Самодельный редуктор шпинделя
Решил я изготовить себе на станок редуктор шпинделя.
Зачем?
Во-1 чтобы сместить ось инструмента относительно оси шпинделя на 104мм и тем самым увеличить площадь обрабатываемой поверхности при уже имеющихся конструктивных ограничениях станка.
Во-2 чтобы увеличить момент и понизить обороты 2.2кВт шпинделя с 24000 об/мин раза в 2-3 (чтобы на 5000-6000 об/мин можно было с хорошим моментом грызть плоские детали из алюминия фрезами больших размеров).
Использоваться редуктор будет относительно редко и непродолжительное время…
Выглядеть это будет примерно так:
Хочу попробовать использовать шкивы с соотношением 30:18 и ремни.
Выдержат ли ремни скорость 24000 об/мин - это вопрос… Посмотрим на практике.
Для этого необходимо будет изготовить 3 детали (все детали - алюминиевое литье)
(а) “объемный” низ редуктора
(б) “плоский” верх редуктора
(в) кронштейн для крепления на ось Z
Кроме литья еще потребуются токарка (изготовление трех валов) и фрезеровка посадочных мест подшипников. Отфрезеровать планирую собственным станком.
Кронштейн имеет крепежные отверстия для закрепления редуктора в 4х положениях: вращение относительно оси шпинделя на 0, 90, 180 и 270 градусов.
Внутренности редуктора:
1920.iz.piccy.info.nyud.net:8080/i5/…/tranny.jpg (308 Kb)
Первоначально я планровал на 2х ремнях установить еще ролики-натяжители. Но потом решил отказаться от них в целях упрощения конструкции. Равно как и пока не предусмотрена никакая система охлаждения подшипников. Теоретически можно насверлить каналов в корпусе и запитаться ОЖ от шпинделя. Но это потом.
Ваши комментарии и конструктивная критика приветствуются.
Редуктор покрупнее:
Ну, что ж… Видно не я один об этом думаю…
Но понижать с 24000 ремешком- имхо рискованно.
Чё та как-то очкую за ремешок- не расслоился бы на второй минуте работы.
Может всё ж косозубую мелкомодульную зубчатую пару? Хотя б в первой ступени?
На вертолётах ведь решена проблема понижения входных оборотов от движков к НВ…
я не очень хотел усложнять проблему поисков комплектующих поэтому поехал на строительный рынок в поисках шестеренок от электроинструмента. но найти ничего не смог ибо шестерни от болгарок - конические т.е. с поворотом на 90 град… подобрать 2 соосные шестерни не представлялось возможным. зато там был ремень.
минус ремня №1: непонятно выдержит ли 24К rpm
минус ремня №2: шкивы габаритные поэтому редуктор получается высокий и съедает значительную часть высоты Z
плюс ремня: можно вынести ось далеко от оси шпинделя
из-за отсутствия легкодоступных альтернатив пока планирую попробовать ремень… надеюсь справится…
вообще основная задача для меня - выровнять столик. столик я осознанно сделал по габаритам больше чем обрабатываемое поле (чтобы оснастку вешать за границами поля). вот теперь возникла трудность с обработкой “заграничных” областей.
Есть инструмент- “летающий нож”(flying cut, кажется)- как раз для таких применений.
есть, но на 24000 rpm как-то страшно 😃
а на 3000 rpm момент никакой…
шпиндель от 8000 rpm начинает работать 😦
Ну, а если без фанатизма? По “десяточке” снимать.
на чипмейкере меня в свое время панически отговорили от использования балеринки (инструмент что на фотке) на скоростях выше 3000 rpm.
малейший дисбаланс и риск серьезных травм/поломок… нафиг не нужно…
в любом случае редуктор нужен
А зачем ровнять стол за пределами зоны обработки?
Rionet,
(чтобы оснастку вешать за границами поля). вот теперь возникла трудность с обработкой “заграничных” областей.
а также чтобы иметь возможность положить длинную “лыжу” и обработать ее небольшую часть.
поэтому изначально выбрал станок портального типа.
поэтому столик - самая высокая точка на плоскости XY - можно положить габаритную заготовку не зацепляясь за другие части станка
Ваши комментарии
А не проще-ли для более низких оборотов иметь сменный шпиндель? Например от проксона?
более низкие обороты нужны как правило для обработки металла. proxxon - вообще игрушка по сравнению с 2.2кВт и ни о каком металле на разумной скорости и речи быть не может.
поэтому без редуктора никак 😦
Ну оснастку и так можно ставить, у вас же там не бугры-ямы. Откалибровать один раз подложками и она на свое место будет вставать (если заштифтовать то еще и быстро).
С длинными деталями тоже проблем обычно не возникает - я использую жертвенный акрил 6мм, обработанный ровно по зоне резания. Он над столом выступает и длинная деталь ни за что не цепляется. Алюминиевый лист режу в длину на полосы равные ширине станка и потихонку продвигая разгрызаю на детальки.
более низкие обороты нужны как правило для обработки металла
А как у Вас с жёсткостью? Силовая фрезеровка требует жёсткости(кроме крут.момента шпинделя).
Слушай ШВЕД, а может поставить обычный асинхронник вместо шпинделя… ?
Кстати насчет ремней - вам удалось найти в каталогах вменяемые данные для расчета передачи? При чтении создается ощущение что они издеваются - там одни прилагательные и никаких цифр…
Кстати насчет ремней - вам удалось найти в каталогах вменяемые данные для расчета передачи
Обычно в конце каталога даются таблицы- по нижним осям передаваемая мощность, по вертикальным- обороты. Больше 20 000об/мин. не видел.
а может поставить обычный асинхронник вместо шпинделя
Как его регулировать по оборотам?
proxxon - вообще игрушка по сравнению с 2.2кВт
По сравнению с 2,2 Кw конечно. Но на вашем станке так и так шибко не разгонишься при обработке металла, даже при 2,2 Кw
Но вот таким www.proxxon.com/de/html/20165.php даже очень неплохо алюминиевые сплавы обрабатываются.
На больших скоростях (или при разгоне до большой скорости) ремень начинает вибрировать (дребезжать), входит в резонанс и рвется. Скорость, при которой наступает резонанс, зависит от упругости ремня, расстояния между зубчатыми колесами, натяга и пр. Совсем избавиться от резонанса не получится, но можно попытаться сдвинуть его в область еще больших скоростей.
Надо ставить успокоители (типа натяжители или холостые ролики, наверно лучше подпружиненные) на обе ветви ремня, может помочь, а может и нет. Надо пробовать.
На 100% не уверен. Это просто мое мнение. Где-то, когда-то, что-то про это читал. Кстати, резонанс характерен не только для ремней, но и для цепей, лент транспортеров и пр.
Имхо автор хочет чистоту поверхности, для этого и пресловутая летучка - весь сырбор из-за нее. Ибо для всего остального обороты снижать невыгодно, а выгодно наоборот повышать. При равной жесткости станка скоростная обработка даст большую производительность и чистоту.
Я думаю вариант с ремнями вполне имеет право на жизнь, в конце концов не обязательно же все 24 тыщи выставлять, можно ограничиться 15-ю например.
Но еще есть конкурентный вариант - сделать другой шпиндель. Взять просто старый щеточный сервомотор с хорошим моментом на пару-тройку тыщ оборотов и на его основе сделать нормальный шпиндель с ремнем и конусом морзе например или еще чем поинтереснее. В качестве профита можно получить ориентацию шпинделя - возможность нарезки резьб метчиками и т.п.
При равной жесткости станка скоростная обработка даст большую производительность и чистоту.
Чтобы скоростная обработка дала производительность нужно, чтобы станина была массивной и жёсткой, приводы быстрыми и точными, шпиндель- мощным. В остальных случаях(роутеры большого формата) такая работа превращается в перевод твердосплавных фрез в мусор.
Я имею в виду работу по металлам, стали прежде всего. “Цветнина” ещё что-то прощает, сталь- нет.
Я тоже хочу сделать редуктора!!! У меня двигатель 6000 об\мин хочется 20000 об \мин. Передачу хочу сделать на шестеренках… Как сильно будет гудеть и какие изготавливать шестеренки косые, примые лучше ??? И какие ставить подшипники на шпиндель , чтобы держали такую скорость ???
Про сталь на таком портальнике по-моему и речи не идет, мы с вами это уже обсуждали на другом форуме.
Про сталь на таком портальнике по-моему и речи не идет
По опыту- рано или поздно- идёт…
Я, вот, тоже делал аппарат для дизайнерских изысков/макетов из пенопласта, пластмассы, дерева и иногда цветмета.
А крайние заказы все как на подбор- по стали.
Вот по стали и 0,8кВт шпинделя не хватает, и недостаточная жёсткость проявляется.
Швед!
Были проблемы при раскройке акрила - плавится, приходилось даже поливать водой со всеми вытекающими (и в прямом и в переносном смыслах), т.к. обороты большие. Выход нашли - перестроили частотник с управления V/F (вольт/фарадное) на векторное - и как бабка отшептала: на частоте вращения 3000 об/мин, прежде при нагрузке 2,2-квт шпиндель почти останавливался, теперь прёт как лось, режет акрил - “мама, не горюй!”…
Так что попробуй перестроить частотник, вполне возможно, что все прибамбасы вроде редуктора не потребуются!
И второе: великолепный редуктор с входной частотой 25-30000 об/мин получается из … обыкновенной элкктродрели, причём на выходе как раз искомые 3000 об/мин…