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myhobby-CNC - Kunden Supportforum

(Positionier-)Genauigkeit der Fräse messen
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07.07.15 11:35
pakka 

(Positionier-)Genauigkeit der Fräse messen

Ich habe es mir zum Studienprojekt gemacht, die Genauigkeit der Shapeoko2 aus dem Shop hier zu untersuchen.
Ich habe nun angefangen, erste Messungen durchzuführen mit einem Linearmessstab, der im Mikro-Bereich auflöst.

Meine Ergebnisse für die X-Achse sind im Bild zu sehen. Ich habe 3 Läufe durchgeführt, in denen ich 11 Messpunkte auf 170mm aufnehme. Die Punkte sind etwa im Abstand von 15mm, allerdings, um periodische Fehler auszuschließen, mit einem Zufallswert gestreut (bis +-30%, soll am Ende eine Auswertung nach ISO 230-2 werden).

Die Testläufe unterscheidet eine unterschiedliche Spannung des Zahnriemens.

Für mich gibt es nach dem ersten Test folgende Erkenntnisse:

-Es gibt eine Umkehrspanne von etwa 0,8mm
-Der eingestellte Step von 33,33mm/step ist fast genau passend, man sieht einen leichten Abfall in der gemittelten Geraden
-Durch Spannen bzw. Entspannen des Zahnriemens ist die Lage der Datenpunkte um den Sollwert zu verschieben. Der Abstand bleibt allerdings gleich.

Ich würde mich freuen, wenn Ihr Ideen habt, wie die Genauigkeit gesteigert werden könnte und hoffe, dass am Ende alle davon profitieren können. Ich werde immer aktuelle Ergebnisse hochladen, sobald ich etwas habe.

Datei-Anhänge
x-achse.PNG x-achse.PNG (55x)

Mime-Type: image/png, 22 kB

07.07.15 13:04
Dj-EKI:2

nicht registriert

Re: (Positionier-)Genauigkeit der Fräse messen

Ja steigern geht, aber kostspielig. Mit austauschen der Teile, gegen bessere wird wohl die einzige möglichkeit sein. Was meinst du, wo das Problem sein könnte? Sicherlich müsstest du das erkannt haben, wenn du es sehr genau unter die Lupe genommen hast.

Mfg EKI

07.07.15 15:33
pakka 

Re: (Positionier-)Genauigkeit der Fräse messen

Ich fange ja gerade erst an, es genau unter die Lupe zu nehmen ;-)

Also ich schließe Schrittverluste aus, da ich immer wieder beim Nullpunkt lange, mit einer Abweichung von nur etwa 0,05mm, was denke ich ein fantastischer Wert ist.
Ich werde auch noch einen Kreisformtest machen in den nächsten Wochen hier an der Uni, dann kann man vielleicht auch die Ursache besser lokalisieren. Eine interessante Seite zu Schrittverlusten und Backlash habe ich hier gefunden: http://www.cnccookbook.com/MTCNCStepperServoBacklash.htm mit sehr einleuchtenden Beispielen.

Ein Verstellen der Parameter für die mm/step bewirkt eine abfallende bzw. ansteigende Gerade in dem Diagramm. Daher würde ich behaupten wollen, dass ein Verstellen dieses Parameters nicht sinnvoll ist. Wie oft hier gelesen, wird dann ein Block 25x25mm gefräst betrachtet und dafür der passende Wert eingestellt. Aber schon bei 50x50mm passt es nicht mehr. Das klingt für mich sehr logisch, wenn man sich das Diagramm anschaut. Man muss über den gesamten Weg mehrere Werte aufzeichnen, um ein gesamtes Bild der Positionsgenauigkeit zu bekommen. Wie gesagt habe ich eine ganz leicht abfallende Kurve. Ich habe daher den Wert von 33.333 mm/step auf 33.36 geändert. Das war schon zu viel und die Kurve stieg leicht an. Ich werde es nochmal mit 33.345 testen. Aber das ist absolutes Feintuning. Das Hauptproblem bzw. die Aufgabe sollte sein, die beiden Kurven, durch Backlash oder sonst was verursacht (da bin ich eben noch nicht schlauer) näher zusammen zu bringen, da sie eigentlich schon gerade verläuft.

07.07.15 16:58
pakka 

Re: (Positionier-)Genauigkeit der Fräse messen

Kann man dem Backlash vielleicht auch Softwareseitig beikommen?

Immerhin scheint er ja ziemlich konstant aufzutreten...

07.07.15 22:18
Dj-EKI:2

nicht registriert

Re: (Positionier-)Genauigkeit der Fräse messen

ja logisch, dass der backlash konstant ist. Ein Gummi dehnt sich auch immer bei gleichem Gewicht in die gleiche Länge.
Softwareseitig würde es gehen, aber man müsste die Firmware komplett umschreiben. Und da ich mir schon mal die Gleichung angeschaut habe, wie die Bewegungen berechnet werden, da habe ich gleich die Finger davon gelassen xD
Ich habe aber auch noch nie gehört, backlash softwareseitig zu beheben. Bisher wurde es immer Mechanisch behoben ^^ was natürlich auch sinnvoller ist. Ich sehe aber schwarz bei einen Zahnriemen mehr Genauigkeit zu bekommen. Vllt mit Ketten und Kettenräder!?
Ich würde einfach die Zahnriemen wegmachen und dort ein Trapzgewinde anbauen. Dass wäre das beste.

07.07.15 22:57
feedbagg 
Re: (Positionier-)Genauigkeit der Fräse messen

ich habe zwar noch nichtmal eine einzige solcher maschinen, aber genauigkeit - würde ich behaupten - bekäme man eher, wenn man die metallischen schienen (hier ja "MakerSlides" genannt) mit Zähnen, maschinell eingeritzt, anstelle von zahnriemen nehmen würde. bzw. statt zahnriemen etwas massives als führung nehmen würde. anders behaupte ich - als laie für diese maschinen - nichts genaues hinbekommen zu können...

ich musste mich hier einfach einmischen - sorry :P auch wenns evtl. kontraproduktiv ist ;)

Zuletzt bearbeitet am 07.07.15 22:58

07.07.15 23:17
feedbagg 
Re: (Positionier-)Genauigkeit der Fräse messen

p.s. sorry fürs offtopic:

kennt das noch jemand?

das Teil hatte ich als ich ca 8 Jahre alt war... UNGENAU WIE SAU! das aufbauen hat mehr spass gemacht, als damit zu "malen"... aber mit schrittmotoren und ner CAD steuerung wäre das sicher nen minimalen tick genauer, da keine Zahnriemen verwendet wurden :D :D :D

... mist ich seh grad selber erst im bild, die haben gummis genommen gehabt um die motoren von den antrieben zu entkoppeln... okay... aber ne inspiration ist es dennoch :D irgendwie...

Datei-Anhänge
8094closed.jpg 8094closed.jpg (13x)

Mime-Type: image/jpeg, 451 kB

08.07.15 14:14
Dj-EKI:2

nicht registriert

Re: (Positionier-)Genauigkeit der Fräse messen

Genau, pakka, nimm dir die technic box und da kannst du eher etwas erreichen xD

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