Schrittmotor gegen Servomotor: Wer ist besser für CNC

[kübelkiller]

Hallo an die CNC-Gang, und Elektroniker

Ich stehe, ebenso wie Fido vor der Entscheidung meine CNC Maschine
mit Servomotoren auszurüsten. Sie sollen gegenüber Schrittmotoren
gewisse Vorteile haben. Das habe ich bisher gehört:

- Schrittmotoren haben im Stand mehr Kraft als Servomotoren
dagegen haben Servomotoren im Lauf mehr Kraft als Schrittmotoren

da wäre die Frage was ist besser für CNC geeignet?
Da aber die Achsspindeln genügend Selbsthaltekraft haben, scheiden hier die
Schrittmotoren meiner Meinung nach aus! Was meint Ihr?

- Servomotoren brauchen bei gleicher Leistung wie Schrittmotoren, weniger
Strom als diese!

Stimmt das?

- Man kann Servomotoren genauso wie Schrittmotoren über ein Takt-Richtungs
signal betreiben!

Stimmt das?

- Was kosten Servomoteren mit entsprechender Elektronik, die dann zur CNC
passen?

- Lohnt sich die Umrüstung auf Servomotoren?



So das war erst mal genug!

[fido]

Da aber die Achsspindeln genügend Selbsthaltekraft haben, scheiden hier die Schrittmotoren meiner Meinung nach aus! Was meint Ihr?

Hallo Kübelkiller,

Schrittmotoren sind hierzulande für Hobbyfräsen der typische Antrieb. Das liegt daran, dass man sie mit den passenden Endstufen von mehreren Firmen beziehen kann und auch die Software dazu passt. Bei einer Hobbyfräse haben wir geringe Vorschübe und Kräfte, so dass Schrittmotoren ausreichen.

- Servomotoren brauchen bei gleicher Leistung wie Schrittmotoren, weniger Strom als diese!

Das kenne ich anders, nämlich dass die Leistungsaufnahme von Servomotoren bei gleicher Kraft höher ist, als bei Schrittmotoren.

- Man kann Servomotoren genauso wie Schrittmotoren über ein Takt-Richtungssignal betreiben!

Nein, das stimmt nicht. Es gibt aber Endstufen, wie von gecodrive, die als Eingang Richtung & Schritt und als Ausgang +/- für den Servo und Eingänge für den Encoder haben. Damit lassen sich Servomotoren z.B. direkt an den Parallelport oder an den Achscontroller anschließen.

- Was kosten Servomotoren mit entsprechender Elektronik, die dann zur CNC
passen?

ähnlich wie Schrittmotoren. Ich habe jetzt $360,- für drei Servomotoren plus ca. $350,- für die Gecodrives ausgegeben. Dazu kommt noch ein kräftiges Netzteil 30V 20 A. Die Motoren habe ich von ebay USA (User homencnc) und die Gecodrives muss ich auch in den Staaten bestellen. Hierzulande gibt es erst ein Selbstbauprojekt für so eine Endstufe. Unter dem Strich gibt sich das finanziell wenig.

Lohnt sich die Umrüstung auf Servomotoren?

Für mich ja, denn ich brauche für den Umstieg auf PCdreh eine neue Endstufe und die Servomotoren haben den Vorteil der wesentlich höheren Vorschübe und des leiseren Laufs.

Ein Schrittmotor (z.B mein Nanotec SH5618C1908) bricht schon ab 100 U/min mit dem Drehmoment deutlich ein. HT (High Torque) Stepper halten die Drehzahl länger, aber dann ist es auch vorbei. Ein Servomotor leistet bei gleicher Baugröße (57mm Durchmesser, ca. 127mm Länge) ein ähnliches Drehmoment, dreht dabei aber 2000-3000 U/min (zumindest meine bestellten Motoren).

Schau mal auf http://www.jocomomola.de/Projekte/cnc/S ... Umbau.html
Hier gibts ein Video von einer Portalfräse mit Servomotoren, die 100mm/sek fährt.

[kübelkiller]

Hi Fido

Vielen dank für die sehr ausführliche Antwort.

Damit steht für mich eigentlich fest, das ich Servomoteren einbauen werde.
Die hätten für meine geplante Drehachse auch gleich den Vorteil, dass ich nicht
mal einen normalen Motor für die CNC-Drehmaschinen-Option benötige. Der
Servomotor dreht ja ausreichend schnell.
Ich glaube diese Investition lohnt sich auf jeden Fall.

[kübelkiller]

Hi Fido

Wie funktioniert dann das zusammenspiel zwischen dem Drehgeber des
Servomotors und der Steuerelektronik der Maschine?
Oder übernimmt das die Elektronik des Servomotors?
Ich meine also den Vergleich zwischen Soll und Ist-Position!

[fido]

Wie funktioniert dann das zusammenspiel zwischen dem Drehgeber des
Servomotors und der Steuerelektronik der Maschine?

Hi 'Killer,

das läuft wie mit den Schrittmotoren: Der Rechner gibt Richtung und Takt vor und mit jedem Takt dreht sich der Schrittmotor einen Schritt weiter. Man hofft nun, dass der Schrittmotor keine Schritte verliert

Bei der Servosteuerung bekommt der Geckodrive Richtung und Takt und regelt damit den Servomotor. Über den Encoder auf der Servoachse weiss der Gecko, wie weit der Servo gelaufen und und regelt nach. Theoretisch dürfte man damit keine Schritte verlieren, ohne das man es merkt.

Übrigens ist die Auflösung viel höher. Die Encoder haben um die 1000 Schritte pro Umdrehung, der Schrittmotor 200 oder 400. Wobei das verglichen mit den Toleranzen in der Fräse eh alles viel zu genau ist und damit egal.

Wenn Du noch ein paar Wochen wartest, kannst Du dir das bei mir mal ansehen. Die Servomotoren und die Geckos sind unterwegs zu mir.

[kübelkiller]

Hi Leuts

Hier mal der Link zu einer sehr interressanten neuen Steuerung für
CNC-Fräsmaschinen.
Sie kann praktisch das gleiche, bzw mehr wie Win-PCNC, ist aber
mit 299,00€ erheblich günstiger.

http://www.fmt.meganc.de/Downloads/NCdrive.pdf

Hier eine pdf über den controller:

http://www.kuebelkiller.de/allgemein/NCdrive.pdf

Meiner Meinung nach sehr interressant.

[fido]

Hi 'Killer,

das Teil liest sich sehr interessant. Du brauchst aber ein Programm, das G-Code erzeugst, den Du mit NCdrive fräsen kannst. Ich bin zur Zeit am überlegen, ob ich NCdrive anstelle von WIN PC-NC kaufe.

Mehr dazu unter http://5128.rapidforum.com/topic=115078705885