---

Hallo, und erst Mal danke für das tolle Forum. CNC Technik ist nicht mein Fach  , aber ich versuch's trotzdem:

Ich habe eine alte CNC Fräsmaschine mit X- und Y- Achse plus eine Drehachse, welche mit H-Achse bezeichnet ist. Die Maschine ist eine spezielle Konstruktion zur Erzeugung von Modellen aus PUR-Schaum. Sie ist mit Berger Lahr 5-Phasen Schrittmotoren Typ RDM 5913/50 ausgerüstet, welche über eine Systec MCM Step 310 Steuerung angesprochen werden. Baujahr des Systems: 1992
Wie gesagt, wurde die Maschine für spezielle Anwendungen konstruiert und ich habe nur proprietäre Software zum Erzeugen vorgegebener Geometrien in individuellen Maßen.
Nun will ich die Maschine derart umbauen, daß ich sie zum Fräsen beliebiger Rotationskörper nach selbst erstellten CAD Daten verwenden kann. Ich will also aus der anwendungsgebunden Maschine eine freie CAD-CAM Maschine machen.

Hier nun meine Fragen:

Die Schrittmotoren sind wohl recht gut und es würde sich nicht empfehlen diese auszutauschen, oder?
Als CAM Modul schwebt mir eine PC-basiertes System, wie etwa MACH oder PCNC vor.
Woher bekomme ich eine bezahlbare entsprechende 5-Phasen Steuerung? Das Systec System ist offenbar nicht mehr aufrüstbar, oder?
Alle preiswerten Systeme im Netz scheinen nur 2-Phasen Schrittmotoren ansteuern zu können. Was würde ich verlieren, wenn ich auf diese Motoren umrüsten würde?
Ich möchte zwar nur PUR Schaum fräsen, aufgrund der Größe der Modelle (Radius bis 300 mm von H-Achse) habe ich aber recht große Momente und die Motoren müssen entsprechend hohe Haltekräfte bieten. Sind 5-Phasen Motoren in dieser Beziehung besser?

Sicher kommen mir noch jede Menge weiterer Fragen, aber ich will's ja nicht gleich übertreiben. Wenn mir jemand schon mal den nächsten Schritt weiterhelfen könnte wäre das toll  . Vorweg schon mal herzlichen Dank!

Gruß und ein schönes Wochenende  ,
felixcarstens

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

"Die Schrittmotoren sind wohl recht gut und es würde sich nicht empfehlen diese auszutauschen, oder?"

5-Phaser bieten einen ruhigeren und präziseren Lauf, der Schrittwinkelfehler ist bei vielen Herstellern (z. B. VEXTA) deutlich (ca. Faktor 2) eingeschränkt.

Aber - sie brauchen eine passende Endstufe, das dürfte Ihre Berger/Lahr sein. Und hier mal gucken, wie kommen die Signale der Systec rüber? Wenn es Takt und Richtng sind, haben Sie bereits gewonnen, dann können Sie Mach & Co verwenden.

"Als CAM Modul schwebt mir eine PC-basiertes System, wie etwa MACH oder PCNC vor."

Hier haben Sie begrifflich noch eine kleine Verwechslung. Ein CAM-Modul bekommt ein 3d-Modell (oder auch 2d-Daten), der Benutzer sagt ihm, was er wie bearbeitet haben möchte und das CAM-Programm errechnet daraus die nötigen Fahrbewegungen und - nach dem sog. Postprozessor - die Fahrbefehle für die Steuerung.

Die Steuerung wiederum - das ist jetzt die Mach oder PCNC - bekommt diese Befehle, interpretiert sie und führt sie nacheinander aus, berechnet also, wann welcher Schrittmotor seinen Schritt machen soll und wieviele, passt auf die Endschalter auf und schaltet die Spindel ein und aus.

"Woher bekomme ich eine bezahlbare entsprechende 5-Phasen Steuerung?"

Die heute mir bekannten Systeme benutzen das Takt/Richtungssystem, d. h. die Steuerung gibt nur Takt und Richtung aus, die bekommt die Endstufe und die dreht den Motor. Die Steuerung weiß also dann im Normalfall nicht, ob es 5-Phasen oder 2-Phasen-Motore sind. Braucht sie auch nicht zu interessieren.

Das Systec System ist offenbar nicht mehr aufrüstbar, oder?

Das ist denkbar, hier kann nur der Hersteller, sofern noch greifbar, etwas sagen.

"Alle preiswerten Systeme im Netz scheinen nur 2-Phasen Schrittmotoren ansteuern zu können."

Wie gesagt, nicht unbedingt, das hängt von den Endstufen ab, wenn die Takt und Richtung verstehen, ist's egal, was hinten dran hängt.

"Was würde ich verlieren, wenn ich auf diese Motoren umrüsten würde?"

Laufruhe.  Das hängt auch stark davon ab, welche Auflösung die Endstufe aus den Vollschritten der Motore mach. 2-Phaser haben üblicherweise 200 Vollschritte/U, die Endstufen unterteilen das auf bis zu 3200 Schritte/U im preiswerten Fall, bis zu über 40000 Schritte/U bei etwas gehobener Preislage, das hört man dann auch.

Bei den 5-Phasern hat man 500 Vollschritte/U (meistens) und die Endstufen teilen das dann auf bis zu 125000 SChritte/U (Vexta RFK) auf.

Erfahrungsgemäß brauchbar ist 3200 Schritte/U bis 10000 Schritte/U.

"Ich möchte zwar nur PUR Schaum fräsen, aufgrund der Größe der Modelle (Radius bis 300 mm von H-Achse) habe ich aber recht große Momente und die Motoren müssen entsprechend hohe Haltekräfte bieten."

Sind 5-Phasen Motoren in dieser Beziehung besser?

Nicht unbedingt, vor allem so alte nicht hier haben auch die 2-Phaser aufgeholt. Mit etwas Glück passen sogar die Flansche und Wellen zusammen, müßten Sie nachmessen. Die reale Haltekraft hängt auch sehr von der Endstufe ab, daher möglichst die Berger lassen. Dann fahren Sie die Motore, durch den induktiven Widerstand verlieren die Motore an Kraft, in der sog. Beschleunigungsrampe trennt sich zumeist Spreu vom Weizen.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Felix,

noch eine Ergänzung zur letzten Antwort.
Als Steuerungssoftware empfehle ich NCdrive von 4CAM oder NCeasy von EAS.

Beide können die G41/42 Befehle, PCNC nicht und Mach nur umständlich.
Beide Firmen, EAS und 4CAM haben einen sehr guten Service.
Zur Zeit benutze ich bei Umbauten nur noch Software von diesen Firmen.
EAS hat eine schönere Simulation und kann HPGL verarbeiten, 4CAM ist einfacher und dadurch auch einfacher zu lernen und bedienen.
Eventl. passt eine Steuerkarte von einer der beiden Firmen.

Gruß
Theodor

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo murphy2,

herzlichen Dank für Ihre ausführlichen Erläuterungen. Das hat mich schon einmal einen Schritt weiter gebracht.

Die vorhandenen Endstufen für die Motoren sind nicht von Berger/Lahr sondern ebenfalls von Systec, was aber sicher nicht wichtig ist. So wie ich das aus der Dokumentation zur Steuerung von Systec im Internet verstanden habe, müßte die Steuerung Schritt- und Richtungssignale rausgeben, sicher bin ich mir allerdings nicht. Ich habe keine Original-Doku zur Steuerung und weiß nur, daß der Hersteller der Maschine 1992 einen 386er Rechner bremsen mußte, weil der angeblich schon zu schnell für die Steuerung war. Ich scheine also eine richtige Antiquität zu haben.

Wie finde ich am leichtesten heraus, welche Art von Signalen die Steuerung ausgibt?

Vielen Dank noch einmal (und schon einmal) für die Antwort.

Grüße
Felix Carstens

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Hallo Theodor,

vielen Dank für die interessanten Hinweise. Ich werde mir die entsprechenden Software-Lösungen anschauen, sobald ich die Hardware im Griff habe.

Nochmals Danke und Grüße

Felix Carstens

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Wie findet man's heraus?

Bei einem 386er und Leistungstufen gehen zumeist Kabel zu den Endstufen, ich mache mir Zwischenstecker mit Lötstiften, messe mir den Massepin heraus und schaue mir dann die Signale mit dem Oszilloskop an.

Haben Sie mal den Link, aus dem Sie glauben, es wären Takt und Richtung?

Und vielleicht auch ein Foto von Ihrer "Antiquität"?

Was die Endstufen angeht, ich hatte mal welche von einem bekannten deutschen Low-Cost-Fräsenhersteller, 6A und 70V lt. Datenblatt, das sich eine Seite später 90V genehmigte. Aber die Motore kraft- und lustlos, pfiffen nervigst (sog. Chopper, also Stromregler). Da diese zudem noch eine gemeinsame Masse für Leistung und Signale hatten, gingen auch der Schritte nicht zuwenige "verloren", Kreise waren keine Kreise. Also flogen die Endstufen (immerhin über 2000 Mark!) raus, ich kaufte andere mit angeblich gleichen Leistungsdaten. Die Schrittverluste waren weg (dank optischer Abkopplung) und dieselben Motore hatten gut 3x soviel Kraft, man merkte auch, wie die das Netzteil jetzt dann richtig forderten (70V, 30A).

Also nächste Frage - kommen Sie mit einem Oszilloskop klar? Da reicht auch eine "Antiquität" mit 20MHz.

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP

---

Ich habe die MCM Step 310, P/N 4569 EC3 S/N 38915. Laut der Webseite ist wegen der Ausführung "EC3" die Hardware nicht aufrüstbar auf "MotionControl" Software. Diese Software scheint Standardcodes (G-Codes und DIN) verarbeiten zu können. Auf dem 386er Rechner zur CNC Maschine ist eine Software drauf, mit der ich per DOS Befehle Beschleunigungen, Geschwindigkeiten und Positionen eingeben kann. Die Maschine wurde konstruiert um Schaummodelle für den Bau von Prothesen und Orthesen (künstliche Beine bzw. Korsette) fräsen zu können. Die Sofwaremodule mit den Grundformen mußte ich kaufen. Ich weiß jetzt nicht mehr, ob dies exe Dateien sind oder einfache batch Dateien. Das muß ich noch herausfinden, wird mich aber auch nicht sehr viel weiter bringen, da ich die Maschine, wie gesagt, derart umrüsten will, daß ich meine eigenen Formen erzeugen und fräsen kann. Ziel ist es, 3D Scandaten von Körpern (igs, step,... oder auch einfach stl) von Kunden zu erhalten, aus denen ich per CAM Umsetzung die Körper als Modell herstellen kann. Das wird heutzutage sicher nicht mehr über batch Dateien gemacht, oder?
Die Maschine funktioniert z. Zt. derart, daß die Modelle scheibenweise gefräst werden, indem sich die H-Achse um 360 ° dreht, während die Y-Achse mit dem Fräsmotor dem Drehwinkel entsprechend den Abstand zur Drehachse verändert. Nach einer Umdrehung hält die Maschine kurz an und die X-Achse wird für die nächste Scheibe etwas weitergefahren.

Link zu Systec MCM Steuerung: http://www.systec.de/produkte/positioniersteuerungen/mcm/

Die Schrittmotoren werden von den Systec Modulen "PM Step: PM 503" P/N 5241 EC 0 angesteuert. Die Module der kompletten Elektronik sind in ein Einschubgehäuse eingebaut, was dann von System als "MPM Step" verkauft wurde. Die Verbindung zum Computer geschieht über die RS 232 Schnittstelle am Steuerungsmodul MCM Step. Zu PM Step bzw. MPM Step habe ich keine brauchbare Dokumentation im Internet gefunden.
Wahrscheinlich wird es am einfachsten sein, wenn ich bei Systec direkt Anfrage, welche Signale vom PC benötigt werden und was daraus geschieht.
Die "Antiquität" wurde ursprünglich speziell für die Orthopädietechnik gebaut und hat seinerzeit 160 tDM gekostet, kann also nicht als Billigprodukt bezeichnet werden, obwohl aus heutiger Sicht viel Luft gekauft wurde. Ein Foto kann ich gerne schicken, bin jetzt aber ert mal die Woche verreist. Viel mehr Info wird aber auch das Foto nicht bringen.

Mit einem Oszilloskop komme ich schon klar, ich habe aber keines zur Verfügung (was sich sicher ändern ließe, wenn sich damit einige Fragen klären lassen würden). Aber, wie gesagt, bevor ich noch lange herumbbastle, werde ich erst einmal versuchen, die Infos von den Technikern der Fa. Systec zu bekommen.

Bei Interesse poste ich entsprechend relevante Infos gerne.

Nochmals herzlichen Dank für Ihre Bemühungen.

Felix Carstens

Eine Antwort auf diesen Beitrag verfassen (mit Zitat/Zitat des Beitrags) IP