.Die Elektronik sollte genau wie die Mechanik sehr präzise arbeiten. Will man Genauigkeiten im Mikrometerbereich erhalten muss man sehr exakte Motoren und Meßsysteme verwenden. Fangen wir jedoch erstmal von Vorne an. Zunächst haben wir einen Prozessor, der Takt und Richtungssignale an eine Endstufe abgibt. Diese weise nun wie schnell, wie viele Schritte und in welche Richtung sie den Motor drehen lassen soll. Es Gibt verschiedene Motortypen die man zum Bau einer CNC Fräse verwenden kann:

Schrittmotoren:

So genannte Schrittmotoren kann man durch umpolen verschiedener Magnete immer um eine Bestimmte Schrittweite weiterdrehen lassen. In der Regel haben Schrittmotoren 2 Phasen und 200 Schritte pro Umdrehung. Man kann den Motor also in 1,8° Schritten immer nur minimal drehen lassen. Erfolgt dass in schneller Abfolge scheint sich der Motor normal zu drehen. Der Prozessor errechnet also wie viel schritte der Motor für eine bestimmte Strecke machen muss und gibt dementsprechende Takt-Signale an die Endstufe. Mit den meisten Endstufen kann man auch noch kleinere Schritte erzeugen und somit die Genauigkeit verbessern, allerdings geschieht dass oft zum Leidwesen der Verfahrgeschwindigkeit.

Servomotoren:

Mit Servomotoren lassen sich wesentlich höhere Geschwindigkeiten und mehr Dynamik erreichen. Servomotoren haben einen Encoder, welcher die genaue Position der Motorwelle feststellt und damit genau die Position der Maschine vermisst. Die Kosten für Servomotoren sind jedoch wesentlich höher. Außerdem ist der Technische Aufwand höher.

Als Kabel für die Schrittmotoren habe ich 4-Poliges Mikrofonkabel verwendet. Dieses ist geschirmt und hat einen Querschnitt von 0,75mm². Ich habe pro Achse ein Aluminium Gehäuse wo ich die kurzen Schrittmotorkabel mit dem Mikrokabel verbunden habe. Dort ist auch eine Platine für die Reihenschaltung der Endschalter. Die Steuerung ist durch 9-Pol Sub-D Steckern mit Motoren und Endschaltern verbunden. Für die Spindel habe ich eine Steckdose auf der Z-Achse installiert, damit ich auch mal die Bohrmaschine einspannen kann. Diese Steckdose wird vom Steuerrechner an und ausgeschaltet ebenso wie die Steckdose des Staubsaugers. Das Schalten übernimmt ein 5V Relais welches direkt an den Druckerport angeschlossen wird. Sehr wichtig ist es mehrere Not-Aus Schalter anzubringen, denn so eine Maschine hat eine enorme Gewalt und gerade am Anfang kann schon mal was Unkontrolliertes passieren.