31.12.2012, 17:50 Uhr
  halbkette
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Hallo Jungs,
ich freue mich über die unverhofft rege Beteiligung an meinem CNC-Fräsenproblem und danke für die durchaus interessanten Beiträge.
Endlich kommen hier auch mal fachliche Informationen von Insidern ins Gespräch. Ob die immer den Problemkern treffen, ist dabei eine Nebensache - wir wollen ja nur die Gelegenheit nutzen und wichtige Erfahrungen unter \"Fachleuten\" austauschen. Oftmals kommen dann nämlich auch zufällig neue Denkanstöße oder sogar neue Wege heraus. 
@ Wolfgang:
Mir war bisher gar nicht bekannt, dass du zu den Nicht-beruflichen-CNC-Fräsern gehörst. Du hast bisher leider wenig über deine eigenen Aktivitäten rausgelassen. 
Ich kann mir nicht vorstellen, dass du damit noch bis zu deinem Ruhestand warten willst...?
So eine große und schwere Maschine ist im Prinzip ja auch für Hobby-Fräser anzustreben, keine Frage, aber wer hat schon dafür die passende Unterbringungs-/Transport-Möglichkeit ? Bei mir z.B., in der Kellerwerkstatt, war eine \"kleine\" Wabeco mit ca. 130 kg Gesamtgewicht und Abmessungen, die einen Meter nicht überschreiten, schon die obere Grenze des Machbaren. Nur deswegen habe ich diese Maschine gewählt - zum Glück war \"der Griff nicht ganz ins Leere\" gegangen.
Es würde mich auch mal interessieren, was du unter \"unerhört günstig\" verstehst - denn meine Kleine Wabeco hat damals in der DM-Zeit noch 15.000,-DM ( mit Kugelspindeln und Linearmaßstäben ) gekostet, das war dann sicherlich nicht so günstig, oder? Egal, ich habe das schon verschmerzt - dafür habe ich jetzt Probleme mit der \"elektrischen CNC-Vorserien-Ausstattung\". ( Wabeco hat die Schwächen inzwischen schon selbst bemerkt und entsprechend umgesattelt auf einen anderen CNC-Ausrüster ).
Wie ich aber schon oft betonte: mechanisch - also von der Genauigkeit her - genügt die kleine Maschine durchaus meinen Ansprüchen im Modellbau. Allerdings habe ich schon gemerkt, dass der Längsschlitten (X-Achse) ruhig die größere Version mit 700mm hätte sein können. Da habe ich zu sehr an meine Platzmöglichkeiten gedacht - unter denen du offensichtlich nicht leidest.(?)
Danke für deinen guten Wunsch zum neuen Modellbaujahr - das wünsche ich dir auch und uns wünsche ich von dir : mal ab und zu eine Vollzugsmeldung über deine eigenen Taten... Läuft da noch nichts Konkretes ? 
@ Uwe:
Ja, das Thema Rundsäule hatten wir ja schon öfter mal hier am Kragen. 
Wer eine solche an seiner Maschine hat, wird die Schwächen schon kennen und ich glaube dir unbesehen, was du über deine Maschine berichtest. Ich weiß aus einschlägiger beruflicher Erfahrung, dass man - einfach ausgedrückt - \"rund\" immer da nimmt, wo es elalstisch zugehen soll und \"viereckig\", wenn eine Konstruktion steif sein soll. Andererseits ist \"rund\" ja nicht weniger belastbar, ohne nachzugeben, wenn man den richtig entsprechenden Querschnitt vorfindet. Das Problem ist dann nur die Baugröße, denn im Prinzip muß eine Säule mindestens 50% mehr Durchmesser vorweisen als ein gleichstarker Vierkant.... grob gesagt.
Warum begegnet man dann immer noch nachgebauten chinesischen Maschinen mit Rundsäule? Ich denke, weil sie zum einen \"nur\" nachgebaut sind und zum anderen eine Rundsäule einen wesentlich einfacheren Herstellungsprozeß bedingt - gut für den niedrigen Preis und damit den Wettbewerbsvorteil.
Um nochmal auf deine 150er-Säule zu kommen: die hat nach meiner Annahme etwa die gleiche Steifigkeit, wie sie die ca. 100er-Vierkantsäule meiner Wabeco aufweist. Wenn du dich in der Belastung daran hältst, wird sie auch entsprechend weniger nachgeben....
Aber darauf bist du natürlich schon selber gekommen.
Zum Thema \"Servo-Antriebe\", also Stepmotoren mit Drehmelder und Rückmeldung, möchte ich noch hinzufügen, dass das natürlich die absolute Spitzen-Ausrüstung für eine Hobby-Maschine wäre - ja, wäre - leider haben diese Servomotoren konkret den ca. fünffachen(!) Preis gegenüber normalen Steppern - sonst hätte ich längst welche.
Mal zurück zu meiner Maschine und ihren Fehlern.
Ich habe mich gestern aufgerafft bzw. zusammengerissen und bin mit der Hoffnung, noch in diesem Jahr(!) das Abgleichproblem in den Griff zu bekommen, in die Werkstatt gegangen. Jedenfalls war ich diesmal auf allerlei Enttäuschungen gefaßt.
Weitere Testläufe folgten und das Abgleichprogramm ( fast vergessen, dass ich das seit 2008 auch habe ) wurde geladen und damit weiter getestet... Es zeigte sich immer mehr, dass das Problem weniger bei der genauen Null-Einstellung der Achsen-Spiele zu suchen ist, als vielmehr bei der \"korrekten Impulsform\" für die Motoren. Den Verdacht hatte ich ja schon vorher hier geäußert.
Die fehlenden Schritte beim Spiel der X-Achse hatte ich schnell im Griff : Probeläufe ( mit Eilgang ) zeigten bald tatsächlich Null Fehler an, bei allen Achsen.
Alles Pipi - alles happy ? Pustekuchen ! 
Umgeschaltet auf den CNC-Fräsbetrieb gab es ein ganz anderes Gesamtbild. Davon waren die \"Spielfehler\" - wie mir später klar wurde - nicht mehr betroffen, sondern es ging einzig und allein nur noch um den Abgleich bzw. die Anpassung der installierten PC-Taktfrequenz an die höchstmögliche Verarbeitungs-Frequenz der Stepmotoren.
Ich versuche mal, das \"wirklich vorliegende\" Problem zu beschreiben:
Da ich als Prozessor im PC einen 486DX-2 ( lt.Empfehlung HSE am besten passend für die DOS-Basis ) eingesetzt hatte, übersteigen diese Taktfrequenzen die verarbeitbaren Frequenzen um ein Vielfaches. Dafür ist im Programm Vorsorge getroffen, indem \"Warteschleifen\" mit der Eingabe von entsprechenden Zahlenwerten den Takt des PC vermindern. Als Hilfe steht sogar ein interner Rechenvorgang zur Verfügung, der auf Anfrage einen \"passenden\" Zahlenwert ermittelt und vorschlägt. Eigentlich ganz einfach und fast komfortabel zu nennen - ja, wenn dieser Zahlenwert dann auch stimmen würde !
Genau das ist der Punkt. Ich habe mich bei dem zurückliegenden Abgleich auf diesen Wert verlassen und war dann \"verlassen\" - gemeinerweise ohne es gleich bemerken zu können.
Wenn ich nicht den vorliegenden General-Verdacht gehabt hätte, säße ich jetzt wieder fest, denn die Motoren reagierten auf diese Einstellung ganz unterschiedlich ( was, eher wahrscheinlich, ein Fehler der Steuerkarte ist, denn die Kanäle sollten alle gleichartig reagieren ). Tatsache war aber, dass z.B. die X-Achse hervorragend stabil lief, die Y-Achse schon einen eher \"unwilligen Klang\" erzeugte und die Z-Achse deutlich knurrte und von 100mm-Testfahrten nur 93/95 o. nur 98mm erreichte. Das ging ja nun gar nicht und genau da lag die ganze Zeit über schon der Hund begraben - soviel war mir spätestens dann klar geworden.
Um es kurz zu machen, ich experimentierte mit diesen Abgleich-Zahlen, bis ich auf eine Einstellung kam, die fast doppelt so hoch lag, wie die vorgeschlagene, mit dem Ergebnis, dass endlich alle Achsen ohne Schrittverluste belastbar waren.
Danach erst stellte ich fest, dass dieser \"Sieg\" natürlich zu Lasten der Geschwindigkeit geht - die Antriebe laufen stabil, aber logischerweise mit einer relativ niedrigeren Frequenz. Die Anzeige von \"mm/s\" stimmt nicht mehr und die Maximalgeschwindigkeit ist natürlich auch ziemlich gesunken.
Ich denke aber - damit kann ich erstmal leben.
Mit diesem Erfolg habe ich es dann gewagt, mein letztes Alublech auf die Fräse zu schrauben. Das Ergebnis ist sehr beruhigend und erwartungsgemäß gut - auch, wenn es jetzt etwas länger dauert.
Hier mal Bilder vom Tatort.
--
Gruß Hartmut
\" Ein Modell ist mehr als nur die Summe seiner Teile \"
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Hydrodynamisches Getriebe für den Modellpanzer in 1:10 - Baubericht
