Самодельный шпиндель: Самодельный шпиндель для ЧПУ станка

Выбираем шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ

Под фразой «шпиндель для фрезерного станка с ЧПУ» обычно принято подразумевать двигатель, с установленным на него цанговым самозажимным патроном (как на ручной фрезерной машинке), который служит для фиксации режущего инструмента, такого как фреза, точильный камень, сверло и т.д, и передачи ему вращательного движения с большой скоростью.

Классификация

Их можно разбить на 2 небольших группы – это домашние и промышленные:

1. К домашним относятся различные бормашины, маленькие бытовые фрезеры или дрели.
2. К промышленным же относят двигателя, рассчитанные выдерживать высокие нагрузки в процессе работы, имеющие керамические подшипники и, зачастую оснащенные сложной системой жидкостного или воздушного охлаждения и системой подачи смазки непосредственно на участки с большим уровнем трения и нагрева.

При использовании в домашнем станке ЧПУ дрели в роли шпинделя, необходимо понимать, что ее подшипники не рассчитаны на высокую боковую нагрузку и очень быстро начнут «выть», что может привести к высокому нагреву обмоток, уменьшению мощности на валу, и в последствии такой шпиндель просто сгорит.

В данном случае охлаждение не поможет, и необходимо дорабатывать саму дрель, а именно: заменить шариковый подшипник вала на роликовый (желательно с керамическими роликами), жестко зафиксировать его в корпусе и позаботится о постоянном наличии смазки в нем.

Особенности шпинделя зависимо от вида

В основном, во время работы фрезерных станков, все нагрузки перпендикулярны оси шпинделя, а параллельные нагрузки появляются только в момент врезки в тело заготовки. Именно поэтому, необходимо выбирать двигатель, который сможет выдерживать такие нагрузки на протяжении большого периода времени, поскольку работа фрезерных станков может быть непрерывной в течении суток и даже более.

Шпиндели, предназначенные для промышленных целей, не нуждаются в постоянной чистке и смазке подшипников на всем сроке эксплуатации, но, если вы начинаете замечать посторонние звуки в его работе на холостом ходу, лучше все же разобрать корпус двигателя, выдуть изнутри сжатым воздухом все загрязнения (если таковые присутствуют) и хорошо смазать подшипник специальной смазкой, не теряющей своих свойств при высоких температурах.

Помимо всего, промышленный шпиндель оснащен качественным цанговым патроном, имеющим минимальное биение при работе, обеспечивая необходимую точность обработки, минимальную разницу между фактическим и реальным размером фрезы и позволяющий зажимать фрезы с обычным цилиндрическим хвостовиком.

Цанговые зажимы

В основном, самыми распространенными являются цанги типа ER11 и ER16, в которую становится сверло или фреза с диаметром хвостовой части от 2.5 до 3.2 мм, даже если она сделана конусом. Также существуют и патроны, рассчитанные под больший диаметр инструмента, но они используются при грубой обработке металла или фрезеровке по стали и имеют отверстие под зажим инструмента 6 и более миллиметров.

Почему нельзя установить ее на мой домашний станок с ЧПУ, спросите вы?

Если зажать фрезу диаметром 2 мм с диаметром хвостовика 3.2 мм в цанговый патрон, то при обработке вы практически не заметите разницы, но, если установить на любительский станок фрезу, диаметром 10 мм и хвостовиком 3. 2 мм, то легко можно деформировать направляющие, поскольку нагрузка на них в таком случае возрастает в разы. В станке все детали должны идеально сочетаться друг с другом, в противном случае с ним будет больше проблем, чем качественной работы. Поэтому рекомендуем вам остановить свой выбор на цанге EP-13, ее вполне хватает для небольших объемов работ и к ней подходит практически любой рабочий инструмент, применяющийся в обработке различных материалов.

Мощность шпинделя

При выборе мощности шпинделя необходимо руководствоваться золотым правилом – чем больше, тем лучше. Основные правила при выборе мощности:

1. Если планируется использование фрезерных станков только для сверловки или гравировки небольших деталей, то будет вполне достаточно шпинделя, мощностью до 600 ватт.
2. Для фрезеровки твердых пород древесины и металла нужно рассматривать уже двигателя мощностью от 600 до 1400 ватт.
3. В случае, если планируется дальнейшая модернизация станка (бывают станки с двумя шпинделями и более) или нужен большой запас по мощности, необходимо смотреть в сторону шпинделей, имеющих мощность свыше 1. 6 кВт, они позволят производить обработку практически любых материалов, а качество работы будет зависеть только от надежности механической части станков с ЧПУ.

Способы фрезеровки

Уточним некоторые тонкости. Фрезеровать можно двумя способами, либо с быстрой подачей и медленным вращением фрезы, либо с медленной подачей, но с высокой скоростью вращения фрезы. Первый способ называется скоростным, а второй – силовым.

В промышленности обычно используется силовое фрезерование для того, чтобы максимально быстро выбрать лишний материал из заготовки. Перед этим необходимо изучить описание и паспортные данные определенной фрезы и внести в станок нужные режимы резания конкретно для нее, а именно: скорость вращения, заглубления и подачи. Таким образом, можно использовать фрезу, получая от нее максимальную производительность, не перегружая ее.

 Если механическая часть вашего станка не позволяет получить хорошее усилие и начинает деформироваться, то лучше не экспериментировать, а использовать второй способ фрезерования – скоростной, развив максимальную скорость вращения фрезы и установив минимальную скорость подачи.

Критерии выбора шпинделей

Проанализировав вышесказанное, необходимо определиться что нам важнее, скорость шпинделя или его мощность. Покупая качественный и дорогой шпиндель, можно не задаваться таким вопросом, ведь большинство из них имеют достаточно высокую мощность и высокую скорость вращения одновременно.

По максимуму такие шпиндели практически не используют, а нагружают их на 60-80% всей мощности и используют до 90% от максимальной скорости, что несомненно является большим преимуществом, так как в таких условиях шпиндель для фрезерного ЧПУ станка не перегреется и не будет работать на износ. Высокая скорость вращения (18000-20000 об/мин) практически не используется по той причине, что при обработке на таких скоростях инструмент и заготовка начинает греться и подгорать, испортив всю работу.

Отдельно стоит рассмотреть шпиндели, питаемые от трехфазной сети. Они подключаются пятью проводами, три из которых – линейные, один нулевой и один для заземления. К бытовой сети их не получится подключить без доработок.

Раньше для таких целей использовали пусковые конденсаторы, которые, по законам электротехники, изменяли угол фазы и искусственно создавали 3 фазы из одной. Но фрезерный станок с ЧПУ для такого способа вряд ли будет актуален, поскольку в таком случае теряется возможность регулирования скорости вращения шпинделей. Поэтому в наше время используются электронные преобразователи частоты (ПЧ), принцип работы которых построен на выпрямлении бытового напряжения и генерации из него 3-фазного с возможностью плавной регулировки частоты.

Преобразователь частоты или частотник, как его называют в народе, имеет множество полезных функций, среди которых можно выделить: контроль температуры шпинделей, плавная регулировка скорости их вращения, и самой полезной функцией является то, что он может быть подключен к блоку управления фрезерных станков и программное обеспечение будет автоматически устанавливать необходимую скорость вращения инструмента.

Помимо этого, частотник дает возможность плавного запуска и торможения шпинделей, что значительно увеличивает срок их работы.

Охлаждение

Как уже было сказано выше, шпиндели могут быть оборудованы как воздушным, так и жидкостным охлаждением. Воздушное представляет собой обычную крыльчатку, закрепленную на валу двигателя и обдувающую его обмотки.

Большим недостатком такого типа охлаждения является тот факт, что крыльчатка не только нагнетает воздух на горячий мотор, но еще и засасывает в его корпус стружку, пыль и все то, что вырезает фреза из заготовки. Также при обработке на низких скоростях воздушное охлаждение малоэффективно, поскольку напрямую зависит от скорости вращения вала шпинделя.

Система водяного охлаждения не имеет такого недостатка, но при ее использовании необходимо отдельное место для резервуара с охлаждающей жидкостью и правильная фиксация трубок с ней на корпусе фрезерных станков, что сильно усложняет конструкцию, если это фрезерный двухшпиндельный станок.

Она гораздо эффективнее системы воздушного охлаждения, поскольку скорость тока жидкости через шпиндель все время одинакова благодаря использованию специальной помпы. Основным условием, которое необходимо соблюдать, имея шпиндель с водяным охлаждением – это то, что нельзя включать двигатель, не включив помпу, поскольку в таком случае он вовсе не будет охлаждаться, очень быстро перегреется и, как следствие, сгорит.

Как сделать недорогие шпиндели-капли дома

Я люблю приобретать новые навыки.

Я твердо верю в то, что «если вы все еще дышите, вы все еще должны учиться».

Но я также твердо верю в то, что не нужно тратить больше денег, чем нужно, когда вы только начинаете что-то изучать.

Вот почему я люблю делать что-то своими руками!

И эти шпиндели, сделанные своими руками, — одни из моих любимых.

Веретено Drop — это веселый, простой и недорогой способ начать прядение пряжи.

И узнать, хотите ли вы этим заниматься.

Потому что, несмотря на то, что они самодельные и очень простые в изготовлении, они не скоро изнашиваются.

Должен вам сказать, что когда я впервые научился прясть, я влюбился в историю прялки. Это увлекательно для меня.

Люди производят веревки, шпагат и пряжу уже тысячи лет.

Первые прялки были изобретены в Китае примерно в 1000 году нашей эры. Но на самом деле они не появлялись во Франции до середины 18 века.

Примерно за 5000 лет до этого все прядение производилось на подвесных веретенах, подобных тем, которые мы собираемся изготовить сегодня.

Для меня это просто «вау».

Мне нравится прясть, и у меня уже много лет есть колесо. Но после уроков по использованию шпинделей я решил сделать их для себя.

И я решил показать вам всем, как это легко сделать.

 

Вот что вам понадобится для изготовления собственных шпинделей:

• 3 деревянных игрушечных колеса диаметром около 2 дюймов
• 3 1/4 дюймовые стержни для дюбелей 12 дюймов длиной (или 1 стержень длиной 3 фута)
• немного наждачной бумаги
• точилка для карандашей

У некоторых шпинделей сверху есть крючок, но я им никогда не пользовался, поэтому не добавлял его к своему.

Опускной шпиндель состоит из 2 частей. Завиток (которое является колесом) и вал .

Некоторые пряслица имеют верхний оборот, а некоторые — нижний. Делаем веретено с откидным нижним оборотом.

Игрушечные колеса, которые я здесь использую, просто идеальны. У них уже есть отверстия в центре, что является большим плюсом.

И этот размер отлично подходит для широкого спектра пряжи. За исключением веса шнурка.

Можно использовать колеса большего размера, но чем они тяжелее, тем толще должна быть пряжа. Если пряжа слишком тонкая для веса завитка, она порвется.

Я видел всевозможные веретена, сделанные из самых разных материалов, но эти так просты.

Вот что вам нужно сделать:

Разрежьте стержень дюбеля на 3 равные части. (Или возьмите уже обрезанные.)

Это должно быть около 12 дюймов каждый. Это будет ваш ствол.

Затем воткните один конец каждого стержня в точилку для карандашей и заострите кончик.

Деревянный дюбель в точилке для карандашей

 

Деревянный дюбель с острием на конце

Затем возьмите наждачную бумагу и зачистите как обрезанный конец, так и заостренный конец.

Я также сбиваю кончик острия.

Острие помогает ему крутиться на ноге (если так его использовать), но дырку в себе протыкать не хочется. 🙂

заостренный конец отшлифован до гладкости

Сборка шпинделей

Осталось только протолкнуть и закрутить заостренный конец стержня (шпонки) через отверстие в витке (колесе).

Убедитесь, что все в порядке. Это должно быть действительно уютно.

Совсем не весело крутиться и получать штифт!

И это тоже все!

При желании их можно окрасить или покрасить. Просто убедитесь, что он хороший и сухой, прежде чем использовать их.

Было бы ужасно, если бы вся пряжа была окрашена.

Набор из 3 штук отличный, потому что вы можете заполнить 2, а затем использовать 3-й, чтобы продолжить.

Плетением называется скручивание двух или более отрезков пряжи вместе.

Таким образом, если у вас есть 3 веретена, вы должны заполнить 2 из них, а затем взять те 2 нити, которые вы только что пряли, и накрутить их вместе на 3-ю.

Вы можете сделать все это с помощью всего одной пряжи, вам просто нужно снять нить, когда она наполнится, а затем прясть следующую.

Затем сдвиньте его и соедините два вместе обратно на шпиндель.

В целом этот проект на 3 шпинделя обошелся мне в 3,03 доллара.

Действительно .

Пинки Обещание!

Довольно дешевый способ узнать, подходит ли вам спиннинг!

Как начать прясть

Чтобы сделать пряжу, вам понадобится волокно для прядения.

Вы можете использовать практически любое волокно, какое только сможете придумать.

Шерсть овец обычно первое, что приходит на ум.

Но вы можете прясть хлопок, лен, бамбук, шелк и даже волокна из шерсти вашего питомца!

Ангорские кролики, кто-нибудь?

Но чтобы вы начали с чего-то простого, я предлагаю шерсть, которая уже готова к прядению.

Итак, вот ссылка на шерстяные ровницы для начала.

Эта ссылка ведет на видео на YouTube, в котором показано, как использовать шпиндель.

Итак, теперь вы знаете, как делать веретено. Какую пряжу вы будете плести в первую очередь?

Благословения!

 Вот еще крутые самоделки, которые стоит сделать:

Веретено-капля своими руками: как сделать веретено-капля в домашних условиях

Этот пост может содержать партнерские ссылки, что означает, что я могу получить небольшую комиссию, если вы совершите покупку. См. нашу политику раскрытия информации для получения дополнительной информации.

3 мая 2020 г. Эшли 1 комментарий

Вы заинтересованы в обучении вращению, но не уверены, что готовы к инвестициям? Тебе повезло, друг! Сегодня мы собираемся сделать веретено-капля из вещей, которые можно найти в доме. Это проще, чем вы думаете!

Веретено состоит из трех компонентов: палки (стержня), круглого груза (завитка) и крюка на одном конце. Давайте отправимся на поиски мусора через наши ящики для мусора, кладовую и ящик для инструментов, чтобы посмотреть, что мы можем найти.

Стержень:

Стержень (стержень) должен быть длиной около 10 дюймов. Он может быть как 6 дюймов для мини-шпинделя, так и 12 дюймов. Стержень для дюбелей из магазина для рукоделия был бы идеальным (и я случайно нашел его в своем гараже из каких-то других проектов, по-видимому, несколько лет назад), но так же подойдет и новый карандаш, найденный на дне вашего ящика для мусора.

Завиток:

Завиток может быть чем угодно: от куска вырезанного картона до компакт-диска и баночки с приправой в шкафу. Обратите внимание, что у большинства шпинделей есть выемка на витке, поэтому было бы выгодно найти что-то с канавками! Вот несколько отличных вариантов, которые я нашел в своей кладовой. Оптимальная ширина составляет от 2,5 до 3,5 дюймов в диаметре.

Совет! Я использовал жидкость для снятия лака с ацетоном, чтобы удалить дату с верхней части моего контейнера с говядиной.

Крюк:

Вам понадобится крюк на одном конце веретена, чтобы подвешивать веретено во время вращения. Это может быть настоящий крючок, если вам посчастливится найти его в ящике с инструментами, как мне, или вы можете использовать скрепку для бумаг, аккуратно придавив ей форму, и изоленту.

Мы также должны помнить, что вес вашего шпинделя имеет значение. Если у вас есть весы (у меня есть те, которые я использую специально для прядения волокна и для вязания крючком), вы должны стремиться к тому, чтобы готовое веретено весило не менее 1 унции, если это возможно. Подумайте о том, чтобы взвесить все компоненты вместе перед сборкой. Возможно, вам придется что-то добавить или заменить завиток на что-то более тяжелое. Оба моих самодельных шпинделя, изображенных здесь, весят чуть меньше 1 унции. Подробнее о весе вашего опускаемого шпинделя здесь.

Конструкция:

Вы хотите, чтобы вал шпинделя плотно вошел в отверстие мутовки.