Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RC Servo als Fräsmotor


von Stefan K. (stkl)


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Hi,

ich bin dabei, mir eine CNC Platinenfräse zu bauen. Die 3 Achsen sind 
fertig (Aluprofile auf Linearführungen, angetrieben durch Schrittmotoren 
mit Riemen), entsprechende Steuerung ebelfalls, fehlt eine Frässpindel.

Habe hier einen Modellbau Brushless Servomotor C4240 mit 1000 rpm/V, 
660W Spitzenleistung und entsprechendem Fahrtenregler. Mein Plan: Ohne 
Getriebe direkt ein kleines Spannfutter auf die Welle bringen (z.B. 
Dremel Ersatzteil) und damit den Fräser / Bohrer antreiben.

Ist von der Drehzahlregelung recht simpel und stressfrei. Versorgung ist 
ein altes 24V/30A Netzteil (Motor packt lt. Datenblatt 11-26V) Die 
maximale Leistung wird vermutlich kaum benötigt, aber die Drehzahl ist 
für den Preis wie ich finde recht attraktiv.

Hat jemand ein Argument dagegen, was mir irgendwie entgangen ist?

Stefan

von michael_ohl (Gast)


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Ist Der Motor Axial spielfrei? Das könnte ein Problem werden meine 
versuche sind daran gescheitert, das die Motorwelle sich um fast 1mm 
verschieben ließ.

mfG
Michael

von Jay B. (jay_)


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hi,

Stefan K. schrieb:

>
> Hat jemand ein Argument dagegen, was mir irgendwie entgangen ist?

ich vermute, daß du dir recht schnell die lager ruinierst, da diese kaum 
auf eine seitliche belastung ausgelegt sind...

jay

von Stefan K. (stkl)


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michael_ohl schrieb:
> Ist Der Motor Axial spielfrei?
Erfreulicherweise ist er ziemlich gut.

Jay B. schrieb:
> ich vermute, daß du dir recht schnell die lager ruinierst, da diese kaum
> auf eine seitliche belastung ausgelegt sind...
Ich könnte ja jetzt sagen bei durchschnittlich 1-2 Platinen im Monat und 
einem Preis von <15€ für den Motor...
Die Frage ist, wie viel Querbelastung wirklich entsteht, ich möchte 
lediglich max. 70µm Kupfer fräsen und beim Bohren entsteht fast nur 
axiale Belastung. Doch lieber ein Getriebe dazwischen oder ein 
Riemenantrieb?

von Ga-st (Gast)


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Baust du dir ne Käsefräse? :D
http://kaesefraese.com/

von Stefan S. (novafly)


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Hi,
hast du dir schon Gedanken darüber gemacht, wie du Fräser spannen 
willst?

Eine Spannzange für so eine kleine Welle zu finden halt ich für 
schwierig. Alternativ eine BL-Motor + Regler + Riemenübersetzung und 
gelagerter Gewindehülse + Spannzange.

Gruß
Stefan

von Stephan (Gast)


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die seitliche Belastung hält sich in Grenzen. Mit einer drehstarren 
Kupplung wird ja sowiso eine ER Spannzangenaufnahme angekoppelt. Dann 
ist auch das axiale Spiel unteressant. In der CNC Ecke gibts genug 
Beispiele dafür. Ich hatte auch die Idee. Aber Leistungen von 200 Watt 
und mehr bei 24V wollen auch erstmal zugeführt werden. Da ist die 
Kabellänge nicht mehr uninteressant. Ich habe die Idee schon verworfen 
und schaue mir jetzt mal Nähmaschinenmotore an. Ein Netzteil für 30 oder 
40A kostet auch mal schnell 50 EURO. Dazu der BL, der Regler...und für 
130 EURO plus Versand gibts ne richtige China Spindel.

von Stefan S. (novafly)


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Warum nicht einen Dremel oder Proxxon Handschleifer + Netzteil. Ist die 
Einfachste Lösung und du hast sogar ne Spannzange + Drehzahlregelung 
dran.

Auf meiner CNC werkelt eine Precise SC-52, aber das ist ne andere 
Klasse.


Gruß
Stefan

von MaWin (Gast)


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> Warum nicht einen Dremel

Wie willst du den Plastikmüll von Bosch denn festspannen ?

von Stefan K. (stkl)


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Stefan S. schrieb:
> Warum nicht einen Dremel oder Proxxon Handschleifer + Netzteil.
Weil der erstmal gekauft werden müsste und oben genannter Motor hier in 
der Schublade liegt, dachte ich zunächst daran, die Reste aufzubrauchen. 
Die starre Befestigung eines Motors wäre auch simpler.

Die Precise würde die bisherigen Kosten der gesamten Fräse inkl. 
Versorgung mehr als verdoppeln ;)

Stefan S. schrieb:
> Eine Spannzange für so eine kleine Welle zu finden halt ich für
> schwierig.
Da es sich um einen Außenläufermotor handelt, könnte man auch eine 
Aufnahme für's Futter am Gehäuse befestigen, Material und die Maschine 
um entsprechendes anzufertigen sind vorhanden.

von DaKi (Gast)


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Stefan K. schrieb:
> Doch lieber ein Getriebe dazwischen oder ein
> Riemenantrieb?

Hier kannst du zumindest zwei hochwertige Kugellager verwenden, um die 
Fräsachse aufzuhängen.

Ich persönlich finde 1000upm relativ wenig, meine Oberfräse geht bis 
18000upm.

Kommt natürlich darauf an, was der Fräskopf usw. abkann.

Bei Riemenantrieb kann man die Drehzahl über das Übersetzungsverhältnis 
"hochtransformieren".



Auf jeden Fall daran denken, Sicherheit geht vor! Insbesondere bei hohen 
Drehzahlen!

von Stefan K. (stkl)


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DaKi schrieb:
> Ich persönlich finde 1000upm relativ wenig, meine Oberfräse geht bis
> 18000upm.
1k upm/V, also theoretisch 24k upm Spitze.

von Stefan S. (novafly)


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Stefan K. schrieb:
> Da es sich um einen Außenläufermotor handelt, könnte man auch eine
>
> Aufnahme für's Futter am Gehäuse befestigen, Material und die Maschine
>
> um entsprechendes anzufertigen sind vorhanden.

Hi,
also ein Antrieb eines Servos war noch nie ein Außenläufer! Zumindest 
war das zwischen uralten Graupner 4041 und aktuellen 5955TG nie so.

Wenn das Geld so ne große Rolle spielt, dann schau halt in der Bucht 
nach ner gebrauchten Proxxon. Glaub mir, die ganzen Spielereien mit 
irgendwelchen Servomotoren o.ä. hält nur auf und macht wenig Freude.

Schließlich willst du ja fräsen, und nicht wochenlang irgendwas umbauen, 
dass es Schluss dann doch nur halbherzig läuft. Vergiss das alles und 
glaub mir, ich hab nicht nur eine CNC gebaut ;)

Gruß
Stefan

von Stefan K. (stkl)


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Stefan S. schrieb:
> Wenn das Geld so ne große Rolle spielt, dann schau halt in der Bucht
> nach ner gebrauchten Proxxon. Glaub mir, die ganzen Spielereien mit
> irgendwelchen Servomotoren o.ä. hält nur auf und macht wenig Freude.
Ist nicht das Hauptargument. Die Idee, von Ätzen auf Fräsen umzusteigen 
kam auch nur, weil Linearführungen und Profile übrig waren und  ich 
zufällig einen Karton neue Schrittmotoren bekam, daher bisherige 
Gesamtkosten <50€, ist noch etwas Spielraum nach oben. Eingespannter 
Stift überzeugt bisher, aber der nimmt so wenig Material weg ;)

Wie gesagt, ich brauche einen Werkzeugantrieb, Rest steht betriebsbereit 
hier. Ich dachte halt, der Motor läuft und hat ausreichend Leistung, 
elektrisch spricht ja soweit ich sehe nichts dagegen.

Ich schau mich mal nach anderen Spindeln in entsprechender Größe um, die 
primär dafür gedacht sind. Vielleicht wage ich auch einfach den Versuch, 
wenn's nach 2x kaputt ist, kann ich immernoch wechseln, wär bei dem 
Motor jetzt kaum schade drum (staubt eh nur ein)

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Halo Stefan,

die wichtigste Anregung war die von michael_ohl: Axiale Spielfreiheit.
Alles andere ist hier zweitrangig.
Bei meinen Dremels/Proxxons ist das nicht gegeben. Deren Lagerung ist 
axial sicher belastbarer als DEIN Motor, aber wenn DU eher Fraesen als 
Bohren willst ist das okay.

Einfach mal aufbauen und erzaehlenm, wie es Dir ergangen ist ;-)


Gruss

Michael

von Stephan H. (stephan-)


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nur mal so zur Proxxon.
Ich habe eine Proxxon FBS240 die inzwischen über 10 Jahre auf dem Buckel 
hat.
Zum Fräsen von Holz (Sperrholz u.ä.) völlig ausreichen. Bei 4 mm 
zustellung verfahre ich mit einem 3er Fräser 2 Zahn mit 2500 mm/min. In 
Alu bisher 0,1mm Zustellung bei 500 mm/Min. Da ist aber noch mehr drin. 
Die Drehzahl bricht noch nicht ein.  ABER.... Die Proxxon ist nur vorn 
Kugelgelagert !!!
Das hintere Ende der Welle geht direkt auf den Motor. Zm gelegentlich 
Fräsen zu gebrauchen, Auf Dauer ist das nichts. Ich habe bereits 1 Mal 
Lager und 1 Mal Motor getauscht. 0,1 oder 0,2mm Zustellung machen aber 
bei 3,4 oder 5mm Frästiefe nicht wirklich Spaß.

von Stefan K. (stkl)


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OK, werde es wohl erstmal so versuchen, dass ich auf den vorhandenen 
Motor eine neue Welle montiere (paar cm lang) und diese mit zwei 
Kugellagern an der Achse anbringe, vorne kommt ein Spannfutter mit M8 
Aufnahme (hinten) dran.

Wenn ich nächste Woche dazu komme, die Lagerböcke und die Welle zu 
drehen, gibt es Berichte. Hoffe, dass ich so die Motor-Lagerung schonen 
und eventuelles Spiel ausgleichen kann, war ja, soweit ich sehe, das 
Hauptargument dagegen.

Auf jeden Fall schonmal danke für eure Einschätzungen/Erfahrungen!

von Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)


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Stefan S. schrieb:
> Hi,
> also ein Antrieb eines Servos war noch nie ein Außenläufer! Zumindest
> war das zwischen uralten Graupner 4041 und aktuellen 5955TG nie so.

Hier wird kein RC Servo-Motor eingesetzt.

Es wird ein BL-Motor aus dem RC-Bereich eingesetzt. Die werden in 
Fliegern eingesetzt, wo sie auch gut gelüftet sind. Im stationären 
Einsatz sehe ich da schon die ersten Probleme.

von STK500-Besitzer (Gast)


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Bernd Rüter schrieb:
> Stefan S. schrieb:
>> Hi,
>> also ein Antrieb eines Servos war noch nie ein Außenläufer! Zumindest
>> war das zwischen uralten Graupner 4041 und aktuellen 5955TG nie so.
>
> Hier wird kein RC Servo-Motor eingesetzt.
>
> Es wird ein BL-Motor aus dem RC-Bereich eingesetzt. Die werden in
> Fliegern eingesetzt, wo sie auch gut gelüftet sind. Im stationären
> Einsatz sehe ich da schon die ersten Probleme.

Nicht, wenn man ihn kühlt. BL-Motoren werden auch in RC-Autos (sogar 
RC-Trucks) und Schiffen eingesetzt. Bei Trucks würde ich von einem 
ähnlich stationären Betrieb sprechen.

von Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)


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STK500-Besitzer schrieb:
> Nicht, wenn man ihn kühlt. BL-Motoren werden auch in RC-Autos (sogar
> RC-Trucks) und Schiffen eingesetzt. Bei Trucks würde ich von einem
> ähnlich stationären Betrieb sprechen.

Ja, aber doch keine Außenläufer.

von STK500-Besitzer (Gast)


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Bernd Rüter schrieb:
> STK500-Besitzer schrieb:
>> Nicht, wenn man ihn kühlt. BL-Motoren werden auch in RC-Autos (sogar
>> RC-Trucks) und Schiffen eingesetzt. Bei Trucks würde ich von einem
>> ähnlich stationären Betrieb sprechen.
>
> Ja, aber doch keine Außenläufer.

Da bin ich mir nicht sicher.

von Stephan H. (stephan-)


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das macht bei einer Fräse keinen Unterschied, vom Drehemoment mal 
abgesehen.
Der Outrunner hat mehr Drehmoment muss aber vor Spänen und Frässtaub 
geschützt werden. Daher braucht er ein Gehäuse, was die Kühlung deutlich 
erschwert. Der Innrunner braucht keinen Schutz aber eben auch eine 
Kühlung.
Es bleibt Jacke wie Hose. Da waren die Brushed Motoren der 600er Klasse 
besser. Die hatten Teilweise eine Turbine drin. Gerade bei Booten ohne 
WK war es ein "must be haven" !!

von Stefan K. (stkl)


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Bernd Rüter schrieb:
> Hier wird kein RC Servo-Motor eingesetzt.
> Es wird ein BL-Motor aus dem RC-Bereich eingesetzt
Ja, völlig korrekt, tut mir Leid, wenn ich hier mit den 
Begrifflichkeiten für Verwirrung gesorgt habe. Es ist wie gesagt ein 
C4240 Motor.

Diese Außenläufer werden eigentlich bei RC Heli-/Quadrocopter, wo der 
drehende Apparat sowieso außen liegt und teils größer ist. Im konkreten 
Fall hat der Motor einseitig eine Welle 5mm, an de anderen Seite 4 M3 
Gewinde im rotierenden Gehäusetei und ein 8mm Loch zur Zentrierung. 
(siehe auch Bildersuche nach oben genanntem Typ)

Da ich eine neue Welle dranbaue, kommt wahrscheinlich ein Blech oder 
eine Plexiglasplatte mit Bohrung dazwischen, um den Motor vor Spänen zu 
schützen. Um Kühlung mache ich mir die wenigsten Sorgen, notfalls kriegt 
das Ding halt zusätzliche Lüfter oder an der Rückseite einen Propeller.

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