Precyzyjna obróbka mechaniczna materiałów wymaga użycia odpowiedniej maszyny CNC, gdzie na dokładność obróbki mają wpływ także parametry techniczne silników krokowych.
Zbuduj własną maszynę CNC!
Krótko i na temat – przedstawimy Wam najważniejsze informacje dotyczące parametrów technicznych, które są wyznacznikiem wyboru odpowiedniego silnika krokowego do maszyn CNC dla hobbystów.
Silniki krokowe – zasada działania
Silniki krokowe są przetwornikami energii, które energię elektryczną ze źródła zasilania zamieniają w energię mechaniczną ruchu obrotowego. Co więcej silniki krokowe nie muszą koniecznie wykonywać ruchu obrotowego, a mogą dostarczać moment niezbędny do statycznego podtrzymania obciążenia na wale.
Tabela – wymiary niektórych silników krokowych według standardu NEMA
Rozmiar NEMA Wymiar A (mm) Wymiar B (mm) Wymiar C (mm) Wymiar D (mm)
NEMA11 28,20 23,00 2,50 5,00
NEMA14 35,20 26,00 3,00 5,00
NEMA 17 42,30 31,00 3,00 5,00
NEMA23 56,40 47,10 5,50 6,35
NEMA34 86,00 69,60 5,50 14,00
NEMA42 110,00 89,00 8,50 19,00
Wymiary geometryczne silników krokowych – standard NEMA
Obudowy większości silników krokowych dedykowanych do maszyn CNC i drukarek 3D są wykonane zgodnie ze standaryzacją wymiarowania NEMA. Standaryzowany rozmiar silnika krokowego, jest wówczas określany liczbowo jako dziesięciokrotność przybliżonego wymiaru poprzecznego względem wału silnika. Np. silnik w rozmiarze NEMA11 ma korpus o średnicy przekroju wynoszącej 28,20mm, co w przybliżeniu odpowiada średnicy wynoszącej 1,1 cala.
Kolejnym istotnym wymiarem dla takiego silnika jest rozstaw otworów na śruby montażowe umieszczone na tym boku silnika. Dla silnika w rozmiarze NEMA11 ten wymiar wynosi 23,00mm. Standaryzacja NEMA uwzględnia tu także rozmiar gwintu śruby (2,50mm) oraz średnicę wału silnika (5,00mm). Przykładowe wymiary silników krokowych wg standaryzacji NEMA możecie zobaczyć w tabeli poniżej.
Dobór układu sterowania i zasilania do silnika krokowego
Dobierając silnik krokowy do naszej frezarki CNC musimy zwrócić uwagę na jego katalogowe parametry elektryczne, na podstawie których będziemy mogli określić, czy silnik będzie wystarczająco wydajny. Pierwszym parametrem jest maksymalny pobór prądu przez pojedyncze uzwojenie. Biorąc pod uwagę ten parametr, należy dopasować sterownik silnika tak, aby zapewniał wydajność prądową na kanał najbliższą tej, którą wymaga jego pojedyncza cewka.