Kantentasten (Fräsen)

[mhier]

Benutzt eigentlich jemand die Kantentast-Funktion, die ich für den RF1000 Fräsbetrieb implementiert habe?

Ich habe da jetzt beschlossen, nicht mehr die DMS dafür zu benutzen sondern einen normalen 3D Kantentaster. Einen solchen habe ich mir als Bausatz jetzt besorgt (https://www.koeniglich-cnc.de/product-p ... m-aufnahme). Die Unterstützung dafür habe ich auch zumindest vorläufig hinbekommen (https://github.com/RF1000community/klip ... robe_xy.py).

Die Gründe dafür sind folgende:

1. Die DMS sind ein Schwachpunkt im Fräsbetrieb, denn sie sind prinzipbedingt mechanisch weich. Ich möchte sie daher langfristig im Fräsbetrieb gar nicht mehr eingebaut haben.

2. Ich habe den Verdacht, dass die seitliche Belastung der DMS sie kaputt macht. Meine beiden DMS haben eine sehr unterschiedliche Empfindlichkeit, ich vermute eine von beiden hat was abbekommen. Das ist also nicht unbedingt eine ideale Dauerlösung.

3. Die Klipper-Implementierung der Load Cell Probe wird erheblich komplizierter, wenn ich das dort einbaue. Ich bezweifele, dass ich das in die offizielle Version bekommen würde (der aktuell laufende Pull Request ist nur für das normale Z-Scannen im Druckbetrieb). Eine Implementierung für einen Standard 3D-Taster wird eine sehr viel größere Zielgruppe haben und daher wohl eher offiziell werden können.

4. Die Geschwindigkeit spielt eine viel größere Rolle als beim Drucken, da der ganze Prozess viel weniger automatisierbar ist. Man muss beim Kantentasten definitiv (und meistens auch beim Oberflächentasten) dabei bleiben, da man der Maschine sagen soll, wo sie tasten soll. Da ist die langsame Geschwindigkeit schon recht nervig.

Ich hoffe, ich mache damit niemandem eine funktionierende Lösung kaputt...

[AtlonXP]

Hallo mhier,
so ist es recht.

Der Taster kommt mir bekannt vor.
Ist das der, den ich vorgeschlagen hatte?

Wenn ja, dann weiß ich wie er aufgebaut ist.

Man beachte bei dem Antasten:
Die Spindel ist nicht einzuschalten, ansonsten…

LG AtlonXP

[mhier]

Ist das der, den ich vorgeschlagen hatte?

Ich bin mir nicht mehr 100%ig sicher, aber ich denke schon. Wenn man sich etwas in der Richtung umschaut, ist das mehr oder weniger der Einzige in der Art, der einem über den Weg läuft (also als Bausatz aus Deutschland erhältlich).

Wenn ja, dann weiß ich wie er aufgebaut ist.

Das Prinzip ist eigentlich recht simpel, die Tücke liegt wohl im Detail. Ich habe gestern mit dem Macher des Tasters telefoniert - ich hatte ihm eine Frage per Mail gestellt, da hat er mich gleich angerufen (das nenn ich Service ). Er hat wohl viele Versuche gebraucht, bis die nötige Zuverlässigkeit gegeben war.

Mein Problem war, dass die Platine nicht fest genug saß und sich deshalb seitlich bewegen konnte. Dann ist natürlich jede Genauigkeit dahin. Ich war aber schon selbst darauf gekommen, die Justierschrauben anzuspitzen, damit sie sich in der Platine verhaken. Mir ist nicht ganz klar, warum das bei mir ein Problem war und anderswo nicht - das konnten wir nicht ganz klären, aber auf jeden Fall gibt es ja eine einfache Lösung.

Die Wiederholgenauigkeit scheint mir allerdings etwas schlechter zu sein, als bei meiner alten Lösung mit den DMS (10 Messungen verteilen sich so ca. über 3-4 1/100mm, das war mit den DMS bei 1-2 1/100mm). Da das Antasten aber viel schneller geht, kann man ggf. je nach Anwendung mehrere Messungen mitteln und so die Genauigkeit weiter steigern.

Man beachte bei dem Antasten:
Die Spindel ist nicht einzuschalten, ansonsten…

Es gibt viele Wege, sich seine CNC Fräse zu schrotten und/oder sich selbst dabei zu verletzen... Diese hier ist ehrlich gesagt nicht die, vor der ich besonders Angst habe, denn ein kurzer Blick genügt, um das auszuschließen. Außerdem kann das bei meinem Workflow typischerweise eher nicht passieren (Spindel wird vom CNC Programm gesteuert, was ich natürlich erst starten kann, wenn der richtige Fräser eingespannt ist). Im Eilgang in die Spannpratzen zu fahren, ist sehr viel wahrscheinlicher...

[AtlonXP]

Hier noch was für den Spieltrieb.

Beruflich hatte ich eine Weile mit einer 3D Koordinaten Messmaschine zutun.
Der Mechanische Taster wurde an einer größeren Kugel mit Schaft (ca. 60 mm Durchmesser) kalibriert.

Im ersten Messdurchgang wurde die Kugel Räumlich erfasst.
Im zweiten und dritten Messdurchgang wurden die Abweichungen auf den Messtaster umgerechnet.
Ich habe in meiner Bastelkiste eine Kugellagerkugel mit einem Durchmesser von ca. 20 mm Durchmesser.

Der Grundgedanke ist:
Die Kugel ist absolut Rund, die Abweichungen werden bei dem Taster gegengerechnet.

LG AtlonXP

[uwekeller]

Hallo,

wäre es nicht besser zur Fräslösung einen Stecker zu bauen der Motoren und Endschalter in einem hat und du zwischen 2 Boards (RF1000 und MEGA) einfach umstecken kannst und dann auf http://estlcam.de mit dem MEGA das machst?

Schaue mal dazu die Videos auch mit abtaster Logik die er hat an.

Denke mal damit ist man was Fräsen betrifft 3Achsen am besten bedient.

Gruß

UWE

[mhier]

Die Kugel ist absolut Rund, die Abweichungen werden bei dem Taster gegengerechnet.

Den Gedanken hatte ich auch schon mal. Allerdings: Der Messtaster wird in der Frässpindel eingespannt und ist daher jedes mal anders orientiert. Deshalb müsste man diese Kalibration bei jedem Einspannen erneut vornehmen und sehr genau darauf achten, dass sich der Taster nicht vertreht. Das ist allerdings schwierig, weil ja ein Kabel dran hängt und er sich deshalb immer leicht verdreht, wenn die X-Achse fährt...

Deshalb bleibt wohl nur die (im Messtaster vorgesehene) Kalibration mittels Messuhr. Das klappt soweit auch ganz gut. Wenn sich das nicht ständig wieder verstellt, ist das auch kein Drama.

wäre es nicht besser zur Fräslösung einen Stecker zu bauen der Motoren und Endschalter in einem hat und du zwischen 2 Boards (RF1000 und MEGA) einfach umstecken kannst und dann auf http://estlcam.de mit dem MEGA das machst?

Die Frage ist, was gewinne ich dabei. Meine aktuelle Lösung funktioniert und kann fast das gleiche. Von Haus aus kann Klipper die Oberfläche abtasten und korrigieren, dafür nehme ich einfach die Bed Mesh Calibration. Ich habe bereits vor längerer Zeit ein Klipper-Modul geschrieben, um die angetasteten Kanten des Werkstücks in Ursprung und Rotation des XY-Koordinatensystems umzurechnen. Was mir vielleicht noch fehlt, ist das Abtasten von Kreisen (innen wie außen), das habe ich aber bislang schlicht nicht gebraucht und wäre außerdem schnell implementiert (geht glaube ich sogar als Klipper Macro). Im Endeffekt wäre das also nur rausgeschmissenes Geld und viel unnötige Arbeit, das alles aufzubauen.

Estlcam ist im Übrigen quasi die Closed Source Version von Klipper (oder umgekehrt von mir aus). Ich vermute, es läuft ein ganz ähnliches Protokoll zwischen dem (Windows-) PC und dem "Adapter" wie bei Klipper zwischen dem Host (Raspberry Pi oder was auch immer) und dem Microcontroller (RF1000 Mainboard in dem Fall). Gerade wenn es eine gute Open Source Umsetzung gibt wie in diesem Fall, würde ich persönlich die immer bevorzugen, weil ich im Zweifel selbst Erweiterungen einbauen kann.

Im Übrigen, wer sagt dass ich bei 3 Achsen bleibe Klipper kann immerhin grundsätzlich 4 Achsen (XYZE), Estlcam kann das nicht.

[uwekeller]

Hallo mhier,

ja mag sein das du das schon im Klipper hast aber du kannst in ESTLCAM ja auch noch viel mehr.
Er benutzt dort GRBL als Firmware und der große Vorteil ist ja noch der Integrierte Slicer mit der ganzen Logik dahinter.

- Gewindefräsen
- Abtasten (Kreis, Oberfläche und Kanten) siehe Videos Maus Gravur und Gewindefräser
- Schruppe, Schlichten
- Werkzeugwechsel
- und und und.

Ich bin eher dafür wer Fräsen will sollte auch Fräs Software benutzen und nicht Software für 3D Druck, denn man muß das RAD nicht immer neu erfinden,
und Fehler einbauen. Viel Zeit für Programmieraufwand die man sich sparen kann.

Aber das war ja nur ein Vorschlag und Gesamtpreis denke ich liegt man bei ca. 50€ einen Stecker und ein MEGA2560 oder sogar ein UNO reicht da aus.

Gruß

UWE

[AtlonXP]

Den Gedanken hatte ich auch schon mal. Allerdings: Der Messtaster wird in der Frässpindel eingespannt und ist daher jedes mal anders orientiert. Deshalb müsste man diese Kalibration bei jedem Einspannen erneut vornehmen und sehr genau darauf achten, dass sich der Taster nicht vertreht. Das ist allerdings schwierig, weil ja ein Kabel dran hängt und er sich deshalb immer leicht verdreht, wenn die X-Achse fährt...

Eben genau deshalb und ja, bei jedem einspannen ist die Prozedur von Nöten.
Man muss irgendwie versuchen die Spindel gegen verdrehen zu sichern.
So, dass diese immer an der gleichen Stelle steht.

Die Kalibrierung vom Hersteller ist mir bekannt.

Es ist nur ein Gedankenspiel.

LG AtlonXP

[mhier]

Integrierte Slicer

Du meinst vermutlich ein integriertes CAM Modul. Ich benutze das halt extern z.B. in FreeCAD oder FlatCAM (je nach Einsatzzweck). Alle von dir aufgezählten Möglichkeiten habe ich bereits.

denn man muß das RAD nicht immer neu erfinden,

Ich erfinde ja nichts neu. Höchstens baue ich ein weiteres Rad. Für mich ist der Implementierungsaufwand von derartigen Dingen eher klein, da die Grundlagen erstmal vorhanden sind. Der Aufwand, auf ein neues System umzusteigen mit neuer Hardware ist da eher größer.

Gesamtpreis denke ich liegt man bei ca. 50€

So wie du es vorschlägst, kämen noch neue Treiber hinzu, die kosten so 50 Euro pro Achse. Dann kommen noch die Kosten für Estlcam hinzu, mit entsprechenden Folgekosten, weil da jedes Update was kostet. Plus die Kosten für einen Windows-PC. Und schließlich kostet das ganze Geraffel unnötig Platz in meiner engen Werkstatt. Das alles weiterhin für bestenfalls einen Komfortgewinn und schlimstenfalls harten Limitierungen (z.B. 4. Achse ist unmöglich).

Ich fräse nun schon eine ganze Weile auf meinem 3D-Drucker. Da bin ich so zu einiger Erkenntnis gekommen. Zum Einen traue ich Closed Source Software nur noch bedingt über den Weg, nachdem Fusion 360 in der kostenlosen Version zur Unbenutzbarkeit verkrüppelt wurde. Zum Anderen habe ich festgestellt, dass von der Firmware her 3D Drucker primär einen größeren Funktionsumfang haben als CNC Fräsen, weshalb Fräsen mit einem 3D-Drucker sehr viel einfacher ist als 3D-Drucken mit einer Fräse (also rein von der Firmware her jetzt, mechanisch ist das eher umgekehrt natürlich). Schließlich mag ich generell Modularität lieber als hochintegrierte Lösungen, wo man dann schnell mal gegen eine Wand rennt, wenn man was will, was nicht vorgesehen ist.

Aber jedem das Seine. Den meisten Leuten kann man vermutlich eh eher empfehlen, getrennte Maschinen für 3D-Druck und CNC-Fräsen zu verwenden. Den Luxus kann ich mir aber platzmäßig nicht leisten.

Eben genau deshalb und ja, bei jedem einspannen ist die Prozedur von Nöten.
Man muss irgendwie versuchen die Spindel gegen verdrehen zu sichern.

Der Aufwand loht nicht. Die Wiederholgenauigkeit des Kantentasters ist am Ende der begrenzende Faktor und nicht die Kalibration, wenn man sie ordentlich durchführt. Interessant wäre es, wenn man dadurch die Kalibration vereinfachen könnte, das sehe ich aber so nicht, eher im Gegenteil

Was mir gerade noch einfällt: Dein Verfahren taugt eher dafür, den effektiven Radius zu bestimmen, also der Abstand bei dem der Taster vom Werkstück entfernt auslöst. Die Annahme ist hier, dass das konstruktionsbedingt ziemlich exakt der Kugeldurchmesser ist, denn sobald die Kugel aus der Ruheposition bewegt wird, öffnet sich der Kontakt (wenn man mal die Durchbiegung des Tastkopfes vernachlässigt). Man muss also nur langsam genug antasten, sonst kommen Ausleselatenzen hinzu. Bei meiner "automatischen Kalibrations Idee" müsste man eher den Taster um definierte Winkel verdrehen, um seinen Rundlauf zu bestimmen und anschließend herauszurechnen.

Naja, ich werde das Ding erstmal eine Weile wie vorgesehen benutzen, bevor ich mir überlege, wie und ob man da noch was verbessert. Der, der es entwickelt hat, hat ja schon viel Arbeit reingesteckt und benutzt ihn ja auch selbst, da vertraue ich erstmal, dass das schon passt.

[AtlonXP]

Jetzt hast du es verstanden.

Es geht hier um die tatsächlichen Schaltpunkte im Taster!
In Richtung Z, vor allem auch auf der X; Y Ebene, wenn der Anfahrvektor nur 45° oder grösser/kleiner 45° ist.
Hierfür kannst du dir eine Prozedur schreiben.
Wichtig ist, dass der tatsächlich Durchmesser von der Eichkugel in der Prozedur bekannt ist.

An der Messmaschine ist es mir einmal vorgekommen, dass ich bedeutende Abweichungen (Rundheitsfehler der Eichkugel) feststellen musste im Messprotokoll.
An der Taster Kugel waren Kleberreste vorhanden, die das Ergebnis verfälscht hatten.

Praktisch würde das kalibrieren so aussehen:

Du fährst deine Taster Kugel vor die Eichkugel in Äquator höhe mit ein paar Millimeter Abstand.
Startest nun deine Eichprozedur.
Mit ein paar wenigen Messpunkten wird die Eichkugel räumlich erfasst.
Nun wird die Kugel genauer erfasst.
Danach kommen weiter Messpunkte hinzu zum kalibrieren…

Nachtrag:
Falls du so eine Eichprozedur erstellen möchtest, dann sollten wir mal wieder tel.
Es gibt einiges an Grundlagen die noch weiter beachtet werden müssen.


LG AtlonXP