rozważania o CNC

Witam!

otrzymałem takie zagadnienie do rozwiązania:

> chce zrobic sterowana z kompa os x o dlugosci 140cm  
> dokladnosc okolo 0.05 mm. predkosc=sc przesuwu  od
> poczatku do konca osi nie dluzej niz okolo 4 sekundy.
> na czym zrobic przeniesienie napedu i prowadzenie , brama
> bedzie wazyła okolo 20 kg.

140cm.... czyli 1,4m - to całkiem sporo
śruba może być dość droga... ale to realne rozwiązanie przy tej długości osi
co do dokładnych obliczeń... są pracochłonne :(
ale tak na szybko....

silnik krokowy w miarę mocny jest jeszcze przy ok. 3obrotach na sekundę
(absolutny maks to 10..20ob/s)

jeśli oś ma długość 1400mm... a śruba np. skok 3mm
to silnik będzie musiał zrobić 1400 / 3 obrotów = ok, 467 ob... i to  w 4 sekundy

czyli 467 / 3 = 116,67 ob/s

to jak widać może być problem dla silnika krokowego sprzężonego do
śruby bezpośrednio :(

można dać przełożenie... albo śrubę o skoku 30mm na obrót - ale ja
takiej nie widziałem ;)


można również rozważyć pasek zębaty (lub listwę zębatą)

więc aby uzyskać prędkość 1400mm / 4sekundy - 350mm/s
przy założeniu, że zębatka będzie się kręciła z prędkością 3 ob/sekundę

obwód zębatki ma być 350mm / 3 = 116,67mm
jeśli mnie pamięć nie myli - obwód = 2 Pi R => R = obwód / (2 Pi)

czyli R = 18,58mm

wtedy będzie osiągana założona prędkość... no a teraz trzeba by policzyć ile to momentu na takim ramieniu

jeśli silnik ma 19 kg-cm (taki przykład - dotyczy dość popularnego silnika)

czyli

19kg * 10mm = x * 18,58mm

=> x = 10.23 kg

czyli na ramieniu 18,58mm występuje  siłą ok 10kg

oczywiście to był szacunek dla momentu statycznego.... przy 3 obrotach na sekundę... moment silnika będzie inny  - jaki?
trzeba zobaczyć dokładne wyniki pomiarów... zresztą TO wszystko mocno zależy od sposobu zasilania..  elementów sprzęgających silnik itp itd

dla potrzeb szybkiego liczenia - załóżmy, iż przy 3 obr/s moment
jest trzy razy mniejszy niż statycznie

więc siła napędowa - to ok. 3 kg na osi 1400mm

aby zobaczyć jak to się ma do masy 20kg... trzeba by zabrać się za
prawa dynamiki newtona :(

[...może późmniej dopiszę...]


rozdzielczość... silnik w naturalny sposób - posiada rozdzielczość 200 kr/obr, przy takim sterowaniu - i zasilaniu paskiem przez koło o średnicy 18,58mm osiągamy rozdzielczość =>

116,67 / 200 = 0,5834mm..

czyli cieniutko :(
trzeba rozdzielczość poprawić mikrokrokiem

założona rozdzielczość 0,05mm - to jest ok. 10 razy więcej - wymaga kroku 1/10... przy kroku 1/8 (tyle może a3977) uzyskamy troszeczkę mniej... bo 0.0729mm

nie ma co zbyt liczyć na dokładność mikrokroków... bo dokładność kroku
w silniku to ok. 5%... czyli krok 1/20 jest już zupełnie niedokładny :(


to tak prawie wszystko... jak widać - obliczeń jest dość dużo...
ale są dość elementarne :)

---
prosze o uwagi...