Самодельный ЧПУ станок

Шпиндель с водяным охлаждением на 1,5кВт и 24000 об/мин для ЧПУ фрезера

Быстрообзор очередного оборудования для ЧПУ фрезера или опять из серии «смотрите, что я купил»

Оборудование крайне специфическое и узкоспециальное.
Двигатель-шпиндель с патроном ER11 для ЧПУ фрезера, причем с жидкостным охлаждением.
Несколько фотографий и дополнительная информация под катом

Приветствую всех!
Постараюсь кратко рассказать про достаточно мощный и при этом весьма бюджетный шпиндель для ЧПУ, с жидкостным охлаждением, который подойдет для ЧПУ деревообрабатывающего станка-фрезера.

Собственно говоря, побудило написать обзор два фактора.
Во-первых, это совсем недавний обзор от ув. Jager Шпиндель с водяным охлаждением и обсуждение в этом обзоре.

А во-вторых, флешсейл на шпиндель 1.5kW, фактически продается за полцены ($99.99), при нормальной стоимости подобных товаров около $200

Собственно говоря, шпиндель был приобретен по аналогичной предыдущей распродаже в июне, пока лежит, так как для использования предполагает наличие специального частотного преобразователя (VFD — variable-frequency drive) и насоса для охлаждающей жидкости.

И если подключить шпиндель при наличии проточной водопроводной воды — можно, то питаться от сети 220В/50Гц он не сможет. Нужны будут 3 фазы с частотой до 400Гц.

Характеристики:
Мощность: 1,5кВт
Напряжение питания: 220VAC
Частота питания: 0-400 Гц
Скорость вращения: 0-24000 об/мин
Максимальное биение: 0.01 мм
Размер двигателя: 80 мм x 188 мм. Внимание, в лоте неправильно указан диаметр! не 65мм, а 80мм!
Цанговый патрон: типа ER11, для 6 мм
Тип гайки: ER11-A
Тип управления: изменение частоты и величины питающего напряжения
Тип охлаждения: Жидкостное
Тип электрического разъема: GX16
Смазка: Высокотемпературная смазка
Масса шпинделя: 3 кг
Масса упаковки: 4 кг
Возможная область применения: деревообработка, мебельное производство, художественная резьба по дереву или народные промыслы, металлообработка, изготовление пресс форм, изготовление ювелирных изделий, производство мастер моделей, раскрой ДСП и резка листовых материалов, моделирование и резка заготовок для масштабных моделей, изготовление радиоуправляемых моделей, производство сувенирной и рекламной продукции, производство наружной рекламы.

Несколько слов про VFD

Частотный асинхронный преобразователь частоты служит для преобразования сетевого трехфазного или однофазного переменного тока частотой 50 (60) Гц в трехфазный или однофазный ток, частотой от 1 Гц до 800 Гц.

(Цитата отсюда)
Фактически установкой через дисплей или шину данных можно управлять направлением вращения, стартом-остановкой, частотой (и мощностью, то есть напряжением) на двигателе. Плюс, в зависимости от модели частотного преобразователя, присутствуют в большом количестве различные настройки (ограничивающие и т.п.)

Фактически, нам нужен самый дешевый частотный преобразователь на 1,5кВт, желательно однофазный (преобразователь сам делает на выходе три фазы), который проще использовать в «бытовых» условиях.

Теперь про насос. Я купил самый простой насос для ЧПУ техники. Он погружного типа, на 75Вт и около 3 кубов в час. Подходит для шпинделей на 1,5кВт, 2,2кВт, а также для охлаждения лазерных СО2 труб.

Теперь про посылку. Получил курьерской службой, я думаю это лучший вариант, так как Почта России размотала бы такую тяжелую коробку (ну или было бы сильно дороже).

Собственно говоря, масса почти 4 кг

Упаковано в плотную пенопластовую коробку, замотано скотчем.

Внутри — шпиндель с цанговым патроном ER11, и разъем для подключения (кабельная часть).

Для электрического подключения используется разъем типа GX16 (4 контакта), так называемые «авиационные» разъемы, которые обеспечивают защиты от пыли и влаги. На самом деле обычный промышленный разъем.

Контакты «1 »,«2 »,«3» подключаются к частотному преобразователю (U, V, W), контакт «4» — к заземлению (общий провод, GND)

Внешний вид разъема GX16

Для подключения водопровода есть два фитинга, вход и выход. Для удобства можно купить силиконовый шланг, как вариант — армированный силиконовый шланг.

Механически шпиндель устанавливается на специальных захват-кронштейн (clamp) для 65мм 80мм. По маркировке размер 80 мм на 188мм.

Размер шпинделя: 20 см по высоте, плюс высота патрона и разъемов-фитингов. Диаметр 80мм.

Диаметр 80мм.

Для установки фрез используется цанговый патрон типа ER11 (chuck)

Вот фото со снятой гайкой ER11A

Гайка отдельно. В комплекте только одна цанга. Остальные можно докупить (Er11 spring collet)

Ну и фото маркировки на двигателе. Присутствует метка направления вращения и напоминание о режиме питания двигателя (400Гц)

Сам двигатель очень увесистый, видны следы обильной смазки. При вращении практически нет посторонних звуков — двигатели с жидкостным охлаждением одни из самых тихих.
Собственно говоря, я сейчас нахожусь на стадии выбора частотного преобразователя для шпинделя.

Приведу несколько примеров работы с аналогичным двигателем.
Во-первых, неплохой способ проверки двигателя дома. Подключаем проточную воду к шлангам, подачу к шпинделю. Обратку — в раковину. Плюс однофазный частотный преобразователь (инвертер VFD). Выставляем на нем минимальное вращение, подаем команду на запуск.

И пример фрезеровки на ЧПУ

Обработка алюминия

Собственно говоря, у меня все.

P.s. По частотным преобразователям много информации, но правда и настроек много. Достаточно изучить основные, необходимые для запуска.

UPDATE: Внимание, в лоте неправильно указан диаметр! не 65мм, а 80мм!
Да и длина тоже, не 195мм, а 188мм (маркировка на корпусе верная, описание — не верное)

Где купить шпиндель из статьи

• Купить шпиндель для ЧПУ фрезера можно тут.

автор: lexus---08