X/Y Achsen mit Kugelumlaufspindeln?

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Nibbels
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Re: X/Y Achsen mit Kugelumlaufspindeln?

Beitrag #11 von Nibbels » Mo 22. Jun 2020, 00:15

mhier hat geschrieben:Weiß jemand, warum die maximale Feedrate softwareseitig auf 150mm/s beschränkt ist?


Huhu, genau weiß ichs nicht mehr, aber die alten 500mm/s haben ohne das "Dual" und "Quad-Stepping" früher Probleme gemacht. Die Geschwindigkeiten wurden eh nie erreicht und die Firmware hat intern "gekotzt" und Interrupts gestapelt. Ich hatte glaub mal nachgerechnet, wieviel mm/s man bei Quadstepping und 32Microsteps hinbekommt und vermute, dass ich dann das Limit etwas drunter gesetzt habe.

Irgendwann später habe ich dieses Single-Dual-Quad-Stepping auf was variables umgebaut - Single-Dual-Tripple-Quad-Quint-... - oben offen.
Man kann übrigens auch durch das "Multistepping" die Z-Achse in wenigen Sekunden von unten nach oben jagen. Ich habe das aber beschränkt gelassen, weil ich nicht verantwortlich sein wollte, wenn jemand den Finger quetscht, wenn er nicht aufpasst.
Ich glaube, ich habe mal ein komplettes Z-Homing in grob 3 Sekunden geschafft ...

Musst du wirklich die Microsteps runternehmen, um die hohen Geschwindigkeiten zu erreichen, wenn du die Limits rausnimmst?

Ich drucke inzwischen trotzdem mit XY 16 Microsteps, Z 16 Microsteps. Denn dieser Speed-Trick bedeutet "nicht zeitexakte Stepausgabe", also "Bursts"

Es ist auch so, dass die Stepper bei extremen Geschwindigkeiten ihr Haltemoment verlieren. Kann sein, dass wir mal den Strom der Stepper optimiert haben und das mit dem Limit der 150mm/s passiert ist.
RF2000
Firmware Mod 1.45.00.Mod - geht SD wieder 100%?

Bitte 1.42.17 bis 1.42.21 meiden!
SD-Druck mit der Community-FW <= 1.43.99 aktuell meiden.

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Re: X/Y Achsen mit Kugelumlaufspindeln?

Beitrag #12 von mhier » Mo 22. Jun 2020, 11:44

Nibbels hat geschrieben:
mhier hat geschrieben:Weiß jemand, warum die maximale Feedrate softwareseitig auf 150mm/s beschränkt ist?


Huhu, genau weiß ichs nicht mehr, aber die alten 500mm/s haben ohne das "Dual" und "Quad-Stepping" früher Probleme gemacht. Die Geschwindigkeiten wurden eh nie erreicht und die Firmware hat intern "gekotzt" und Interrupts gestapelt. Ich hatte glaub mal nachgerechnet, wieviel mm/s man bei Quadstepping und 32Microsteps hinbekommt und vermute, dass ich dann das Limit etwas drunter gesetzt habe.


Hm, vielleicht funktioniert das "dual" und "quad-stepping" nicht mehr richtig?

Musst du wirklich die Microsteps runternehmen, um die hohen Geschwindigkeiten zu erreichen, wenn du die Limits rausnimmst?


Ja, und das wundert micht etwas. Ich weiß ja, dass es dieses Feature gibt, und hätte erwartet, dass ich das dann nicht muss. Tatsächlich bin ich ohne Änderung der Microsteps bis ca. 200mm/s gekommen. Schneller ist er nicht gefahren, stattdessen ist er dann nach dem Abbremsen noch ganz langsam über's Ziel drüber hinaus gefahren.


Man kann übrigens auch durch das "Multistepping" die Z-Achse in wenigen Sekunden von unten nach oben jagen. Ich habe das aber beschränkt gelassen, weil ich nicht verantwortlich sein wollte, wenn jemand den Finger quetscht, wenn er nicht aufpasst.
Ich glaube, ich habe mal ein komplettes Z-Homing in grob 3 Sekunden geschafft ...


Ich hab auch mal für Spaß ausprobiert, die Z-Homing-Geschwindigkeit hochzusetzen. Hauptsächlich problematisch finde ich da aber, dass es bei Erreichen des Entschalters einen ziemlichen Schlag gibt, weil er ja nicht langsam bremsen kann. Ich bin mir da nicht sicher, ob das die Spindeln auf Dauer gut mitmachen. So hoch ist der Leidensdruck nicht ;-)


Ich drucke inzwischen trotzdem mit XY 16 Microsteps, Z 16 Microsteps. Denn dieser Speed-Trick bedeutet "nicht zeitexakte Stepausgabe", also "Bursts"


Microschritte sind ohnehin nur in Grenzen ein Genauigkeitsgewinn. Primär geht es eher um die Laufruhe. Es ist ja nicht so, dass die 32 oder so Mikroschritte wirklich exakt 1/32 des Vollschritts groß sind. Da spielen Nichtlinearitäten eine Rolle, und die Stepper sind auch nicht beliebig exakt.

Was die Genauigkeit angeht, wäre es von Vorteil, Mikroschritte gegen mehr echte Schritte zu tauschen. Wenn ich also 4 mal so viele Vollschritte pro Millimeter brauche und dafür 8 statt 32 Mikroschritte einstelle, gewinne ich deutlich an Genauigkeit trotz gleicher Anzahl der Mikroschritte pro Millimeter. Allerdings wird die Laufruhe schlechter. Ich schätze aber, bei 8 Microschritten ist das noch ok. Es kann natürlich sein, dass das zu einem Problem wird, wenn ich nicht mehr die weichen Zahnriemen dazwischen habe sondern hart direkt die Spindel antreibe. M.E. sollte das aber primär bei niedrigen Geschwindigkeiten eine Rolle spielen. Wenn ich also mit dem Multi-Stepping dann trotzdem 16 oder 32 Microschritte einstellen kann, wäre das natürlich perfekt.


Es ist auch so, dass die Stepper bei extremen Geschwindigkeiten ihr Haltemoment verlieren. Kann sein, dass wir mal den Strom der Stepper optimiert haben und das mit dem Limit der 150mm/s passiert ist.


Logisch. Aber auch hier gilt, dass eine Übersetzung hilft. Beim Drucken brauche ich hohe Geschwindigkeiten aber wenig Drehmoment. Beim Fräsen wäre ich eher im niedrigeren Drehzahlbereich und hätte dann ein höheres Drehmoment zur Verfügung wegen der Übersetzung.

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Re: X/Y Achsen mit Kugelumlaufspindeln?

Beitrag #13 von mhier » Mi 24. Jun 2020, 22:39

So, ich hab mal angefangen zu zeichen. Als Basis habe ich das 3D-Modell des RF1000 im Download-Bereich genommen. Wie exakt das meinem Drucker entspricht, weiß ich nicht, deshalb werde ich die wichtigen Maße noch mal beizeiten nachmessen (das Heizbett sitzt in dem Modell schon mal merkwürdig schief... vielleicht ein Importfehler in FreeCAD?).

Ich habe erstmal nur die X-Achse grob geplant, die dürfte die kompliziertere sein:
top.png

diagonal.png


Die Grundidee ist, dass ich am Drucker selbst nichts anbohren muss, sondern nur vorhandene Löcher verwende (Ausnahme: um ein Loch in der Acryl-Einhausung für die Motorachse werde ich nicht herum kommen). Daher stehen beide Lager noch mals auf zusätzlichen Platten, die dann wiederum selbst an vorhandenen Löchern angeschaubt werden.

Der Entschalter muss etwas nach vorne wandern, um Platz für die Kugelumlaufspindel zu machen. Das Arrangement ginge vermutlich auch anders, aber dann müsste ich zusätzlich noch die Schleppkette versetzen, was mehr Aufwand ist.

Es geht noch eine Befestigung für den Motor (muss dafür erst noch die Dicke der Acryl-Einhausung ausmessen, die fehlt im Modell). Außerdem habe ich noch keine Schrauben+Löcher eingezeichnet für die Befestigung der neuen Teile. Ebenfalls muss ich noch was am Endschalter machen, der Auslöseheben ist jetzt zu lang, weil der Schalter ja höher sitzt...

EDIT: Achja, als Spindel habe ich mir diese hier ausgesucht:
https://www.dold-mechatronik.de/SET-Kug ... 1620A-L300

Die ist im vergleich zu der sonst üblichen Endbearbeitung recht platzsparend, wodurch ich keinen Verfahrweg verlieren sollte.
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Re: X/Y Achsen mit Kugelumlaufspindeln?

Beitrag #14 von anwofis » Do 25. Jun 2020, 14:54

Hallo mhier,

ich würde mal auf eBay oder Kleinanzeigen nach gebrauchten Portalfräsen schauen und damit CNC Fräsen anfangen.
Den RF1000 halte ich vor allem wegen der Späne/Staub beim Fräsen und von der Konstruktion der Z-Achse her eher weniger geeignet.

-

Sonst, würde ich anstatt der Nema17 2.5A größere Stepper nehmen. Deine Kugelumlauf ist schon sehr massiv mit 16mm. :p
Nema23 gibt's z.B. auch mit 2-3A. Weiß jetzt aber nicht, ob die Treiber auf der RF1000 Platine das aushalten. :S

Grüße,
anwofis

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Re: X/Y Achsen mit Kugelumlaufspindeln?

Beitrag #15 von mhier » Do 25. Jun 2020, 18:19

Also die z Spindeln sind sich auch 16mm? Und da treibt sogar ein Motor zwei davon an und hat noch die Schwerkraft gegen sich. Da seh ich eher keine Probleme. Klar sind die Motoren am Ende etwas schwach, aber doch eher, weil sie bei hoher Schnittleistung nicht mehr mitkommen werden.

Ich habe schlicht nicht den Platz für eine zweite Maschine. Entweder ich fräse mit dem RF1000 oder gar nicht... ;-)


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