BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Шаговые и серво двигатели, шпиндели, инверторы.
Аватара пользователя
Rampy
Кандидат
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 07 дек 2016, 16:36
Репутация: 0
Настоящее имя: Rampy
Контактная информация:

BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Rampy »

Есть у кого опыт использования модельных двигателей в качестве шпинделя для хоббийного станка? Предполагается неспешно грызть алюминий фрезами 3-6 мм. Сейчас на станке стоит китайский гравёр Hilda 400 w и в принципе приемлемо работает. Снимаю за проход 0,5 мм со подачей 120-150 мм в мин. Но очень не нравится что шумно до безобразия и подозреваю что подшипники долго не проживут. К тому же наверное 24000 оборотов многовато. 15000 при большем крутящем моменте ИМХО было бы удобнее (поправьте если не прав). Думаю сделать самодельный шпиндель с двумя шкивами разных диаметров и попробовать BLDC мотор.
Начитал много разного но так и не получил представления о возможностях модельных двигателей. По цифрам получается впечатлительно, но если посмотреть например на китайский шпиндель 500 вт, то он и крупнее и тяжелее при более скромных параметрах.
В связи с чем и вопрос: вообще реально мощностями например такого двигателя изредка обрабатывать люминий? Есть у кого нибудь опыт?
присмотренные варианты
https://ru.aliexpress.com/item/32966470 ... 2e0eydqdzF
https://ru.aliexpress.com/item/32712595 ... 2e0eydqdzF
Аватара пользователя
xenon-alien
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4510
Зарегистрирован: 01 янв 2013, 13:13
Репутация: 920
Настоящее имя: Daniel
Откуда: Закарпатская обл. Украина
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение xenon-alien »

Есть на форуме тема про BLDC мотор в качестве шпинделя.
Я тоже подобным пользуюсь. (но у меня на "прямую" сделано; желательно отдельно корпус и через ремень, а то подшипникам не по нраву такое использование)
Я бы выбрал красный двигатель. Там вал 8 мм. (если захочется на прямую сделать, ну и 8 мм вал лучше чем 5 мм) 800kv х 25в(42в) = 20 000 (33 600) об/мин. Только регулятор нужен на 6-10s.
Если делать с ремнем, то можно момент увеличивать, или обороты повышать, как вы и планируете. (или обмотки включать треугольником, либо звездой)

Вы бы хоть станок свой показали, куда хотите применить. (может проще будет поставить простой 800Вт-ный с инвертором и не париться)

P.S.: добавил в свою тему фото изделий, как мой станок "грызет" алюминий...
VitalikD
Мастер
Сообщения: 305
Зарегистрирован: 29 авг 2013, 20:17
Репутация: 41
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение VitalikD »

У модельных двигателей в приводе шпинделя есть три неприятных свойства. Первое, это необходимость эффективного охлаждения, которое к готовому компактному мотору не так просто приделать. Второе - подшипники не расчитанные на долговременные радиальные нагрузки. В этих моторах на всем экономят вес. И третье - пульсация момента, от которой в принципе невозможно избавиться. Из некоторых моторов можно сделать хороший шпиндельный привод, но кроме статора от них взять нечего. Можно перемотать статор такого мотора https://ru.aliexpress.com/item/33014917 ... 33edpXlsxL в 36n12p и выточить новый ротор на 6 пар полюсов. Ротор можно закрепить на вал шпинделя вместо шкива. Ротор узкий по отношению к диаметру, поэтому если вал был отбалансирован, можно ограничиться простой статической балансировкой. Статор просто крепится на корпусе шпинделя. Таким образом дополнительные подшипники не требуются и через внутреннее отверстие статора 52мм спокойно пройдет шток ATC или сам вал. Получится привод номинальным моментом около 6Нм и около 12000 оборотов в минуту с разумными потерями в стали статора. С установленными необходимыми датчиками такой мотор будет крутить и позиционировать любой сервоконтроллер.
Аватара пользователя
Rampy
Кандидат
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 07 дек 2016, 16:36
Репутация: 0
Настоящее имя: Rampy
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Rampy »

Для начала хочу попробовать без шкивов, шкивы позже закажу. Станок немного апнулся со времё последней фотосессии :) Поскольку работать он пока отказывается, постепенно апгрейжу из любви к искусству :)
Вложения
44375424_920768691447543_3361871043760226304_o.jpg (5785 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=166446&sid=a8e358391b1ee5ee46264fa03ba3f0d4&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (527.58 КБ)</a>
Аватара пользователя
Rampy
Кандидат
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 07 дек 2016, 16:36
Репутация: 0
Настоящее имя: Rampy
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Rampy »

VitalikD писал(а): Получится привод номинальным моментом около 6Нм и около 12000 оборотов в минуту с разумными потерями в стали статора. С установленными необходимыми датчиками такой мотор будет крутить и позиционировать любой сервоконтроллер.
Идея интересная, но мне пока сложновато реализовать.
VitalikD
Мастер
Сообщения: 305
Зарегистрирован: 29 авг 2013, 20:17
Репутация: 41
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение VitalikD »

Rampy писал(а): Идея интересная, но мне пока сложновато реализовать.
Так это для металлообрабатывающих станков, в соответствии названию раздела. В таком как на картинке, готовый китайский из самых дохлых надо брать. Шпиндель с нормальным моментом и висячие валы в одном месте не живут.
Аватара пользователя
Rampy
Кандидат
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 07 дек 2016, 16:36
Репутация: 0
Настоящее имя: Rampy
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Rampy »

VitalikD писал(а):
Rampy писал(а): Идея интересная, но мне пока сложновато реализовать.
Так это для металлообрабатывающих станков, в соответствии названию раздела. В таком как на картинке, готовый китайский из самых дохлых надо брать. Шпиндель с нормальным моментом и висячие валы в одном месте не живут.
Так то да. Но поменять вал на рельсу дело одного дня. А шпиндель ещё один покупать как то не хочется. Честно мне пока хватило бы если бы было чуть лучше чем то что есть сейчас. Станок всё таки хоббийный. А сейчас это выглядит так:
https://youtu.be/U0-huzQxz2Q
Аватара пользователя
hmnijp
Мастер
Сообщения: 1718
Зарегистрирован: 20 авг 2017, 15:02
Репутация: 525
Настоящее имя: Константин
Откуда: Ульяновск
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение hmnijp »

во первых шпиндель это не мотор, это в первую очередь жесткий вал с жесткими подшипниками, способными нести нагрузки.
обычно там находится или зажатая пара и несколько пар подшипников часть которых несут радиальные, другие осевые нагрузки, или одновременно. В обычном моторе ничего этого нет.
В классической терминологии шпиндель вообще не имеет мотора, а когда мотор и шпиндель 2в1 - это так и называют -мотор-шпиндель

во вторых - поменять вал на рельсу и оставить висеть - ничего не поменяется. жесткость даёт рама, а не рельс.

выше и написали, что имеет смысл брать именно простой китайский мотор-шпиндель(с дуплексом снизу и натянутыми пружиной подшипниками сверху), а от простого мотора толка не будет... в хильде хоть какие-то есть, расчитанные на нагрузки.
Аватара пользователя
Rampy
Кандидат
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 07 дек 2016, 16:36
Репутация: 0
Настоящее имя: Rampy
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Rampy »

ну почему же висеть. понятно что ей поперечины придётся ставить. А по поводу шпинделя - что можно из бюджетного поставить? если учесть что моторы сейчас Nema17 и не думаю что что-то тяжёлое потянут.
Аватара пользователя
xenon-alien
Почётный участник
Почётный участник
Сообщения: 4510
Зарегистрирован: 01 янв 2013, 13:13
Репутация: 920
Настоящее имя: Daniel
Откуда: Закарпатская обл. Украина
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение xenon-alien »

Rampy писал(а):А по поводу шпинделя - что можно из бюджетного поставить?
К такому варианту не присматривались?
Или такому, но он с ER8
Или вот: 1 2 3
Я из них никакой не пробовал, так что на свой страх и риск.
Последний раз редактировалось xenon-alien 17 июл 2019, 18:22, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
Сообщения: 1966
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Репутация: 383
Настоящее имя: Виталий
Откуда: РБ Минск
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Mamont »

На таком станке улучшать шпиндель пустая затея. Все направляющие ходуном ходят. Лучше направить энергию на постройку нового жесткого станка
Аватара пользователя
evgenymcp
Мастер
Сообщения: 1418
Зарегистрирован: 23 апр 2017, 05:37
Репутация: 326
Настоящее имя: Евгений
Откуда: Абакан,Хакасия
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение evgenymcp »

Rampy писал(а):Снимаю за проход 0,5 мм со подачей 120-150 мм в мин
Это что за режим? Я по 0.2 снимал с подачей больше 800мм/мин фрезой 4мм 2 захода.
Была у меня HILDA - отличная машинка, только шумит очень сильно и никакой альтернативы для неё не нашел. BLDC дорого, DC умирают. Долго шел к китайскому водяному шпинделю. Сейчас вспоминаю хильду как страшный сон :-)
Пара ссылок по теме на интересном сайте.
http://www.rtftechnologies.org/general/ ... ndle1.html
http://www.rtftechnologies.org/general/ ... ndle2.html
Аватара пользователя
Rampy
Кандидат
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 07 дек 2016, 16:36
Репутация: 0
Настоящее имя: Rampy
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Rampy »

Я пока побаиваюсь быстрее. 120-150 это я имею ввиду скорость движения каретки. У меня при нагрузке станок начинает глючить, вероятно помехи или наводки какие. Начинается произвольное движение по оси Z и фреза зарывается в материал. Насчёт шума - да. Страшный сон просто. Даже в наушниках.
Аватара пользователя
evgenymcp
Мастер
Сообщения: 1418
Зарегистрирован: 23 апр 2017, 05:37
Репутация: 326
Настоящее имя: Евгений
Откуда: Абакан,Хакасия
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение evgenymcp »

Rampy писал(а):Я пока побаиваюсь быстрее. 120-150 это я имею ввиду скорость движения каретки. У меня при нагрузке станок начинает глючить, вероятно помехи или наводки какие. Начинается произвольное движение по оси Z и фреза зарывается в материал. Насчёт шума - да. Страшный сон просто. Даже в наушниках.
150мм/мин это печаль. Нужно разбираться с проблемой :think:
Аватара пользователя
Mamont
Мастер
Сообщения: 1966
Зарегистрирован: 10 дек 2015, 12:21
Репутация: 383
Настоящее имя: Виталий
Откуда: РБ Минск
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Mamont »

Глянул видео со звуком- большой вылет фрезы усугубляет нежесткость станка.
Если Z ниже не опускается, положи на стол еще пару ДСП пластин. Вылет фрезы должен быть минимальным

evgenymcp писал(а): 150мм/мин это печаль. Нужно разбираться с проблемой :think:
Строительная шпилька М8 в качестве ходового винта....
Newengine
Мастер
Сообщения: 275
Зарегистрирован: 01 янв 2015, 17:43
Репутация: 25
Настоящее имя: Станислав
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Newengine »

поставьте трапецеидальный винт ф10мм с капролоновой гайкой, можно сделать гайку с регулировкой люфта. Будет даже лучше чем китайская швп.
Аватара пользователя
evgenymcp
Мастер
Сообщения: 1418
Зарегистрирован: 23 апр 2017, 05:37
Репутация: 326
Настоящее имя: Евгений
Откуда: Абакан,Хакасия
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение evgenymcp »

Mamont писал(а):Строительная шпилька М8 в качестве ходового винта....
Был у меня станок на шпильках м8. 600-800мм/мин должен бегать. У автора с электроникой проблема как я понял.
Аватара пользователя
Rampy
Кандидат
Сообщения: 57
Зарегистрирован: 07 дек 2016, 16:36
Репутация: 0
Настоящее имя: Rampy
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Rampy »

Строительные шпильки - временное явление. На X уже стоит трапапеция, На Y тоже пришла но промахнулся с размером. В эти выходные выточат втулку удлинитель и установлю. Капролон есть кусок, надо попробовать но не представляю как резьбу нарезать.
По скорости - на шпильке М8 бежит 500, дальше захлёбывается. На трапеции с шагом 2 бежит 800.
По вылету фрезы - глубже уже в патрон не лезет. предел.
В целом да, покамест большие проблемы с электроникой. Мудрил с заземлением, с питанием, заматывал шпиндель в фольгу, менял ардуино, менял шилд. Вчера пришла MKS DLC попробую что с ней и новый USB кабель с ферритами на концах. ЗАодно попробую замостырить экранированный кабель до ШД хотя бы на ось Z. В общем собирал станок из того что было под рукой и надеялся как то потихоньку на нём же выточить детали для апгрейда, но упёрся в итоге в электронику.
А вот по поводу подачи вопрос интересный. Что всё таки лучше - зайти глубже и тихо или мало но с большей подачей? Принципиальная разница есть?
Аватара пользователя
evgenymcp
Мастер
Сообщения: 1418
Зарегистрирован: 23 апр 2017, 05:37
Репутация: 326
Настоящее имя: Евгений
Откуда: Абакан,Хакасия
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение evgenymcp »

Rampy писал(а):А вот по поводу подачи вопрос интересный. Что всё таки лучше - зайти глубже и тихо или мало но с большей подачей? Принципиальная разница есть?
По времени может быть одинаково, но при большом врезании нагрузка на подшипники шпинделя выше.
Аватара пользователя
Сергей Саныч
Мастер
Сообщения: 9116
Зарегистрирован: 30 май 2012, 14:20
Репутация: 2857
Откуда: Тюмень
Контактная информация:

Re: BLDC мотор в самодельном шпинделе?

Сообщение Сергей Саныч »

Rampy писал(а):Начинается произвольное движение по оси Z и фреза зарывается в материал.
Точно каретка сползает? Или фреза вытягивается из патрона? Вообще, сверлильный патрон - не лучший вариант. Он не рассчитан на работу с радиальной нагрузкой. Тем более с таким большим вылетом инструмента.
Чудес не бывает. Бывают фокусы.
Ответить

Вернуться в «Двигатели и шпиндели»