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Zur Genauigkeit Ihrer Maschine

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Schrittmotor
Viel diskutiert wird die Genauigkeit der CNC-Maschine. Es entstehen Fragen darüber, wie sich die Genauigkeit bestimmt und was man wissen sollte. Dabei sind die Begriffe Positioniergenauigkeit sowie Wiederholgenauigkeit wichtig. Das verwendete Werkzeug ist dabei ebenso ausschlaggebend für die Genauigkeit Ihrer Maschine.

Die Genauigkeit der Maschine

Zunächst zu den Begriffen Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit. Wenn der Fräser von einer bestimmten Koordinate zur anderen fahren soll, sprechen wir von der Positioniergenauigkeit. Wenn man eine bestimmte Position mehr als einmal anfahren möchte, wird von der Wiederholungsgenauigkeit gesprochen.

Die Genauigkeit Ihrer Maschine kann aber auch vom Werkzeug abhängig sein. Die Fräser müssen den Nenndurchmesser haben und das Spannfutter muss rund laufen. Das sollte man vorsichtig überprüfen. Die Art des Fräsers entscheidet zudem über die Genauigkeit. Der Fräser sollte dick und kurz sein. Ist er lang und dünn, kann er sich leichter biegen und es kommt zu Ungenauigkeiten.

Über eine Steuerungssoftware können Fehler korrigiert werden

Die Positionierungsgenauigkeit hängt von mehreren Faktoren ab. Zum einen ist eine stabile Konstruktion vorausgesetzt. Ist die Maschine direkt an die Spindeln eines Schrittmotors gekuppelt, ist die Genauigkeit der Maschine vom Schrittmotor abhängig. Aber auch von der Steigungenauigkeit der angebrachten Vorschubspindel. Beim gerollten Trapezgewindespindel ist auf die Toleranz zu achten, welche nach DIN 103 angegeben wird. Bei vielen billigeren Maschinen sind die gerollten Spindeln nicht mehr innerhalb der Toleranz und die Maschine wird ungenau. Geschliffene Kugelgewindespindeln können Abhilfe schaffen, allerdings sind diese nicht für jeden Geldbeutel zu haben. Eine andere Lösung schafft das Spindelproblem aus der Welt.
Mit einer passenden Steuerungssoftware kann man Positionen speichern und über die Tabelle der Steuerungssoftware korrigieren.
Über die Software lassen sich auch weitere Fehler ermitteln. Wenn zwischen dem Schrittmotor und Spindel Getriebeelemente sind, verändert sich die Toleranz. Über die Software kann man den Fehler ermitteltn. Bei den Motoren selbst können Fehlerquellen entstehen. Auf den Datenblättern sind Toleranzen angegeben, die mögliche Fehler hervorrufen können. Als Letztes sollten die Führungen genau justiert sein. Ist dies nicht der Fall, wird die falsche Führung auf das Werkstück übertragen.

Die Wiederholgenauigkeit ist am wichtigsten

Möchte man den Fräser mehrmals auf derselben Bahn fahren lassen, ist es wichtig, dass die Wiederholgenauigkeit sichergestellt wird. Die Bahnen müssen sich decken, damit das Endprodukt genau ist. Damit ist die Wiederholgenauigkeit wichtiger als die Positioniergenauigkeit. Die Wiederholgenauigkeit wird von der Steifigkeit der Konstruktion und durch die Spindellagerungen bestimmt sowie durch das Umkehrspiel in den Achsantrieben. Die Antriebsspindel für die Achsen muss richtig eingestellt sein und sollte nicht zu viel Spiel haben. Anderenfalls entsteht ein Backlash, der sich beim Fräsen eines Kreises äußert. Auch hier schafft eine Steuerungssoftware Abhilfe.

Bildnachweis:
Fotograf – xiaoliangge

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