Auch diese beiden Teile sind eingetroffen und warten darauf verbaut zu werden. Beides ist aus diversen Foren als „Chinaspindel“ bekannt und im Paket bei eBay zwischen 400 und 600 Euro zu finden. Direkt vom Hersteller aus China geht’s nochmal deutlich (!) günstiger.
[toc]Frässpindel Hyria HY80-24Z/2.2
Denke über die Spindel gibt es nichts Neues zu sagen… In diversen Foren finde man durchaus positive Berichte zu der Spindel und vor allem zum Beginn ist sie sicher keine schlechte Anschaffung.
Vermutlich hätte es auch die 1,5KW Variante getan. Dieser hat jedoch keine ER20 Werkzeugaufnahme, so dass nur kleinere Fräser eingespannt werden können. Die 2,2KW Variante erlaubt Durchmesser von 2 bis 13mm.
Mangels Messuhr kann ich im Moment noch nichts zum Rundlauf sagen. Beim ersten drehen mit der Hand zeigt sich jedenfalls schon mal ein ruhiger und weicher Lagerlauf ohne Widerstand, sowie kein spürbares Spiel. Vom Hersteller wird die Spindel mit einem Rundlauf von 0,01mm beworben. [UPDATE: Messung der Rundlaufgenauigkeit]
Sollte der Rundlauf schlechter als 0,03 sein (gemessen am Konus inneren), werde ich sie zum Schleifen schicken. Jüngst habe ich in der Bucht dazu folgenden Dienst gefunden. Hier hat man scheinbar Erfahrung mit der Chinaspindel – Vorher/Nachher von 60 auf 14µ oder 30 auf 4µ klingen jedenfalls schon mal gut.
Wie oft im Internet moniert ist die Spindel mit einem vierpoligen Flanschstecker bestückt, Pol 4 bleibt jedoch auch bei diesem Exemplar „kalt“ und wird nicht sinnvollerweise für die Erdung verwendet.
Der verwendete Stecker ist vom Typ GX16 und mit 16A / 250V (1.500V AC Test) angegeben Angeblich findet diese staub- und wasserdichte (IP…??) Verbindung in der Luftfahrt Anwendung. Ich hoffe mit solch einem Flugzeug werde ich nie fliegen müssen. Bei nächster Möglichkeit tausche ich das System aus!
Frequenzumrichter Hyria SL-222ES
Die bisher bei eBay und Co. erblickten Angebote, oft im Paket mit der Spindel, beinhalteten meistens den Typ HY02D223B. Augenscheinlich sind die Leistungsdaten beider Geräte gleich (Gehäuse, 230V Primär, Einphasig, 2,2KW). Der Unterschied liegt im Inneren:
- Vektorsteuerung: Drehmoment und Drehzahl können (in einem gewissen Rahmen) getrennt voneinander kontrolliert werden. Somit werden beim Anlauf die Stromspitzen begrenzt und auch bei niedrigen Drehzahlen steht mehr Drehmoment zur Verfügung. Das war beim Spindel/Einfacher FU Paket bisher oft ein Kritikpunkt.
- Schaltausgänge für den Fehlerfall (Blockierung, Überspannung, Spitzenstrom)
In den nächsten Wochen werde ich mich noch mit den Anschlüssen beschäftigen. Dann folgen nähere Informationen.
UPDATE 2015-01-07:
Laut Anleitung ist der FU wie folgt anzuschließen:
Primär
- Sicherungsautomat 32A (Engl. Fuse)
Die Anleitung spricht hier von 1.5-2x typische Nennleistung, womit 32A deutlich zu viel wären. - Relais 20A (Engl. Contactor)
Zum Trennen der Versorgungsspannung im NOT-AUS Fall - Eingangsfilter (Engl. Input EMC Filter)
Vermeidet Störungen von anderen im Netz befindlichen Komponenten EingangsdrosselEntfällt für 222ES (Engl. Input Reactor)
Zur Vermeidung von hohen primärseitigen Strömen
Sekundär
AusgangsdrosselEntfällt für 222ES (Engl. Output EMC Filter)
Glättet das Ausgangssignal, reduziert das Motorgeräusch und soll bei langen Kabelwegen den Leckstrom minimieren- Ausgangsfilter (Engl. Output Reactor)
Verringerung der Funkstörung. Zusätzlich sind geschirmte (geerdete) Kabel zu verwenden
Die Zuleitung wird mit „6“ benannt, was auch immer das heißen mag. Bei den zu erwartenden Strömen gehe ich mal nicht von 6mm² aus…
Um die Spindel in einen schnellen Stopp zu zwingen, ist noch ein Bremswiderstand hilfreich. Baureihe SL hat von 0,4 bis 7,5KW angeblich bereits einen verbaut – Klemmen für einen externen Widerstand sind jedoch trotzdem vorhanden.
Konfiguration
Der FU verfügt über 2 frei programmierbare Ausgänge und ein programmierbares Wechslerrelais, welche folgende Zustände ausgeben können:
- Vorwärtslauf
- Rückwärtslauf
- Fehler
- Frequency Detection Range erreicht
- Zielfrequenz erreicht
- Unteres Frequenzlimit erreicht
- Oberes Frequenzlimit erreicht
- „Zero Speed Running“ (??)
Hallo André und Fabian.
Gratulation zu eurer tollen CNC und dieser so ausführlichen Homepage.
Ich bin selbst Hobby CNC-Bauer, sonst Mechatroniker und Web-Entwickler,
deshalb weiß ich wirklich zu schätzen wie viel Arbeit und Mühe ihr in euer Projekt und auch in diese tolle Dokumentation steckt.
Obwohl ich mich auch schon seit 2014 mit „CNC für Zuhause“ beschäftige bin ich leider erst Heute über eure Seite gestolpert. Echt schade, bei so vielen Tipps aus erster Hand.
Ich kämpfe gerade mit Chinaspindel /China-FU vor allem in den niedrigen Drehzahlen. Ich beneide euch um eure HSD Frässpindel, leider ist das momentan keine Option für mich.
Gerne würde ich mit euch über CNC Fachsimpeln. Da ich leider ca. 800km entfernt in Österreich bin kann ich euch leider nicht auf ein Bier um die Ecke einladen.
Wenn Ihr mich kontaktiert und wir uns Austauschen lasse ich gerne die Unkosten der einen oder anderen Jause und der dazu passenden Kiste Bier auf mich laufen.
Solltet ihr bezüglich Web und Homepage Expertenwissen brauchen – das ist mein täglich Brot – helfe ich euch gerne, weil es ein offensichtlich leidenschaftlich betriebenes, technisch anspruchsvolles Projekt ist das interessierten Besuchern einen Einblick ermöglicht wie man es selten findet.
Danke für eure Mühen euer Projekt mit uns zu Teilen.
Schöne Grüße aus Österreich
Sascha
Hallo Sascha,
Es freut uns sehr, dass dir das Projekt und unser Blog so gut gefallen.
Ein Grund wieso wir im Blog so ausführlich berichten ist, dass wir uns damals selbst solch eine Quelle gewünscht hätten. Etwas vergleichbares haben wir jedoch bis heute nicht gefunden.
Bei der HSD Spindel hatten wir Glück im Unglück – ein Freund hatte eine gebrauchte und neu gelagerte Spindel über, die wir ihm ohne viel Überlegen abgekauft haben.
Wir melden uns gerne demnächst mal direkt bei dir.
Viele Grüße,
André
Hallo, erstmal Danke für deine ausführliche Beschreibung. Ich hätte noch ein paar Fragen zu dem Thema.
1. Wie du geschrieben hast gibt es viele „Sets“ auf ebay etc, welche billige FU’s beinhalten. Gibt es eine Möglichkeit diese zu identifizieren? Hier ein link zu einem Produkt, welches ich erwäge zu kaufen: https://www.ebay.de/itm/HY-2-2KW-ER20-WASSERGEKUeHLTE-WATER-SPINDEL-FRAeSMOTOR-VFD-FREQUENZUMRICHTER-PUMPE/273951477255
Da wir Stahl zerspanen wollen brauchen wir eben auch im niedrigen Drehzahlbereich guten Drehmoment.
2. Außerdem kann ich den HYRIA SL-222ES online leider nicht mehr finden. Kannst einen anderen empfehlen, der ähnliche Spezifikationen hat?
Lieben Gruß,
hansen
Hallo Hansen,
uh, da hast du aber einen sehr alten Artikel gefunden, vermutlich über Google?!
Frequenzumrichter
Den HYRIA SL-222ES kann ich eigentlich gar nicht empfehlen. Wir sind recht schnell von dem Frequenzumrichter weg, da er mies zu parametrisieren ist und die SL (Sensor Less Vector Control) Regelung bei einer zweipoligen Spindel nicht funktioniert. Gleiches hat uns der Hersteller auf Nachfrage bestätigt.
Empfehlung ist hier ganz klar der Hitachi WJ200 als 2,2 kW Variante.
Update Frequenzumrichter
Den kannst du komfortabel über USB parametrisieren und überwachen, sensorlose Vektorregelung ist verfügbar und in Sachen Sicherheit ist auch alles erdenkliche an Bord.
Mit Umstieg auf die HSD Spindel mit Werkzeugwechsler haben wir uns wieder für einen WJ200 entschieden (Variante mit 7,5 kW Spitze).
Spindel
Stahl und eine HF Spindel ist nicht sinnvoll zu vereinen. Wie du richtig schreibst benötigst du für Stahl Drehmoment im niedrigen Drehzahlbereich. Die 2,2 kW Chinaspindel ist ein Schnelläufer und hat ihr Nenndrehmoment irgendwo ab 18.000 U/min (wenn ich mich recht erinnere). Wir reden hier über geschätzte 1 Nm, mehr nicht. Mit einer Vektorregelung bekommst du zeitweise nochmal etwas mehr raus (150%?!). Du kannst damit unlegierten Stahl ankratzen, sinnvolle Späne gibt das aber nicht. Für mehr sind auch die Lager der Spindel nicht ausgelegt, müssen sie ja eigentlich auch nicht.
Eine Option wäre noch die Strategie anzupassen (Trochoidal Fräsen). Es gibt auch einige Videos dazu bei YouTube, allerdings hört man immer recht deutlich wie das Werkzeug kreischt. Lange Standzeiten erreicht man in Stahl damit also eher nicht.
Mehr Details zur Chinaspindel findest du u.a. in diesem Artikel hier. Bei der Auswahl eines passenden Verkäufers kann ich dir leider nicht helfen, da ich meine Spindel direkt in China beim Hersteller geholt habe.
Infosammlung zur 2,2 kW Chinaspindel
Es gibt ein Sondermodell der 2,2 kW Spindel, welches bei 6.000 U/min bereits das Nenndrehmoment erreicht. Die läuft offiziell als Bohrspindel und ist bei AliExpress zu finden.
Ich hoffe die Infos helfen dir ein wenig.
Viele Grüße,
André
PS: Ich habe mich mal schnell umgesehen. Es gibt scheinbar ein Modell mit 2,2 kW welches unter zuhilfenahme einer Vektorregelung zwischen 2-4.000 U/min fast 5 Nm Spitze erreichen soll. Wie ehrlich diese Angaben sind bleibt dahingestellt (Preis bei AliExpress ca. 650 Euro nur für die Spindel).