Homemade brushless spindle low RPM

Sezione dedicata alla meccanica delle CNC e delle macchine tradizionali.

Moderatore: Fiveaxis

Rispondi
Paolowind
Member
Member
Messaggi: 281
Iscritto il: mercoledì 16 gennaio 2008, 16:36
Località: Firenze

Homemade brushless spindle low RPM

Messaggio da Paolowind » lunedì 7 ottobre 2019, 12:25

Buonasera a tutti,
negli ultimi tempi mi sono cimentato nella realizzazione di questo mandrino che vorrei montare sulla mia CNC (anch'essa da poco ultimata). Il corpo è di diametro 90 mm e l'albero è di 35 mm (mi sono tenuto sul massiccio :grin: ). All'interno ho messo tre cuscinetti, di cui due a rulli conici alle estremità più un cuscinetto radiale, accoppiato al conico, nella parte lato utensile.
Come potete vedere, l'albero è in grado di ospitare un cono morse 3 (che aveva già da altra fresetta cinese) sul quale c'è un porta pinze ER32.
La trasmissione l'ho realizzata con pulegge e cinghia HTD passo 5M15 ed il rapporto è 40 su 18, quindi poco più di 1 a 2 come riduzione.
Per il motore, almeno per i primi test, ho scelto un brushless da modellismo (pagato circa 45 Euro) che sembrerebbe essere accreditato di circa 1600 Watt max....ovviamente se lo voglio far durare, credo non si possa andare oltre i 600/700W max durante le lavorazioni.
Con il motore alimentato a 24 V, l'albero mandrino gira a circa 4500 Giri/min a vuoto, con una potenza assorbita di 250W.
Volevo sapere se altri hanno provato a costruirsi il mandrino per avere eventuali raffronti/consigli/quello che vi va :grin:

Ciao e grazie
Paolo
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login

Junior73
Senior
Senior
Messaggi: 2526
Iscritto il: lunedì 14 aprile 2014, 10:36
Località: Perugia

Re: Homemade brushless spindle low RPM

Messaggio da Junior73 » lunedì 7 ottobre 2019, 14:25

Ciao Paolo,
sembra una bella realizzazione. Anch'io per alcune tipologie di lavori vorrei avere un mandrino per così dire da "strapazzo". In passato ne ho costruito uno (Er20) mandandolo con un nema 23 per fare forature (poco potente ci vorrebbe un nema 34) su ferro/alluminio sulla seconda cnc. Ora vorrei spostarlo sulla prima cnc più grande (accanto al cinese da 24mila) ma è difficile trovare un motore in grado di forare e fresare ferro/alluminio che sia compatto.
Mi sto arranciando segnando i fori con centrino con il mandrino cinese (scendo di 5 decimi) per poi usare uno di quei trapani a bassi giri (500 giri) nati per la malta conoscendo la distanza xy dei centri dei due "mandrini". La precisione è ottima in quanto il trapano è guidato dal preforo (un po quelle ch di solito facevo con il trapano a colonna)

Mi manca la fresatura su ferro dove mi limito con il cinese a modestissimi carichi radiali con fresa da 4-6mm asportando fino a 3-4 decimi con fresa piena a 50%.

Farai delle prove? Sono curioso dei limiti di quel motore. Ne esistono di taglie maggiori?

Saluti
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login

Avatar utente
Fiveaxis
Moderator
Moderator
Messaggi: 3885
Iscritto il: sabato 15 gennaio 2011, 12:08
Località: Monza e Brianza

Re: Homemade brushless spindle low RPM

Messaggio da Fiveaxis » lunedì 7 ottobre 2019, 14:35

Bello!
Solo non ho capito il motivo di una tale disposizione dei cuscinetti. :-k

PS: sposto in meccanica
La macchina conta...ma la differenza la fa il "manico"!

safe60
Member
Member
Messaggi: 468
Iscritto il: venerdì 29 maggio 2009, 8:43
Località: Ferrara
Contatta:

Re: Homemade brushless spindle low RPM

Messaggio da safe60 » lunedì 7 ottobre 2019, 14:54

Qualche anno fa c'e' stato un progetto molto simile.

Se cerchi con google "Brushless DC Motor Used For High Speed CNC Spindle" dovrebbe essere il primo link.
More Maiorum

Avatar utente
tittopower
Member
Member
Messaggi: 287
Iscritto il: lunedì 1 novembre 2010, 23:54
Località: Cattolica (RN)
Contatta:

Re: Homemade brushless spindle low RPM

Messaggio da tittopower » lunedì 7 ottobre 2019, 15:02

Ho 2-3 mandrini fatti con i motori da modellismo, ma nel mio caso li ho fatti per giri medi-medio alti (7500 e 15000 giri), fatti per montarli su una simil BF20 che di suo ho portato a 3200 giri. Ho usato una trasmissione diretta con giunti trascinati, ma quello che più conta è utilizzare uno specifico driver (sempre un regolatore per modellismo) per elicotteri che permette di mantenere i giri sotto sforzo una volta che il motore è a regime, per contro la rampa di salita dei giri risulta molto lenta per cui non è possibile usare M3 per accenderli. Mantengono i giri stabili anche a basse velocità (il 7500 giri lo uso per il naylon a circa 1500 giri) Nel complesso vanno bene ma occorre sfruttare questi motori per non più di 1/3 della potenza dichiarata, ricordo che sono fatti per volare ove di aria ne prendono in abbondanza.
MF30 - 1991 Inverter & Ceriani 203 Norton - 1996 Inverter & XJ25 CNC - 2013 & Prusa I4 2016 & Little Laser 2019 & CNC-PCB 2019 - http://www.tittopower.it/

Junior73
Senior
Senior
Messaggi: 2526
Iscritto il: lunedì 14 aprile 2014, 10:36
Località: Perugia

Re: Homemade brushless spindle low RPM

Messaggio da Junior73 » mercoledì 9 ottobre 2019, 9:40

CIao Tittopower,
puoi dare maggiori info sul modello dei motori e relativo driver? Non mi intendo di modellismo purtroppo. Cosa potrebbero riuscire a fare su alluminio/ferro in termini di asportazioni (minime chiaramente) e forature se usati come sorgente di un mandrino autocostruito?

Saluti

Avatar utente
tittopower
Member
Member
Messaggi: 287
Iscritto il: lunedì 1 novembre 2010, 23:54
Località: Cattolica (RN)
Contatta:

Re: Homemade brushless spindle low RPM

Messaggio da tittopower » giovedì 10 ottobre 2019, 16:12

@Junior73:
non posso darti i modelli di motore in quanto avendoli presi su Hobbyking qualche anno fa non sono più reperibili uguali a quelli che uso. In gereale il discorso però è questo: i motori sono degli OUTrunner ovvero è la cassa esterna assieme al perno motore che gira, al rotore sono incollati i magneti e lo statore è fermo ed ancorabile ad un supporto. Le caratteristiche da valutare sono 3, diametro del perno o asse motore, potenza massima, KV.
Per i motori più piccoli e con molti giri di solito l'albero motore è da 4-5 mm poi più si sale di potenza e più son grossi ma raramente sopra 8mm, per le potenze trovi qualsiasi wattaggio ma considera come ho detto di sfruttarli per un 30-40% massimo del dichiarato. Il dato KV indica quanti giri si ottengono con 1Volt di alimentazione, quindi un 1000KV se alimentato a 12Volt ti darà 12000 giri. Possono essere pilotati da qualsiasi regolatore da modellismo tramite un generatore di impulsi (impulsi tipo servocomandi, da 1 a 2mS circa) fornibili tramite comando aggiuntivo a manopola del costo di 5-6 euri. Tra i tanti regolatori motore i più adatti al nostro scopo sono i variatori da elicottero in quanto tramite elettronica, una volta raggiunto il regime di rotazione esso viene mantenuto sotto sforzo (entro i limiti di possibilità del motore). Con il mandrino da 15000 giri lavoro carbonio con frese da 3, spessori da 1 a 5 mm, F300 in unica passata e non vedo cali di giri apprezzabili ad orecchio. Con il mandrino più lento (quello da 7500 giri ) taglio naylon a 1500 giri con fresa da 4mm, F400 in spessori da 2 a 4 mm e non se ne accorge. Su alluminio mai provato ma lo uso spesso su ergal a 3500 giri asportando con frese da 3 a 6 mm 1mm F250 di spessore alla volta, lubrificazione ad alcool denaturato comune, in questo caso l'intervento di controllo dei giri si vede sulla corrente assorbita ma i giri rimangono costanti. Specifico che uso sempre frese in perfetto stato di usura.
Le sessioni più lunghe che ho avuto di fare sono di circa 20-30 minuti alla fine delle quali il mandrino più veloce è piuttosto caldo, ma ampiamente sotto le temperature critiche per gli avvolgimenti, dopo averlo dotato di propria ventola le cose sono migliorate parecchio. Per la costruzione ho usato mandrino a codolo cilindrico ER16 con cuscinetti obliqui che tengo serrati con una molla con 1kg di spinta, se il tutto lo si realizza con cuscinetti normali le temperature motore diminuiscono parecchio.
Uno dei driver che intendo sono ora questi, quelli che uso io non ci sono più, questi sono sicuramente superiori,
Dulux.jpg
https://hobbyking.com/it_it/turnigy-dlu ... 2s-8s.html

Funzionano da 7.4 a 32 Volt e si pilotano con questo:
servoT.jpg
https://hobbyking.com/it_it/turnigy-servo-tester.html
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login
MF30 - 1991 Inverter & Ceriani 203 Norton - 1996 Inverter & XJ25 CNC - 2013 & Prusa I4 2016 & Little Laser 2019 & CNC-PCB 2019 - http://www.tittopower.it/

Rispondi

Torna a “Meccanica”