Dobór silnika krokowego do frezarki

[Foxik20]

Witam serdecznie!

Jestem w trakcie budowy frezarki numerycznej, jako praca dyplomowa, niemniej ma ona posłużyć mi nie tylko do zdobycia dobrej oceny na obronie, lecz musi posiadać cechy użyteczne.
Wiem, że temat doboru silników przewijał się już wielokrotnie, niemniej chciałem się upewnić, czy moje założenia są słuszne.
O maszynie:
Obrabiane materiały: tworzywa sztuczne, drewno + drewnopochodne, detale z aluminium (bez obróbki 3D),
Cechy obrabiarki:
- profile stalowe 60x60x3;
- stała brama;
- wałki podparte na całej długości w osiach X, Y, Z - 20mm + 4x łożyska liniowe w obudowach na każdą oś;
- napęd przez sprzęgła elastyczne 20mm na śrubę trapez 16x4 stalowa;
- nakrętki z brązu po dwie na oś X, Y, jedna na Z;
- zakres obróbczy 500x450x200.
Płyty łączeniowe: aluminium 2017A
Korpus osi Z: w całości z aluminium 2017A
Masa osi Z: około 2,5kg z wrzecionem, bez silnika krokowego (silnik przyłączony do ruchomego korpusu osi Z),
Sterownik: oparty na Allegro A4989, regulacja prądu 2-5 A na cewkę.
Zasilanie silników: 12V DC

W chwili obecnej mam do użytku silniki Shinano Kenshi, które wytrzymują raptem 1A na cewkę, przez co się grzeją i prawdopodobnie nie pracują w sposób prawidłowy. Robiąc test na mniejszym silniku, przystosowanym na napięcie zasilania 12V, sterownik poprawnie nim obracał, zmieniał kierunek obrotu itp.

Stąd też moje zapytanie:
Na jakie parametry zwrócić uwagę, aby mieć możliwość optymalnego obrabiania w/w materiałów, a także aby sterownik mógł owy silnik bez problemu obsłużyć?
Jeszcze przed świętami chciałbym zakupić 3 silniki, do każdej z osi po jednym.

[Zienek]

Podstawa to dobranie zasilacza mającego wystarczające parametry prądowe oraz możliwie wysokie napięcie. Jeśli AllegroMicro mogą pracować np do 40V, to poszukaj zasilacza np 36V (parę volt mniej od max sterowników).

Inna kultura pracy może polegać na tym, że mają większą induktancję przez co nie wkręcają się tak fajnie. Z doświadczenia własnego i tutaj na forum wiem, że optymalnie jest mieć silniki gdzie ich amperaż jest na podobnym poziomie co moment trzymający - np. 3Nm - 3.5A; 2A 2Nm itp.

[Foxik20]

Dzięki za odpowiedź!

Ogólnie rzecz biorąc, miałem transformator na napięcie 26AC, który jak się okazuje byłby w sam raz, jednak przewinąłem go na 2x 12V. Domniemam, że zwiększy się kultura pracy silników, gdy zwiększę napięcie ich pracy? To idzie w tę stronę, czy źle rozumuję...

Jeżeli chodzi o silniki, to również kieruję się tą zasadą 'równości' amperażu oraz momentu trzymającego. Jednak jakimi parametrami powinny się one wykazywać, aby możliwa była swobodna obróbka wymienionych przeze mnie materiałów?
Dodam, że zakupiłem już elektrowrzeciono Kress 1050W.

Pozdrawiam

[Zienek]

Dużo maszyn ma śruby kulowe o skoku 5mm i do kresów i mokrych chinek forumowicze stosują silniki 3Nm.

W ploterach XMD 32 z tego co kojarzę są silniki 2Nm i też sobie świetnie radziły z maszyną.

[Foxik20]

W takim razie będę szukał czegoś z przedziału 2-3 Nm i powinno być w porządku.

A możesz mi tak przystępnie wyjaśnić, czy, a jeśli tak, to jaki wpływ na pracę silników ma napięcie jakim je zasilamy? Napisałeś, że powinienem zaopatrzyć się w zasilacz o nieco większym napięciu wyjściowym, czyli coś około 36V.

[ Dodano: 2014-12-09, 20:32 ]
Witam ponownie!

Jako bardziej doświadczeni w temacie, możecie mi doradzić, który z poniższych zestawów silników będzie bardziej optymalny?

1. http://www.aliexpress.com/item/EU-FREE- ... 77293.html
2. http://www.aliexpress.com/item/Germany- ... 78238.html
3. 3xhttp://allegro.pl/silnik-krokowy-2-nm-2 ... 39074.html
4. 3xhttp://allegro.pl/silnik-krokowy-23hs94 ... 09661.html
5. 3xhttp://allegro.pl/silnik-krokowy-1-8nm- ... 38665.html
6. 3xhttp://allegro.pl/silnik-krokowy-1-9nm- ... 55712.html
7. 3xhttp://allegro.pl/silnik-krokowy-1-9nm- ... 56317.html

[Zienek]

Im większe napięcie się pcha przez cewkę, tym żwawiej popłynie prąd o określonym amperażu a przez to wykona swoją pracę.

Podłącz żarówkę na 230V do źródła 12V i zobacz, ile pracy wykona

Dodatkowo w silniku krokowym, kiedy chce się uzyskać np. 16 obr/min to jest 16 * 60 * 200 zmian polaryzacji na cewce silnika krokowego na sekundę. (dla silnika 200 imp/obr). Taka ilość zmian polaryzacji na cewce chyba dobrze uzmysławia ile się tam trzeba "napchać" tego prądu, żeby silnik pracował z dość dużymi prądami = z dużą siłą elektromotoryczną.

[Foxik20]

Podłącz żarówkę na 230V do źródła 12V i zobacz, ile pracy wykona

Masz rację Już rozumiem, co i jak. W taki oto sposób, przez swoją niewiedzę, niepotrzebnie przewijałem transformator, który był w porządku. Niemniej, wiem już w jaki sposób uratować tę sytuację

A co do silników, to masz jakieś typy, na które powinienem zwrócić uwagę?

[Zienek]

Nie znam się. Ja 'serwuję' maszyny

[Segitarius]

powiedz mi tylko skąd takie założenie że oś Z ma ważyć 2,5 kg?? Miałeś kiedyś obojętnie jaką prowadnicę w ręce? To wszystko waży kilogramy. O moc silnika się nie bój bo podniesie. Taki silnik 3 Nm ze śrubą o skoku 4 mm podnosi 310 kg. Możesz użyć dowolnych prowadnic, wrzeciona itd... Ja też piszę pracę dyplomową z tego. Już skończyłem w sumie (bronię się w marcu) i śmiało mógłbym dłutować swoją osią Z pomimo że waży 28 kg. A transformato polecam toroidalny 36V

[Foxik20]

powiedz mi tylko skąd takie założenie że oś Z ma ważyć 2,5 kg?? Miałeś kiedyś obojętnie jaką prowadnicę w ręce? To wszystko waży kilogramy.

W sumie, to te 2,5 kg to na szybko wzięte. Jak teraz kalkuluję, to łączna masa Z-ki wyjdzie mi około 12 kg, więc różnica jest, ekhm spora
Wszyscy polecają, aby się przesiąść na kulówki. W pełni ich popieram, lecz najpierw chcę stworzyć konstrukcję działającą, a przede wszystkim zarabiającą, a na pewno się na nie przesiądę.

Więc reasumując - silniki 1,9Nm przy moich trapezówkach powinny dać radę? Przy przyszłościowym przejściu na śruby kulowe silniki powinny więcej mocy przekazywać na posuw, a nie na tarcie