Frässpindel Eigenbau

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Frässpindel Eigenbau – Die PreciSpindle

Parallel zum Eigenbau der CNC Fräse zeige ich dir den Bericht zum Eigenbau meiner Frässpindel. Zumal eine hochwertige Frässpindel wichtig ist, um ein gutes Fräsergebnis zu bekommen.

Zuerst zählt bei einer Frässpindel  die Steifigkeit und Lebensdauer der Lagerung. Weiterhin benötigst du eine ausreichend hohe Leistung – also Drehmoment und Drehzahl – der Frässpindel.

Wunschdaten meiner idealen DiY Eigenbau Frässpindel:

  • Drehzahlen über 15000 U/min möglich
  • Spitzenleistung bis zu 1500 W
  • Steife Ausführung für hohe Präzision
  • Kostengünstige Lösung
  • Wasserkühlung der Spindel möglich

Frässpindel Eigenbau – Lagerung

Frässpindel Eigenbau

Frässpindel Eigenbau: Bild der 3D Konstruktion

Für ausreichend hohe Genauigkeit soll die Spindellagerung steif gestaltet sein.

Aus konstruktiver Sicht sollte deshalb eine günstige und dennoch steife Ausführung in Form von Schrägkugellagern geeignet sein.

Im Detail überlege ich eine angestellte Lagerung in O-Anordnung zu verwenden, bei der ich die Lagerung während der Montage bereits vorspannen kann. Dieses Vorspannen entfernt alle konstruktionsbedingten Spiele und führt zu einer genauen Bearbeitungsspindel.

Mit Hilfe von Schrägkugellagern erreichst du einen großen Lagerabstand (=geringer Kippwinkel) in der Konstruktion.

Durch die Wahl von Schrägkugellagern in O-Anordnung setzt du nämlich den gedachten Kraftangriffspunkt näher zum Tool Center Point (Werkzeugspitze) der HF-Spindel. Dadurch verkürzt sich der Hebelsarm, welcher das Kippen der Frässpindel verursacht.

Weitere Details zur angestellten Lagerung in O-Anordnung findest du hier auf Wikipedia.

Durch die Wahl von Schrägkugellagern in O-Anordnung setzt du den Kraftangriffspunkt näher zum Tool Center Point (Werkzeugspitze) deiner Frässpindel.

Noch besser sind natürlich richtige Spindellager, diese kosten jedoch gleich über 100 Euro. Durch Schrägkugellager bekommst du für umgerechnet ca. 20 Euro jedoch gleich die gesamte Lagerung deiner Spindel.

Von Vorteil ist es außerdem, wenn du Lager mit metallischen Dichtscheiben verwendet. Diese sind Reibungsarm und erzeugen damit eine geringe Verlustwärme. Dennoch ist damit zu rechnen, dass diese Eigenbauspindel zu hoher Erwärmung führt.

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Letztes Update am 21. Mai 2018 12:21

Frässpindel – Konstruktive Gestaltung

Zentraler Bestandteil der Selbstbau Frässpindel ist eine ER20 Spannzange.

Über die Spannzange wird das zweireihige Schrägkugellager in O-Anordnung und das normale Schrägkugellager gelagert.

Außerdem werden die beiden Lager in das gleiche Gehäuse eingepresst. Dadurch wird zusätzlicher Achsversatz zwischen den beiden Lagern aufgrund von zusätzlichen Montagetoleranzen zwischen verschiedenen Gehäusen vermieden.

Zusätzlich werden die Lager über das Gehäuse verschraubt und damit definiert vorgespannt.

„Die Lager werden über das Gehäuse verschraubt und damit definiert vorgespannt.“

Um ein Eintreten von Spänen in das Gehäuse zu verhindern habe ich mir eine einfache metallische Labyrinthdichtung ausgedacht. Der Innere Teil der Labyrinthdichtung ist wellenfest und rotiert mit.

Weiterhin wird der äußere Teil der Labyrinthdichtung mit dem Gehäuse verschraubt. Zwischen den beiden Teilen der Labyrinthdichtung habe ich einen kleinen Spalt von 0,3 mm für den Freigang der beiden Teile vorgesehen.

Frässpindel Eigenbau Zeichnung

Frässpindel Eigenbau Zeichnung

Für die Verbindung der Spannzangenaufnahme und den BLDC Motor habe ich eine Adapterwelle mit Gewinde vorgesehen. Diese wird mit Loctite verklebt und am anderen Ende über eine Klauenkupplung mit Kunststoffkranz mit der Motorwelle verbunden.

Anschließend schraubst du den Motor direkt an die Flanschplatte. Diese ist direkt am Spindelgehäuse befestigt. Darüberinaus ist zur Sicherheit noch eine Motorabdeckung in Planung.

Zudem muss die Wasserkühlung in den Motorflansch noch integriert werden.

HF-Spindel Selbstbau – Kosten

Derzeit kalkuliere ich mit ca. 140 € für den Gesamtaufbau der Spindel:

  • BLDC Motor: 19 €
  • Spannzangenfutter ER20: 20 €
  • Lager: 20 €
  • Drehteile (7 Stück): ca. 80 € (günstiger wenn man eine eigene Drehmaschine hat)

Schön dass Du dich für meinen Beitrag interessiert hast! Bitte hinterlasse doch einen Kommentar mit Deiner Meinung über meinen Selbstbau! Über Anregungen und Verbesserungsvorschläge freue ich mich immer!

Eine weitere schöne Selbstbauanleitung einer Frässpindel mit Zahnriemen findest du auch hier auf Metallmodellbau.de.

Alternative zum Selbstbau: Fertige Spindel kaufen

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