Project Description

Iemand die van plan is om een CNC machine te gaan maken heeft een manier nodig om zijn apparaat aan te sturen. Dit kan je doen door of gebruik te maken van stappen motors of gebruik te maken van servo motors. In dit artikel ga ik het hebben over stappen motors.


 

Verschillende soorten stappen motors

Voor CNC besturingen zal vaak hybride stappen motoren tegenkomen, hier heb je twee types in namelijk: bipolaire stappenmotoren en unipolaire stappenmotoren. De voordelen van hybride stappen motoren zijn:

1. Een koppel bij spanningsloze motor.
2. Hoger rendement dan andere typen.
3. Lage resonantiegevoeligheid.
4. Hoog oplossend vermogen.
5. Toepasbaar voor microstepping.

Vooral eigenschap 5 is erg nuttig in de CNC wereld aangezien dit de resolutie bepaald van je systeem.

Het voordeel van bipolaire stappenmotoren tegenover unipolaire stappenmotoren is dat ze veel efficiënter zijn. Ze hebben meer kracht bij het zelfde formaat motor. Het voordeel van een unipolaire stappenmotor is dat de besturing veel simpeler is en makkelijker zelf te maken valt. Unipolaire en bipolaire stappenmotoren draaien vaak 1.8 graden per stap waardoor je 200 stappen nodig hebt om één rondje te maken. Zoals ik al eerder zei, zijn hybride stappenmotoren geschikt voor microstepping. Dat houd in dat je de driver zo instelt dat er bijvoorbeeld 400 stappen nodig zijn om één rondje te draaien, of zelfs wel 1200 stappen. Dit hangt af van de drivers die je gebruikt om de motoren aan te sturen. Hoe meer stappen per revolutie, hoe hoger de resolutie van je systeem.

Verschillende stappenmotoren hebben verschillende sterktes. De sterkte van een stappenmotor wordt vaak uitgedrukt in Nm. Dit houd in dat als je een arm van 1 meter aan je motor maakt, dan kan je motor aan het einde van die arm zoveel N optillen. Dus stel je hebt een motor met een sterkte van 2 Nm, dan kan die aan een arm van 1 meter 2 N optillen/vasthouden. Soms wordt de sterkte ook op een andere manier aangegeven waardoor ze sterker lijken dan ze zijn, bijvoorbeeld in Ncm , zo kan je  een motor met een sterkte van 2Nm ook 200Ncm noemen.  De sterkte van de motoren die jij nodig hebt hangt van een paar dingen af.

- Het gewicht van je CNC apparaat

- Het materiaal dat je wilt frezen

- de snelheden die je wilt halen

Voor de sterkte van je motor en het materiaal dat je wilt frezen zijn er richtlijnen:

Soort frees:      voorbeeld:                   koppel:
Lichte frees      piepschuim                   0.5Nm-1Nm
Normale frees     hout, kunststof              1Nm-3Nm
Zware frees       metaal, zware kunststof      3Nm-12Nm

Zoals je ziet wordt er voor een zware frees, waarmee je metaal wilt frezen een motor met een koppel van 3Nm of hoger aangeraden. Dit is de koppel op de as, dus als je een motor van 1.5 Nm neemt en die dan 1:2 vertraagt en dan pas aansluit op je as, is het ook 3Nm op de as. Hierdoor heb je wel minder snelheid.

Stappenmotoren zijn onder andere te verkrijgen bij:

DamenCNC

Stappenmotor.nl