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CNCルーターのスピンドルモーター交換 [CNC]

 CNCルーターのスピンドルモータは電圧を規格の24vに上げようとするとかなり五月蠅い(=振動が発生)するので「郵便受の怪奇現象」で書いたように同じ型のモーターを購入してみた(他にもう1個購入で合計3個^^;)のですが、消費電流等の個体差が激しくモーター単体で静かに回転してくれるものはありませんでした。

 値段は1.5倍ぐらいしますが、見た感じでも製造精度が高そうな ZYTD-38SRZ という型番のモーターを購入してみました。
 ebayでの商品名としてはGeneric 24V 3000RPM 5mm Shaft Dia Permanent Magnetic Speed Reduce DC Motorと記載されていて低回転(ギアでの減速ではなくマグネットの構造による減速)です。
 実際に動かしてみると回転時の音が非常に静かでトルクが強く、高負荷になると今までの物以上に消費電流が増加し回転し続けます(まさにこういうモーターが欲しかった^^)。

購入したモーター(ZYTD-38SRZ)


 商品説明には次のように書かれています。
Product Name : DC Motor
Rated Voltage : DC 24V
Rated Current : 0.73A
Power : 7W
Output Speed : 3000RPM
Rated Torque : 300G.cm
Shaft Diameter : 5mm/ 0.24"
Overall Size : 81 x 38mm/ 3.2" x 1.50"(L*D)
Cable Length : 200mm /7.9"
Material : Metal, Electronic Parts
Main Color : black, Silver Tone
Permanent magnetic cylindrical shape and 2 wires connectors.
Great replacement for the rusty or damaged DC motor on the machine


 今までのモーターと比べてみると下の写真のような感じで高級感があります。(シャフトに取付けてあるカップリングは別購入のものです)

従来品(左)との外観比較



 シャフト径は同じ(5mm)ですが本体の径が今回購入したものは 38mm (従来品は 42mm)で若干小さくなっています。
 3DプリンタでCNCルーターへ取付のためのアダプタを作成しました。

取付アダプタ(CAD画面) モーターに装着



 「CNCミニルーターの購入(その4)」でプリント基板のパターンカット品質が悪化したことを書きましたが、主要な原因はスピンドルモーターの高回転による振動のようで、今回回転音が非常に静かなモーターに変えたところパターンのカット品質も改善されました。
 また、回転時は静か(さすがに切削時は音がするけど以前よりはかなり静か)になりました^^
 防音ボックスを作らなきゃダメかなぁと考えていましたが防音ボックスの制作はとりあえず止めにします。
 回転速度が低いのでカット速度は低めに設定する必要がありますが、静かなので時間が掛かっても許容範囲内だと思います。また高負荷時のトルクが非常に強いので切削中も安心して待つことができます。

 XY面の水平度を確保するためにアクリル板を0.2mm の深さの四角形で約2時間かけて切削したところ X軸方向に 0.1mm/100mm 程度の傾きがありました。
 このアクリル板の上にプリント基板を付けたMDF合板を乗せることで水平度を確保できます(理想的な平面版もなく(床の上で組立)計測もしないで組み立てたにしてはなかなかの精度で組みあがっているのではないでしょうか?)

 また、水平度を計測するためにebayで注文していたデジタルゲージ(0.01mmの精度ですがなんと約1200円)が届きました。

デジタルゲージ



 デジタルゲージを CNC ルーターのスピンドルモーター取付部に取付けるために3Dプリンタで取付けホルダーを作成しました。

ゲージホルダー(CAD画面) ゲージホルダー取付け後



★2017/10/20 追記
 交換したモーターですがモーターシャフトにわずかなガタがあったため、元のモーターと同じ型番の物に戻しました。
 詳細は「CNCルータでの両面基板制作」を参照してください。


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