C-Achse Schrittmotor - MAX Computer & Mechatronik

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C-Achse Schrittmotor

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Fräsen, Bohren, Gravieren... und Positionieren - Die C-Achse

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BAE50 Bearbeitungseinheit mit Schrittmotor
Montiert man eine Frässpindel am Z-Tisch, dann ist das noch keine Achse im Sinne der CNC-Norm. Erst wenn diese Spindel in Drehwinkel, Drehrichtung und Winkelvorschub programmierbar ist, wird sie zur weiteren CNC-Achse. Da sie um die Z-Achse dreht, nennt man sie "C-Achse". Vorausetzung für diese Programmierbarkeit ist die Verwendung eines Schrittmotors mit zugehörigem AchsController als Antrieb. Die Vorteile dieser Technik sind enorm:

  • Sehr leise auch beim Bearbeiten

  • Bohren mit geringer Drehzahl

  • Fräsen mit hoher Drehzahl

  • Gewindebohren mit normalen Gewindebohrern

  • Winkelpositionierung von Werkzeugen

  • Winkelpositionierung von Werkstücken


Technische Daten siehe weiter unten.

Erläuterungen zum Einsatz der C-Achse >>>>
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Beschreibung

Schrittmotoren sind besonders leise, sie haben keine Stromübertragung zum Rotor (Collektor mit Bürsten u.Ä. nicht erforderlich) und sie brauchen keine Luftkühlung (kein Ventilator). Sie lassen sich gut steuern, schnell stoppen, und sind in weiten Grenzen der technischen Daten verfügbar. Durch die Integration in die Multi-Controller-Steuerung MCS und in die Software nccad entstehen ungeahnte Anwendungsmöglichkeiten.
Zur Bearbeitungseinheit bzw. C-Achse wird der Schrittmotor, wenn er über eine Kraftübertragung mit einer Spindel verbunden wird und das ganze am Z-Tisch montiert ist (siehe Bild oben). Es ist die Typenreihe BAE5x, sie besteht grundsätzlich aus folgenden Komponenten:

  • Spindel mit doppelter Lagerung

  • Halterung in verschiedenen Ausführungen

  • Spannzange mit Spannmutter

  • Motorplatte mit Abdeckhaube

  • 2-Strang-Schrittmotor

  • Zahnradsatz mit Zahnriemen

  • Encoder für Überwachung und Positionierung

  • Anschlußkabel und Stecker

  • AchsController für C-Achse

  • Software-Unterstützung innerhalb von nccad ab V7.5


Der integrierte Encoder liefert an den zugehörigen AchsController Informationen über Drehzahl, Stillstand oder Nullposition und läßt eine intelligente Fehleranalyse zu.
Die C-Achse kann in alle Maschinen mit Multi-Controller-Steuerung MCS - und in die Steuerung fremder Maschinen integriert werden.
Ältere Maschinen vom Typ KOSY2
können bedingt nachgerüstet werden, es muß die Elektronik für die U-Achse vorhanden sein. Die Software-Unterstützung ist allerdings eingeschränkt (z.B. keine Drehzahl-Überwachung).

Technische Daten

BAE 50

  • Schrittmotor mit 2,5A Betriebsstrom

  • Zahnrad Übersetzung ca. 1:2,2

  • Drehmoment max. 0,5 Nm

  • Drehzahl ca. 20 .....3000 U/min

  • Lautstärkepegel (ohne Bearbeitung) 50..70 dB

  • Gewicht ca. 2,5 kg

  • Spannzange ER16, DIN 6499 B, 426E

  • - max. 6mm empfohlen

  • Drehzahl-Überwachung

  • Referenzlauf 0° für Winkelpositionierung

  • C-AchsController muß in Steuerung integriert sein


BAE 51
Kundenspezifisch, auf Anfrage
Verschiedene Betriebsmodi
können im Moment unterschieden werden:
Mode "Bohr-/Fräs-Spindel"
- Spindel ohne/mit Rampe hochfahren
- Erreichen der Zieldrehzahl zurückmelden
- Drehüberwachung mit hartem Stopp im Fehlerfall
- Nach dem Ausschalten schnelle Rampe zum Halten
- Drehrichtung wählbar bzw. programmierbar
- Unterstützung der direkten Handbedienung (Bild)

Mode "C-Achse"
- Referenzposition anfahren (0°- Position)
- Spindel ohne/mit Rampe in Winkelposition fahren
- Drehrichtung wählbar bzw. programmierbar

Mode "Mehrachsbetrieb"
- Referenzposition anfahren (0°- Position)
- Koordinierte Bewegung mit anderen Achsen z.B. zusammen mit Z-Achse zum Gewindebohren

Die Trennung zwischen Spindel und Motor hat viele Vorteile:
Beide Elemente können modifiziert werden,der Motor ist in weiten Grenzen wählbar und kann nach unten angeordnet werden, er steht nicht oben über die Maschine hinaus. Über unterschiedliche Zahnradkombinationen lässt sich der Drehzahlbereich und die Winkelauflösung variieren.
Nachteil: Der Zahnriemen muß hin und wieder ausgewechselt werden.

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