4030V2スピンドル高出力化①
購入と必要物品
4030V2の標準品スピンドルは300ｗです。決して低出力というわけではないですが、鉄鋼系の切削をやるには心許ないので大出力化を行います。
昨年のブラックフライデーに、AliExpressで2.2kWの水冷式スピンドルモーター「GDZ-80-2.2B」のセットを購入しました。
セット内容は以下の通りです
スピンドル本体
インバーター（YL620A）
水冷用の水中ポンプ
クーラント用ホース
スピンドル用4極コネクタ
ER20用コレット13個
これらが送料込みで221.16 USD（2024年12月1日時点）でした。
セットには基本的な部品が含まれていましたが、以下の追加アイテムも必要となりました。近所の少し大きめのホームセンターですべて揃うもので構成しました。
4芯の電線
1.5kW対応のコンセント
クーラント液（自動車用）
クーラントを入れる容器（アイリスオーヤマのコンテナ）
チャックを固定するための24mmと30mmのスパナ
これに加え、切子の吸引と微々たるものですがドライ加工の中でもわずかな冷却になるよう掃除機を使うため、1.5ｍほど掃除機用のホースを調達。
掃除機はツインバードの掃除がセカンドストリートでも引き取ってもらえず困っていたのでこれを流用します。
設置作業
水冷や電線の設置自体はYouTubeにあるものを参考に行います。
今回は以下の動画を参考に実施しました。
https://youtu.be/il7P6GsF4C8?si=ufP19qE8OJu-r7YT
モータのホルダーは付属されていますが、4030V2の標準Z軸マウントプレートではGDZ-80-2.2Bスピンドルの付属モーターマウントが取り付けられません。
そのため、アダプタープレートを設計し、交換前のスピンドルで加工する必要があります。
GrabCADにプレートをアップロードしました最低限これでいけるかと思います。
また、スピンドルの最大出力は2.2kWですが、日本の一般的なACコンセント電源容量（15A）を考慮すると、YL620Aインバーターの最大出力を制限する設定が必要でした。
さらに、インバーターの操作を手動で行うのではなく、PWM制御を導入することで、より効率的な運用が可能となりました。
これらのインバータのプログラムと、PWM用の配線設定は②以降に記載したいと思います。