In der Software muss eingestellt werden, wie sich die Motoren der Achsen bewegen sollen und wie die Ein- und Ausgänge verwendet werden. Auf der Seite der Grundeinstellungen werden für jede Achse die Schritte je Umdrehung, der Weg je Umdrehung, der Maximalvorschub, die Trägheit und die Richtungsumkehr eingestellt.
WICHTIG
Wenn Einstellungen verändert wurden, müssen diese immer mit „Steuerung programmieren“ auf den Klemmenadapter übertragen werden.
TIPP
Halten Sie die Maus auf eines der Eingabefelder – dann erscheint ein Hilfetext, der alles erklärt.
Schritte pro Umdrehung
Wird durch die Endstufen bzw. Motortreiber festgelegt. Diese sind einstellbar; der am Treiber eingestellte Wert muss auch hier eingetragen werden. Übliche Werte sind 400, 800 oder 1600 – mit 1600 ist man in der Regel gut beraten.
Weg je Umdrehung
Die zurückgelegte Strecke je Umdrehung der Schrittmotorachse. Bei Gewindestangen und Kugelumlaufspindeln entspricht das der Spindelsteigung, bei Zahnriemen der Riementeilung mal der Zähnezahl der Riemenscheibe.
Das Feld ist auch eine alternative Eingabe der Schrittauflösung: Stellen Sie den Wert für Schritte je Umdrehung auf 1 und geben Sie die Schrittauflösung im Feld „Weg je Umdrehung“ ein. Der Wert wird stark gerundet angezeigt, meist steht dort einfach „0,00“ – Estlcam verwendet dennoch genau den eingetippten Wert.
Maximalvorschub
Das ist die maximale Geschwindigkeit der Achse; sie hängt von der Leistungsfähigkeit der Antriebskomponenten ab. Der theoretisch mögliche Maximalvorschub ergibt sich aus der maximalen Drehzahl des Motors und dem Weg pro Umdrehung: Bei einem Servomotor mit 3000 U/min und einer 5-mm-Spindel wären das theoretisch 3000 x 5 = 15.000 mm/min. Real dürfte es weniger sein, das muss im Betrieb angepasst werden.
Maximalvorschub und Beschleunigungsweg sind eng miteinander verknüpft. Führen Sie Tests durch:
- Beginnen Sie mit einem Beschleunigungsweg, der etwa der Spindelsteigung entspricht.
- Ermitteln Sie die erreichbaren Geschwindigkeiten der einzelnen Achsen: Vorschub erhöhen, Steuerung neu programmieren, mit maximaler Geschwindigkeit verfahren.
- Hat das problemlos funktioniert, erhöhen Sie den Vorschub weiter und versuchen es erneut.
- Bleibt der Motor hängen, notieren Sie den Wert und wiederholen den Test mit einem anderen Beschleunigungsweg.
Längere Beschleunigungswege ermöglichen höhere Geschwindigkeiten, machen die Maschine aber träger. Kürzere Beschleunigungswege verbessern die Dynamik auf Kosten der erreichbaren Maximalgeschwindigkeit. Es gibt einen Bereich, in dem beides gut korreliert; außerhalb davon führen kleine Verbesserungen der einen Eigenschaft zu unverhältnismäßigen Verschlechterungen der anderen. Die Kurve knickt an einem bestimmten Punkt ab – dort ist in der Regel ein guter Kompromiss erreicht.
WARNUNG
Hohe Geschwindigkeiten bergen hohe Gefahren. Stellen Sie den Wert zu Anfang langsam ein und ziehen Sie 20 bis 30 % Sicherheitsreserve von den maximal erreichbaren Vorschüben ab.
Trägheit
Ähnlich wie Autos können auch CNC-Fräsen nicht mit beliebiger Geschwindigkeit durch Kurven fahren, ohne Schritte zu verlieren. Je höher der Trägheitswert, desto stärker wird die Maschine vor Richtungswechseln abgebremst. Ziel ist, die Trägheit so hoch wie nötig einzustellen, um Schrittverluste sicher auszuschließen, andererseits so niedrig wie möglich, um die Maschine nicht unnötig auszubremsen.
Im Fall von Schrittverlusten:
- Schleichende Schrittverluste, die sich während des Fräsens langsam aufaddieren: Erhöhen Sie die Trägheit der betroffenen Achse.
- Plötzliche, starke Schrittverluste mit komplettem Stillstand einer Achse während einer schnellen Positionierfahrt: Verringern Sie den Maximalvorschub der Achse oder erhöhen Sie den Beschleunigungsweg.
Weitere Optimierung
Für viele Endstufen – zum Beispiel Leadshine DM542EU oder DM556 – sollte das Häkchen bei „Schrittsignal invertieren“ gesetzt werden. Diese Endstufen lesen das Richtungssignal bei steigender Taktflanke des Schrittsignals ein, wo es bei „normalem“ Schrittsignal noch nicht lange anliegt. Dadurch kann es passieren, dass Richtungswechsel erst beim nächsten Takt erkannt werden und sich mit der Zeit Positionsabweichungen aufsummieren. Die Invertierung sorgt dafür, dass der Richtungswechsel bei fallender Flanke ausgegeben wird und bei der nächsten steigenden schon deutlich länger korrekt anliegt. Bei schleichenden Positionsabweichungen ist dieses Häkchen die erste Anlaufstelle.
Für Endstufen, die noch mehr Zeit zwischen dem Wechsel des Richtungssignals und dem nächsten Takt benötigen, kann die Zeit im Feld „Schrittpause“ erhöht werden. Das betrifft nur wenige Endstufen mit besonders langsamen Optokopplern auf dem Richtungssignal. Da das Feld die Laufruhe negativ beeinflusst, sollte der Wert nicht unnötig hoch gesetzt werden.
Manche Endstufen funktionieren nur mit Schrittimpulsen innerhalb einer gewissen Länge zuverlässig. Diese lässt sich im Feld „Schrittimpulslänge“ einstellen; in der Regel ist „Automatisch“ jedoch am besten. Betroffen sind nur Endstufen mit sehr geringer maximaler Eingangsfrequenz.