Pomoc w wyborze silnika krokowego

[krzysiek8dz]

Witam,

Buduję proste CNC (3 osie) do obróbki drzewa i płyt laminowanych/MDF. Cała konstrukcja oraz brama będzie wykonana z profili stalowych, prowadnice osi X, Y i Z będą wykonane z wałków prowadzących, łożysk i standardowo śród trapezowych. Można powiedzieć, że to wszystko już mam. Pozostaje kwestia wyboru odpowiednich silników krokowych oraz sposobu przełożenia napędu na śruby trapezowe.
Brama będzie ważyć w granicach 20 kilogramów i chcę ją przesuwać za pomocą 2 silników krokowych. Nie wiem teraz, jakie silniki będą odpowiednie. Czy 2 silniki 3Nm poradzą sobie z bramą o takiej wadze? A jakie będą dobre silniki do osi Y i Z? 3Nm będą dobre?

I mam drugie pytanie. W jaki sposób jest najlepiej przenosić napęd z silnika na śrubę? Sprzęgło będzie dobre, czy lepsza jest zębatka z paskiem? Tutaj głównie chodzi o oś X i Y, ponieważ oś Z to chyba najprościej jest zrobić ze sprzęgłem

Pozdrawiam,
Krzysiek

[noel20]

20 kg brama to całkiem lekka. Napisz jakie masz te śruby, czy będziesz jakoś kasował na nich luzy, jakie prędkości chcesz uzyskać, jakimi frezami i jakim wrzecionem będziesz obrabiał te drewno. I jaki sterownik do silników przewidujesz, a przynajmniej jaki budżet masz na sterownik.
Aha i jakiej długości te śruby.
Z przeniesieniem napędu jest tak, że oba sposoby są dobre pod warunkiem odpowiedniego montażu. Z paskiem masz tą zaletę, że nie trzeba tak dokładnie ustawiać silnika. Pasek więcej błędów w montażu skompensuje. Kolejna sprawa, to to co lubię, że z paskami możesz silniki schować i maszyna mniej miejsca zajmuje i wygląda bardziej kulturalnie.

[krzysiek8dz]

Śruby są 20x4, a luzy chcę kasować poprzez nakrętki, chociaż może być problem, ponieważ chcę uzyskać oś X długą na 2500mm, czyli śruby miała by w granicach 3000mm... Tolerancja wystarczy mi do 0,5mm, więc chyba powinienem taką uzyskać? Prędkość nie musi być jakaś ogromna, ale też nie chcę, żeby maszyna była wolna jak ślimak. Ciężko jest mi powiedzieć, jaką prędkość w m/s chcę uzyskać. Bardziej zależy mi na razie na wierceniu otworów, niż na frezowaniu, więc wrzeciono zrobię z jakiejś dobrej wiertarki, chociaż zastanawiam się nad wrzecionem kress.
Chciałbym wykorzystać płytę SSK-MB1 oraz sterowniki SSK-B02, jako iż przewiduję, że silniki będą max 3Nm
Właśnie też mi się wydaje, że z wykorzystaniem paska łatwiej jest zrobić napęd i faktycznie można silniki ładnie schować.

[noel20]

No to jeżeli chcesz w miarę prędkość uzyskać to dużego przełożenia dać nie możesz. A jeżeli tak to śrubę 20 o długości 3m rozpędzić łatwo nie będzie.
A dlaczego przy takie długości śruby? Nie lepiej listwa zębata, albo pasek, jeżeli dokładność 0,5mm cię satysfakcjonuje?

[krzysiek8dz]

Zastanawiałem się nad paskiem, ale wyszedłem z założenia, że na razie potrzebuję małą dokładność, ale gdy firma się rozwinie to możliwe, że będę potrzebował tego cnc także do frezowania i bardziej precyzyjnych prac, więc wtedy będę potrzebował większej dokładności. Dlatego wolę mieć podzespoły, które w przyszłości wystarczy tylko lekko dopracować i uzyskać lepsze efekty, bez zmiany konstrukcji maszyny. Testowałem łączenie płyt z dokładnością do 0,5mm i jest OK, ale zawsze ta dokładność może być większa. Też na razie nie chcę wydawać tysięcy na same silniki krokowe, więc domyślam się, że maszyna może być powolna, ale wolę od razu mieć śruby trapezowe. Chyba, że zastosować inne śruby? Sporo maszyn ma śruby 20/4, dlatego takie chciałem zastosować, ale mam jeszcze możliwość zmiany.

Teraz najważniejsze pytanie - jakie najlepiej było by zastosować silniki, żeby bez problemu przesuwały bramę i były w miarę szybkie? 2 silniki po 3Nm wystarczą, czy będą za słabe?

[noel20]

Zastanawiałem się nad paskiem, ale wyszedłem z założenia, że na razie potrzebuję małą dokładność

Ale to właśnie na pasku będziesz miał mniejszą dokładność. Za to dużo zalet. Nie trzeba tak idealnie pozycjonować elementów napędowych, większe przyśpieszenia i o wiele wyższa prędkość. Za to właśnie pod obciążeniem mniejsza dokładność.

Ciekawe jakie max obroty się uzyska na tej śrubie. Bo jak na 3 metrową 20-stka to cienka. Przy takich długościach wkładają ludzie min 25. Przy wyższych obrotach będzie pewnie wpadać w drgania, a przy mniejszych zanim ci wrzeciono dojedzie to poczekasz sobie przy takim polu roboczym.

Silnik 3Nm pociągnie to bez problemu, tylko przyśpieszenia kosmiczne nie będą. Taką długą śrubę rozpędzić łatwo nie będzie. Ja bym wkładał przynajmniej dwa razy takie. No i nic nie napisałeś o sterowniku, bo jak chcesz kupić silniki 3Nm i podłączyć pod niebieskiego chińczyka to działać to w ogóle nie będzie.

[krzysiek8dz]

Pisałem o sterowniku i płycie we wcześniejszym poście. Chciałbym wykorzystać płytę SSK-MB1 oraz sterowniki SSK-B02. Skoro są one dostępne w sklepie ebmia i domyślam się, że sporo osób z nich korzysta, więc łatwo o jakieś porady na forum.

Powiem szczerze, że dałeś mi dużo do myślenia i mam spore dylematy... A jaką maksymalną dokładność można uzyskać za pomocą paska, przy takim dużym polu roboczym? Ważna jest też powtarzalność, na której też mi zależy.

I jeszcze jedno pytanie. Jeśli zastosuję pasek, to wystarczy tylko z jednej strony, czy jednak lepiej, żeby napędzało oś X dwoma paskami z obu stron maszyny? Jeśli zastosuję jeden pasek, to wystarczy jeden silnik krokowy, kwestia tylko o jakim Nm, a jeśli dam dwa paski to automatycznie mogą być słabsze dwa silniki i też pozostaje kwestia o jakim Nm? Szczerze, to cenowo trochę taniej wyjdzie z jednym silnikiem, ale czy efekt będzie zadowalający..

[noel20]

Pisałem o sterowniku i płycie we wcześniejszym poście.

No tak, mój błąd. Sterownik ma jedynie podział 1/2 kroku. W określonych prędkościach masa wirująca będzie wpadać w rezonanse i może kompletnie bez obciążenia gubić kroki nawet. Takie przypadki z użyciem tego sterownika były na forum, choć to dość dobrze sprawdzona konstrukcja.

A jaką maksymalną dokładność można uzyskać za pomocą paska, przy takim dużym polu roboczym?

To zależy. Przy szerokim i mocnym pasie np. w kordem kevlarowym, myślę, że 0,2mm nawet by się udało. To zależy też jaką chcesz dokładność. Znając maszynę, wiesz że masz do obróbki element mało wymagający to puszczasz obróbkę szybciej. Większe są wtedy siły skrawające i mocniej się pas rozciąga, ale nie potrzebujesz dokładności. Jak masz do obrobienia coś dokładniej, to puszczasz obróbkę wolniej.

Jeśli zastosuję pasek, to wystarczy tylko z jednej strony, czy jednak lepiej, żeby napędzało oś X dwoma paskami z obu stron maszyny?

To zależy od konstrukcji maszyny. Jeżeli ruchoma brama, a o takim polu roboczym zakładam że tak, to w ciemno mówię, że konieczne są dwa paski. Napęd możesz jednak dać z jednego silnika. Ja tak zrobiłem. W podpisie masz moją maszynkę i tam możesz to zobaczyć.