MDLCNC Foam Cutting Machine - probleem met maten

MDLCNC Foam Cutting Machine
Bouwverslag & Vragen
In deze topic ga ik de progressie van mijn CNC foamsnijder sturen.
Aangezien dit mijn allereerste machine is, ga ik hier vooral mijn vragen stellen.
Ondertussen zit ik toch al een eindje ver.

De mechanica:
- Werkbereik X-as: ca..640mm
- Werkbereik Y-as: ca..400mm
- Aandrijfspil: TR12x3


De elektronica:
1x MDLCNC stappenmotor driver (3.5 A) met toebehoren
4x 1,8 A MDLCNC stappenmotoren
4x aansluitingen voor de stappenmotoren
1x Universele voeding 12 - 24V, 6A
1x polystyreen snijdraad (0,4 mm) rol 10m
4x eindeloopschakelaars


Progressie tot nu toe:



Kogellagerhouders:





Motorhouders:




MDLCNC lineaire sledes en rails:







X-assen(trapeziumschroefdraad):




Koppeling van de motoras en spindel:



Bewegingsmoeren:



Y-assen:





De machine met snijboog:





Motor driver:



Software:
Mach3(aansturing):

Voor te ontwerpen ga ik SolidWorks, Profili2, DevFus en DevFoam gebruiken.


Vragen & Problemen:
Ik heb vorige week en deze week wat testcuts gedaan maar er zijn toch wat problemen, hier wat meer uitleg:

Als eerste heb ik de machine een simpel vierkant van 150x150mm laten snijden uit Depron(5mm dik).
Het snijden verloopt goed(24V - 2A) maar de uiteindelijke maten kloppen niet.
- De lengte van het vierkant(x-assen) is 148mm ipv 150mm, wat volgens mij geen probleem is omdat ik de hitte/radius compensatie van de snijdraad nog niet ingesteld heb.
- De breedte van het vierkant(y-assen) is 130mm ipv van 150mm, wat wel een probleem is.
Wat mij opvalt is dat de rechter y-as sneller naar boven beweegt dan de linker y-as. Vreemd genoeg hebben deze net dezelfde instellingen in Mach3 bij 'Motor Tuning'. Ik heb dan maar eens een manuele test gedaan met de y-assen, ze namelijk een bepaalde afstand af laten leggen(200mm) en deze afstand nameten en dit deden ze beiden nauwkeurig en op dezelfde tijd.
Hoe komt het dat de rechter y-as toch telkens sneller beweegt terwijl er manueel niets mis is?

Dit is de G-code:

Code:

T1
G17 G49 G54 G80 G90 G94 G21 G40
F200
G01 X-10 Y0 Z-10 A0
G01 X0 Y0 Z0 A0
G01 X150.000000 Z150.000000 
G01 Y150.000000 A150.000000 
G01 X0 Z0
G01 Y0 A0
G01 X-10 Y0 Z-10 A0
M02

Hopelijk weet er iemand meer hierover!
En als en vragen zijn, shoot!

Tibo

 

• Wat gebeurt er als je de Y-as 10x achter elkaar omhoog en omlaag laat gaan? eindigt hij dan op hetzelfde positie als hij begonnen is?
  Zo nee, dan verlies je waarschijnlijk stappen. Dan moet de snelheid zonder acceleratie omlaag. Net zo lang tot start en eindpunt gelijk aan elkaar zijn.
  Dan ga je het hele riedeltje herhalen met acceleratie. Nu zoek je de hoogst mogelijke snelheid. Voor de definitieve eindsnelheid 5% tot 10% lager blijven. Geldt voor beide snelheden.
• Stel je zegt: 300 mm omhoog. Gaat hij dan ook echt 300 mm omhoog? Langzaam zodat je zeker geen stappen verliest? Zo nee, dan moet je ergens het aantal stappen per mm aanpassen.
• IJken op kerf (snijverlies) heb je nog niet gedaan. De grootte van de kerf is afhankelijk van de warmte (stroomsterkte) en snijsnelheid. Hoge nauwkeurigheid lukt alleen bij lage snijsnelheden (3 - 1 mm/s). Zorg dat je eerst uitvolgelt met welke warmte/snelheid-combinatie je kunt snijden zonder dat een schuimblokje verschuift (zonder dat er een gewicht op ligt!).
  Vervolgens moet je bij iedere combinatie de kerf bepalen (ligt normaliter tussen de 1,5 en 2,0 mm).
  Houdt er ook rekening mee dat je met 1 stroom/warmte-instelling op snelheid x en x/2 (half) de kerf moet bepalen (voor als je tapse vleugels snijdt, warmte is over de hele draad hetzelfde, maar de snelheid aan de tip is lager).

 

vermoet dat de moeren erg zwaar lopen .
set steps per unit daar mee kan je testen en herstelen wat een spindel doet het zit onder settings in mach3.

die motor drive die je gebruikt staat er om bekent niet erg goed te werken en stappen ver lies te geven.

 

@DirkSchipper:
Ik heb de askoppelingen harder aangedraaid en vervolgens beide y-assen 10 keer 100mm omhoog en omlaag laten gaan en het is geëindigd op dezelfde hoogte. Snijsnelheid 200mm/min.
Er was dus blijkbaar slip.

@michel pet:
De moeren draaien vlot als ik er manueel aan draai(zonder dat de motors aangesloten zijn) en de motors hebben een koppel van 48Ncm.
Waar heb je er negatiefs over gelezen? Ik vind niet meteen iets.

Dus probleem is voorlopig opgelost
Straks nog een test cut doen!

Bedankt!

 

Mooi zo.
Nu nog net zo leren snijden als deze meneer ... ;-)

Effe plaatjes kijken als je het Frans niet begrijpt.
Ik kan dat ook niet. :-(

 

Heb wat testcuts gedaan en afmetingen kloppen ongeveer. Moet nog wat met kerf waarde spelen.
Moet nog wel wat fijntunen enzo.
Deze week op teststukken focussen en de kerf waarde van de snijdraad.

Dat is inderdaad mijn doel! Zeer mooi!

 

Ik snij met een specifiek softwarepakket voor schuimsnijden (GMFC). Daar is in de Help een procedure beschreven voor het ijken (kerf en snijsnelheid bepalen): blokje in 10 plakjes snijden (=10 sneden) en dan kun je uit de dikte vooraf en achteraf de kerf berekenen.
Ik vond die methode nooit echt nauwkeurig.

Ik ben uiteindelijk overgegaan op gewoon een profiel snijden. Bv. 10% dik (exact, dat rekent makkelijk) en een koorde van 100 of 150 mm. Ik snij dan stukjes van ± 15mm breed. Na het snijden even alleen aan de randen met een heel fijn schuurpapiertje de smeltrand wegschuren, want daar is het wat dikker, dat verandert de meting. Daarna pak je het profiel op het dikste punt in de schuifmaat. Precies zo strak dat het er niet uitvalt. Dan met de bek naar beneden de schuifmaat voorzichtig openen tot het profiel er uit valt. Als je dat een paar keer herhaalt heb je de dikte op een paar honderdsten nauwkeurig.
Te dik, te dun? Kerf aanpassen en opnieuw een proefstukje ...

Op deze manier is het mij gelukt om de maat tegen de ±0,025mm herhaalbaar te krijgen.

Er blijft een afwijking die ik er niet uit krijg. Als je de dikte exact hebt ingeregeld, dan is de koorde altijd 2 mm te klein. Dat is een vrij constante waarde (verandert niet als je een 2x zo groot profiel snijdt). Het komt ook niet door een lichte afwijking van de spoed van de X-spindels. Die is exact! Dat kun je simpel testen door de draad de grootst mogelijke afstand te laten bewegen en dan nameten of die afstand ook echt is afgelegd.
Het ligt ook niet aan het softwarepakket. Ik heb het vaker gehoord van anderen, die (ook) andere software gebruikten.
Mijn oplossing is de kerf zo te kiezen dat het profiel altijd zo'n 0,05mm te dik is. De koorde is dan nog maar 1,0 mm te klein. Dat is voor mij acceptabel.

Dirk

 

In Profili2 staat net dezelfde ijkingsprocedure beschreven.
Heb het gisteren dan ook gedaan maar het is toch niet zo nauwkeurig.
Ik denk dat ik dit weekend de 'trial & error' procedure ga doen.

Zou wel willen dat elke maat klopt, ook de koorde.
Ik ga deze of volgende week ook DevFus en DevFoam software aanschaffen.

Alvast bedankt voor de hulp!

 

Ik ben een probleem tegengekomen.
Als ik de torens volledig naar voor of volledig naar achter beweeg, dan beginnen de stappenmotors stappen te verliezen als de torens het einde van de as naderen.
Dit kan het misschien verduidelijken wat ik bedoel:

Situatie 1:
De twee bouten/moeren zijn vastgedraaid. Hierdoor is er geen speling in langsrichting en ook geen speling in dwarsrichting tussen de adapter en toren.
In dit geval lopen de assen wel stroef aan het einde en verliest de motor hierdoor stappen.


Situatie 2:
De twee bouten/moeren zijn niet volledig vastgedraaid. Hierdoor is er speling in langsrichting(niet goed, soort van backlash?) maar er is ook speling in dwarsrichting. De speling in de dwarsrichting is goed want hierdoor lopen de assen niet stroef. Het nadeel is nu dat de adapter niet meteen de torens 'meeneemt'. Dus als de motor draait, draait de spindel en dus ook de adapter, maar omdat er speling is tussen de adapter en toren, beweegt de toren niet meteen mee.

Dit probleem is bij beide x-assen en heeft waarschijnlijk te maken met de uitlijning van de rail en de spindel, nochtans heb ik geprobeerd om deze zo goed mogelijk uit te lijnen.
Als de moeren van de adapters volledig aangedraaid zijn, en ik draai manueel aan de spindel, dan voel ik dat de spindel moeilijker draait als deze de uiteindes nadert.

Adapter:


Hoe pak ik dit aan?
Beide assen opnieuw uitlijnen of is deze onnauwkeurigheid op de lossen met de software(backlash?)
Ik heb dit probleem nu pas ontdekt omdat ik alleen nog maar kleinere stukken(max 200mm) getest heb.

Wat zou de nauwkeurigheih in de praktijk moeten zijn?
Lijkt me heel nauwkeurig om tot op tiendes te gaan met een foam cutter.

 

Kan die moer op de trapeziumschroefdraad strakker/losser worden gesteld?
Zo ja, dan zou ik eerst eens testen of met nul-speling afgesteld geldt over de hele trapeziumdraad. Of is de schroefdraad niet overal constant? Dan zou die moer op andere plaatsen strakker of losser moeten gaan zitten.

Als blijkt dat bovenstaande geen probleem is (moer loopt overal even los/strak) dan zie ik twee mogelijke problemen:

• de geleide-rail en de trapezium lopen niet 100% parallel. Ergens in het midden is de afstand tussen beide goed, aan het ene uiteinde lopen ze te ver uit elkaar, aan de andere kant te dicht bij elkaar. Opnieuw uitlijnen dus.
  Één kant losmaken, wagon helemaal naar die kant toehalen (afstand zou nu goed moeten zijn), vastzetten. Nu de andere kant los, wagon helemaal naar die andere kant, en weer vastzetten. Net zolang herhalen tot het soepel loopt. En ja, dat kan een monikkenwerk zijn ...
• de trapeziumdraad is recht en de rail is krom. Da's lastiger. zit het in de hoogte, dan zou je nog met onderleg stukjes (latoenkoper?) wat kunnen doen. Is het zijdelings ...

Ik weet nog van mijn schuimsnijder dat ik een paar dagen bezig ben geweest met afstellen tot het echt soepel liep. Dat kwam inderdaad op honderdsten van mm's.

Succes,
Dirk.

 

lager blok achter los nemen het geheel naar achter rijden en dan het lager blok weer vast zetten die ook aan de ander kant doen dan kom je in de buurt.
die as koppeling zal ook niet erg mee werken op een zuiver draaiend geheel.
snaar aan drijven lijkt me een betere oplossing voor dit geheel en dan kan je met 1 stepper motor werken en het geheel nooit scheef trekken.

 

Ik kan de moer harder aandraaien. Als ik dit doe is het enkel aan de uiteindes van de spindel stroef.
Ik heb vandaag al één kant uitgelijnd volgens de methode die jullie beschrijven.
Nu draait de spindel al een stuk beter aan de uiteindes, maar niet heel soepel.
Aangezien de motor nu geen stappen verliest, ga ik het zo laten. Ik denk dat het niet beter te krijgen is en ik denk dat er altijd wat stroever gaan draaien aan de uiteindes?
Nog een vraagje: hoeveel mm/min. laten jullie de torens gaan in ijlgang en als deze snijdt?

Michel, wat bedoel je met dat laatste?

 

http://www.openbuilds.com/hier werken ze met snaaren.
dat is voor dit prima voor een router zou ik dat niet nemen.

 

De link werkt niet?

 

Build List | OpenBuilds

 

Michel, dat is hier niet van toepassing. Hier moeten de torens zelfs los van elkaar kunnen bewegen.

 

dan kan je nog met snaaren werken

 

Ik heb de machine opnieuw zo goed mogelijk uitgelijnd en een teststuk van 50x50mm laten snijden.
Ik vind het nogal moeilijk om de exacte maat van de zijdes te bepalen met mijn digitale schuifmaat, bijvoorbeeld telkens met dezelfde meettdruk proberen te meten. Dus bepaal ik de maat net voordat het stuk uit de schuifmaat gaat vallen.
Dan meet ik +-50,15x50,15mm. De meetwaarde is telkens wat anders als ik opnieuw meet. Als ik wat de meetbekken iets meer tegen het stuk schuif, is het wel 50x50mm.
Ik ben blij met het resultaat en met een tolerantie van 0.2-0.5mm kan ik zeker leven.

Nog een probleem: het stuk is in de Y-richting wat 'gekarteld'.
Zie hier een foto:


De X-richting is OK:




- Wat zou de oorzaak van deze oneffenheid zijn in de Y-richting?
De Y-assen maken ook meer lawaai.
- Met welke snelheid snijden jullie Depron? Mijn machine 200mm/min. - 24V - 2A

 

Te snel en/of te koud. 100% zeker.

 

Maar waarom is het dan niet in de X-richting? Die heeft dezelfde snelheid en warmte?
Met welke snelheid snijdt jouw machine?