Ik maak mij nog steeds wat zorgen over de maximale snelheid van mijn motor/driver/voeding combinatie! Ik wil met de machine toch 'goed' kunnen frezen en wil toch wel 1.5m/min a 2m/min kunnen halen. Als ik zonder belasting de motoren niet harder kan laten draaien dan 6,66 omwentelingen per seconde, ongeacht of het full step (200) of microstep (25000) is (of alles ertussen in), gaat de machine hoe dan ook niet 'hard' draaien.

Met een spoed van 4mm zal het slechts 1.6m/min zijn, onbelast. Wat is er aan mijn setup zo anders dan de mensen hier op het forum, die 3m/min+ behalen? Toen ik deze motoren, drivers en voedingen gekocht had was ik er toch van overtuigd dat hier een degelijke machine mee te maken is.

Wat betreft de besturingssoftware, ik begin nu met het mechanische gedeelte van de freesbank, en zal deze tijdens testen aansturen met Kcam of Mach3. Tegen de tijd dat de machine gebouwd is zal er waarschijnlijk een USBCNC V4 of V5 bordje komen, maar dat laat het budget nog even niet toe.

[Floppy]

Welke motoren heb je nu precies? Kun je die spoelen ook parallel aansluiten? Dat zou je snelheid hoger kunnen maken.

[mlrs]

Kan misschien ook wel aan je breakoutboard liggen. Gebruik je optocouplers?
Ik zelf had in het begin standaard type's gebruikt. Deze konden de snelheid niet aan en veroorzaakte hetzelfde soort effect.
Even een scoop aansluiten en je ziet het zo.

[draadjelos]

Niet iedereen heeft een scoop natuurlijk , maar de opto-couplers kunnen inderdaad roet in het eten gooien

Die test met de avr... heb je toen ook het breakoutbordje ertussen gehad, of rechtstreeks op de driver?

misschien kan je het breakoutbordje tussen de avr en de driver plaatsen en zo dus bepalen of het aan de bron (PC) of aan de beveiliging (opto couplers oid) want als het aan het breakoutbordje ligt dan doet hij het met de avr erbij ineens niet smooth meer

[xp7amrkr]

Zitten geen octocouplers op het breakout board. Zou de scoop erbij kunnen pakken, maar lijkt mij niet nodig.

Met een door de AVR gecreëerde puls kom ik gewoon niet boven de +-6.6 rotaties per seconde uit. Misschien toch een versnelling tussen stappenmotor en spindels...

Als motoren heb ik nu deze: (3Nm variant) http://www.motioncontrolproducts.co.uk/ ... er_motors/

Deze spoelen heb nu bipolair serie staan. Ik ga nu wel kijken wat ik haal als ik de motoren bipolair parallel zet.

[xp7amrkr]

Bedankt Floppy!!!Ik heb nu een motor bipolair parallel aangesloten, en daarmee haal ik gemakkelijk 9 rotaties per minuut, en dat is dus 50% sneller! Met spoed van 4mm is dat al een aanvaardbare 2.2m/min.

[Erik]

Het begint ergens op te lijken. Vervang nu eens KCam door Mach3 en verbaas jezelf.

Een versnelling tussen motor en spindel zou ik maar uit mijn hoofd laten i.v.m. benodigd koppel. Je hebt nu een mooi setje voor hobbygebruik, verwacht er geen professionele resultaten van.

[xp7amrkr]

Bij het testen van de snelheid heb ik nu helemaal geen software gebruikt, meer een soort zelfbouw 'pulsgenerator'.

Wat betreft de professionele resultaten, ik hoop toch echt met een leuke nauwkeurigheid en snelheid aluminium te kunnen frezen. Natuurlijk geen 2m/min, maar een beetje 3d werk wil ik wel kunnen halen.