Шпиндель для любительского станка с ЧПУ
Возможно, вы планируете модернизировать имеющийся станок или собираете новый фрезерный станок с нуля, и вам нужен хороший шпиндель для любительского станка с ЧПУ.
В этом руководстве я составил список лучших шпинделей с ЧПУ, доступных на рынке в на сегодняшний день.
Выбор лучшего шпинделя с ЧПУ для вашего станка будет зависеть от твердости материалов, которые вы собираетесь обрабатывать, и скорости, с которой вам нужно это делать. Более научный, теоретический подход к выбору шпинделя вы можете прочитать в статье о выборе шпинделя
Если у вас нет времени или терпения для ручной смены инструмента, вы можете выбрать шпиндель с автоматической сменой инструмента (ATC), но он дороже по сравнению с обычными шпинделями.
Факторы, которые я учел при составлении этого списка, — это выходная мощность, качество сборки шпинделя, размер цанги и система охлаждения.
Я отсортировал их по выходной мощности, начиная с маломощных шпинделей и постепенно продвигаясь к шпинделю мощностью 4 кВт.
В конце этой статьи я рассказал о факторах, которые следует учитывать при выборе шпинделя для вашего ЧПУ.
| Шпиндель с ЧПУ | Мощность |
| HONGYC HY-775PH 20000 ОБ/мин 775 CNC | — |
| Guangzhou LiChi Electromechanical | 0,5 кВт |
| Шпиндель с ЧПУ с водяным охлаждением HYCNC | 0,8 кВт |
| Комплект шпинделя с водяным охлаждением | 1,5 кВт |
| CNC Шпиндельный двигатель 2,2 кВт | 2,2 кВт |
| CNC Шпиндельный двигатель 4 кВт | 4 кВт |
1. HONGYC HY-775PH 20000 ОБ/мин 775 CNC
1×775 мотор шпинделя
1х Держатель инструмента (установлен)
1 цанга ER11 3,175 мм
-Мотор шпинделя: HY-775PH-Постоянный ток: 24 В
-Скорость холостого хода: 20000 ОБ/мин
-Ток холостого хода: 2,1 А
-Предустановленная печатная плата с подавлением шума двигателя.
-Высокая скорость
-Низкий уровень шума
-Щетка с двумя шарикоподшипниками.
-Вращение CW/CCW.-Установленный
HONGYC HY-775PH 20000 ОБ/мин 775 CNC может быть шпинделем для маломощных и высокоскоростных граверов.
Шпиндель весит чуть больше килограмма, его корпус из стали, обеспечивающей хорошую жесткость, с воздушным охлаждением. Диаметр этого шпинделя составляет 1,7 дюйма, и его можно установить с помощью зажима.
Он совместим с цангой ER11, которая может удерживать инструменты с диаметром вала 0,276 дюйма. Этот шпиндель лучше всего подходит для гравировки на мягких материалах и алюминии.
У шпинделя нет цангового патрона, поэтому вам придется покупать цанговый патрон ER11 отдельно.
Он может работать со скоростью 20000 об / мин, что означает, что инструмент может резать быстрее, что приводит к сокращению времени цикла.
Я обнаружил, что двигатель работает тише, чем другие двигатели с той же скоростью и ценой, но есть небольшая вибрация.
HONGYC HY-775PH был создан как модернизация двигателя со скоростью 10 000 об / мин на фрезерном станке 3018. Однако он подходит для любого фрезерного станка с ЧПУ с моторной рамой 775.
Провода нужно подключать с помощью лопаток или пайки. Переворачивание проводов при подключении может привести к вращению шпинделя в противоположном направлении.
2. Guangzhou LiChi Electromechanical
Характеристики:
Рабочее напряжение: 110 В/220 В
Мощность: 500 Вт
Скорость: до холостого хода до 3000-12000 об/мин
Крутящий момент: 5500 г/см
Сопротивление изоляции:> 2 мегаом
Диэлектрическая прочность: 400 В
Диаметр: 52 мм
Длина части патрона: 45 мм
Диаметр патрона: 16 мм
Длина двигателя: 200 мм
Высокоточный шпиндель биение 0,01-0,03
Шпиндель для станка с ЧПУ Guangzhou LiChi Electromechanical подходит для небольших ЧПУ и может резать алюминий и мягкие материалы. Для этой статьи я выбрал вариант ER16.
Размер цанги определяет тип инструмента, который вы можете использовать, поэтому подумайте об инструментах, которые вы собираетесь использовать, и выберите цангу соответственно.
Для установки шпинделя вам потребуется зажим диаметром 52 мм.
Поставляемая цанга ER16 может работать с инструментами с диаметром вала от 0,02 до 0,354 дюйма, а цанга ER11 может удерживать инструменты с диаметром вала 0,45 дюйма. У них также есть модели мощностью 400 Вт и 600 Вт с цанговым патроном ER11.
Этот шпиндель имеет биение 0,0004 — 0,0008 дюйма. Биение — это величина отклонения инструмента от центральной оси шпинделя.
Этот шпиндель может выдавать до 12000 об / мин с номинальной мощностью 500 Вт и обеспечивает хорошие скорости резания и подачи.
Это бесщеточный шпиндель, поэтому проблемы, связанные с износом щеток, устранены. К тому же мотор работает тихо из-за отсутствия щетки.
Вы также можете купить комплект двигателя шпинделя, который включает двигатель шпинделя, драйвер двигателя, блок питания, ЖК-дисплей скорости, 10 V-битные фрезы, цанги 11-ER16 и зажим 52мм.
3. Шпиндель с ЧПУ с водяным охлаждением HYCNC
Диаметр корпуса: Φ65*195 мм
Режим регулирования скорости: изменение скорости шпинделя через трехфазный выходной инвертор и регулировка частоты инвертора.
Метод охлаждения: водяное охлаждение
Интерфейс питания: дополнительный HY20-4 контактный водонепроницаемый авиационный разъем. Авиационные вилки с маркировкой «1», «2», «3», «4», «1», «2», «3» подключены к инвертору (U, V, W), и 4 подключены к инвертору наземного оборудования.
Мощность: 0.8kw
Напряжение: 220 В
Ток: 5A
Частота: 400 Гц
Скорость: 24000 об/мин
Биения: менее 0,01 мм
Тип подшипника: 7002C/P4 * 2,7000C/P4 * 2
4 шариковых подшипника
Количество фаз: 3
Патрон: ER11
Патрон ER11 с водяным охлаждением
Смазка для смазки
Основное назначение: используется для дерева, бамбука, обычной печатной платы, ПВХ, ПММА, пластика, бамбука, двухцветной доски (ABS) и мягких металлов.
Если вам нужны долгие часы работы для ваших проектов, шпиндель для станка с ЧПУ с водяным охлаждением HYCNC то это то что вам нужно.
Шпиндель для станка с ЧПУ весит около 3 кг и может быть установлен на большинстве систем ЧПУ, поддерживающих шпиндели диаметром 2,55 дюйма.
Предоставляется цанга ER 11 с биением 0,0004 ”, что означает высокую точность.
Вы можете купить его на Amazon, и он лучше всего подходит для резьбы по дереву и гравировки на металле и акриле.
Минимальная стабильная рабочая скорость, которую вы можете достичь, составляет 4000 об / мин и может быть увеличена до скорости 24 000 об / мин, что позволяет выполнять широкий спектр операций.
Когда вы запускаете шпиндель на высоких скоростях в течение длительного времени, он может довольно быстро нагреваться.
В таких шпинделях с водяным охлаждением тепло отводится путем закачивания в них воды. Так что да, вам придется установить систему охлаждения для шпинделя.
При наличии пыли водяное охлаждение лучше воздушного охлаждения. Воздушное охлаждение обдувает шпиндель воздухом и может поднимать пыль. Со шпинделями с водяным охлаждением такой проблемы не возникнет.
Он имеет 4-подшипниковую конструкцию и, следовательно, более стабилен и может обеспечить хорошую точность, а также снизить вибрации.
Вам нужно будет подключить его к частотно-регулируемому приводу 110 В — 400 Гц, чтобы он работал, и он имеет номинальный ток 7,2 А. Это четырехпроводный двигатель с тремя проводами для 3 фаз и одним для земли.
Проводка проста, так как она поставляется с авиационной вилкой, а это означает, что вам нужно только подключить разъем и не нужно паять или обжимать какие-либо провода. Кроме того, авиационные заглушки обеспечивают хорошую защиту от попадания пыли и жидкости в терминал.
4. Комплект шпинделя с водяным охлаждением 1.5 КВт
1 & 220v 1.5kw ER16 шпиндель с водяным охлаждением 4 подшипника 80x220mm
1 & 220v 1.5kw 1000Hz инвертор/VFD
1 & 80 мм шпиндель кронштейн/держатель
1 & 220v 75w Водяной насос и 5m трубы
Баланс между качеством и мощностью — это то, что вы получаете с комплектом шпинделя G-Penny machine 1.5KW ER16.
Шпиндель имеет диаметр 3,14 дюйма и может быть установлен на фрезерный станок с ЧПУ с помощью зажима, входящего в комплект.
Этот комплект шпинделя включает шпиндель ER16 мощностью 1,5 кВт, зажим 80 мм и частотно-регулируемый привод 220 В.
Вы можете увеличить скорость этого двигателя до 24 000 об / мин при мощности 1,5 кВт, используя источник питания 220 В. Но может вращать только по часовой стрелке. Скорость можно изменять с помощью частотно-регулируемого привода, входящего в комплект.
Однако самая низкая стабильная скорость, которую вы можете достичь с помощью этого комплекта, составляет 6000 об / мин. Вы можете использовать другой VFD, чтобы снизить скорость.
Шпиндель имеет предварительно установленную цангу ER16 и может удерживать инструменты в диапазоне 0,02–0,354 дюйма (0,5–9 мм) с биением 0,002 дюйма.
Это шпиндель с водяным охлаждением, изготовленный из нержавеющей стали. Насос и патрубки для охлаждения входят в комплект. Этот шпиндель подходит для гравировки и резки дерева, алюминия и других мягких материалов.
В комплект входят шпиндель, частотно-регулируемый привод 220 В, 400 Гц, водяной насос 220 В 80 Вт, 16-футовая труба.
5. CNC Шпиндельный двигатель 2,2 кВт
| Диаметр | 3,14 дюйма (80 мм) |
| Максимальная частота вращения | 24 000 |
| Сила | 2,2 кВт |
| Цанга | ER20 |
| Диаметр вала инструмента | 0,039–0,512 дюйма (1–13 мм) |
| Охлаждение | С водяным охлаждением |
Полный комплект шпинделя с ЧПУ для вашей новой сборки с ЧПУ, который может резать мягкие материалы, — это то, что вы получаете с этим комплектом двигателя шпинделя с ЧПУ.
Шпиндель весит 5 кг, а весь комплект весит около 10 кг и включает двигатель шпинделя, частотно-регулируемый привод, водяной насос, 16-футовые водопроводные трубы, 2,75-дюймовую щетку для защиты от пыли, 13 цанг ER20 и 10 сверл.
Вы также можете купить шпиндель без комплекта, связавшись с продавцом по электронной почте.
Вы можете установить шпиндель на любую раму, которая может вместить шпиндель диаметром 3,14 дюйма. Комплект поставляется с цангами ER20 и имеет биение 0,0002 дюйма, что является довольно хорошей точностью.
Вы можете изменять скорость шпинделя от 0 до 24 000 об / мин с помощью частотно-регулируемого привода, который обеспечивает мощность 2,2 кВт. ЧРП, поставляемый с комплектом для управления скоростью шпинделя, представляет собой блок 220 В, 0-400 Гц.
Шпиндель для станка с ЧПУ имеет водяное охлаждение, а в комплект входит погружной насос на 220 В, что делает его пригодным для долгой работы.
Шпиндель, частотно-регулируемый привод и водяной насос вместе могут потреблять ток около 15 А, поэтому вам, возможно, придется предоставить соответствующие выключатели для его настройки.
Используемые разъемы представляют собой авиационные вилки и обеспечивают хорошую гидроизоляцию.
Хорошо промаркированные провода, а также документация и видео помогут вам в процессе установки. Кроме того, на Youtube есть множество видеороликов о настройке этих шпинделей, которые помогут вам в этом.
6. CNC Шпиндельный двигатель 4 кВт
Этот шпиндель весит около 8 кг и является крепким шпинделем. Его размер составляет 100 мм.
С этим шпинделем вы получаете цангу ER20, которая позволяет использовать инструменты с диаметром вала от 0,039 до 0,512 дюйма и имеет биение 0,0004 дюйма.
HongYang также производит шпиндели ER11 на 1,5 кВт, ER25 на 4 кВт, ER32 на 7,5 кВт, все из которых доступны на AliExpress
Вы можете изменять скорость шпинделя от 1 до 24 000 об / мин. Чтобы управлять скоростью шпинделя, вам нужно подключить его к VFD.
Он рассчитан на 220 В, может производить мощность 4 кВт и потреблять максимальный ток 10 А при частоте 400 Гц.
Шпиндель имеет водяное охлаждение и может использоваться для фрезерования или гравировки по дереву, камню и мягким металлам, таким как алюминий.
Эти шпиндели бесшумны и хорошо сбалансированы, что обеспечивает хорошую стабильность при работе на высоких скоростях.
Материал конструкции прочный и может служить долго.
Какой шпиндель использовать для обработки стали
Обычно для обработки стали требуются низкие обороты (по сравнению с числом оборотов в минуту для алюминия и дерева) и высокая мощность шпинделя с ЧПУ.
Возможность обработки стали также зависит от жесткости вашего станка и используемых инструментов. Для стали рекомендуется выбирать шпиндель с большой мощностью при низких оборотах.
Силы, действующие на инструмент и, следовательно, на шпиндель, больше при обработке твердых материалов, таких как сталь.
Желательно выбирать шпиндель со стальным корпусом, жесткой конструкцией и керамическими подшипниками. Керамические подшипники выдерживают биение с большей силой, чем металлические шариковые подшипники.
Мощность и скорость фрезерного шпинделя с ЧПУ определяются также типом операции обработки, которую вы собираетесь выполнять.
Например, сверление стали требует больше энергии, чем фрезерование или токарная обработка стали.
Обычно при обработке стали скорость фрезерования на 50% выше, чем скорость сверления.
В случае токарной обработки скорость может быть на 100% больше, чем при сверлении.
Для предприятий, которым необходимо выполнять тяжелую производственную работу, я настоятельно рекомендую шпиндели ATC вместо обычных шпинделей с ЧПУ.
Факторы, которые следует учитывать при выборе шпинделя для вашего фрезерного станка с ЧПУ
1. Размер и вес.
Размер двигателя определяет, можно ли его правильно установить на ваш фрезерный станок с ЧПУ. Также важно учитывать форму шпинделя, поскольку существуют шпиндели цилиндрической и квадратной формы.
Убедитесь, что рама вашего фрезерного станка с ЧПУ достаточно прочна, чтобы выдержать вес шпинделя. В шаговых двигателях на осях должны иметь достаточный крутящий момент для обработки веса двигателя.
2. Скорость и мощность
Скорость шпинделя определяет диапазон работы, которую вы можете выполнить. Например, резка мягких материалов требует низкой скорости, так как большие куски материала можно легко отрезать.
В случае металлов срезание больших кусков металлов затруднено, и, следовательно, количество материала, удаляемого за один проход, значительно уменьшается.
Чтобы добиться высокой скорости резания, вам придется увеличить скорость шпинделя, чтобы делать больше резов в минуту.
Мощность шпинделя — еще один фактор, ограничивающий ваши проекты. Шпиндель с достаточной мощностью может обеспечить плавный рез и предотвратить повреждение заготовки. С другой стороны, шпиндель без достаточной мощности может привести к его остановке.
3. Тип охлаждения
Шпиндели с очень высокими оборотами имеют тенденцию быстро нагреваться, поэтому важно обеспечить надлежащее охлаждение шпинделя.
Наиболее распространенными типами охлаждения, доступными для шпинделей, являются воздушное охлаждение и водяное охлаждение. Вода имеет более высокую теплоемкость, чем воздух, и, следовательно, она может отводить больше тепла от двигателя. Лучше использовать дистиллированную воду вместо обычной, чтобы не повредить шпиндель.
Шпиндели с воздушным охлаждением, как правило, имеют лучшие характеристики крутящего момента, чем шпиндели с водяным охлаждением, благодаря своей конструкции. Но шпиндели с воздушным охлаждением производят больше шума, чем шпиндели с водяным охлаждением.
Обычно, шпиндели с водяным охлаждением служат дольше и обеспечивают лучшую точность, чем шпиндели с воздушным охлаждением.
Основной проблемой при эксплуатации шпинделя с водяным охлаждением является влияние климатических условий. Так как в холодную погоду вода может замерзнуть и помешать вращению шпинделя.
Водяное охлаждение предпочтительнее воздушного охлаждения, если шпиндель используется в течение продолжительных периодов времени.
4. Контроль скорости
Шпиндель с низким энергопотреблением может управляться драйверами двигателя с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией).
VFD (частотно-регулируемый привод) предпочтительнее для мощных шпинделей, поскольку они обеспечивают лучший контроль и стабильную работу.
Необходимо выбрать правильный ЧРП для вашего шпинделя. Неправильная конфигурация может немедленно вывести из строя ваш шпиндель. Убедитесь, что номинальное напряжение, ток и частота шпинделя соответствуют вашему VFD (если у вас уже есть VFD).
Также можно управлять скоростью шпинделя с помощью контроллера, который запускает ваши шаговые двигатели. Я подробно рассказываю о контроллерах GRBL с ЧПУ здесь — Лучшие контроллеры с ЧПУ GRBL для любителей.
5. Стоимость
Вы можете заплатить высокую цену за шпиндель с высокой мощностью и частотой вращения, но если высокая мощность и частота вращения никогда не используются, цена, которую вы платите, теряется.
Вы также потратите больше средств на приводы для таких шпинделей. Так что купите шпиндель, который удовлетворяет требованиям всех проектов, которые вы собираетесь осуществить.
