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Schrittverlust bei Kreisbewegungen

Beitrag 30.08.2025, 16:13 Uhr
till1989
Level 1 = Community-Lehrling
*

Hallo,

ich habe eine Knuth Xgraph 650 und ein großes Problem. Bei Kreisbewegungen habe ich Schrittverlust, wenn ich ein z. B. eine Rechteck Fräse passt alles perfekt. Fräst man eine Bohrung die z. B. 40 mm haben soll mit einem Schaftfräser 8 mm, so ist mein Maß nicht 40 mm, sondern 38,8 mm. Wenn ich einen Zapfen fräse, der auch 40 mm haben soll, ist das Istmaß auch kleiner 38,8 mm. Bohrungen sind quasi nach innen immer kleiner. Wenn ich jedoch mit dem Vorschub extrem nach unten gehe, von z. B. 2000 mm/min auf 200 mm/min passt das maß von 40 mm wieder perfekt. Umkehrspiel ist bei ca. 0.005 mm in beiden Achsen.

Über Hilfe bin ich sehr dankbar
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Beitrag 01.09.2025, 09:57 Uhr
Andreas1964
Level 4 = Community-Meister
****

ZITAT(till1989 @ 30.08.2025, 17:13 Uhr) *
Bohrungen sind quasi nach innen immer kleiner. Wenn ich jedoch mit dem Vorschub extrem nach unten gehe, von z. B. 2000 mm/min auf 200 mm/min passt das maß von 40 mm wieder perfekt. Umkehrspiel ist bei ca. 0.005 mm in beiden Achsen.

Das Umkehrspiel kommt hier nicht zum tragen, das Problem liegt ganz woanders.

Um es mal ganz plump zu sagen, keine Maschine der Welt kann einen Kreis fräsen. Die Steuerung kann dem Motor nur sagen, bewege Dich oder bleib stehen. D.h. einen Kreis kann man als eine Interpolation von vielen G1-Sätzen beschreiben.

Wenn man sich mal anschaut was die X-Achse und die Y-Achse, bzw. deren Motoren machen müssen wenn man einen Kreis fräsen will, dann gibt es mehrere Probleme:

Starten wir mal auf X0 Y20 und bewegen und auf X0.1 dann muss sich die Y-Achse auf 19.99975 bewegen, sonst wird der Kreis nicht rund. Erst bei ≈ X0.2 hat sich die Y-Achse um 1µm bewegt.

Also X bewegt sich mit maximaler Geschwindigkeit und Y fast gar nicht. Bei 45° bewegen sich beide Achsen gleich schnell und wenn wir in die Nähe von X20 Y0 kommen, dann bewegt sich die X-Achse fast gar nicht mehr.

Dieser Vorgang muss geregelt werden und dabei müssen auch die Positionen auf dem Kreis geprüft werden, ist die Achse überhaupt an der Stelle wo sie sein soll.

Im Prinzip läuft das so: Berechne nächste Position => Motor dreht dich => Ist die Position erreicht? => Nächste Position

Je kleiner der Kreis oder je höher der Vorschub ist, führt das zu einer Grenze, denn diese Regelung benötigt Zeit. Man kann einen Kreis nicht in unendlich kleine Schritte unterteilen und auch die Positionsgeber haben eine Auflösungsgrenze!

Daher muss entweder die Geschwindigkeit runter oder die nächste Position muss so gewählt werden das die Motoren die Regelung in der Zeit schaffen. Da das Problem dann bei der nächsten Position im Kreis wiederkommt geht man hier einen Kompromiss ein, um ein Stottern der Achsen und eckige Bewegungen zu verhindern steuert man schon die nächste Position im Kreis an noch bevor die aktuelle erreicht wird.

Das Ergebnis ist eine schnelle, gleichmäßige Bewegung, allerdings passt der Kreis nicht mehr. Wenn Du den Kreis immer kleiner und den Vorschub immer höher machst, dann wirst Du irgendwann bei z.B. einer Eckenverrundung nur noch eine "verschliffene Gerade" statt einem Radius sehen.

Steuerungen haben in der Regel Tricks wie man diese Regelung beeinflussen kann, z.B. so das die Maschine den Vorschub automatisch begrenzt damit der Kreis rund und (in Grenzen) maßhaltig wird. Ob das bei Deiner Maschine auch so ist weiß ich nicht, da musst Du den Hersteller fragen ob das per NC-Programm oder Maschinenparameter möglich ist.

Andreas.
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