Hallo zusammen,

ich habe mir mal ein paar Gedanken gemacht zum immer wieder problematischen Umkehrspiel. Aktuell ist es mit GRBL ja imho nicht möglich eine Umkehrspiel-Kompensation automatisch berechnen zu lassen. Man lebt also damit...

Wenn man davon ausgeht, dass man sowohl bei dem Standard-Riemenantrieb und bei einem Trapezspindel (12x3)-Antrieb die gleichen Microstep-Settings (1/8) verwendet sieht das Verhältnis von Umdrehung zu Verfahrweg ja so aus:

Riemen: (3mm /1 Zahn) * (16 Zähne/ 1 Umdrehung) => 48mm / Umdrehung
Spindel: 3mm Steigung / Umdrehung) => 3mm / Umdrehung

48 / 3 = 16 !!!

Dieser Faktor 16 spiegelt sich dann auch in allen Berechnungen wider und stellt quasi die "Übersetzung" dar:

Riemen: 33,333 steps / mm
Spindel: 16 x 33,333 steps / mm = 533,333 steps / mm
Drehmoment: Wird um Faktor 16 besser
v-max: Sinkt auf 1/16
usw...

Da in beiden Varianten ein Riemen im Spiel ist (auch beim Spindelantrieb wird die Spindel über den gleichen Riemen mit dem Motor verbunden) kann mal wohl davon ausgehen, dass das nominelle Umkehrspiel, z.B. 1° (fiktiver Wert), bei beiden Varianten nahezu identisch ist. Das zusätzliche Umkehrspiel der Spindelmutter vernachlässige ich jetzt mal zu Anschauungszwecken.
Das würde bedeuten, dass das effektive messbare Umkehrspiel auch auf 1/16 schrumpft, richtig?

Eigentlich wird also alles um den Faktor 16 besser. Nur die maximale Geschwindigkeit sinkt auf 1/16 beim Umbau von Riemen auf Spindel. Aber ganz ehrlich, die maximale Geschwindigkeit kann man vielleicht im nicht fräsenden G0-Betrieb ausreizen. Sobald man fräst, läuft das sowieso langsamer. Und lieber habe ich langsame aber reproduzierbare Ergebnisse...

Seht ihr da irgendwo Denkfehler? Wird sonst etwas durch den Umbau auf einen trapezspindelantrieb schlechter? Ich würde mich über Feedback der erfahreneren CNC'ler freuen...

Gruß

Marc

Dass man bei Spindeln mit niedrigerem µStepping arbeitet, ist mir schon klar. Aber ich wollte nicht noch mehr Zahlen rein werfen, um mich und andere nicht unnötig zu verwirren.
Die Spindel direkt ohne Riemen anzutreiben wäre sicherlich eine Option. Allerdings habe ich in meiner Werkstatt nicht viele Möglichkeiten zur Metallbearbeitung (bin eher auf der Holz-Seite unterwegs) und würde deshalb bevorzugt auf die Umbauteile aus dem Shop zurückgreifen. Und natürlich auch um im Sinne der Community Ronald die entsprechende Wertschätzung für seine Aufwände entgegenzubringen. :)

Mir ging es mehr darum, zu erfahren ob mein Gedankenspiel grundsätzlich richtig ist und ob man sich durch den Umbau auf einen Spindelantrieb außer der geringeren (imho irrelevanten) maximalen Verfahrgeschwindigkeit sonst noch "Nachteile" einfängt an die ich nicht gedacht hab.

Gruß

Marc

Sieht ja sehr gut aus, dein kleines Video. Aber ich denke, Alu-Fräsen werde ich mit meiner kleiner Shapeoko2 mal hinten anstellen...

Alles in allem entnehme ich deinen Erläuterungen, dass ein Spindelantrieb auf jeden Fall mehr Vorteile als Nachteile bringt. Meines Wissens gibt es im prof. CNC-Bereich ja auch nix mit nem Riemenantrieb und das wird wohl seinen Grund haben.

Wegen dem Gefahrenprotential durch höhere Vorschubkräfte:
Endschalter hab ich sowieso schon montiert, eine Beschädigung des Fräsaufbaus lässt sich also nahezu ausschliessen, solange nicht beide parallel angeschlossenen NO-Endschalter gleichzeitig den Geist aufgeben. Und wenn wegen schlechter Programmierung mal ein Werkstück versaut wird oder der Fräser abbricht, würde ich das unter "Lehrgeld" verbuchen, und dann in Zukunft vorsichtiger zu Werke gehen. Ein bisschen Verlust muss ja dabei sein, sonst merkt man's sich ja nicht.

Danke für die Infos

Marc

nicht registriert

Ich bin mir auch nicht sicher ob Umkehrspiel bei diesen Maschinen wirklich ein Problem ist. Bei meinem Aufbau hat die ganze Mechanik (90 cm MAX-Achsen) insgesamt schon "Spiel" wenn man da mal gegendrückt. Das ist sicher im Bereich bis 1mm. Ob da ein bisschen Umkehrspiel in's Gewicht fällt möchte ich mal etwas in Frage stellen... Mit Gewindespindeln und entsprechend höheren kräften könnte ich mir vorstellen dass es sich beim Fräsen eher mehr verwindet.. Aber das ist eher so ein Bauchgefühl.. ich denke mir dass es einen Grund hat dass die spindelgetriebenen Fräsen grundsätzlich viel massiever und mit Linearführungen aufgebaut sind

Ein Bekannter baut grad eine MAX mit Kugelumlaufspindeln auf, bin mal gespannt was sich da so an Erfahrungen ergibt

Ich bin auch grade dabei bei meiner Fräse den mechanischen Aufbau mit meinen Kugelumlaufspindeln zu verbinden.

Bisher habe ich erst die X Achse geschaft und bin besonders gespannt, wie es wird, wenn ich die Y Achsen verbunden habe.

Bei meiner Max braucht es auch nicht viel Druck um sich zu verziehen, aber damit habe ich vorher schon fest mit gerechnet gehabt und fand das auch vollkommen ausreichend, ich denke sie bekommt dann erst durch die Kugelumlaufspindeln deutlich mehr Stabilität.

Wenn ich ehrlich bin, nur mit Zahnriemenantrieb könnte ich mir meine Max im Moment bei den Maßen (Außenmaße 1,6m x 1,1m) nicht vorstellen, darum habe ich erst garnicht die Zahnriemen bestellt gehabt, ich bereuhe es bisher nicht, gleich die Teuren Kugelumlaufspindeln gekauft zu haben.

Nur meine Z Achsen werden mit Trapezgewindespindeln in einem späteren Stadium ausgestattet, das Material für den Umbau hab ich schon da, bei der X Achse und den Y Achsen wollte ich unbedingt leichtgängige und reibungsarme Kugelumlaufspindeln um Schrittverluste bei höheren Microstepping zu vermeiden, damit die Genauigkeit dann etwas besser wird.

Wie weit ist denn das Projekt mit deinem Bekannten Crix, wird es auch Bilder dann hier geben ? :-)

Bisher traue ich mir noch nicht Bilder zu veröffendlichen, da ich ohne vorhandene CNC Fräse meine Fräse baue und das entsprechend stümperhaft noch aussieht, das mache ich erst wenn sie wirklich läuft und ich auch schon Ergebnisse vorzeigen kann, bis dahin dauert es noch etwas...

Viele Grüße

Cali

Zuletzt bearbeitet am 01.12.16 11:23