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Frässpindel

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Nach dem Bau meiner Portalfräsmaschine stand ich vor der Wahl der richtigen Frässpindel. Drehzahl und die Leistung der Frässpindel hängt natürlich vom geplanten Einsatzzweck ab. Gerne genommen werden Fräsmotoren, wie sie z.B. von der Firma Kress angeboten werden. Der Kress 800 FME hat eine Leistungsaufnahme von 800 W und eine regelbare Leerlaufdrehzahl von 10.000 - 30.000 1/min. Damit ist er sicherlich für die meisten Fräs- und Gravierarbeiten geeignet. Der stärkere 1050 FME hat eine Aufnahmeleistung von 1050 W und eine regelbare Leerlaufdrehzahl von 10.000 - 32.000 1/min.

Als preisgünstige Alternative gibt es noch die bekannten Kleinwerkzeuge von Proxxon oder Dremel. Diese Geräte sind für feine Arbeiten geeignet und können mit einem entsprechenden Spannzangensatz kleine Bohrer und Fräser beliebiger Größe spannen. Aufgrund Ihrer geringeren Leistung ist der Einsatzzweck z.B. das Leiterplattengravieren oder Leiterplattenbohren.

Ich habe mich schlussendlich für den Eigenbau entschieden. Die Frässpindel, die ich für meine Maschine gebaut habe, ist doppelt kugelgelagert und für Spannzangen ER 16 eingerichtet. Diese doppelt geschlitzten Zangen (DIN 6499, Form B) spannen Bohrer und Fräser von 1 mm bis 10 mm, ein Bohrfutter ist damit nicht erforderlich. Bei sauberer Ausführung der Spindel und der Zangen ist ein Rundlauf im Bereich von 0,01 bis 0,03 mm erreichbar. Aufgrund des großen Lagerabstands und der großen Lager (Innendurchmesser 17 mm!) läuft die Spindel auch sehr stabil.

Der Antrieb der Spindel kann nach verschiedenen Methoden erfolgen, entweder über einen Riemenantrieb oder direkt. Auch bei der Wahl des Motors gibt es verschiedene Möglichkeiten. Ich habe mich für einen bürstenlosen Gleichstrommotor von Nanotec mit 150 W Leistung und 14.000 U/min entschieden. Alternativ gibt es den Motor mit 6.000 U/min bei gleicher Leistung aber erheblich höherem Drehmoment. Der Motor kann leider nicht einfach an den Strom angeschlossen werden, er braucht eine spezielle Ansteuerelektronik, die ich bei Maxxon gekauft habe. Die Elektronik erlaubt eine stufenlose Drehzahlregelung von Null bis Maximum. Die eingestellte Drehzahl wird von der Elektronik konstant gehalten. Der Vorteil des Antriebs ist, dass er für die gebotene Leistung sehr kompakt ist und extrem leise läuft. Der Nachteil ist der Preis. Motor und Elektronik kosten zusammen leider über 200,- €.

Der Bau der Spindel ist sehr ausführlich in meinem Buch "CNC-Fräsen im Modellbau - die Portalfräsmaschine" beschrieben. Für alle, die sich den Bau der Spindel nicht zutrauen, biete ich eine fertige Frässpindel, allerings ohne die Arretiervorrichtung, die sich leider nicht bewährt hat, in meinem Shop an. Dort gibt es auch den fertigen Spindelcontroller, der statt der vierten Endstufe in meine CNC-Steuerung eingesetzt werden kann.



Bohren mit der Frässpindel



Die "Innereien"



Die eigentliche Spindel mit ihren Lagern. Am Ende sitzt die Kupplung für den Antrieb.



Das Spindelgehäuse



Der Motoradapter












Copyright Christoph Selig - letzte Aktualisierung 06 Feb 2013

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