Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Шаговые и серво двигатели, шпиндели, инверторы.
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Nick »

В станках micRo от luemenlab.com народ использует шпиндель с гибким валом вместо того, чтобы подвешивать шпиндель на оси Z.
гибкий вал для двигателя самодельного станка (15332 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=811&sid=fd45249b90ec673e28fd81f8e8a16b23&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (151.44 КБ)</a>
гибкий вал для двигателя самодельного станка
По идее это должно сильно упростить конструкцию станка:
  • во-первых, это облегчает общий вес передвигаемой части, соответственно это должно увеличить максимальные ускорения по осям.
  • во-вторых, т.к. сам гибкий вал гораздо тоньше шпинделя можно значительно уменьшить рычаг от фрезы до оси Z. Что должно положительно сказаться на жесткости конструкции.
  • в-третьих, окончание вала проще закрепить на станке, т.к. это просто цилиндр. Конечно, шпиндель можно закрепить за шейку при помощи разрезной муфты, но это будет несколько сложнее.
  • в-четвертых жесткость вала обеспечивает его расположение над рабочим полем, поэтому он не попадет в рабочую зону. Также это позволяет избежать использования ибкого кабель канала.


Однако есть и минусы:
  • Не ясна надежность и долговечность такого вала
  • Не понятно, на каких максимальных оборотах и нагрузках может работать такой вал
  • При использовании гибкого вала для подключения шпинделя неизбежны потери мощности
  • Также возникает вопрос о биениях такого вала
Но, в принципе, идея интересная и, наверняка, такой вал можно с успехом использовать в самодельных чпу станках.
Аватара пользователя
Denis
Новичок
Сообщения: 38
Зарегистрирован: 20 ноя 2010, 02:13
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Denis »

Ко мне тоже не раз приходила идея,установить гибкий вал на станок.Но лучше этого ни делать,очень хлипкий вариант.люфты,биения-а это всё потеря точности.А самое главное,на оси Z,исчезает масса........которая очень нужна,если конечно учитывать пропрциональность конструкции. :beer_blow:
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Nick »

Для нормальной жесткости нужно сделать свой вал, зажатый в точные подшипники. И к нему уже подключать гибкий вал. Тогда не будет ни люфтов, ни биения.

По дополнительной массе, есть и плюсы и минусы. В общем, вопрос спорный.
Аватара пользователя
Unikus
Опытный
Сообщения: 194
Зарегистрирован: 22 ноя 2010, 01:53
Репутация: 1
Настоящее имя: Николай
Откуда: Португалия,Порто
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Unikus »

Меня эта идея уже давно мучает.Мой дремель накрылся . Да и шуму от него было ... :) Присмотрел один себе гибкий вал,на вид надёжнее Дремелевского и в два раза дешевле :shock: . Даже с зажимом от дрели. Правда непонятно на какие скорости рассчитан и надолго ли его хватит(нагрузка не более 5 кг). Пепежа выложу фотки,нужно опять в магазин смотаться.
Думаю сделать отдельно шпиндель(некоторые запчасти на Ебэе закажу) и к нему прицепить этот гибкий вал.И скорее всего на шпиндель приделаю мультипликатор.Тогда можно будет понизить частоту вращения самого привода :think: Да и орать так не будет...
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Nick »

Да, бормашинки это зло, орут так, что стыдно соседям в глаза смотреть.
Я все присматриваюсь к шпинделю Kress или 800Вт или 1КВт, но боюсь, что от него шума будет еще больше чем от бормашинки. Зато дерево им можно фрезеровать с заглублением до 10мм и охрененной скоростью :roll:.

По поводу гибкого вала, один из главных параметров - подшипники. Для фрезеровки нужен вал на мощных и точных подшипниках. Если есть возможность, для гибкого вала лучше сделать отдельный вал, в котором будет крепиться фреза.
Аватара пользователя
Unikus
Опытный
Сообщения: 194
Зарегистрирован: 22 ноя 2010, 01:53
Репутация: 1
Настоящее имя: Николай
Откуда: Португалия,Порто
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Unikus »

Хе-хееее... А вота чего надыбал на Ебэйке !!!
cARVER.JPG (15132 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=1064&sid=fd45249b90ec673e28fd81f8e8a16b23&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (85.69 КБ)</a>


ITEM FEATURES:

1/3 HP motor unit (в районе 700 Вт)

Metal housing motor

Adjustable chuck shaft for bits up to 5/32" (прим. 8,3 мм)
(uses most standard dremel style 1/8" shank bits and more)

Aluminum hand piece is included

Flex shaft with hand piece attached measures roughly 42" long

Motor has overhead hanging handle

Variable Speed From 0 to 15,000 RPM, Working Speed 500 to 15,000 rpm

On / Off and speed is controlled by the foot pedal

Assortment of grinding, sanding and buffing bits are included

И всё это богатство примерно 60 долляров! У всех цены по разному(ну и плюс ,пересылка )
На выход приделать удвоенный или утроенный мультик на самопальный шпиндель,и то что надо !!!

Я шпиндель из вот этого хочу склепать -
ER16 8MM Straight Shank Chuck.jpg (15132 просмотра) <a class='original' href='./download/file.php?id=1065&sid=fd45249b90ec673e28fd81f8e8a16b23&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (48.46 КБ)</a>
ITEM(S)
1 Pc. ER16 8MM Diameter Straight Shank Collet Extension

SPECIFICATION
DIN6499B 0.015MM (0.0006") Run-Out Tolerance
High Grade 1065 Carbon Steel
Hardened & Precision Ground
Shank Length 100mm With Bore Thru'

1. Здесь вал Д=8мм.Это даёт возможность поставить его на подшипники ,типа SKF 618/8 (до 56000 об/мин ) :cheesy: .Я думаю ,мало не покажется !!! :hehehe:
Хотя ,кому-то и родных 15000 хватит... ;)

2.Сменные держатели (на снимке ниже ) позволяют крепить фрезы диаметром в диапазоне 2-10 мм.Этого хватит с головой,мне так точно ... ;) А вам уж самим решать...
COLLET SET.JPG (15131 просмотр) <a class='original' href='./download/file.php?id=1066&sid=fd45249b90ec673e28fd81f8e8a16b23&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (14.15 КБ)</a>
И почему то мне кажется что всё это хозяйство будет работать намного тише :think:

Зы. А с соседями я каждый раз договариваюсь и предупреждаю ,что буду аппарат запускать в работу.Так намного спокойнее на душе... ;)
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Nick »

Интересный моторчик. И мощность и цена хорошая :Cheasy:. Очень хорошо, что он может на маленьких оборотах работать, если позволяет жесткость станка и шпиндель, то металлы лучше резать на маленьких оборотах.

А где ты берешь удлинитель с цанговым зажимом и мультик? И из чего будешь делать корпус для вала?

Для такого двигателя 2-10мм достаточный набор, больше он вряд ли потянет да и для чего может быть нужна фреза больше 10мм ;)?
Аватара пользователя
Unikus
Опытный
Сообщения: 194
Зарегистрирован: 22 ноя 2010, 01:53
Репутация: 1
Настоящее имя: Николай
Откуда: Португалия,Порто
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Unikus »

root писал(а): А где ты берешь удлинитель с цанговым зажимом и мультик? И из чего будешь делать корпус для вала?
Не понял про корпус вала.Его делать уже не нужно.
На среднем снимке и показан тот самый вал с гайкой и цангой.И вал к тому же закалёный.Буду покупать тоже на Ебэе.
Для корпуса шпинделя нерж.труба с вваренными по торцам кругляками.Потом сверлится и растачивается под подшипники.Потом впихивается вал и поджимается гайкой с другого торца вала.И всех то делов.Шпиндель почти готов ;)
Останется ещё сделать держатель для него.
Для мультипликатора сначала хотел снять редуктор от шуруповёрта.Там он планетарный,правда материал разный попадается,металл или пластик.Если его повернуть к лесу передом ,а к себе задом(и немного нагнуть :hehehe: ) то получится мультипликатор. Хотя наверное откажусь от этой затеи.Очень уж там большое передаточное число.Скорее всего выточу два шкива с тремя разными диаметрами на каждом.И можно будет использовать или как редуктор или как мультипликатор.Только перебрасывая ремень.В зависимости от поставленной задачи. 8-)
Подумываю ,какой диаметр трубы взять.Потому как подозреваю что подшипники могут греться,поэтому на вал неплохо бы насадить крыльчатку. А если греться не будут ? :think:
root писал(а): Для такого двигателя 2-10мм достаточный набор, больше он вряд ли потянет да и для чего может быть нужна фреза больше 10мм ;)?
Дело в том что попадаются интересные фрезы,но... сам хвостовик диаметром 10 мм.Хотя это не значит что и её кончик такого же. ;)
Да к тому же мощность двигателя не играет большой роли ,если стоит редуктор.Главное чтобы шпиндель и сама конструкция станка выдержали усилия и позволили обработать материал. :)
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Nick »

Я как раз про корпус для закрепления подшипников и спрашивал :).

Один человек сделал простенькую отливку из алюминия и затем ее проточил на токарном станке.
http://www.rcgroups.com/forums/showthre ... &page=2#25

Имхо крыльчатка не нужна - подшипники сильно греться не должны + металлический корпус хорошо отводит тепло. Ни разу не видел чтобы на валу стояла крыльчатка, если там нет двигателя - на нем все тепло образуется.

ЗЫ на вале не видел резьбы, как будешь гайку накручивать?
Аватара пользователя
Unikus
Опытный
Сообщения: 194
Зарегистрирован: 22 ноя 2010, 01:53
Репутация: 1
Настоящее имя: Николай
Откуда: Португалия,Порто
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Unikus »

root писал(а):Я как раз про корпус для закрепления подшипников и спрашивал :).

Один человек сделал простенькую отливку из алюминия и затем ее проточил на токарном станке.
http://www.rcgroups.com/forums/showthre ... &page=2#25

Имхо крыльчатка не нужна - подшипники сильно греться не должны + металлический корпус хорошо отводит тепло. Ни разу не видел чтобы на валу стояла крыльчатка, если там нет двигателя - на нем все тепло образуется.

ЗЫ на вале не видел резьбы, как будешь гайку накручивать?
Ну,люминий тоже не всегда лёгкий по весу ;) В некоторый случаях лучше взять тонкостенную трубу из нержавейки.Да и мне на работе с ней проще работать.
Насчёт крыльчатки,согласен.Думаю перестраховка в моём случае будет излишняя.
А насчёт резьбы,то как я понял из описания, в валу имеется продольное сквозное отверстие уже с резьбой. По крайней мере у того производителя где я буду покупать.
Аватара пользователя
Unikus
Опытный
Сообщения: 194
Зарегистрирован: 22 ноя 2010, 01:53
Репутация: 1
Настоящее имя: Николай
Откуда: Португалия,Порто
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Unikus »

Кстати,вот здесь http://www.hobbycity.com/hobbycity/stor ... c_data.asp есть таблица хоббийных движков.Люди их ставят на шпиндели.Может кто поможет в них сориентироваться ?Что означает rpm/V ? Это обороты на один вольт? Какой у них интересно уровень шума . И непонятно с их мощностями.Некоторые похоже так ваще способны дом перевернуть несмотря на размеры :hehehe: . Нужно наверное выбрать какую-то золотую середину,чтобы было достаточно высоких оборотов для дерева и пластика и чтобы можно было эффективно пилить металл на низких. :think:
Чем питать?От компьютерного БП ? Как ими управлять?О каких то контроллерах там говорится... Я в этом почти дуб :roll:
Может стоит один из них поставить на шпиндель и не заморачиваться с гибким валом ? :think:

Мне на том форуме понравился вот такой шпиндель
cncking spindle2.jpg (15059 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=1082&sid=fd45249b90ec673e28fd81f8e8a16b23&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (129.49 КБ)</a>
cncking spindle.jpg (15069 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=1081&sid=fd45249b90ec673e28fd81f8e8a16b23&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (181.38 КБ)</a>
Очень таки симпатично сделано :thumbup: :clap:
Последний раз редактировалось Unikus 23 янв 2011, 02:30, всего редактировалось 1 раз.
V0id
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 99
Зарегистрирован: 18 ноя 2010, 20:37
Репутация: 0
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение V0id »

Это как я понимаю движки от авиамоделей. Контроллер нужен к ним. На фотографии его как раз видно (платка такая).
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Nick »

Ну контроллер наверняка не проблема - он должен идти с любой моделью, значит должен быть в запчастях/комплектухе на хоббийных сайтах.
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Nick »

На счет шума - сам двигатель обычно шумит не сильно пока фреза не вошла в материал. а дальше сам понимаешь, чем больше обороты - тем выше и пронзительнее звук :headphones: .
Аватара пользователя
Unikus
Опытный
Сообщения: 194
Зарегистрирован: 22 ноя 2010, 01:53
Репутация: 1
Настоящее имя: Николай
Откуда: Португалия,Порто
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Unikus »

Я с такими контроллерами не сталкивался,но надеюсь его можно будет подсоединить через интерфейсную плату к компу и управлять Мачем. Или... я просто застрелюсь ... :hehehe:
Нашёл схему одного контроллера http://robozone.su/2010/01/12/pwm-kontr ... ev-11.html
По идее ,если они похожи то должны и управляться одинаково.
Самое прикольное чем питать такой движок(кроме батарей) ? Он же кушает под 50 Ампер :o .
root писал(а):На счет шума - сам двигатель обычно шумит не сильно пока фреза не вошла в материал. а дальше сам понимаешь, чем больше обороты - тем выше и пронзительнее звук :headphones: .
Да после моего Дремеля ,боюсь соседи мне будут ноги целовать :mrgreen:
beeduino
Новичок
Сообщения: 9
Зарегистрирован: 15 дек 2010, 20:59
Репутация: 0
Откуда: Vladimir, Russia
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение beeduino »

Unikus писал(а):Кстати,вот здесь http://www.hobbycity.com/hobbycity/stor ... c_data.asp есть таблица хоббийных движков.
...
Чем питать?От компьютерного БП ? Как ими управлять?О каких то контроллерах там говорится... Я в этом почти дуб :roll:
Может стоит один из них поставить на шпиндель и не заморачиваться с гибким валом ? :think:
Это бесколлекторные движки (Brushless), еще называются BLDC.
Им надо синтезировать 3 фазное напряжения переменной частоты (для регулирования скорости).
Так что без контроллера никак, наверное можно применить из тех же хоббийных источников и есть сделанные в расчете на CNC применение.
Аватара пользователя
Unikus
Опытный
Сообщения: 194
Зарегистрирован: 22 ноя 2010, 01:53
Репутация: 1
Настоящее имя: Николай
Откуда: Португалия,Порто
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Unikus »

beeduino писал(а):
Так что без контроллера никак, наверное можно применить из тех же хоббийных источников и есть сделанные в расчете на CNC применение.
Вот и я о том же...Имел ввиду что управляющий сигнал с компа подавать на этот самый контроллер.Как я понял что это возможно сделать.Вроде как всего один провод для сигнала идёт на контроллер с порта и управляется сигналом ШИМа.Поправьте ,если не так...
Аватара пользователя
wick3
Мастер
Сообщения: 236
Зарегистрирован: 24 июл 2011, 02:01
Репутация: 29
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение wick3 »

Оживлю-ко я тем-ку.
У меня Форедом бормашинка, работает уже 4 года, без ньюансов, щетки даже не менял.
Решил сделать шестеренку на токарном мини станочке, борфреза была подходящая под профиль зуба.
Прилипил концевик №30 http://www.polystar.com.ua/files/store_ ... 5_1844.jpg в резцедержку (пришлось державку специальную делать), фрезу туда, проверил на биение 0.05. Выставил по центру. Далее материал шестерни - диск 2мм толщиной и около 30 мм диаметром, на давно посаженом валу из нержи 3 мм диаметром.
Запустил форедомку...
Это ужас, нормально резать нельзя - обороты прыгают при том что сам мотор работает стабильно, а режим реза был ну вообще смешным ( с опаской принаравливался чтоб почувствывать инструмент)... Такое ощущение как вместо троса- пружинка. Думаю - "Ну все хана рукаву, износился с годами, скоро выставка ювелирэкспо куплю новый и будет все Гут".
Купил... Поставил - Хрена !!!! То же самое, та же самая вибрация в рукаве и порывчастый рез.
Вообщем выточил резец и просто процарапал ту шестерню....
ПЫ.СЫ. Ну так история из жизни...
Умом и кувалдой
Аватара пользователя
Nick
Мастер
Сообщения: 22776
Зарегистрирован: 23 ноя 2009, 16:45
Репутация: 1735
Заслуга: Developer
Откуда: Gatchina, Saint-Petersburg distr., Russia
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение Nick »

У этих шлангов похоже слегка другое предназначение. Что-нибудь гравировать на больших оборотах, но не нержу резать. Наверное, когда фреза цепляется зубом за материал резко повышается нагрузка на вал и гибкий вал скручивается компенсируя нагрузку...
valb
Мастер
Сообщения: 267
Зарегистрирован: 10 апр 2011, 23:01
Репутация: 20
Откуда: Пенза
Контактная информация:

Re: Шпиндель с гибким валом в самодельных чпу станках

Сообщение valb »

Nick писал(а):скручивается компенсируя нагрузку
Тоже есть Дремель с тросиком. Можно поэкспериментировать в виде шпинделя. Только подвод тросика сторого сверху. С некоторой свободой для хода шпиделя станка. Т.к. при малейшем изгибе двигатель сбрасывает обороты. При увеличения мощьности движка, (типа компенсировать обороты) будет греться сам тросик. Или как-то в подшипниках крутить тросик... Опять проблема! :cheesy:
Ответить

Вернуться в «Двигатели и шпиндели»