La mia CNC

Sezione dedicata alla tua CNC: Costruzione, descrizione, foto, accorgimenti ed errori di progettazione.
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skylord73
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Re: La mia CNC

Messaggio da skylord73 » sabato 6 maggio 2017, 19:07

La struttura comincia a prendere forma...

Allego qualche immagine perché mi servono dei consigli, in quanto sto valutando delle scelte poco canoniche su cui vorrei qualche parere costruttivo.

Nello specifico la vite dell'asse Z supportata verso il motore (supporto tipo BK per intenderci) e flottante sull'altro lato, vite da 16 con lunghezza flottante di 258mm supportata con un blocco di 30mm.
Schermata 2017-05-06 alle 18.40.24.png
Chiocciola parzialmente incassata sul piatto di supporto del mandrino.
Schermata 2017-05-06 alle 18.42.32.png
La scelta è dettata dall'idea di ridurre al minimo lo sbalzo lungo asse X per tenere il baricentro più possibile vicino al centro dei carrelli che supportano asse X.
Ho pensato che poiché i rapidi su Z sono trascurabili, avere la vite flottante avrebbe dato poco fastidio
Lo sbalzo dell'asse è di 196mm, su un asse di lunghezza totale di 360 il che significa che con sbalzo massimo la parte supportate dell'asse è di 172 mm che è poco meno della metà.
Schermata 2017-05-06 alle 18.39.42.png
Schermata 2017-05-06 alle 18.39.29.png
Ho montato le guide sulla parte a sbalzo perché così aiutano a ridurre le flessioni della piastra, ma se è il caso si possono realizzare anche delle costole sulla parte frontale opra al mandrino per ridurre ulteriormente la flessione.
Schermata 2017-05-06 alle 18.41.12.png
Mettere le costole sul bordo è un'altra opzione ma riduce la luce utile lungo Y pertanto preferirei evitare.
La luce sotto il ponte deve essere di 250mm altrimenti la tavola rotobasculante non passa... e sarebbe un peccato
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SWL
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Re: La mia CNC

Messaggio da SWL » lunedì 8 maggio 2017, 16:30

Lasciare la vite a sbalzo è una cosa che si fa. Deve però essere una vide di diametro sufficiente e lo sbalzo non deve essere troppo. A "naso", 200 mm di una vite da 16 mm è giusto al limite. Tutto dipende dalla velocità di rotazione.

Questo tipo di soluzione è una cosa che si tende ad evitare per due motivi:

- Ha una reazione positiva: quando inizia a deviare, le forze aumentano in direzione tale da aumentare ancora di più la deviazione. E come se non bastasse, lo fanno pure al quadrato. La resistenza che si oppone alla flessione sale non linearmente, e dipende dalla lunghezza del lato supportato. Attento! Non è vero che più questo lato è lungo, meglio è la condizione peggiore è quando i due segmenti hanno la stessa lunghezza (più o meno). Volendo modellare il sistema è necessario aver fatto un po' più di scienza delle costruzioni... :mrgreen:

- Ha una frequenza di risonanza variabile in funzione della posizione del carro. La frequenza dipende dalle lunghezze dei due tratti liberi e da qualche altro centinaio di fattori. :lol: Anche se mi piace fare i calcoli prima di costruire, in questo caso sono anch'io per la "progettazione sperimentale".

Quindi... prova!

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Re: La mia CNC

Messaggio da SWL » lunedì 8 maggio 2017, 16:32

Dimmi che è solo per facilità di disegno: non vorrai mica mettere le due rotaie separate su due tubi quadri... vero? :?

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Re: La mia CNC

Messaggio da skylord73 » lunedì 8 maggio 2017, 18:50

In realtà i due binari sono su tubi separati però i tubi sono incassati sulle spalle che ne dovrebbero garantire il parallelismo.
L'idea è di usare lo spazio al centro per ospitare la chiocciola dell'asse y.
Sto anche valutando pesi e vibrazioni permettendo di aggiungere anche una schiena per supportare ulteriormente i tubi.

Il problema è che dovendo fare il ponte in ferro per avere le stesse dilatazioni della piastra, aggiungere una piastra posteriormente essendo di ferro dovrebbe essere poco spessa e non vorrei vibrasse :?

Tornando all'asse Z, se decido di supportare la chiocciola bisogna un po' rivedere tutto, e aggiungo probabilmente 15 millimetri di sbalzo, pertanto se è da fare lo faccio subito.
In merito alle tue considerazioni le accendo tutte, però se non ho frainteso la dinamica delle vibrazioni dipendono dal tipo di supporto, dalla lunghezza dal diametro e dalla velocità.
Nel mio caso il l'unico parametro che gioca dalla mia parte è la velocità che essendo z è sicuramente trascurabile da cui il mio azzardo...

Appena ho tempo pubblico anche una bozza del ponte così mi dite se ha un senso la struttura tubolare supportata dalle spalle.

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Re: La mia CNC

Messaggio da SWL » lunedì 8 maggio 2017, 19:42

La vite non supportata non è un grosso azzardo, è per questo che ti ho detto... prova.

Le guide in quel modo, semplicemente no. Ci sono almeno una decina di motivi per i quali non va bene, ma pensa solo a questo: metti il carro a metà, la zeta nel punto più basso e applica una forza in direzione Y, cosa succede? Che una delle barre spancia in una direzione, mentre l'altra in direzione opposta. Con l'effetto leva della posizione, con quei tubi ancora in posizione di minima tenuta... Ugh! :cry:

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Re: La mia CNC

Messaggio da skylord73 » domenica 14 maggio 2017, 13:29

Mentre penso a come sistemare l'asse Y mi viene in mente un'altro problema.
La distanza tra i due pattini che corrono sui tubi, tanto maggiore è tanto minore è l'effetto leva dovuto all'asse Z, però per aumentare la distanza, poiché la luce sotto il carro non può variare, significa alzare l'asse Y con i connessi problemi di vibrazioni e peso.

Mi domando se esiste una best practice che dice a spanne quanto deve essere tale distanza in funzione dello sbalzo.
Per la distanza dei carrelli su asse Z ho trovato in giro la buona norma di avere circa la stessa distanza dello sbalzo.

Mi domandavo se è una regola che ha un senso e se posso adottarla anche per lo sbalzo su Y...
Schermata 2017-05-06 alle 18.39.29.png
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Re: La mia CNC

Messaggio da SWL » domenica 14 maggio 2017, 14:35

Prima di risponderti devo essere sicuro di cosa intendi per X e Y.

Sulla Z siamo certamente d'accordo, ma per me, il tuo ultimo disegno mostra gli assi X-Z. Anche per te?

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Re: La mia CNC

Messaggio da skylord73 » domenica 14 maggio 2017, 15:08

Osservazione corretta...
Definire il riferimento dovrebbe essere la prima cosa da fare... si vede che vengo dal mondo dell'elettronica :D
Schermata 2017-05-06 alle 18.39.42 Note.png
Rispetto all'immagine la domanda diventa più semplice:

Esiste una best practice rispetto ai rapporti D2/D1 e D4/D3?

Nella revisione (la foto è vecchia) sto cercando di mantenere i due rapporti vicini al 2 e più nel dettaglio D2/D1=2,5 D4/D3=2.
Per D4/D3 non è un grosso problema perché l'asse Z è relativamente piccolo, pero tenere basso D2/D1 implica alzare il ponte Y con un notevole aumento di peso e rischio di vibrazioni
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Re: La mia CNC

Messaggio da SWL » domenica 14 maggio 2017, 16:02

Infatti, mi era venuto il dubbio che usassimo riferimenti diversi (da adesso utilizzo i tuoi riferimenti).

L'argomento che hai toccato è alquanto delicato. Nell'ultimo periodo ho cercato letteratura e letto qualcosa sull'argomento. Ho perso anche un po' di tempo nel cercare di fare alcune simulazioni (utilizzando visSim, fratello di Simulink), ottenendo dei risultati per nulla scontati.

Vediamo di scrivere alcune ovvietà e alcune un-po'-meno-ovvietà.

D2/D1 -> 1: Questo è ovvio, solo che più ti avvicini all'unità e meno corsa hai sul carro Z.

Altra ovvietà potrebbe sembrare D1 -> +inf: più grande è quella dimensione è più rigidezza hai per le rotazioni nel piano X-Z. Solo che più aumenti quella distanza e più diminuisci la rigidezza per le rotazioni nel piano Y-Z, e questo non appare ovvio fino a quando non ci pensi con attenzione.

Più che D3 e D4, devi considerare un'altra distanza che è quella tra i carrelli lungo le due rotaie (chiamiamola D5) e porti la domanda di quanto dovrebbe essere D1/D5. Per la rigidezza torsionale Y-Z, D1/D5 -> 0, ma se diminuisci D1, cala la rigidezza torsionale X-Z, mentre se aumenti D5, perdi corsa lungo l'asse Y. Le varie sensibilità ai parametri sono tutt'altro che lineari e risolvere la faccenda in modo analitico è improponibile. Del resto, le simulazioni risentono in modo feroce delle condizioni al contorno, quali la rigidezza della piastra Z e il metodo di fissaggio dei carrelli e i risultati sono di conseguenza sibillini...

Mi hai raggiunto: nello studio della meccanica delle CNC io mi sono (per ora) fermato qui. :lol:

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Re: La mia CNC

Messaggio da skylord73 » domenica 14 maggio 2017, 17:09

Mi era chiaro che la questione non fosse banale ecco perché cercavo delle bestpractice, proprio per evitare di fare conti che non sono semplici, ma sopratutto dove gli uni vanno spesso a scapito degli altri.
L'approccio corretto dovrebbe essere quello di partire dalle forze in gioco e di costruirsi il sistema minimo che le supporta.... e qui torniamo a 10 post fa dove si parlava delle forze sulla punta dell'utensile e alla loro propagazione.

Al momento penso di seguire questo approccio, altrimenti non è più finita:
Fisso la luce sotto il ponte 250mm (altrimenti non passa il 4°/5° asse)
Fisso corsa Z (180-200mm)
D5 e D1 minime per alloggiare le rispettive chiocciole
D4 = 2xD3 che mi sembra ragionevole (occhiometro e un po' di chicchere sui forum)
D2 la minima che mi garantisce la corsa che voglio su Z

Vediamo cosa ne viene fuori :D

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Re: La mia CNC

Messaggio da gino » domenica 14 maggio 2017, 17:40

..se vuoi in seguito montare un 4th e 5th asse
lo spazio sotto libero almeno 280mm (meglio 300)
corsa Z almeno 230 (meglio 250)
...sotto il mandrino ce una certa lunghezza fresa (che deve restare fuori) =280 meno misura
...posto per 5th asse sollevato da tavola per rotare = meno circa 120mm
ti restano per lavorare con 5th un 120mm di Z ( e` li deve avere assolutamente)

la mia Z ha 230mm corsa un link in lavorazione con 5th https://www.youtube.com/watch?v=vGvxMSsxehI&t=190s
ed alcune volte sono al limite (se dovrei rifare la Cnc adesso la farei con piu corsa in Z)
pero` sotto la 3 assi e gia da 9 anni costruita...

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Re: La mia CNC

Messaggio da SWL » domenica 14 maggio 2017, 18:27

@gino

Bella lavorazione.
Posso chiederti un paio di cose?

- Il materiale è una resina acetalica?
- A 5:30, nel corso dell'interpolazione circolare, il pezzo si muove appena percettibilmente. Fa parte del programma o è un gioco dell'asse?
- Che attacchi sono quelli degli utensili?

(alla fine erano tre... :roll: )

@skylord73

D5 = D1 sembra anche essere una scelta comune (che non ho ancora trovato dimostrata in alcun testo...).

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Re: La mia CNC

Messaggio da gino » domenica 14 maggio 2017, 19:39

si il materiale e pom C (delrin)
quello che si muove ! e` gioco non ancora registrato ce ancora una puleggia senza protezzione ...
e` stato il primo pezzo di prova col nuovo Pprocessor fatto con Rhino ed ho scelto quel pezzo
perche potevo riscontrare se le discese in Z riscontravano da Cam dato che sono solo pareti.
con interpolazioni circolare in movimento basculante non potevo riscontrare.

..gli attachi sono degli Iso 20 a sgangio rapido.
il tutto e funzionante , ...ma rimane sempre un obbistica !

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Re: La mia CNC

Messaggio da SWL » domenica 14 maggio 2017, 19:47

hobbistica è un termine che non dice nulla: se è vero che il segmento hobbistico è certamente inferiore a quello professionale, nel mezzo i due segmenti si sovrappongono in modo evidente. Si trovano macchine hobbistiche nettamente superiori a molte professionali.

Guarderò con piacere il tuo prossimo video, con la macchina a gioco registrato che lavora un po' di alluminio... 8)

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Re: La mia CNC

Messaggio da skylord73 » domenica 14 maggio 2017, 20:39

Posso solo dire wow!

Il mio 4° e5° asse sono decisamente più terra terra, al momento manca l'albero per la tavola (che devo rettificare) e i motori sono troppo piccoli, però la meccanica sembra stabile e senza giochi apprezzabili, per cui promette bene!

Quando sarà ora dovremo parlare di ATC perché sono stanco di cambiare le frese a mano (hobbista si ma pigro!), e quindi so già a chi rivolgermi 8)

In merito alle luci e corse che mi consigli, io ci provo, però mi dovete aiutare a sostenere il carro, perché con 300 di luce e 240 di corsa comincia a diventare impegnativo per le spalle.

Ho già previsto due viti e due motori per muove asse X pertanto non dovrebbero esserci problemi di potenza, però mi preoccupano le vibrazioni e la rigidità...

Adesso devo finire asse Y, appena ho fatto lo posto così vediamo se ha un senso!

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