Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Alle andere vragen over zelfbouw machine`s kunnen hier terecht.

Moderator: Moderators

thibthibault
Berichten: 17
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

Hallo iedereen,

Een tijdje geleden ben ik aan de slag gegaan om een zelfbouw cnc te bouwen met een epoxy graniet basis.

-Werkoppervlak bedraagt zo'n 55x55x50mm (meer heb ik niet nodig om horlogeonderdelen te maken)
-Stepper motors zijn open loop Nema 17 met 0.9° step angle.
-xy en z as zijn voorgemaakte tafels van THK met ball screws met een 2mm lead. (nederlandse benamingen schieten me niet onmiddelijk te binnen...)
-Spindle bestaat uit 2 delen. Deel 1 is de aandrijving waar ik ondertussen een 1.2kW 60k rpm spindel voor gebruik. Deel 2 is een Nakanishi NR50-5100 ATC.
(Op de foto is de cnc nog te zien met de oude aandrijfspindel en overbrenging. Nu wordt de spindel rechstreeks aangedreven en staat de aandrijfspindel boven op de Nakanishi spindel.)

Momenteel haalt deze zelfbouw machine toleranties van zo'n 10 micron (verschillende onderdelen gemeten onder een meetmicroscoop).
Graag zou ik dit nog iets preciezer krijgen, ideaal geval zou 5 micron of kleiner zijn.
Alle tips en aanbevelingen hoe ik dit zou kunnen bereiken zijn welkom.

De Machine wil ik graag nog in een groter "bed" van epoxy graniet steken om nog meer massa toe te voegen.
Dit zal waarschijnlijk niet veel helpen, maar het kan nooit kwaad volgens mij.

[image]https://imgur.com/gallery/8L9T0Zf[/image]

Alvast bedankt voor jullie hulp!
K.J.
Berichten: 268
Lid geworden op: 25 okt 2013 13:29
Locatie: Omgeving Zwolle
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door K.J. »

Lief machientje
Meer nauwkeurigheid al overwogen om toe te passen, servo motoren? Assen voorzien van encoders of glaslinealen en doormiddel van software de verplaatsing absoluut maken.
thibthibault
Berichten: 17
Lid geworden op: 12 feb 2020 17:06

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door thibthibault »

Bedankt!

Ik had zelf ook al overwogen om servomotoren te combineren met glas linialen. Daar had ik de vraag bij of dit allemaal relatief simpel toe te passen is?
Is dit iets wat je aansluit bij de besturingseenheid van je servomotor, of komen daar nog andere toestellen bij te pas?

Ook heb ik gehoord dat servomotoren bij hele precieze bewerkingen de neiging hebben om "te springen" om tot de correcte positie te komen.
Heb je een idee of deze stelling klopt?
bartL
Berichten: 224
Lid geworden op: 15 jan 2008 07:14
Locatie: Abbenbroek
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door bartL »

Met 400steps/rev en een 2mm ball screw zit je in theorie precies op die 5micron. De rest zal dus uit de stijfheid / speling van de machine komen denk ik. Je zou evt microsteps kunnen proberen maar ik denk dat die 5micron altijd de minimum zal zijn, ook als je hem op 0 kan positioneren.
Gebruikersavatar
andrefc101
Donateur
Berichten: 2923
Lid geworden op: 26 dec 2007 08:39
Locatie: Bergen op Zoom
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door andrefc101 »

bartL schreef: 13 jan 2021 21:32 Met 400steps/rev en een 2mm ball screw zit je in theorie precies op die 5micron. De rest zal dus uit de stijfheid van de machine komen denk ik. Je zou evt microsteps kunnen proberen maar ik denk dat die 5micron altijd de minimum zal zijn, ook als je hem op 0 kan positioneren.
Denk niet dat servomotoren microstepping gebruiken... en met encoders op de motoren zie ik niet veel nut in glaslinealen, uiteraard met totaal spelingvrije verplaatsing.
bartL
Berichten: 224
Lid geworden op: 15 jan 2008 07:14
Locatie: Abbenbroek
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door bartL »

andrefc101 schreef: 13 jan 2021 21:33 Denk niet dat servomotoren microstepping gebruiken...
Dat bedoelde ik ook niet hoor. Je zou deze stappenmotoren misschien op 1/128 microsteps kunnen laten draaien bijvoorbeeld en dan eens kijken of dat verschil maakt. Lijkt me eenvoudiger te proberen dan ombouwen naar servo.
Gebruikersavatar
serum
Donateur
Berichten: 3962
Lid geworden op: 08 mar 2008 20:37
Locatie: Zwolle

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door serum »

Stappenmotoren hebben geen voorspelbare microstepping. Zeker als je in deze nauwkeurigheid wilt werken is dat iets om rekening mee te houden. De ene microstap is de andere niet. Met een encoder op de motor heb je al iets meer potentie op nauwkeuriger werken.
foto's uploaden op cnczone.nl Let op, maximale grootte is 2,5MB, geen restricties op resolutie
Portje
Donateur
Berichten: 476
Lid geworden op: 24 apr 2012 10:16
Locatie: Volgens mijn VPN kom ik uit..?

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Portje »

Ik weet dat ik er de ballen verstand van heb en nog minder of dit er iets mee van doen heeft en ik las iets over stappenverlies
Ik las dat het Nema 17 open loop was die gebruikt worden.
Zo keek ik laatst naar YT en zag dat je er closed loop van kon maken.
Die zouden dan stappenverlies op moeten vangen.
Of dat werkt ?

https://www.youtube.com/watch?v=s2dpCpUqGnE
https://www.youtube.com/watch?v=pSEsvr1WMMc
Ik heb er de ballen verstand van, en nog minder ervaring
En helaas zit mijn hoofd zó barstensvol met informatie dat ik niets meer terug kan vinden
Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 9517
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door DaBit »

Een stap opdelen in 4 of 8 kan nog prima, afhankelijk van de belasting.

Ik zou eerst zoeken waar die afwijking vandaan komt. In het 10u bereik is alles zo flexibel als gekookte spaghetti en draait er geeneen lager meer mooi rond.
Kjelt
Donateur
Berichten: 3589
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Kjelt »

Duur grapje maar je ko spindel vervangen door eentje met 1mm spoed ?

Evt backlash zou je door de aanstuur software kunnen laten corrigeren.

Open loop steppers vervangen door closed loop jmc steppers is goedkoop maar weet inderdaad niet of je daar heel veel mee gaat winnen.
Servos zou ik zelf in dit geval niet doen, die blinken uit in veel koppel op hogere snelheden die je niet nodig hebt en een gevaar van hunten (op en neer bewegen rond de target positie) maar dat schijnt met goed afregelen op te lossen te zijn. Want als je tafeltje 50mm is dan heb je geen 3000+rpm snelheid nodig.

Linialen met 1u resolutie tja dat zou echt mooi zijn mits je aansturing daar mee om kan gaan.

Wat je ook nog kunt doen is thermische stabiliteit door de opstelling in een afgesloten kamertje te bouwen met temperatuurstabilisatie, of de machine zelf via een aktieve vloeistofkoeling op constante temperatuur te houden.

Last but least je omgeving moet super stabiel zijn.
Een tweedehands granieten meettafeltje van enkele 100kg ofzo.

Ben benieuwd.
Gebruikersavatar
Danny
Berichten: 558
Lid geworden op: 26 nov 2007 02:09
Locatie: Maldegem (België)
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Danny »

Bij die toleranties kan het gebeuren dat door opwarming van uw werkstuk tijdens het afwerken al maatverschillen gemeten worden.
Gebruikersavatar
Markus
Donateur
Berichten: 736
Lid geworden op: 01 sep 2007 22:43
Locatie: Aduard, Groningen
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Markus »

Als je een beetje handig bent met elektronica kun je ipv glas linealen een encoder on chip gebruiken en dan met Linuxcnc werken

zoals bijvoorbeeld de ams-as5311 https://nl.mouser.com/new/ams/ams-as531 ... c-encoder/

daar zijn demo kitjes van te krijgen met volgens mij alles wat je nodig hebt voor een kleine afstanden applicatie

AMS heeft een reeks zulke sensors, veelal met koopbare demo kitjes

https://ams.com/linear-position

Greezt,

Markus
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 8878
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door hugo stoutjesdijk »

Dit is wel het soort formaat waar het bij mij gaat kriebelen de uitdaging es een keer aan te gaan, zal nog wel wat jaartjes duren voor ik daar tijd voor ga vinden.
IK zou eerst wel eens willen weten waar je dit geheel mee aanstuurt. Software en hardware.
Vervolgens gewoon gemeten resultaat.
Die resultaten die jij op een meetmicroscoop ziet, wat zijn dat, freesmaten, cooördinaten van gaten?
Dus een NAS deel frezen waar wat geometrische uitdagingen in zitten en dat laten meten op een meetmachine.
Dat is simpel gezegd, een cirkel frezen, daar de rondheid van meten, dan zie je eventuele bachlash ook terug.
Verder nog wat vierkanten onder verschillende hoeken.
Die 1.2Kw spindel lijkt me niet helemaal passen bij deze machine, maar de foto kan een vertekend beeld geven.

Er zijn hele leuke kleine steppers met closed loop systeem, maar theoretisch heb je nu in full-step mode al een resolututie van 5µ dus een closed loop systeem met 800 pulsen encoder (3200 lijnen) zal echt wel een betere resolutie geven maar als die paar µ die je zoekt gewoon in de geleidingen zit schiet het niet op.
https://github.com/makerbase-mks/MKS-SE ... ser-Manual
https://www.banggood.com/STM32-Closed-L ... &ID=514832

Want 'voorgemaakte tafels van THK met ball screws met een 2mm lead' klink goed, maar welke specs, is dat allemaal voorgespannen ?
(lead, noemen wij spoed ;-) )

En ik zou beginnen met een schortje om de tafel te maken zodat de fijnmechanica daaronder een beetje schoon blijft.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Gebruikersavatar
Sven
Berichten: 4849
Lid geworden op: 24 sep 2008 09:13
Locatie: Arnhem
Contacteer:

Re: Hoge precisie zelfbouw cnc upgraden

Bericht door Sven »

Zo'n schattig machientje, mogen we daar ook een video van zien?
Erg leuk, ik zie graag meer!
350 kilo aluminium portaalfrees:
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=13039
Beginnen met CNC? Ontwerpen, bouwen, of toch kopen?
http://cnczone.nl/viewtopic.php?f=8&t=15481
Plaats reactie