Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Шаговые и серво двигатели, шпиндели, инверторы.

Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение mamosov » 10 янв 2019, 21:04

Собираю станок для мелких деревянных работ и ювелирки, есть довольно закавыристое требование. Почти все четвертые (поворотные) оси на борту имеют обычный шаговик, который дает на максимуме 500-800 оборотов в минуту. При передаточном числе 1 к 6 это даст в лучшем случае 100 об\мин на шпинделе четвертой оси, момент я так понимаю тоже будет не рабочий в этом режиме. Мне иногда нужно обеспечить на шпинделе 300-600 оборотов в минуту, например для того, чтобы не снимая отшкурить заготовку или вообще перевести в режим токарного станка и подвести резец. Есть понимание, что обычный шаговик для этой цели не очень подойдет. Посмотрел в сторону сервоприводов, они обеспечивают от 3000 оборотов на своем валу, по идее это дает те самые искомые скорости. Однако нет понимания ни совместимости со стандартным контроллером, ни с моментом, который он будет выдавать на малых скоростях. Ни с точностью в тех случаях когда она нужна. Да и дороговаты сервоприводы. Соответственно цена ошибки составляет уже не десятки долларов (как с шаговиком), а сотни.

В общем нужен совет по замене стандартного 57 двигателя на сервопривод с похожими характеристиками как у шаговика, но с возможностью переведения в режим обычного двигателя с высокими оборотами на валу. Предполагаю, что я не первый с таким вопросом. Возможно есть хорошее и простое решение.
Буду благодарен за подсказки.
mamosov
Новичок
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 10 янв 2019, 20:39
Репутация: 1
Настоящее имя: Максим Валерьевич Амосов

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение NikolayUa24 » 10 янв 2019, 21:19

Шаговик-редуктор-патрон вместо задней бабки асинхроник с патроном и один вращающий центр.
NikolayUa24
Мастер
 
Сообщения: 678
Зарегистрирован: 31 июл 2013, 20:05
Откуда: UA
Репутация: 129
Настоящее имя: Николай

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение mamosov » 10 янв 2019, 21:25

NikolayUa24 писал(а):Шаговик-редуктор-патрон вместо задней бабки асинхроник с патроном и один вращающий центр.

Хорошее решение. Но у меня почти всегда заготовки под кольца зажатые в передней бабке, задняя бабка там не задействуется.
mamosov
Новичок
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 10 янв 2019, 20:39
Репутация: 1
Настоящее имя: Максим Валерьевич Амосов

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение moscow » 10 янв 2019, 22:13

Я верно понимаю, что речь о подобном?
https://www.youtube.com/watch?v=mAZei3w ... e=youtu.be

Сам я начинающий ЧПУшник, но посмотрев это видео идеей загорелся, заказал патрон, рисую блок подшипников. Тоже думаю над сервой. Из-за малого бюджета ооочень предварительно присмотрел эту.

Прошу совета, в том ли направлении ищу? На что обратить внимание?
На али есть такая же серва, но с 12 Н*м моментом. Стоит чуть дороже.
Аватара пользователя
moscow
Мастер
 
Сообщения: 244
Зарегистрирован: 27 фев 2018, 20:52
Откуда: ПодКраснодар
Репутация: 21
Настоящее имя: Олег Милантьев

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение mamosov » 10 янв 2019, 23:55

Да, именно это я и имел в виду. Автор на видео правда сам говорит, что есть люфт в режиме удержания. Я планирую через редуктор собрать. На валу мне не нужно так много, как у него. Кроме этого, не очень понятно зачем он заморочился с изготовлением вала. Готовую думаю было бы не очень сложно найти.

Кстати, я правильно понял что сервопривод также подключается на step/dir платы контроллера? А как его перевести в режим больших оборотов?
mamosov
Новичок
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 10 янв 2019, 20:39
Репутация: 1
Настоящее имя: Максим Валерьевич Амосов

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение mamosov » 11 янв 2019, 00:08

Кстати, я посмотрел, на али по ссылке гибридный двигатель, а не чистый сервопривод. Лучше конечно уточнить у более прошареных, но насколько я знаю, тибридный - это обычный шаговый, на который установлен энкодер.
mamosov
Новичок
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 10 янв 2019, 20:39
Репутация: 1
Настоящее имя: Максим Валерьевич Амосов

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение moscow » 11 янв 2019, 00:59

Тоже с нетерпением жду этих ... "более прошаренных". У самого только догадки:

mamosov писал(а):Кстати, я правильно понял что сервопривод также подключается на step/dir платы контроллера? А как его перевести в режим больших оборотов?

Подключение его в step/dir очень и очень полезно (как я понимаю). Ибо иначе не получится резьбу резать, например. Ведь контроллер должен знать угол вала, синхронно смещая X. Если резьбы не нужны, то и серва - лишнее. Просто любой мотор на ремень. А тут именно что полный контроль над положением всех осей. И гибкая подстройка скорости под задачу.

В токарке я ещё более начинающий, чем в фрезеровке, о чём всех (и себя) предупреждаю сразу :)

mamosov писал(а):люфт в режиме удержания. Я планирую через редуктор собрать

Судя по вопросам об увеличении скорости вращения ты хочешь повышающий редуктор собрать? Но он же люфт только усилит. А если понижающий, то где взять скорость?

mamosov писал(а):Кстати, я посмотрел, на али по ссылке гибридный двигатель, а не чистый сервопривод


На сколько я понимаю в шаговиках и бесколлекторниках (вентильниках), разница в них не столь велика. У первых 4, у вторых 3 фазы. У шаговиков больше полюсов. Вентильники обычно более высокооборотисты из-за меньшего количество полюсов. Поэтому сервам на них ставят будильники (редукторы на шестернях). Которые люфтят.

Конечно, всё дело в цене на билет. Но с этим пунктом у меня пока провал. Проект хоббийный и финансируется по остаточному принципу.
Аватара пользователя
moscow
Мастер
 
Сообщения: 244
Зарегистрирован: 27 фев 2018, 20:52
Откуда: ПодКраснодар
Репутация: 21
Настоящее имя: Олег Милантьев

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение moscow » 11 янв 2019, 01:02

mamosov писал(а):При передаточном числе 1 к 6 это даст в лучшем случае 100 об\мин на шпинделе четвертой оси

Нашёл. Ты про понижающий.
Аватара пользователя
moscow
Мастер
 
Сообщения: 244
Зарегистрирован: 27 фев 2018, 20:52
Откуда: ПодКраснодар
Репутация: 21
Настоящее имя: Олег Милантьев

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение moscow » 11 янв 2019, 01:14

https://darxton.ru/wiki-article/svezhiy ... voprivody/
Да, пишут что сравнивая шаговый сервопривод с сервой на вентильниках первые адекватно себя ведут на скоростях до тыщи rpm. И то если контроллер с векторным управлением фаз.

Изначально я планировал купить самую дешёвую гармошку на ebay (за 50$ нашёл мелкую) и сделать классическую медленную четвёртую ось. Потом увидел этот ролик и загорелся "ЧПУ токарником".
Сейчас думаю - быть может не стоит смешивать эти две задачи? Пусть будет одна классическая ось с 1:50 ... 1:100 волновым редуктором. И другая токарная с шаговым сервоприводом на оси (без редуктора). С возможностью и до ~1000rpm раскрутить, и иметь ОС от энкодера, то есть нарезать резьбы.

Конечно, хорошо б всё в одном, но за мало денег (и мало знаний) не могу решить эту задачу :(
Аватара пользователя
moscow
Мастер
 
Сообщения: 244
Зарегистрирован: 27 фев 2018, 20:52
Откуда: ПодКраснодар
Репутация: 21
Настоящее имя: Олег Милантьев

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение mamosov » 11 янв 2019, 05:51

Да, отдельные операции - отдельные станки, в целом грамотное решение, тут я согласен. У меня специфика - мне нужно обработать три поверхности кольца, не снимая его с крепления. Снимешь - «улетит» мелкая геометрия и прочее. Как раз для этого и заморачиваюсь на гимор с сервоприводом.
У меня техпроцесс таков, что сначала я вырезаю заготовку из квадратной плашки на обычном столе, потом зажимаю в четвёртой оси и на выходе должно быть готовое изделие. Снимать его чтобы например прошкурить - не вариант. Мне это надо сделать не снимая.
Кстати, что такое драйвера с вектором? Это отличится от стандартного лидшайна?
mamosov
Новичок
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 10 янв 2019, 20:39
Репутация: 1
Настоящее имя: Максим Валерьевич Амосов

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение N1X » 11 янв 2019, 08:20

Можно взять серву с запасом по моменту и через зубчатый ремень на понижение, допустим, 3:1 передать момент на патпон. Будут и обороты, и момент для жесткости при фрезеровке. Но серва с запасом по моменту это и цена и размер... Зато можно будет и токарить...
По-поводу интерфейса: если станок на step/dir, то и серву брать с таким интерфейсом.
Смысл в том, что у сервы несколько режимов работы: по моменту, по скорости и по позиции (не у всех). При фрезеровке используется позиционный режим: число шагов пропорционально углу поворота. Дополнительный цифровой вход можно настроить, например, в режим работы по скопости, в нем частота шагов (это уже будут не шаги, а так называемый ,pulse train, пачка или последовательность импульсов) пропорциональна скорости вращения.
У разных систем по разному, в общем задачка будет интересной )
Аватара пользователя
N1X
Мастер
 
Сообщения: 3109
Зарегистрирован: 16 фев 2015, 21:19
Откуда: Беларусь, Гомель
Репутация: 1420
Настоящее имя: Владимир

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение Леонид Владимирович » 11 янв 2019, 13:11

mamosov писал(а):


На сколько я понимаю в шаговиках и бесколлекторниках (вентильниках), разница в них не столь велика. У первых 4, у вторых 3 фазы. У шаговиков больше полюсов. Вентильники обычно более высокооборотисты из-за меньшего количество полюсов.

.[/quote]
Вообще-то шаговые, бесколлекторные и вентильные двигатели - частные случаи синхронного двигателя, разница лишь в режимах работы. Зачастую одни и те же двигатели могут в зависимости от конкретных условий использоваться как в шаговом, так и в бесколлекторном режимах. А можно и шаговик серии FL на 50 гЦ подключить и иметь двигатель с частотой вращения 1 об/сек. Число фаз и полюсов может колебаться в весьма широких пределах во всех трёх перечисленных категориях.
Для общего развития можете глянуть в Интернете восьмифазный волновой двигатель ДВШ 100-1,6.
Леонид Владимирович
Новичок
 
Сообщения: 33
Зарегистрирован: 07 дек 2018, 09:11
Репутация: 2
Настоящее имя: Леонид Владимирович

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение moscow » 11 янв 2019, 14:10

mamosov писал(а):Кстати, что такое драйвера с вектором? Это отличится от стандартного лидшайна?

В этом вопросе у меня только теоретическая подготовка. Я не знаю номенклатуру имеющихся на рынке драйверов.

Векторный режим, де-юро, предусматривает отсутствие микрошагов и подстройку фаз в зависимости от задачи. Мне знакомый пример - в коптерах бесколлекторники так крутят до огромных оборотов, регулируя угол опережения фазы, получая ОС от наводки на неиспользуемую фазу.

Де-факто, микрошаги есть. Они обусловлены дискретностью генерящих ШИМ или ЦАП сигналов. Но обычно речь про 1/256 как минимум.
Аватара пользователя
moscow
Мастер
 
Сообщения: 244
Зарегистрирован: 27 фев 2018, 20:52
Откуда: ПодКраснодар
Репутация: 21
Настоящее имя: Олег Милантьев

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение moscow » 11 янв 2019, 14:33

mamosov писал(а):Да, отдельные операции - отдельные станки, в целом грамотное решение, тут я согласен. У меня специфика - мне нужно обработать три поверхности кольца, не снимая его с крепления

Да, мне тоже не хочется терять привязку. Но, мне кажется, понадобится сумасшедшая по деньгам серва, чтобы решить обе задачи разом. В мой нулевой бюджет она не вписывается даже намёком :(
Аватара пользователя
moscow
Мастер
 
Сообщения: 244
Зарегистрирован: 27 фев 2018, 20:52
Откуда: ПодКраснодар
Репутация: 21
Настоящее имя: Олег Милантьев

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение mamosov » 11 янв 2019, 15:28

Да, мне тоже не хочется терять привязку.

В этом весь смысл, для мелких объектов за которые сложно зацепиться, привязка становится большой проблемой. Я сейчас делаю на обычном ювелирном токарнике, там снял - заготовка в брак. На маленьких объектах, которые все рассматривают под лупой, проблемы с допусками видны как на ладони.

Но, мне кажется, понадобится сумасшедшая по деньгам серва, чтобы решить обе задачи разом. В мой нулевой бюджет она не вписывается даже намёком :(
[/quote]

Покупные ювелирные станки стоят от полумиллиона рублей. Серва за 20-30 тыс, хорошо решающая проблему, не выглядит невероятным расходом. Это в любом случае будет стоить дешевле, чем еще один станок. Место для неё я найду, аппарат стационарный. Но мне кажется, решение будет несколько дешевле. Step-dir как я понял, есть на практически любых сервах, обороты можно выставить прямо с пульта управления\преобразователя. Мне даже не обязательно, чтобы скоростью бабки в токарном режиме из Мач управлять. Хотя это было бы приятным бонусом. У меня задача чуть проще, чем у полноценных токарей по металлу. Резьбу нарезать мне не надо, по крайней мере пока. Но на видео честно повтыкал, меня всегда это завораживало =)))

В начале моего запроса как раз и был основной лейтмотив - пообщаться с людьми, которые на сервоприводах что-то собирали и могут что-то сказать дельное. Сейчас сервоприводов уйма и сложно выбрать что-то по критерию качество-цена. Сервопривод - штука на порядок (а то и два) более сложная, чем обычный шаговик. Соответственно нюансов больше.

Еще есть решение - обычный шаговик и второй асинхронный обычный двигатель с преобразователем на одной оси. Но там проблема в том, что надо крутить два ротора (соответственно выше инерция всей конструкции). Плюс второй двигатель из связки будет всегда работать в режиме генерации, что на хороших оборотах может дать большой вольтаж и повредить драйвера. Консультировался с народом, звучали слова "механическое и электрическое отсоединение". В общем, это рассматривается как последний вариант.
mamosov
Новичок
 
Сообщения: 13
Зарегистрирован: 10 янв 2019, 20:39
Репутация: 1
Настоящее имя: Максим Валерьевич Амосов

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение moscow » 11 янв 2019, 16:26

mamosov писал(а):Еще есть решение - обычный шаговик и второй асинхронный обычный двигатель с преобразователем на одной оси. Но там проблема в том, что надо крутить два ротора (соответственно выше инерция всей конструкции). Плюс второй двигатель из связки будет всегда работать в режиме генерации, что на хороших оборотах может дать большой вольтаж и повредить драйвера. Консультировался с народом, звучали слова "механическое и электрическое отсоединение". В общем, это рассматривается как последний вариант.

То есть шаговик на электронном сцеплении, типа ролика кондея в машине? А шаговик синхронизировать по Z-каналу (концевик)? Выглядит не так сложно. Но Оккам протестует против такого решения :) Одна мощная серва на валу выглядит привлекательно.

mamosov писал(а):В начале моего запроса как раз и был основной лейтмотив - пообщаться с людьми, которые на сервоприводах что-то собирали и могут что-то сказать дельное.


Умолкаю :) Самому интересно. Мои извинения за захламление темы.
Аватара пользователя
moscow
Мастер
 
Сообщения: 244
Зарегистрирован: 27 фев 2018, 20:52
Откуда: ПодКраснодар
Репутация: 21
Настоящее имя: Олег Милантьев

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение Duhas » 12 янв 2019, 10:21

для начала надо определить параметры хотелок, например хочу 3000 об/мин в токарном режиме, и 10 угловых минут в поворотной оси и от этого плясать

сервы попроще не дадут точного выставления угла, да и его точное удержание вопрос, в режиме поворотной оси какие нагрузки будут на нее?
Duhas
Мастер
 
Сообщения: 1205
Зарегистрирован: 10 окт 2015, 23:25
Репутация: 176
Настоящее имя: Андрей

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение AVK74 » 14 янв 2019, 03:22

Я тоже долго думал над этим вопросом, единственный вариант, который реален ИМХО, это мощная серва 400-800 вт с редуктором например 1/3 и тормозом именно на оси шпинделя. По другому никак вообще за вменяемые деньги.
AVK74
Почётный участник
Почётный участник
 
Сообщения: 1779
Зарегистрирован: 02 июл 2013, 09:03
Откуда: Уфа
Репутация: 303

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение Dimka_almighty » 14 янв 2019, 08:25

Проскакивало как-то решение с муфтой:
http://www.cnczone.ru/forums/index.php? ... ost&p=7305
Аватара пользователя
Dimka_almighty
Мастер
 
Сообщения: 864
Зарегистрирован: 14 июл 2016, 23:40
Репутация: 220
Настоящее имя: Дима

Re: Двигатель для поворотной оси с высокими оборотами

Сообщение Hanter » 14 янв 2019, 11:45

Андрей правильно сказал - все зависит от хотелок. Какие нужны обороты, какой нужен момент, какой нужен габарит.
...если обороты в токарном режиме выше 1000 - думать на тему либо двух переключаемых приводов, либо..... либо без дешевых вариантов.
...если нужен большой момент и невысокие обороты (ну до 500-600) - можно покурить директ-драйвы.
...можно попробовать шпиндельный привод с энкодером. но габарит будет не маленький.
Опыт - это когда на смену вопросам: "Что? Где? Когда? Как? Почему?" Приходит единственный вопрос: "Нахрена?"
==========================================
фрезерная и токарная обработка на станках с чпу.
Резка, гибка, сварка и порошковая окраса.
Аватара пользователя
Hanter
Мастер
 
Сообщения: 4704
Зарегистрирован: 27 янв 2012, 14:52
Откуда: Питер
Репутация: 3653
Настоящее имя: Алексей

След.

Вернуться в Двигатели и шпиндели

Кто сейчас на конференции

Зарегистрированные пользователи: 79250367431@ya.ru, aftaev, Alexf2a, besriworld, Bing [Bot], CNC-Logic, Darxton, Ddimon, diamond file, Dr.Jarold, drey82, Duhas, engineer_78, frezeryga, gendos, gennadiy, goodzonec, Google [Bot], igorvpetrov, john1987887, Kachik, kihanat, MGG, Mr. Mass, NKS, rage, ГАлексей, Roman84.com, sima8520, Smlua, stiks, tecnocat, Vitalii, wood_art, Yandex [bot], ЫЫЫ, пансо, Владимир СПЗ, ДмитрийП

Поделиться

Reputation System ©'