Страница 1 из 1

Несколько технических вопросов по выбору

Добавлено: 03 янв 2016, 21:32
Kastor
Добрый день, уважаемые форумчане! Собираемся собрать станок, и перечитав форум, стало понятно что все сложнее чем кажется на первый взгляд. От сюда возникли вопросы. Ну начну по порядку
Станок планируется собрать универсальный, для хоббийных нужд (понятно что универсальный не будет отвечать высоким требованиям качества, но все же). Предполагается фрезеровочно - гравировочный станок по дереву и алюминию (так же есть желание резать алюминий) , 3 осевой, изначально размером 2500х1500х250 с дальнейшей модернизацией по высоте для установки 4 той оси (вдоль длинной части станка), для вращения заготовки. Сразу скажу (для тех кто спешит сказать что сначала механика потом электроника), точного проекта нету, собираться все будет преимущественно из запчастей советских станков, как говорится на коленке, так как сами пока не знаем что точно хотим видеть на выходе. , исходим из того что двигатели лучше купить с запасом по мощности и покачественнее, избыток мощности лучше чем его недостаток. И отсюда пошли вопросы:

1) на станок таких размеров, среднего веса, в разных документациях предлагается установка двигателей с разностью по силе в 2-3 раза! И насмотревшись тем , где люди жалуются что подача - еле двигается, делаю вывод что надо выбирать максимально рекомендуемый?(в моем случае) В данной задумке мне видится двигатель http://darxton.ru/catalog_item/shagovyy ... a42-110mm/ по оси Х и http://darxton.ru/catalog_item/dvigatel ... a34-86-mm/ по остальным осям. Чтобы и портал нормально таскал, и алюмишку с фанеркой резал, и что нибудь для легких работ по скорости шустро таскал. Выбор обусловлен выбором максимально низкой индукции в
размерном ряду, это к второму вопросу. Шпиндель предполагается 2.2 квт (так же предполагается менять шпиндель на другой инструмент)
2) Начитавшись технической литературы, пришел к выводу что максимально быстрый-динамичный мотор, тот у которого минимальная индукция, и если посмотреть линейки продаваемых моторов, то видно, что с увеличением мощности мотора в одном типа размере, почти везде с увеличением длины мотора, увеличивается его индукция, и получается что если хочется увеличить мощность мотора без потери его динамичности и скорости, надо брать мотор большего размера и наименьшей длинны? (руководствуясь этим я выбрал моторы в 1 пункте). Только у большего мотора больше момент инерции ротора, на сколько я понял это минус? но даже при этом , пользуясь калькулятором с вики, видно что большой мотор (nema42) с маленькой индуктивностью, будет динамичнее nema 23 с большой индуктивностью?

3)В некоторых темах рекомендуют по оси X устанавливать 2 мотора вместо одного, но мне так и не понятно, как же их подключать грамотно, параллельно или каждый мотор через драйвер в независимый выход контроллера управления осями?
4) пересмотрев кучу видео и отзывов, я понял что драйвер двигателя лучше брать цифровой и на нем не экономить, стоимость их весьма отличается, но не понятна разница между цифровыми (есть какие то на DSP процессорах, в чем разница я не понял, в описании и DSP и цифровых одни и теже возможности, а цена отличается)
5) у продаваемых ШД обычно не указывается вольтаж, а те у которых указывается, он часто даже до 20 вольт не дотягивает. На драйверах обычно пишут 20-80. Это значит что мотор не будет использовать на полную драйвер? Или такова особенность указания характеристик?
6)И последний вопрос, это плата управления драйверами. В интернете их продается очень много, и 2 одинаковые по функциональности платы на 5 осей (управляемое ПО и подключаемые устройства), могут значительно отличаться в цене, как ориентироваться тут? Брать самую дешевую дорогую или среднюю?
Прошу сильно не пинать если вдруг задал вопросы на которые здесь уже есть ответы. Я в этом деле новичок, и информация с страшной силой в голове перемешалась. А по электронике мне проще взять с большим запасом, и потом заменить.

Re: Несколько технических вопросов по выбору

Добавлено: 04 янв 2016, 02:15
Chinistanki
Kastor, выскажу свое мнение по нескольким, на мой взгляд, наиболее критичным моментам:
Kastor писал(а):точного проекта нету
на форуме полно информации, достаточно подробной по построению разных станков, в том числе аналогичных. Возьмите что-либо за основу. Основа не должна быть такой зыбкой ;)

Если бюджет позволяет, конечно серводвигатели предпочтительнее. Но ШД тоже вполне работоспособны на таких станках.
На мой взгляд выбор двигателя 86-80 спорный, 4.4 Нм всего.... Возможно вы планируете использовать редуктор?
По оси Х однозначно посоветую ставить 2 ШД, естественно на каждый двигатель свой драйвер, синхронизация с помощью софта (тот же Mach). Чтобы подстраховаться при такой конструкции можно использовать ШД с энкодерами.
На драйвере лучше не экономить. Цифровые, как правило, гораздо стабильнее.. Но опять же нужна конкретика, какие варианты сравниваете?
Максимальное напряжение питания ШД вы можете легко вычислить по той же индуктивности. (http://www.cnc-club.ru/forum/viewtopic. ... 75&p=12503)

Удачи!

Re: Несколько технических вопросов по выбору

Добавлено: 04 янв 2016, 16:51
Kastor
Спасибо за ответы!
Касаемо серводвигателей, вот их то точно подбирать только после законченного станка, так как они гораздо дороже, и мощность у них меньше, я так понимаю их через редуктора пускают? В общем на них я пока не заглядываюсь :) Шаговые двигатели будут ставиться или на ШВП 5мм или на шестерни через редуктор, почитав форум , для оси Z , станка примерно такого масштаба, 86-80 должно хватать? если нет я готов купить ST110-121. Я понимаю что это возможно все равно что стрелять из пушки по муравьям, но хочется так чтоб хватило наверняка, а потом уже поменяю, пристроив эти в более порядочное место :) По оси Х 2 двигателя ST110-121 ? или 2 двигателя в 2 раза меньшей мощности? Моя проблема что я никак не могу понять какая свободная сила (вычтя затраты на трение и прочее) должна оставаться на таскание портала того или иного веса. Я руководствовался советами с одной статьи: http://darxton.ru/wiki-article/vybor-sh ... vigatelya/
Для портальных станков классической компоновки, с передачей ШВП, шагом 5 мм на оборот, для обработки дерева и пластика, скорость холостого хода до 4000 мм/мин, в предположении, что направляющие оси без преднатяга и отъюстированы так, что подвижная часть ходит по ним без какого-либо сопротивления, можно порекомендовать следующие значения:
Вес подвижной части менее 5 кг - двигатель серии ST42 или аналогичный.
Вес подвижной части 5-10 кг - двигатель ST57-56 или аналогичный.
Вес подвижной части 10-23 кг - двигатель ST57-76 или аналогичный.
Вес подвижной части 23-35 кг - двигатель ST86-80 или аналогичный.
Вес подвижной части 35-50 кг - двигатель ST86-114 или аналогичный.
Совместно с этими оценками можно использовать оценки для размеров рабочего поля:
Рабочее поле 0,1-0,5 кв.м. - двигатели ST57-76 или аналогичные.
Рабочее поле 0,5-1 кв.м. - двигатели ST86-80 или аналогичные.
Рабочее поле 1-1,5 кв.м. - двигатели ST86-114 или аналогичные.
--------------------------------------------------------------------------------------
И синхронизация 2 ШД через софт, то есть 2 шаговика , каждый в свой драйвер, и каждый драйвер в отдельный вход управляющей платы осями? или можно их паралельно в один вход управления осью Х ? Иначе получается надо брать плату управления на большее число упровляемых осей, если например у меня 4х осевой станок, то надо брать 5 осевую плату?
Шаговые с энкодерами хорошее решение, но посмотрев цену, получается ощутимо дороже (двигатель дороже, и драйвер к нему дороже) не лучше ли тогда поставить 1 двигатель но ощутимо более мощный?

По поводу разницы драйверов
http://darxton.ru/catalog_item/drayver- ... ie-24-80V/
и http://darxton.ru/catalog_item/kontroll ... -fazy-6-a/
если между этими цифровыми еще есть разница в описании то со следующим вообще мало понятно, за что такая разница в цене
http://darxton.ru/catalog_item/drayver- ... anie-220V/
за то что он имеет свое питание от сети?

И вот управляющие платы
http://darxton.ru/catalog_item/plata-ko ... ie-9-36-v/
http://darxton.ru/catalog_item/kontroll ... voy-jnc40/
и вот, вот это и этому подобные http://ru.aliexpress.com/item/J34-Free- ... 18400_6149
за что стоит платить и на чем имеет смысл экономить?

Re: Несколько технических вопросов по выбору

Добавлено: 05 янв 2016, 01:33
Chinistanki
Kastor, касательно стоимости сервоприводов вы совершенно правы. А вот касательно всего остального: скорость, точность, крутящий момент, сервы в разы лучше.
Для оси Z (вертикальной) 4,4 Нм, на мой взгляд, более чем.
Статья у ребят вполне адекватная, вполне можно на нее ориентироваться. Но по горизонтальным осям слишком мало вводных. Даже на этом форуме море проектов: http://www.cnc-club.ru/forum/viewforum.php?f=147
Параллельно в один вход подключатся крайне не рекомендуется.
Плата StepMaster известное и проверенное решение. Главное НО - LPT порт. У вас на компьютере он есть?
По контроллеру JNC40 могу сказать только судя по описанию. В живую его не видел. Достаточно интересное решение, но очень дорого..
По ссылке на Али ничего не могу сказать. Сами понимаете, это некоторого рода лотерея. Описание приличное, но по конкретному товару 4 отзыва всего.

По драйверам отпишусь вам дополнительно.

Re: Несколько технических вопросов по выбору

Добавлено: 07 янв 2016, 16:46
Kastor
Выбирая контроллер возник еще вопрос, Есть платы опторазвязки, а есть контроллеры напрмер:
http://darxton.ru/catalog_section/platy-optorazvyazki/
http://darxton.ru/catalog_item/plata-op ... ka-s-chpu/
это я так понимаю подключается напрямую к LPT порту? или только в контроллер? они могут работать без контроллера , только с ПК и ПО?

вот контроллер http://darxton.ru/catalog_item/kontroll ... lya-mach3/ в описании написано что к нему все равно нужно подключать, выше указанную плату опторазвязки аля LPT. зачем тогда нужен этот контроллер? Только для переноса нагрузки с ЦПУ ПК на контроллер? Если для возможности подключения по сети, но ведь есть от них же по USB http://darxton.ru/catalog_item/kontroll ... lya-mach3/ который так же требует подключения к плате опторазвязки по LPT.
Буду благодарен за любой просветительный ответ.

Re: Несколько технических вопросов по выбору

Добавлено: 07 янв 2016, 17:22
Darxton
Kastor писал(а):Выбирая контроллер возник еще вопрос, Есть платы опторазвязки, а есть контроллеры напрмер:
http://darxton.ru/catalog_section/platy-optorazvyazki/
http://darxton.ru/catalog_item/plata-op ... ka-s-chpu/
это я так понимаю подключается напрямую к LPT порту? или только в контроллер? они могут работать без контроллера , только с ПК и ПО?

вот контроллер http://darxton.ru/catalog_item/kontroll ... lya-mach3/ в описании написано что к нему все равно нужно подключать, выше указанную плату опторазвязки аля LPT. зачем тогда нужен этот контроллер? Только для переноса нагрузки с ЦПУ ПК на контроллер? Если для возможности подключения по сети, но ведь есть от них же по USB http://darxton.ru/catalog_item/kontroll ... lya-mach3/ который так же требует подключения к плате опторазвязки по LPT.
Буду благодарен за любой просветительный ответ.
у нас статьи на сайте на эту тему есть. ESS сам генерирует импульсы, самый процессорно-затратный процесс. Соот-но, если это LPT - то это с одной стороны, лотерея. Какой там чипсет - нормально ли сделан LPT-порт или нет, какие настройки bios и драйвера мача, хватает ли производительности, может какой подлый антивирус будет перехватывать процессорное время, из-за чего генерация сигнала пострадает и ШД сорвутся и т.п. С другой стороны - несколько ключевых функций мача в передаче для motion controller реализованы через одно место, и множество контроллеров их не поддерживает или поддерживает криво(компенсация люфта, нарезание резьбы, плазменная резка, да даже собсно зануление оси). Соот-но нужен баланс определенный. Если это классический трехосевой фрезер, то motion controller рекомендуется. Если это нечто нестандартное - то лучше сперва поработать с платой развязки lpt-порта(для которого реализовано все в полной мере), и потом уже решать вопросы. Опять же, если используются например сервоприводы(особенно шаговые), которые в отличие от обычных ШД нечувствительны к качеству сигнала(обычные ШД сорвутся и пропустят шаги, а серво - догонят), то в моушн контроллере нужда уже сильно ниже. Но тут опять же - если сервопривод шаговый, то нормально, а если обычный синхронный вентильный - то тут, по хорошему, уже частота нужна очень высокая, 200-500 кГц, мач такую по LPT не даст, нужен либо Smoothstepper, либо Stepmaster c его умножителем, иначе использование электронного редуктора сразу сильно "угрубляет" движение.
зачем тогда нужен этот контроллер?
он решает ключевую задачу по генерации импульсов степ/дир, не боится наводок, любой косяк с генерацией импульсов или передачей траектории сразу отразится в виде ошибки, не боится неправильной реализации LPT на чипсете вашего ПК, антвирусов и прочего барахда. Если ПК не успеет ему передать траекторию - вы об этом сразу узнаете, в отличие от LPT. Он имитирует порт LPT только в плане распиновки, т.е. подключения шлейфов и кабелей, сама генерация фронтов заточена под станки(классический LPT - под принтеры и т.п.). USB от него отличается незначительно. а) боится наводок б) нет третьего разъема, но 1) проще с т.зр. пользователя б) есть клеммы для подключения пульта-крутилки, что иногда оч. удобно. Для себя я использую USS, на продажу использую ESS(наводки очень противная штука, особенно если клиент звонит из другого города и жалуется на проблемы).

Re: Несколько технических вопросов по выбору

Добавлено: 13 янв 2016, 18:59
Kastor
Спасибо за столь развернутый ответ! Определился с станком, будет делаться по похожему, на один из проектов, на этом сайте (гравировально фрезерный с размером поля около 2500х1500х500). На ось X решились ставить 2 сервопривода, в следствии чего возник почти ряд вопросов. Начал выбирать и запутался в них, на форуме рекомендуют ставить Шаговики с энкодером, но серва стоит не так уж и дороже . Запутался в сервах. В продаже висят такие аппараты как:
На такой размер почти все ставят зубчатую рейку ( на форумах на эту тему почти холли вар) я так понимаю дело даже не в точности, а в сложности реализации швп такой длины? (провис швп)

Шаговый двигатель - тут уже все понятно
Шаговый двигатель с энкодером - тоже более менее ясно
Серводвигатель AC (переменного тока?)
Серводвигатель DC (постоянного тока?) из разницы в описаниях пишут лишь что отсутствует эффект рысканья (это дерганье оси?)
безколлекторный двигатель с энкодером-обратной связью постоянного тока (тоже самое что серва DC ? )
Буржуи рекомендуют брать серву на постоянном токе, но на переменном почему то дороже, в чем фишка? что лучше?

В этом видео обзоре плазмореза https://www.youtube.com/watch?v=xIhjF7dL84w на минуте 4.44, человек говорит что они добились "какой то там" точности благодаря шаговым двигателям (так выразился будто на сервах ее не добиться было, или просто станок свой пиарит?) сказав что перебрали множество двигателей и найдя какой то очень "хороший" и установив редуктор 1 к 10. В рассказе что это дает, он говорит что двигатель за оборот делает 32 шага и пустив его через редуктор 1 к 10 борется таким образом с пропуском шагов. Это какая то особенный шаговика? Пропустив через такой редуктор Или сильно упадет скорость, или сильно шаговик раскручивать надо, где тогда борьба с пропуском шагов? Или я что то не так понимаю? Извиняюсь если это уже есть на форуме, не нашел.

И еще вопрос по подключению осей, если я займу 4 оси платы подключением 3 двигателей, то для подключения и управления дополнительными осями на этом станке, достаточно просто докупить еще плату управления осями и добавить ее в програме управления (можноли так?), или надо сразу искать плату на управление большим числом осей? (а что делать если осей будет 7, я больше 6 осевых контроллеров пока не находил)

Заранее благодарю за ответы :)

Re: Несколько технических вопросов по выбору

Добавлено: 28 янв 2016, 18:44
Kastor
Все вопросы нынче стали ясны :) Осталось 2
1) Что делать если надо более осей чем поддерживает плата, можно ли воткнуть на 1 станок например 2 платы (по 4 оси каждая к примеру) ?
2) И синхронизация 2 ШД. Как я понял каждый подключается в свою ось на плате, ну а если шаговый двигатель с обратной связью? Тогда можно 2 шаговика с обратной связью паралелить? Или за обратной связь управляющая программа тоже следит?

Re: Несколько технических вопросов по выбору

Добавлено: 03 фев 2016, 17:15
sehellion
2)Каждому шд свой драйвер и выход. Обратная связь берется опять с каждого и подключается раздельно. Обратная связь как раз и нужна на тот случай, если какой-то из моторов сорвется/пропустит шаг/итд
1)Надо посмотреть. Возможно, linuxcnc поддерживает одновременную работу нескольких lpt портов, но хватит ли их. Возможно, вам стоит посмотреть в сторону месы, цены уже другие, но и возможности тоже