Grundsätzlich muss in der Software eingestellt werden wie die Motoren der Achsen sich bewegen sollen, und wie die Ein- und Ausgänge verwendet werden sollen. Das ist notwendig damit die Maschine mit der Steuerung korrekt funktioniert. Dazu finden Sie auch eine Onlineanleitung unter estlcam.de/anleitung.php.

WICHTIG

Wenn Einstellungen verändert wurden müssen diese IMMER mit „Steuerung programmieren“ auf den Klemmenadapter übertragen werden!

Das Einstellungsfenster hat mehrere Laschen für Grundeinstellung, Fräsmotor, Eingänge, Ausgänge usw. Hält man die Maus auf eines der Eingabefelder erscheint ein Hilfetext der alles erklärt.

Auf der Seite der Grundeinstellungen werden für jede Achse die Anzahl der Schritte / Umdrehung, Weg je Umdrehung, Maximalvorschub, Trägheit und die Richtungsumkehr eingestellt. Diese Werte müssen an die Hardware angepasst werden.

Schritte pro Umdrehung

Wird durch die Endstufen / Motortreiber festgelegt. Diese sind einstellbar, der Wert der am Treiber eingestellt wird muss auch hier eingetragen werden. Übliche Werte sind 400, 800 oder 1600. Mit 1600 ist man in der Regel gut beraten.

Weg je Umdrehung

Zurückgelegte Strecke je Umdrehung der Schrittmotorachse. Entspricht bei Gewindestangen und Kugelumlaufspindeln der Spindelsteigung. Bei Zahnriemen: Riementeilung x Zähnezahl der Riemenscheibe.

Dies ist auch eine alternative Eingabe der Schrittauflösung (Weg den die Achse je Motorschritt zurücklegt): Stelle den Wert für Schritte je Umdrehung auf 1 und gib die Schrittauflösung im Feld Weg je Umdrehung ein. Der Wert wird stark gerundet angezeigt, bzw. meistens wird einfach „0,00“ dastehen. Estlcam verwendet allerdings dennoch genau den eingetippten Wert.

Maximalvorschub

Das ist die maximale Geschwindigkeit der Achse, diese hängt von der Leistungsfähigkeit der Antriebskomponenten ab.

Der theoretisch mögliche Maximalvorschub ergibt sich aus der maximalen Drehzahl des Motors und dem Weg pro Umdrehung: Haben Sie einen Servomotor der 3000 U/min schafft und eine 5mm Spindel an der Achse, dann können Sie dort theoretisch 3000 x 5 = 15.000 mm/min fahren. Real dürfte es weniger sein, das muss man im realen Betrieb anpassen.

WARNUNG

Hohe Geschwindigkeiten bergen hohe Gefahren! Stellen Sie den Wert zu Anfang erst einmal langsam ein.

Maximalvorschub und Beschleunigungsweg ermitteln

  • Beginnen Sie mit einem Beschleunigungsweg der etwa der Spindelsteigung entspricht.
  • Ermitteln Sie die damit erreichbaren Geschwindigkeiten der einzelnen Achsen: Erhöhen Sie den Vorschub, programmieren Sie die Steuerung neu und versuchen dann die Maschine mit maximaler Geschwindigkeit zu verfahren.
  • Hat das problemlos funktioniert erhöhen Sie den Vorschub weiter und versuchen es erneut.
  • Bleibt der Motor hängen schreiben Sie den Wert auf und wiederholen den Test mit einem anderen Beschleunigungsweg.
  • Am Ende können Sie ein X/Y Diagramm der Beschleunigungswege gegen die Maximalgeschwindigkeiten zeichnen.
  • Sie werden feststellen, dass längere Beschleunigungswege höhere Geschwindigkeiten ermöglichen, die Maschine dadurch allerdings auch träger wird. Kürzere Beschleunigungswege verbessern die Dynamik, allerdings auf Kosten der erreichbaren Maximalgeschwindigkeiten.
  • Es wird einen gewissen Bereich geben in dem die Beschleunigungswege gut mit den Vorschubgeschwindigkeiten korrelieren. Außerhalb dieses Bereiches führen kleine Verbesserungen einer Eigenschaft zu unverhältnismäßigen Verschlechterungen der anderen. Die Kurve knickt an einem bestimmten Punkt ab – dort ist in der Regel ein guter Kompromiss zwischen Geschwindigkeit und Dynamik erreicht.
  • Ziehen Sie 20-30% Sicherheitsreserve von den maximal erreichbaren Vorschüben ab!

Trägheit

Ähnlich wie Autos können auch CNC Fräsen nicht mit beliebiger Geschwindigkeit durch Kurven fahren ohne einen Unfall zu bauen bzw. Schritte zu verlieren. Je höher der Trägheitswert, desto stärker wird die Maschine vor Richtungswechseln abgebremst um Schrittverluste zu vermeiden. Ziel ist die Trägheit einerseits so hoch wie nötig einzustellen um Schrittverluste sicher auszuschließen, andererseits jedoch auch so niedrig wie möglich zu halten um die Maschine nicht unnötig auszubremsen.

Im Fall von Schrittverlusten

Sind es eher schleichende Schrittverluste während dem Fräsen die sich mit der Zeit langsam aufaddieren? Dann erhöhen Sie die Trägheit der betroffenen Achse.

Sind es plötzliche, starke Schrittverluste mit komplettem Stillstand einer Achse während einer schnellen Positionierfahrt? Dann verringern Sie den Maximalvorschub der Achse oder erhöhen Sie den Beschleunigungsweg.

Weitere Optimierung

Für viele Endstufen wie z.B. auch die Leadshine DM542EU, DM556 usw. sollte das Häkchen bei „Schrittsignal invertieren“ gesetzt werden.

Diese Endstufen lesen das Richtungssignal bei steigender Taktflanke des Schrittsignals ein, das bei „normalem“ Schrittsignal zu dem Zeitpunkt allerdings noch nicht lange anliegt. Dadurch kann es dazu kommen, 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 dann schon deutlich länger korrekt anliegt. Bei Problemen mit schleichenden Positionsabweichungen sollte das Häkchen bei „Schrittsignal invertieren“ entsprechend die erste Anlaufstelle sein.

Für Endstufen die noch mehr Zeit zwischen dem Wechsel des Richtungssignals und dem nächsten Takt benötigen kann die Zeit im Feld „Schrittpause“ weiter erhöht werden. Das betrifft allerdings 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 kann im Feld „Schrittimpulslänge“ eingestellt werden. In der Regel ist die Einstellung „Automatisch“ jedoch am besten. Nur Endstufen mit sehr geringer maximaler Eingangsfrequenz sind von der Problematik betroffen.