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自作木製CNCルーターの駆動用モーターのトルク。

自作木製CNCルーターの駆動用モーターの選定基準を書いてみます。
以下にあることは、私の経験則でしかないので間違ってるかもしれません。。

まず、CNCルーターとして使用を前提とします。

加工対象物は木材。
無改造でスピンドルとして使用できそうな回転数の可変できるφ6のトリマービットを掴めるモーターは、

マキタ 電子ハンドグラインダー GD0800C 7,000~28,000rpm

日立工機 電子ハンドグラインダ GP5V  2,000~8,300rpm

双方利用できるように、一応の設定として7000rpm。

刃物はφ6の2枚刃のトリマービットを使用。

んで、刃一回あたりの送り量を0.05mmとします。

と、すると、7000rpm x 2枚刃 = 14000 切 と、なります。

1刃あたりの送り量が 0.05mm なので 切削送り速度は、

14000切 x 0.05mm = 700mm/min の送り速度が必要となります。

ネジピッチ1.5mmのM10の三角ねじの寸切ネジを使用したとするとモーターの回転数は、

700mm/min ÷ 1.5mm ≒ 466.66rpm

経験則での必要トルク、0.5N・m。(指で軽く周る程度に調整した3mmピッチの台形ねじでも動かせるトルクもうちょっと大きなピッチでも大丈夫かも)

モーターメーカーの回転速度ートルク特性図を見て500rpm以上にて、プルアウトトルク0.5N・m以上あるモーターを選びます。

実際にはもうちょっと送り速度に余裕がほしいので、800rpm~1000rpm程度まで0.5N・mのカタログトルクのあるものを選びます。

オリエンタルモーターの56角ユニポーラタイプのステッピングモーターだと、

PK266-03とPK268-03になります。

また、今回のベルトドライブによる実験で、1回転あたり70mm移動できるプーリーを使用した場合、オリエンタルモーターのPK268-03で標準の定格でユニポーラ駆動させた場合、静止状態のトルクに少々不安があったので、上記の条件での励磁最大静止トルクは1.35N・m以上は欲しいところとゆうのがわかりました。



切削条件、切削抵抗、切削送り速度、駆動方法、などなど、

モーターに必要なトルク、回転数は加工物により、まちまちです。

例に上げた条件も、加工物が違えばかわってきます。

1刃あたりの切削量は0.1mm以下で運用しています。。

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テーマ : 自作・改造
ジャンル : コンピュータ

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あきらひとし。

Author:あきらひとし。
木工用CNCルーターフレームと、ステッピングモータードライバを作ってみました。
たぶん記事は一般的な人には殆ど必要のない事ばかりなの、かも。

モーターは回るだけでも楽しい。制御(速度、トルク、位置)できるともっと楽しい!

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