Toerental spindel

Moderator: Moderators

Plaats reactie
rcbuggy
Berichten: 40
Lid geworden op: 02 jun 2007 22:53
Locatie: Berkel-Enschot

Toerental spindel

Bericht door rcbuggy »

Goedemorgen :P

Ik vraag met het volgende af over het spindeltoerental:
Als een 24V spindel een max. RPM heeft van bijv. 10.000 dan draait deze (onbelast?) 10.000 toeren bij 24V.
Dan moet de duty cycle van de PWM 100% zijn.

Als ik opgeef dat het RPM 5.000 moet zijn dan wordt de duty cycle 50% denk ik.

En dan ga je frezen, en zakt het toerental naar bijv. 4.000RPM.

Is dit zo? Als dit zo is en het toerental is belangrijk voor de bewerking, hoe kun je dan zorgen dat tijdens de bewerking het toerental wel 5.000RPM is?
Heb je op de betere CNC machines een regellus op de spindel zitten? Bij mij is het gewoon een DC motor met een plus en min en verder niets.
Creality Ender 3 Pro PTFE hot-end
Creality Ender 3 Pro full metal hot-end
CNC 3018 Pro
Kjelt
Donateur
Berichten: 6259
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Toerental spindel

Bericht door Kjelt »

Bij een vfd weet (meet) deze het toerental van de motor en regelt deze continu bij.
Je hebt een setpunt dat of met pwm of 1-10V of digitaal via ethercat of rs485/modbus of can aan de vfd wordt opgegeven.

In jouw geval zul je er zelf voor moeten zorgen dat je toerental gelijk blijft door de feed aan te passen of zelf de feedbackloop moeten bouwen door een pulsencoder op de as te monteren.
hfjbuis
Donateur
Berichten: 3057
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Toerental spindel

Bericht door hfjbuis »

rcbuggy schreef: 07 mei 2022 08:51 Als ik opgeef dat het RPM 5.000 moet zijn dan wordt de duty cycle 50% denk ik.
In de software kun je meestal een tabel maken met RMP / PWM waarden. Dat zijn dan een aantal (ijk)punten. De tussenliggende waarden worden berekend. Is er geen tabel, of niet ingevuld (default) of een lineaire table, dan wordt bij 5000 RPM de duty cycle inderdaad 50%.
Daarmee gaat de onbelaste motor een flink stuk harder draaien dan die 5000 RPM.
rcbuggy schreef: 07 mei 2022 08:51 En dan ga je frezen, en zakt het toerental naar bijv. 4.000RPM.
Dat zou heel mooi zijn, maar dat is zeker niet het geval. Waarschijnlijk zakt het toerental een flink stuk meer in! De mate is sterk afhankelijk van de belasting.
rcbuggy schreef: 07 mei 2022 08:51 Heb je op de betere CNC machines een regellus op de spindel zitten?

Een spindel met toerental regeling is meestal een flink stuk duurder. Meestal wordt er dan een AC motor of servo motor gebruikt. Ook dan hoeft het toerental niet constant te blijven. Veel hangt af van de manier waarop e.e.a. wordt geregeld.

Als je wat ervaring hebt, kun je de toerentallen redelijk schatten. Maak een lijstje met materiaal, RPM, frees type, snelheid, etc. Na verloop van tijd kun je dat lijstje gebruiken als leidraad.

Op mijn grote draaibank zit een DC motor aangestuurd door een siemens regelaar. Op 1500 RPM (draaien) werkt de regeling een "beetje". Op 300 RPM (draad snijden) is het een flut regeling.
Ik denk dat je ook een (goedkope DC) motor met een goedkope sensor (inductie) en een arduino computer "prima" kunt regelen. Ik ga zoiets een keer maken als ik het toerental ook vanuit de software ga sturen. Dat zal echter zeker niet dit jaar zijn en mogelijk ook niet volgend jaar.
There are only 2 limits, the sky and your imagination
rcbuggy
Berichten: 40
Lid geworden op: 02 jun 2007 22:53
Locatie: Berkel-Enschot

Re: Toerental spindel

Bericht door rcbuggy »

Bedankt!

Is er voor de standaard motor, is geloof ik een 775 motor, een encoder te koop welke er zo op gemonteerd kan worden?
(pulsencoder is encoder met 1 lichtsluis? (geen detectie draairichting))
Het lijkt me ook een leuk Arduinoprojectje voor een keer.

Eerste upgrade welke ik nu in gedachte heb is een kabelrups langs de X-as, ook het vastbinden van de X-motor kabel.
Het ontbreekt een beetje aan interfacepunten op het ding.
Creality Ender 3 Pro PTFE hot-end
Creality Ender 3 Pro full metal hot-end
CNC 3018 Pro
hfjbuis
Donateur
Berichten: 3057
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Toerental spindel

Bericht door hfjbuis »

Is er voor de standaard motor, is geloof ik een 775 motor, een encoder te koop welke er zo op gemonteerd kan worden?
Nee, standaard is niets te koop.

Meer als één pulse per omwenteling heb je niet nodig. Je kunt een proxy met magneet nemen zoals een NJK-5001C die kun je rechtstreeks (5V) op een arduino aansluiten.
Het gaat ook met een optische sensor. Ik gebruik een TCRT5000 die reageert op een wit streepje tegen een donkere achtergrond. Met een 10k pullup weerstand kan ik meer dan 33.000 RPM meten met een arduino uno.
Het ontbreekt een beetje aan interfacepunten op het ding
Als je een regelaar wilt gaan maken, heb je echt een 2e arduino nodig. Aanpassen van grbl software is alleen haalbaar voor een gevorderde programmeur.
Een arduino Uno heeft een bepekt aantal IO poorten. Voor de Arduino Mega zijn er ook grbl versies.

Om alleen de RPM te regelen heb je aan een Uno of ATtiny85 al genoeg. De snelheid van de processor is ruim voldoende. Sneller dan 10 x per seconde hoeft de regelkring niet te zijn. Ik denk de voor de arduino ook wel PID bibliotheken te vinden zijn. Dan hoef je zelf niet zo veel software te ontwikkelen. Zelf ga ik er t.z.t. een ESP32 voor gebruiken.
There are only 2 limits, the sky and your imagination
remon_v
Berichten: 691
Lid geworden op: 26 mei 2020 11:28
Locatie: Breda

Re: Toerental spindel

Bericht door remon_v »

Zoek op ‘tachometer arduino’ in YouTube en je kan wel wat voorbeelden vinden
rcbuggy
Berichten: 40
Lid geworden op: 02 jun 2007 22:53
Locatie: Berkel-Enschot

Re: Toerental spindel

Bericht door rcbuggy »

Ik kwam deze tegen bij het zoeken naar een tachometer, weet niet of ik hier uit ga komen maar is wel een mooie oplossing.
https://www.precisionmicrodrives.com/ab-021
Creality Ender 3 Pro PTFE hot-end
Creality Ender 3 Pro full metal hot-end
CNC 3018 Pro
hfjbuis
Donateur
Berichten: 3057
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Toerental spindel

Bericht door hfjbuis »

Dat is een mooie oplossing die back emf. Mijn grote draaibank heeft ook zo'n regeling en die werkt niet bij lage toerentallen. Mijn Dremel 4250 heeft ook zo iets dat niet werkt bij lage toerentallen.
Mijn grootste zorg is echter de spanning die gemeten moet worden. Bij 24V voeding is de back emf een stuk hoger en daarmee ook de kans dat er een piek komt hoger dan voorzien (vast slaan van de motor). Dat zou het einde betekenen van de processor. Dat kun je met extra componenten wel opvangen maar dan wordt de opzet een stuk complexer. Daarnaast moet je voor elke motor een ijklijn maken. Bij het gebruik van een sensor hoef je dit niet te doen en heb je een "universele" oplossing.
There are only 2 limits, the sky and your imagination
HD13
Berichten: 690
Lid geworden op: 22 dec 2013 17:58
Locatie: Nijkerk
Contacteer:

Re: Toerental spindel

Bericht door HD13 »

Als je een sensor zoekt voor het tellen van pulsen.
Kijk dan eens naar deze:
https://www.allegromicro.com/en/product ... ics/ats627
Staat hier op 3000 rpm tandjes te tellen van een 54 tands tanwwiel.
Sensor heeft geen magneet nodig, wel een stalen (Ferro) tand of tanden.
hfjbuis
Donateur
Berichten: 3057
Lid geworden op: 13 feb 2017 00:26
Locatie: Hoensbroek

Re: Toerental spindel

Bericht door hfjbuis »

Daar gebruik ik deze voor: LJ8A3-2-Z-BX
There are only 2 limits, the sky and your imagination
Plaats reactie