높은 RPM 샤프트의 스테퍼

CNC 스핀들은 단일 샤프트를 두 가지 모드로 작동해야합니다.

• 높은 RPM (30,000-80,000 RPM), 가변, 아마도 높은 토크, 토크가 변함에 따라 RPM을 유지하는 간단한 PID ( "작업 모드", RPM 제어).
• 매우 낮은 RPM (정확한 값은 중요하지 않음), 토크가 거의 없음 (베어링의 마찰), 정확한 각도로 샤프트 회전. ( "모든면에서 공구의 광학 스캔", 각도 제어).

첫 번째는 우수한 AC 또는 DC 모터를 통해 달성 할 수 있습니다. 후자는 마이크로 스테핑이있는 스테퍼 모터를 통해 달성 될 수있다. 모터 중 하나를 차단하고 (유휴 상태로 두어) 다른 모드를 구동하여 두 모드 중 하나를 달성 할 수 있습니다.

그러나 나는 전형적인 스테퍼 모터가 외부에 적용된 80,000 RPM을 견딜 수 있다고 생각하지 않으며 스테퍼를 분리하는 기계적 클러치를 피하고 싶습니다.

이런 종류의 속도에서 살아남을 수있는 스테퍼가 있습니까? 아니면 기계적인 복잡성을 지나치게 증가시키지 않는 다른 깔끔한 솔루션?

스핀들 모터 샤프트를 중심으로 회전하는 자석을 사용하여 고속으로 스핀들 모터를 간접적으로 만 고속 스핀들 모터에 연결합니다.이 모터는 저속에서 고속 스핀들 샤프트에 고정 된 특수 설계된 철 반점과 정렬되고 동기화됩니다. 자석은 스핀들을 느린 속도로 움직일 수있을만큼 강한 멈춤 쇠를 생성해야하지만, 특히 스테퍼가 전기적으로 제자리에 고정되어있는 경우에는 더 빠른 속도로 끊어 질 수 있습니다.

하나의 방법 클러치 베어링 스텝 모터에 (이 몇 가지 실험을 필요로주의) 당신이 더 추가 기계적 복잡성없이 원하는 클러치 동작을 줄 수 있습니다. 높은 rpm 모터가 공구에 부착되고 자유 바퀴 방향으로 회전합니다. 스테퍼 모터는 단방향 클러치 베어링에 부착되고 반대 (클러치 잠금) 방향으로 인덱스됩니다. 이것은 스테퍼 모터 제어를 한 방향으로 제한합니다. 또한 포지셔닝 후 프리 휠링을 방지하기 위해 고 rpm 모터의 내부 마찰에 의존합니다.

스테퍼 모터는 토크가 더 빠르고 작기 때문에 rpm이 낮습니다. 따라서 일반적으로 고속으로 자체 전원을 공급하지 않습니다. 그러나 스테퍼의 베어링이 30,000RPM을 견뎌 낼 수도 있습니다. 그래도 약 80k는 확실하지 않습니다. 로터는 짐을 다룰 가능성이 높지만 (100 % 확실하지는 않음) 균형을 잘 잡습니다. 하나를 분해하고 80k rpm 정격 베어링을 눌러보십시오 (프로젝트 자체처럼 들립니다). 냉각은 또 다른 가능한 장애물입니다.

다른 가능한 옵션은 높은 rpm 모터가 헤드에 있고 높은 토크 스테퍼 모터 (및 대형 베어링)가 베드에있는 것입니다. 확실히 일부 디자인 타협과 소프트웨어 프로그래밍은 그 방향이지만, 고려해야 할 사항입니다.

그리고 나서 두 개의 분리 된 헤드를 갖는 덜 매력적이지만 간단한 타협이 있습니다. ;-)
Good Luck!