Зарегистрироваться

Шпиндель 500W для фрезерного с ЧПУ - обзор + работа шпинделя


Здравствуйте, в этом обзоре рассмотрим бюджетный шпиндель мощностью 500w 11000об/мин.
Шпиндель укомплектован димером для регулировки оборотов + в комплектации получаем хомут для крепежа мотора на ось «Z»



Характеристики:
— Питания димера: AC110-220V ± 10% 50/60 Гц
— Мощность шпинделя 500w
— Скорость вращения шпинделя 3000-12000об/мин
— Диаметр шпинделя 52mm
— Длина шпинделя 208mm
— Рабочее напряжение шпинделя 100V DC
— Крутящий момент 5000G/CM
— Патрон на шпинделе: ER11

Комплектация:
1 х 500 Вт шпиндель Мотор
1 x блок питания
1 крепежный кронштейн размером 52 мм
1 X ER11 (патрон установлен на моторе)
4 х крепежный болта


Общая длина шпинделя — 208 мм.

Диаметр корпуса мотора — 52 мм.

Сверху на валу установлена пластиковая крыльчатка которая слегка обдувает мотор при работе.

На нижнем торце мотора предусмотренные крепежные отверстия под болты М4.
Замеры патрона





Из завода производителя шпиндель укомплектован патроном стандарта ER11 с цанговым зажимом фрезы.
Патрон ER11 позволяет устанавливать цангу с максимальным отверстием под хвостовик фрезы 7мм.
То есть, в данный патрон фрезу с хвостовиком более чем 7 мм. не установить, правда смысла нет на 500W.

При покупке набора цанг обращайте на их размер, в данном случае необходимые цанги ER11
— ER11 это наружный диаметр цанги которая подойдет к патрону закрепленному на моторе.


Патрон насажен на вал диаметром 8мм.

Для крепежа шпинделя на пластину оси «Z» в комплектации получаем алюминиевый хомут и четыре болта М4

Внутренний диаметр хомута в не затянутом состоянии — 52 мм.


Плюс алюминиевый хомут хорошо отводит тепло с мотора.

Для управления оборотами мотора служит простой димер собран на ШИМ контроллере.
Димер работает от переменного напряжения сети 110V — 220V (сбоку на корпусе имеется переключатель входящего напряжения, в нашем случае он установлен в положении 220V).

Максимальное выходящее напряжения на мотор DC 100V.

Размеры металлического корпуса:

Переменный резистор служит для регулировки оборотов мотора.
резистор


Разберем посмотрим что прячется в металлическом корпусе, кстати одна из сторон корпуса алюминиевая служит для отвода тепла от прикрученных к ней транзистора и диода.







Полевой транзистор IRFP460
Диод mur860




Если убрать перемычку с контактов, мотор работать не будет, по всей видимости эти два контакта служат для управления блоком шпинделя от основной платы связанной с ПК.

Разберем мотор:

















Собрал все обратно и подключил провода для проверки мотора
Пора установить шпиндель на станок и посмотреть его в работе.

Для крепежа хомута в комплект идут четыре болта, но увы, для моих запросов болты короткие, похоже что производитель предусматривал что болты будут закручены прямо в пластину с нарезанной резьбой.



По моим замерам максимальные обороты мотора без нагрузки — 11342

Шпиндель закреплен и готов к работе, блок управления шпинделем я установил в основном корпусе где собрана вся электроника станка.
Кстати блок управления еле-еле теплый при нагрузке мотора на протяжении нескольких часов.

Итог, бюджетный шпиндель для небольшого станка, для моих задач 500W достаточно, а вот оборотов хотелось бы побольше.
Данный шпиндель у меня проработал и работает не так уж и долго, но несколько моделей по дереву вырезал при этом люфт не наблюдаются.
Данный шпиндель смело справляется с деревом, пластиком, оргстеклом, алюминий можно гравировать или резать в несколько заходов с минимальной скоростью.
Рабочая температура при долговременной работе шпинделя достигала 40 градусов.
Видео обзор + работа шпинделя с установленной фрезой по дереву:
Обработка дерева начинается с 5:20 по временной дорожке видео.
Ссылки на фрезы которые использовал для обработки модели находятся в описании видео.


Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +17 Добавить в избранное +35 +61
+
avatar
  • LiS92
  • 23 января 2018, 09:05
+2
Спасибо за обзор, интересно не будет ли он избыточен для маленьких настольных станков типа CNC3018, а то давно ищу замену 775 двигателю
+
avatar
  • sir0ta
  • 23 января 2018, 09:46
0
Скорее всего да.
+
avatar
  • sd55
  • 23 января 2018, 09:18
+2
Купил такой же комплект больше года назад. Понравилось что есть привод для двигателя и не нужно что то придумывать.
Через некоторое время привод начал сбоить. Пропала стабильность оборотов. А вскорости он и совсем почил.
Вскрытие обнаружило несколько другую картину нежели у Вас. В целом очень похоже но управление организовано на дополнительном модуле впаянном в основную плату. Модуль залит компаудом, после разковыревания которого обнаружился ряд микросхемок со спиленными обозначениями.
Принял решение не пытаться восстанавливать, а переделать. Тем более что ШИМ на шпиндель не казалось удачной идеей.

Как результат в том же корпусе расположил переделанный из компьютерного БП полноценный регулируемый источник. Регулируется напряжение от 0 до 120В от компа ЧПУ. Обороты теперь задаются по S. Сделал и включение шпинделя по М. Правда без реверса. Он просто пока не нужен. В источнике введено ограничение по току. Точней он стабилизирует либо ток либо напряжение. Но ток настраивается подстроечником. Все через оптроны, реле не применял.

У Вас видимо уже обновленная версия привода. Надеюсь он будет надежней.
+
avatar
  • v61
  • 23 января 2018, 10:10
0
А можно подробнее про переделку блока питания?
Трансформатор перематывали?
+
avatar
  • sd55
  • 23 января 2018, 10:40
0
Вот как раз с трансформатором и дросселем, больше всего было проблем.
Перематывать пришлось. Оказалось разобрать его совсем не сложно. Просто терпеливо и не спеша греешь феном. Что б равномерно, что б не возникало тепловых напряжений. Разобрал их совсем не один, перемотал тоже :)
Как итог оказалось лучше всего мотать сразу двумя проводами. Первичка и вторичка. Важна распределенная емкость. Но поскольку разность напряжения большая -сетевое, обычный провод не подходит. Как итог намотал виток к витку двумя фторопластовыми проводами до заполнения.
Дроссель же грелся. Пришлось сложить стопкой 4 кольца и намотать в один слой.
Дальше стоит мост на высоковольтных диодах. Они через прокладку на корпус посажены рядом с силовыми транзисторами
+
avatar
  • v61
  • 23 января 2018, 11:01
0
Спасибо за ответ.
Донор на tl494?
Может лучше в ЛС пообщаемся?
+
avatar
  • sd55
  • 23 января 2018, 11:15
0
Да да Все очень просто без изысков. Обычный АТХ. Как бонус остался развязанный источник на 5В от SB.

Плату не переделывал. Все вошло в корпус с небольшим подпиливанием ну и применением навесного монтажа.

Можно. Но может еще кому интересно. Хотя это можно и как оффтоп расценить :)
+
avatar
  • Xerks
  • 23 января 2018, 12:10
+1
пишите в раздел DIY, интересно был бы почитать, такой обширный опыт нужно нести в массы.
+
avatar
  • v61
  • 23 января 2018, 13:06
+1
Xerks, поддерживаю, многим будет интересно
+
avatar
  • sd55
  • 23 января 2018, 19:42
0
К сожалению все не просто.
Опыта написания обзоров нет совсем. Процесс создания конструкции не документировался, ибо сначала было не понятно даже на какой схеме остановиться, двух или однотактной. Пробовал обе по нескольку раз. Все шло довольно долго путем проб и ошибок. Подробной схемы конечно нет. Повторения не предусматривалось Сейчас конструкция стоит на станке. Могу снять крышечку и сделать фото, но много ли это даст? Если есть у кого вопросы, с радостью отвечу.
Замечу что для меня главным оказалась конструкция трансформатора, точней способ его намотки. Все другое приводит к киловольтным выбросам во вторичке и перегреву диодов выпрямителя от обратного тока (начинают работать как стабилитроны ).
Это главное. Остальное описано в разных вариантах и особо интереса думаю не представляет — микросхемка то очень популярная
+
avatar
  • Xerks
  • 23 января 2018, 20:43
+1
Можно поделиться и этим ценным опытом, если с картинками и фотками — объем сам на статейку наберется, и это будет ценно. Можно в общих чертах описать подход к вопросу, по аналогии с комментариями выше, ну и детально рассказать про трансформатор. И да, не прибедняйтесь — у вас даже комментарии выходят большие и информативные, так что мы ждем и верим :). Спасибо заранее.
+
avatar
+1
Спасибо за такой подробный обзор!!!
Было очень интересно!
+
avatar
  • ksiman
  • 23 января 2018, 09:32
+2
Для управления оборотами мотора служит простой димер собран на ШИМ контроллере.
Не такой он и простой судя по внутренностям
+
avatar
  • kvl
  • 23 января 2018, 09:35
0
Не понял зачем шпинделю оборотов больше 12000? Даешь производительность 200%?
Главное не мощность 500 вт, а крутящий момент на валу для твоих задач.
+
avatar
  • AndyBig
  • 23 января 2018, 09:53
0
Например, для мелких сверел или граверов и этого маловато будет.
+
avatar
  • kvl
  • 23 января 2018, 12:46
0
Думаю для мелких сверл и 12000 будет почти слишком, от высоких оборотов сверла перегреваться начинают и гореть, ну и срок службы уменьшается.
+
avatar
  • AndyBig
  • 23 января 2018, 12:49
0
На производстве плат сверлят оборотами за 60 тысяч и выше :)
Вообще, конечно, нужно для каждого инструмента смотреть скорость резания, заявленную производителем, но вообще скорости выше 15000 при работе мелким инструментом — совсем не редкость.
+
avatar
  • kvl
  • 23 января 2018, 12:56
0
Сверлят с охлаждающей жидкостью, неа?
Да и просверлить 1 дырку в плате 2 мм можно, а фрезеровать я бы не стал.
+
avatar
  • AndyBig
  • 23 января 2018, 14:03
0
Нет, без нее :)
Вот тут шпинди с никаким моментом, зато с оборотами тысяч эдак 120:
+
avatar
0
А зачем момент на фрезах с диаметром 1-3 мм? Их и так ломает запросто ))
+
avatar
  • kvl
  • 23 января 2018, 17:12
+1
Ну я о том же, не всякий момент сломает даже фрезу с диаметром 1-3 мм.
Для этого нужен хороший момент, а то так и придется всю жизнь фрезеровать с одной фрезой. ;-)))
+
avatar
  • ksiman
  • 23 января 2018, 09:39
0
сбоку на корпусе имеется переключатель входящего напряжения, в нашем случае он установлен в положении 220V
Не увидел переключатель…
Провода снизу так и были напаяны?
+
avatar
  • Pashuk
  • 23 января 2018, 10:06
0
Провода из завода так и были напаяны.
+
avatar
  • Kembrik
  • 23 января 2018, 13:21
0
Передний фланец через патрон легко снялся? А то на одном фото какие-то царапины видны.
+
avatar
0
У меня патрон не снимался вообще, пришлось гравером спиливать.
+
avatar
  • Pashuk
  • 23 января 2018, 14:51
+1
Да легко.
+
avatar
  • denM
  • 23 января 2018, 14:01
0
Что за подшипники? маркировка есть?
+
avatar
  • Pashuk
  • 23 января 2018, 14:49
0
+
avatar
  • Kembrik
  • 23 января 2018, 14:54
0
608Z должны быть.
+
avatar
  • vladius
  • 23 января 2018, 16:22
0
Что то обмотка у мотора похабно сделана. Ни пропитки, ни бандажа.
+
avatar
  • molchec
  • 23 января 2018, 20:00
0
Небольшое замечание по станку, пластина оси Z к которой прикреплен мотор хилая, отжимать ее будет. У меня актил 12мм отжимало пока уголками не усилил, хотя для ваших задач может и так пойдет.
Шпиндель у меня такой же, в целом неплохо но избыточно в той части что радиальной жесткости нет совсем я рукой отжимаю вал и выходит что вся эта моща (момент) мотора в утиль т.к. при большой нагрузке его будет отжимать, короче фигня, если имеется БП на 48В то лучше взять мотор на 300-400Вт и сэкономить, а регулятор оборотов для 48В есть на Али за 200-300 руб.
Оборотов кстати да 12 т.р. мало лучше бы его мощь пустили не в момент а в обороты, при гравировке не хватает иногда, особенно если гравер однозаходовый половинкой.