Schrittmotor verliert Schritte bei gewisser Drehzahl, dann wieder alles ok?

Sascha712

Erfahrener Benutzer
#1
Hallo,

kumpel und ich haben uns ne CNC Portalfräse zusammen gebaut. Ist momentan auch nur ein test Projekt.

Wenn wir Teile mit sehr geringem Vorschub fräsen, dann klappt das auch, allerdings bei 20mm/minute dauert das ewig.

Dann hab ich mal probiert wie es mit höherem Vorschub und geringer tiefe aussieht:
140mm/minute bei 0,1mm tiefe geht ohne Probleme. evtl geht auch mehr, habs nicht probiert.
Das ganze hab ich auf der X achse getestet. Nun wollte ich mir kleine Motorhalter aus Alu fräsen.
bloß der Y Schrittmotor schafft es irgendwie bei einer gewissen drehzahl nicht.

Hab auch bereits verschiedene Anfahrrampen ausprobiert, doch hat keine besserung gebracht.

Es passiert so: Der Motor fährt an, bis zu einer geschwindigkeit von ca. 25mm/min und dann beschleunigt er ja weiter und hat da irgendwo zwischen 30mm/min und 50mm/min nen durchhänger, wo er definitiv Schritte verliert. Bloß darüber hat er wieder kraft und zieht voll durch. Als hätte ich nen Turboloch :(

Als Steuerung dient ein Arduino grbl, Schrittmotor-Treiber sind diese A4988 im Vollschrittmodus, als Netzteil hab ich ein PC Netzteil probiert, dann ein Laptopnetzteil mit 19,5volt und nun einen Trafe mit gleichrichter und Kondensator aus einem altem heimkino System, welcher 33,5Volt liefert.
Motoren sind Nema 17, wovon Z und X Achse die schwächeren mit 0,25A haben, die Y Achse darf wohl 1,7A verkraften, hab auch bereits mit mehr Strom versucht, hat aber auch nichts gebracht.

Ich denke auch nicht, das die Konstruktion zu schwergängig ist, da er es bei höheren Drehzahlen ja ohne Probleme wieder schafft.

Jemand ne Idee?
 
#2
Der Schrittmotor hat bestimmt zu wenig Drehmoment drum überspringt er. Lass ihn mal in der Luft fräsen dann siehst es ja bzw. Hört man es.
Versuch mal eine Achse mit der Hand zum bremsen geht das leicht oder schwer?
 

rossi

Erfahrener Benutzer
#3
Meine Motoren laufen alle im Halbschritt Modus wesentlich sauberer als im Vollschritt Modus. Das würde ich auch mal testen.
 

Sascha712

Erfahrener Benutzer
#4
Wenn der Fräser in der Luft ist, tut er das auch.

Sobald er dieses Leistungsloch übersprungen hat, kriegt man die achsen nichtmehr gehalten. Also klar, wenn ich die Welle mit der hand festhalte schon, aber das ganze Gestell kriegt man nicht gehalten^^ Da verschiebt sich eher die ganze Fräse :D

Das mit dem Halbschritt probier ich mal aus!
Meine zwei schwächeren Motoren haben auch nur 100 Schritte, der stärkere 200 Schritte pro Umdrehung.
 
#5
..das können auch Resonanzen sein (unrunder Spindelllauf, "ungünstige Lagerung, zu lange Spindeln..) - in paar Bilder (besser ein Video mit dem Problem) würde sicher helfen, die SItuation realistisch(er) einzuschätzen

Gruss
Karl
 

Sascha712

Erfahrener Benutzer
#6
Spindel konnte dabei auch aus sein. Mit Halbschritt geht es jetzt :)

soll ich die Schrittmotoren auf der X und Z Achse lieber auch mit Halbschritt ansteuern? Ich kann ja auch noch andere Schritt Modi wählen. Hab ich iurgendwann auch einen Drehmoment verlust? Also wenn ich zb 16tel-schritte nutzen würde?
 

rossi

Erfahrener Benutzer
#8
Also ich habe mit meiner Fräse ausgiebige Testserien gemacht. Dafür habe ich mir NC Programme gemacht bei denen einzelne Achsen oder Kombinationen von Achsen bewegt werden.
Dann habe ich mir immer eine Achse vorgenommen, diese bei Vollschritt angefangen immer schneller gemacht bis erste Aussetzer kamen. Dann Halbschritt genommen und wieder bei niedriger Geschwindigkeit angefangen und hoch gedreht bis nix mehr geht usw. Dabei habe ich festgestellt, dass die Motoren bei 1/2 Schritt sowohl am leisesten als auch am schnellsten laufen. Das kann aber je nach Motor, Steuerung und Mechanik durchaus anders sein.
Die Steigung der Anlauf- und Abbremsrampen hat dabei übrigens keinen Unterschied gemacht. Also von 0 auf Vollgas geht natürlich nicht. Aber eine flachere Rampe hat bei hohen Geschwindigkeiten nicht geholfen. Irgendwann verschluckt sich das System einfach.

Ich komme so mit irgendwelchen Billig-Motoren (200 Vollschritte/Umdrehung) und einer M6 Gewindestange (1mm/Umdrehung) auf 300mm/min. Und das bei einer Arbeitsfläche von 800x600mm. Maximales Tempo waren übrigens 900mm/min bei 1/8 Schritt - aber immer nur für max. 30cm. Dann blieben die Motoren knurrend stehen...
 

Sascha712

Erfahrener Benutzer
#9
meine fräse ist aus MDF und fährt auf schubladenschienen. spindel ist überall M5 Gewindestange und eine Gewindestangenverlängerungshülse+alublech dienen als halter an den jeweiligen achsen.
von der genauigkeit brauchen wir nicht zu sprechen, aber fürs erste reichts.

vorfahrwege sind 180mm x 180mm x 70mm

wenn ich nachher zuhause bin werde ich auch mal testen mit welchem schritt es am besten geht

Ich nutze übrigens diese gebrauchten platinen fräser die man bei ebay bekommt. Eignen diese sich nicht für Aluminium?
Wir nutzen momentan einen Dremel als Spindel. drehzahlen kann ich von 5000-35000 einstellen. Zumindest steht das auf dem Dremel :D
braucht ihr weitere infos?^^ sonst muss ich mal bilder machen.
 
#10
Die wesentliche Info fehlt immernoch. Aber kannst Dir sparen - M5 Regelgewinde hat 0,8mm Steigung - egro ist Vollschritt (oder maximal Halbschritt) völlig in Ordnung und von feineren Auflösungen hast Du gar nix...

..Schrittverluste aufgrund Resonanzen sind bei den dünnen Spindeln sehr wahrscheinlich
 
#13
Nimm mal einen Schrittmotor in die Hand, was der für Vibrationen bei Bewegung erzeugt. Eine andere Erklärung habe ich im Moment nicht - wenn es bei einer Bestimmten Drehzahl auftritt und langsamer/schneller nicht, dann können das eigentlich nur Resonanzen sein.
 
#14
Meine Fräse läuft im Viertel Schritt Betrieb mit den A4988 Treibern und 24 Volt. Die Spannung zu erhöhen (von 12 v auf 24 v ) hat eine Menge gebracht .
Edit: durch die höhere Spannung kann ich im Viertel Schritt Modus schneller und ruhiger fahren als im Halbschritt Modus mit 12 V...die Spannung ist sehr wichtig,je höher desto besser...
 
Zuletzt bearbeitet:
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