Geschwindigkeit ESTLCAM Mega vs. Nano

Die Geschwindigkeit von CNC-Controllern ist ein entscheidender Faktor für präzise und effiziente Bearbeitung. In diesem Beitrag werfen wir einen genaueren Blick auf die Taktfrequenzen und Leistungsdaten der ESTLCAM CNC-Steuerkarten – speziell der Mega-Version und der Nano-Version – sowie deren Einfluss auf die Verfahrgeschwindigkeit.

Unterschiede bei der Taktfrequenz

Die Taktfrequenz eines CNC-Controllers bestimmt, wie viele Schrittimpulse pro Sekunde (STP) an die Motortreiber gesendet werden können. Hier einige Daten im Vergleich:

  • Mega-Version
    • Angegebene maximale Taktfrequenz: 160 kHz .
    • Praxiswert bei einer Achse: ca. 120 kHz .
    • Bei zwei Achsen: ca. 55 kHz.
    • Bei drei Achsen: ca. 19 kHz.
  • Nano-Version
    • Angegebene maximale Taktfrequenz: ebenfalls 160 kHz.
    • Praxiswert bei einer Achse: ca. 120 kHz.
    • Bei zwei Achsen: ca. 29 kHz.
    • Bei drei Achsen: ca. 9 kHz.

Was bedeuten diese Werte in der Praxis?

Die tatsächliche Verfahrgeschwindigkeit hängt nicht nur von der Taktfrequenz ab, sondern auch von mechanischen Parametern der Maschine, wie Spindelsteigung und den Steps/U (Schritte pro Umdrehung) der Motoren. Hier ein Beispiel für Maschinen mit einer 5-mm-Spindel und 400 Steps/U:

  • Nano-Version (9 kHz bei 3 Achsen) (3 Achsen mit unterschiedlichen Entfernungen zum Ziel und geringem jitter*)
    • Schritte pro Sekunde: 9000/400=22,5 U/s9000 / 400 = 22,5 \, U/s
    • Verfahrgeschwindigkeit: 22,5×5=112,5 mm/s22,5 \times 5 = 112,5 \, mm/s
    • Pro Minute: 112,5×60=6750 mm/min112,5 \times 60 = 6750 \, mm/min
  • Mega-Version (19 kHz bei 3 Achsen) (3 Achsen mit unterschiedlichen Entfernungen zum Ziel und geringem jitter*)
    • Schritte pro Sekunde: 19000/400=47,5 U/s19000 / 400 = 47,5 \, U/s
    • Verfahrgeschwindigkeit: 47,5×5=237,5 mm/s47,5 \times 5 = 237,5 \, mm/s
    • Pro Minute: 237,5×60=14250 mm/min237,5 \times 60 = 14250 \, mm/min

Erklärung zum Jitter:
Ein „erträglicher“ Jitter beschreibt ein PWM-Signal mit minimalen Abweichungen in den HIGH- und LOW-Phasen.

Ein hoher Jitter kann die Präzision beeinträchtigen und ist akustisch bei der Bewegung der Motoren hörbar.

Selbst bei einer niedrigeren Frequenz bietet die Nano-Version beeindruckende Geschwindigkeiten, die für die meisten Maschinen im privaten Bereich völlig ausreichend sind.

Warum unterscheiden sich Mega und Nano in der Leistung?

Ein möglicher Grund ist die unterschiedliche Speicherarchitektur der beiden Versionen. Der größere Speicher des Mega-Controllers könnte die Verarbeitung von Signalen stabiler gestalten und damit die höheren Frequenzen bei Mehr-Achsen-Betrieb ermöglichen.

Fazit

Die ESTLCAM Mega- und Nano-Versionen liefern beide beeindruckende Ergebnisse, wobei die Mega-Version bei Mehr-Achsen-Betrieb die Nase vorn hat. Für den Einsatz im Hobbybereich bieten beide Versionen jedoch ausreichend Leistung, um hochpräzise Ergebnisse zu erzielen. Die Wahl des Controllers hängt letztlich von den spezifischen Anforderungen der Maschine und den gewünschten Verfahrgeschwindigkeiten ab.