Schrittverluste / verschobener Nullpunkt

[SonnyCNC]

Hallo liebes Forum und CNC Freunde,

über die letzten Monate hinweg habe ich an meinem Projekt, mir eine eigene Hobby CNC Fräse zu bauen, gearbeitet.
Über die Konstruktion und die Anfertigung der Komponenten bis hin zum Zusammenbau der Steuerung und Verkabelung habe ich das meiste selbst erledigt.
Nun läuft Sie soweit und ich habe auch schon die ersten Teile gefräst. Allerdings mit mäßigem Erfolg. Die Maschine verliert während Sie das Programm abarbeitet nach und nach die Position und landet am Ende nicht wieder am Nullpunkt.(Obwohl Estlcam das anzeigt). Also hab ich mich erstmal auf Fehlersuche begeben und damit ich nicht allzu viel Holz verschwende (und um eine mechanische Überlastung durchs Fräsen auszuschließen) einen Stift angebaut und Testmuster gezeichnet.

Nun kann ich das Problem zumindest einkreisen. Wenn ich nur 2 Achsen gleichzeitig verfahren lasse tritt keine Verschiebung auf. (siehe "Testmuster_Blatt_2" ) 
Die roten Linien sind die Sollkonturen, die schwarzen die Istkonturen.
Wenn ich nun 3 Achsen verfahre (umgesetzt durch den "Carve" Befehl mit V-Nut-Fräser) tritt die Verschiebung auf. (siehe "Testmuster_Blatt_8_vgl")
Die roten Linien sind wieder die Sollkonturen und die schwarzen die Istkonturen. Die schwarzen Linien ohne Sollkonturen sind die mit dem "Carve" Befehl erzeugten 3D Fräsbahnen.
Die Fräse hört sich auch anders an sobald alle 3 Achsen verfahren werden. Siehe Video
https://www.dropbox.com/s/a641fchsb8e56h...1.mp4?dl=0
Die Verschiebung des Nullpunktes ist bei diesem Programm immer gleich und reproduzierbar.

Nun gehen mir langsam die Ideen aus was ich noch austesten könnte um das Problem zu lösen und wollte Fragen ob jemand von euch noch eine gute Idee zu meinem Problem hat?

Anbei noch ein paar Eckdaten zu meiner Fräse und einige Ansätze die ich bereits verfolgt habe.
Art: Portalfräse
Arbeitsbereich XYZ : 820 512 110
X und Y werden über einen 15mm Riemen angetrieben und Z über eine Kugelumlaufspindel.
Motorart: Nema 34 X: 2x ACT 23HS8430  Y: 1x ACT 23HS8430 Z:1x ACT 23HS6430
Endstufe: DM556 (China)
Software: Estlcam
Estlcam Steuerkarte vom Arduinoclub mit einem Mega 2560 drunter.
320W 48V Meanwell Schaltnetzteil
Motorkabel: Lapp Ölflex Classic 110 CY
Laptop: Lenovo T430 Core I5  mit Win 10

- alle Schirmungen der Motorkabel auf Gnd gelegt.
- Die Motorkabel innerhalb der Steuerung mit Kupfergeflecht nachgeschirmt und auf Gnd gelegt.
- Mehrere USB Kabel ausprobiert.
- USB power Einstellungen am Laptop überprüft.
- Einstellungen in Estlcam zur Schrittimpulslänge durchprobiert und die Beschleunigungen runtergesetzt.
- mechanische Konstruktion auf Herz und Nieren geprüft. Alle Achsen sind leichtgängig.

So ich denke ich hab erstmal nichts vergessen und hoffe Ihr könnt damit was anfangen. 
Ich will mich im Vorfeld schon einmal bei allen bedanken die sich meinem Problem annehmen wollen.

Freundliche Grüße 
Sonny

[Thomas]

Ich gehöre in diesem Forum eher zu denen die nicht soviel über Fräsen wissen, aber ich wage mal einen Schuss ins Blaue.
Netzteil zu schwach?
Mit Sicherheit gibt es hier User die das berechnen können. Ich kann es nicht. Bei mir ist es nur ein Bauchgefühl

[sswjs]

Moin,


hm, ich mach mal den Schuß ins Blaue mit:

Netzteil 320W und 48V sind 6,5A im Höchstfall...

4 Motore á 4,2A sind 16,8A...


Ok, man braucht zwar nicht die 16A da die Motoren immer nur mit Impulsen angesteuert werden, aber schaden kann's auch nicht. Nur so 10A sollte das Netzteil schon liefern...

[SonnyCNC]

Moin, 

bezüglich des Netzteils hatte ich gedacht das ich erstmal den Strom über die Motortreiber reguliere.
Habe die Motortreiber aktuell auf 1,35A Peak current stehen.
Ich dachte das wäre der max. Strom den sich der Motortreiber zieht.
Oder verstehe ich da die Funktionsweise falsch? Kann ja auch sein  

Und danke erstmal für die schnellen Antworten.

Freundliche Grüße
Sonny

[LupusCanem]

Hallo, Sonny,

..... und wenn die Maschine vielleicht nicht ruckelfrei läuft? Die Antriebsmotoren mögen ja in die richtige Richtung laufen, aber der (Plotter- / Fräsetisch) ist auf der Führung nicht fest genug. Ein kleines bisschen Spielraum mit großer Ursache. Ist nur eine Vermutung von mir.

Gruß Wolfgang

[sswjs]

Moin,

hm, 3A Motoren mit 1,35A bestromen?

Keine weiteren Fragen.

[SonnyCNC]

Hallo, Sonny,

..... und wenn die Maschine vielleicht nicht ruckelfrei läuft? Die Antriebsmotoren mögen ja in die richtige Richtung laufen, aber der (Plotter- / Fräsetisch) ist auf der Führung nicht fest genug. Ein kleines bisschen Spielraum mit großer Ursache. Ist nur eine Vermutung von mir.

Gruß Wolfgang

Moin Wolfgang,

der Tisch bzw. die Platte auf der das Blatt festgeklebt ist, ist mit zwei großen Schraubzwingen befestigt (erstmal provisorisch). Die bewegt sich so eigentlich nicht und bei den ersten Zeichnungen (wo ich nur 2 Achsen verfahre ) sehen ja i.O aus. 

Moin,

hm, 3A Motoren mit 1,35A bestromen?

Keine weiteren Fragen.

Grundsätzlich hatte ich mich bei der Auslegung der Steuerung an Vorlagen aus dem Internet orientiert und hatte auch erst gedacht, dass das Netzteil wohl reicht (Laie halt  ).
Als ich dann auf mein Problem stieß und im Internet recherchierte, las ich bei einigen auch von Problemen mit mangelnder Leistung und hatte gedacht ich begrenze erstmal über die Treiber die Leistung damit das Netzteil nicht überlastet wird.
Ich hatte gedacht, dass ich damit erstmal starte um zu schauen was die Fräse leisten kann bevor ich ein neues Netzteil kaufe.

Arbeiten die Motoren bei geringerer Amp Zahl denn nicht mehr zuverlässig oder verringert sich nur das Drehmoment?
Wie gesagt hatte ich ja bei den 2D Zeichnungen Grundsätzlich keine Probleme.
Aber wenn die Motoren nicht mehr sauber arbeiten werde ich da natürlich nicht drum rum kommen.

Gruß Sonny

[Kuzl]

Hi,
bist du da mittlerweile weiter gekommen?
Ich habe fast den gleichen Aufbau wie du und die gleichen Probleme:
– DM556
– Board vom Arduinoclub
– Schrittverluste beim Bohrfräsen, was ja auch eine 3D Bewegung ist.

Selbst bei extrem niedrigen Parametern hab ich die Schrittverluste. Ich hab das aber noch nicht mit 2D verglichen.

[Papa_Merz]

ei gude,

@SonnyCNC ich habe ja nicht so das Fachwissen wie viele andere hier, aber aus meiner Erfahrung heraus, würde ich sagen es liegt an deinem Netzteil.

du Betreibst die 3A Motoren mit 1,35A und wunderst dich über Schrittverlust. ???
Also ich würde mal Sagen, geb den Motoren das, was sie Mindestens brauchen, also die 3A und kauf dir ein Stärkeres Netzteil.
Dann gehe ich davon aus, das diese Probleme erst mal weg sind.

Ich habe mit einer NextGen 3D angefangen und hatte das gleiche Problem.
das mitgelieferte 12V Netzteil war fehlerhaft oder zu schwach. Dann habe ich das ganze gegen ein 24V Netzteil mit genügend Amp. drangehängt und meine Probleme waren weg.

Gruß
Ferdi

[SonnyCNC]

Moin zusammen,

gute Nachrichten, die Fräse läuft endlich.
Aber eins nach dem anderem. Vielleicht hilft mein Weg zum Ziel ja auch noch anderen.

Zunächst habe ich wie vorgeschlagen ein zweites Netzteil eingebaut um die Leistung zu verdoppeln und die Motoren mit der Nennleistung zu bestromen. Das brachte allerdings keine Veränderung. Meine Tests waren ja meistens Zeichnungen und deswegen wurde die Fräse ja nicht so belastet. Unter Last wäre das wahrscheinlich anders gewesen.

Als nächstes konnte ich ein Problem mit den Programmen ausmachen.
Da die Fräse nicht dort steht wo ich wohne habe ich die Programme Zuhause auf einem WIN7 Rechner programmiert, exportiert und dann an der Fräse auf einem WIN10 Laptop ausgeführt. Dabei kam es wohl zu Problemen. 
Als ich dann alles am Win10 Laptop programmiert und ausgeführt hatte waren die Abweichungen schon wesentlich geringer aber noch nicht weg.

Danach habe ich nochmal alles probiert in Richtung Trägheit, Schrittimpulslänge, Schritte pro Umdrehung und Schrittpause. Bei 99% Trägheit und bei sehr geringen Vorschub konnte ich mal ein Teil fräsen welches I.O war.
Aber bei einer so hohen Trägheit ist das Verhalten in Kurvenbahnen sehr ruckelig.

Ich konnte nach weiteren Versuchen dann ausmachen dass die Abweichungen/Verschiebungen mit den Richtungswechseln im Programm zusammenhingen.
Je mehr direkte Richtungswechsel einer Achse desto mehr Schrittverluste/ Abweichungen.
Das war wie gesagt auch nicht durch Impulslänge und Schrittpause zu ändern.

Dann hab ich mich dazu entscheiden originale Leadshine DM542EU zu kaufen.
Nach langer Lieferzeit konnte ich die Treiber dann endlich einbauen.

Und siehe da, die Fräse läuft direkt und ohne Probleme und fräst seitdem munter vor sich hin.
Ja... wer billig kauft, kauft doppelt.... Aber Hauptsache sie läuft jetzt.

Danke für die Tipps und freundliche Grüße
Sonny