Struttura fresatrice CNC 3 assi

Sezione dedicata alla tua CNC: Costruzione, descrizione, foto, accorgimenti ed errori di progettazione.
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guido91ra
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da guido91ra » venerdì 26 gennaio 2018, 12:01

scj ha scritto:Indosso una uniforme :wink:
e pensare che a 19 anni avevo fatto domanda per entrare in esercito, ma non mi hanno preso perchè ho una spalla distrutta da un incidente in motore.
Non se sia stata la mia fortuna o la mia disgrazia...

Junior73

ti faccio un esempio pratico, per l'asse Z ho stimato(mi sbaglio di qualche mq) 20mq di fibra di carbonio UHM e 5mq di fibra di carbonio HS
Il prezzo della UHM ancora non lo so ma diciamo che generalmente va da 60€ a 90€ a me che lo lavoro e le HS vanno dai 30€ ai 60€ quindi:
20x90€=1800€
5x60€=300€
in totale 2100€ solo di fibre, se devo rivendere il componente devo mettere un ricarico sul materiale di almeno un 50% 3150€ in totale solo di materiali.
Quello su cui posso fare risparmiare sono i metodi di lavoro con cui lamino e gli attrezzaggi.
Per fare uno stampo del mio Z se dovessi farlo da un blocco di resina epossidica (circa 4 stampante, stampo delicato) costerebbe sui 4000/5000€, facendo il modello in poliuretano e poi lo stampo in carbonio circa sui 6000€(stampo quanto voglio, stampo più performante), usando il mio metodo ne spendo circa 800€ (stampo quanto mi pare, ciclo termico più lungo di circa 20minuti), quindi il primo risparmio ce l'ho qui, cambia solo la differenza di precisione della stampata e la durata del ciclo termico.
Il mio metodo lo posso usare su tutti i pezzi che poi subiranno lavorazioni meccaniche.

Il secondo con i metodi di laminazione e un accurata progettazione invece riesco a ridurre di un 30/35% a volte anche di più(casi particolari) il tempo che serve per laminare, e il costo principale del carbonio è proprio la manodopera, così su due piedi non ti so dare una stima.
Ma se fai un pezzo X progettato per usare tecnologie produttive dei metalli o per iniezione e lo vuoi tale uguale, stiamiamo 10 ore di laminazione quindi
10hx45€=450€ (45€ manodopera media per produzione superiore a 1000pezzi)
lo stesso pezzo se viene rivisto, può essere laminato in 6/7 ore quindi 6hx45€=270€

Per fare un singolo pezzo il prezzo della manodopera viene considerato come prototipo e viaggia da 60 ai 100€/h (in base alla complessità del pezzo) perchè sono una discreta rottura e ci metti sempre più tempo di quello previsto, senza contare le magagne che ti aspettano felici dietro l'angolo.

Negl'anni ho fatto componenti da 50x60x8mm che costavano 600€ fino a pezzi lunghi 2000x500x500mm costare 1000€, il tutto sta in che tipo di fibre usare, complessità del pezzo, se il cliente è disposto a rivedere il pezzo.


Spiegato e riassunto male, spero che qualcosa riesci a capire. Ho preso in analisi pochi fattori perchè in realtà sono molti più, comuque quando inizierò a costruire i vari pezzi, metterò anche i relativi costi e quanto sarebbero potuti costare fatti un altro modo, si paziente.
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scj

Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da scj » venerdì 26 gennaio 2018, 12:29

Hai già detto di più di quel che pensavo.
Mi meraviglio solo di una cosa: da quel che racconti sembra non ci sia una reale ottimizzazione del processo a monte a differenza di altri settori dove si studia come risparmiare anche il centesimo.
Mmm. Mi vien da pensare che essendo un lavoro ancora molto poco automatizzato vada bene così per quasi tutti. E i guadagni sono ancora sufficientemente alti per far restare le cose come sono.

Credo tu sia cosciente che stai, con tutta probabilità, posando una pietra miliare nel mondo delle cnc.
Fine OT. Resto sintonizzato e in adorazione :mrgreen:

Junior73
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da Junior73 » venerdì 26 gennaio 2018, 12:57

Così mi piaci!!! :) Chiarezza sui costi e ovvia riservatezza per quello che è un processo particolare. Anche se non è una cosa per noi hobbisti che difficilmente useremo fibre per le nostre cnc amatoriali , certe cose vanno chiarite .
Ci fu parecchio tempo or sono qui nel forum una persona molto capace nei mix di resina + inerti con cui i più esperti avevano intavolato un discorso molto interessante come può essere questo. Alla fine quel mix di sassolini non venne detto dicendo che lavorava in quel settore e non poteva rivelare il mix più giusto. Non è giusto nei confronti del forum....
Tu hai già chiarito la tua posizione e fin dove ti puoi spingere......è così che si fa. Le dinamiche dei prezzi vanno dette poi è l'utente a decidere. Questo perchè vendiamo una cosa e ne acquistiamo altre 1000. Sapere non può che portarci dei vantaggi... :)

Saluti

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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da guido91ra » venerdì 26 gennaio 2018, 13:27

Purtroppo ancora si fa tutto a mano, quindi più di tanto non si riesce ad ottimizzare. Per il momento la cosa migliore è seguire il cliente dal progetto e consigliarlo.
L'ottimizzazione sulla quantità di materiale si può fare su produzuoni elevate oltre i 20000 pezzi facendo delle fem accurate ma altamente costose che si ripagano solo in quel tipo di produzione, per il resto si va un po ad esperienza.

Junior73,
Considera che vi ho detto anche il tipo di tessuto è fibre che voglio usare, altri non ti dico proprio nulla.
Per uso hobbistico escluderei il fare il pezzo singolo su misura perché prevede l'onere dello stampo, piuttosto si può studiare un profilo standard che può essere più alla portata, tipo una C o una L.
Al momento si trovano in commercio dei profili, ma bisogna vedere come sono stati realizzati, e li fidati che ci rubano soprano. Poi ci sono quelli che vendono il carbonio a poco e a parte i fogli esterni in carbonio all'interno ci metto di tutto, se va bene c'è fibra di vetro se va male la carta igienica. Per vedere se ti stanno fregando basta guardare il bordo del pezzo, se è a strisce grigie è carbonio, se è bello nero vuol dire che dentro c'è altro e hanno verniciato il taglio.
Senza considerare che a volte spacciano la fibra di vetro con la resina nera come se fosse carbonio.
Ti giuro che mi cascano le p. a vedere certe robe in vendita, ma purtroppo come anche in altri settori c'è chi se ne approfitta dell'ignoranza della gente.
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da Junior73 » venerdì 26 gennaio 2018, 14:38

In passato quando mi sono approcciato al cemento Mapefill per la cnc ho tentato di capire altre vie ma i costi erano troppo elevati per macchine molto pesanti. Avevo anche guardato in campo edilizio soluzioni di compositi da usare tipo

http://www.mapei.com/docs/librariesprov ... =66d177a_0

nella speranza che dato l'uso massiccio i prezzi non potevano lievitare di molto. Molto spesso nel settore chimico industriale alcune cose vengono cambiate di uso e portate a prezzi spropositati per varie ragioni. Soluzione salina docet!! :)
Nel mio caso vorrei sperimentare un materiale poco più costoso del cemento Mapefill ma in grado di reggere moderatamente sforzi con spessori sottili fino a 20mm da colare a freddo.

A livello di protezione respiratoria cosa usi in azienda?

Saluti

guido91ra
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da guido91ra » venerdì 26 gennaio 2018, 15:27

Noi usiamo i preimpregnati, e in fase di laminazione non richiede protezioni respiratorie perchè non ci sono esalazioni, perchè il tessuto è già impregiato con la resina e viene precatalizzata, tra l'altro i rotoli vengo conservati in cella a -20°C. Mentre durante la carteggiatura o gli incollaggi vengo fatti in una cabina con aspiratore e con l'uso della mascherina.
Mentre per gli altri processi produttivi in cui è l'operatore a impregnare il tessuto servono cappe aspiranti e mascherina, come nel caso dei prodotti mapei.

Considera che i produttori del filamento in fibra di carbonio che serve per fare i tessuti sono solo in giappone, il 95% della produzione mondiale va nel settore aerospaziale, e il 5% va in tutti gli altri settori, per cui il prezzo sarà difficile che cali, anzi ogni anno aumenta un pochino.
E sottilineo, ad alcuni fornitori giapponesi devo rilasciare un certificato che la fibra da loro fornita non finirà a scopi militari, a mia volta devo fare lo stesso con il cliente, infine il certificato deve essere accompagnato da un book fotografico che mostra il componente finito e gli scarti del prepreg.

Comunque Il prezzo differisce anche dal precursore della fibra di carbonio:
quelle più economiche derivano dal PAN poliacrilonitrile, e occupano la maggior parte della produzione e si ottengo principalmente le fibre HS=alta resistenza e le IM=modulo intermedio.
quelle più costose invece derivano dalla pece ed è la fetta di mercato minore, ma da cui si ricavano le fibre HM=alto modulo e UHM=altissimo modulo e hanno un elevatissima conducibilità termica.
Giusto per informazione...furo create anche le fibre di boro, con carettistiche parecchio alte, la base è la fibra di carbonio che veniva ricoperta dal boro che si legava al filamento, non fu mai messa in produzione perchè costava circa 10000$/mq

Domani sarò giustiziato dalla concorrenza :lol: :lol: o dai giapponesi
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da guido91ra » venerdì 26 gennaio 2018, 16:08

Ritorno in topic,

Ho messo il supporto vite inferiore dove può scorrere per le dilatazioni termiche e quello superiore con il bloccaggio, entrambi hanno le piastrine per la regolazione. Abbozzato i tamponi di arresto superiore. Manca qualche bullone, ma si sa che a un buon meccanico ne avanza sempre qualcuno in tasca :lol:
ASSE_Z_CFRP_REV_1-4.PNG
ASSE_Z_CFRP_REV_1_TAMPONI.PNG
ASSE_Z_CFRP_REV_1_SUPPORTO VITE-2.PNG
ASSE_Z_CFRP_REV_1_SUPPORTO VITE-1.PNG
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da Fiveaxis » venerdì 26 gennaio 2018, 16:25

L'unica cosa (piccolezza eh!) che mi sento di suggerirti è quella di mettere le staffe di fissaggio guida lungo tutta la lunghezza della guida stessa. Staffette lunghe 30-40 mm con una, massimo, due viti...
Per il resto: complimenti! =D>
La macchina conta...ma la differenza la fa il "manico"!

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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da guido91ra » venerdì 26 gennaio 2018, 17:32

Si, in rete non ho trovato molte foto che illustrano come devono essere fatte anche Hiwin è piuttosto vaga. Comunque devo distanziare maggiormente i fori dal piano delle guide, perchè se prima fresano poi fanno i fori, essendo così vicino potrebberò aprirlo durante la filettatura se il maschio è vecchio e non affilato. Per precauzione allorgo le piastrine.
Sto guardando come fare i blocchetti per gli ugelli del refrigerante...sono indeciso se usare il classico tubo o mettere gli ugelli direzionabili corti.

Comunque il pacchetto elettronica come vi sembra?

Il mandrino confermo che sarà Peron
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da Bender » venerdì 26 gennaio 2018, 18:49

Premesso che io avrei lasciato il motore sull'asse Z, in quanto la durata del cavo mi pare sia un problema minore, o trascurabile, considerando che ci passano comunque anche i cavi elettromandrino.
Il cavo in una catena portacavi viene sollecitato solo nel tratto che si muove, non avviene una somma dei movimenti.
Con il motore posto nell'asse Z ci sara il tratto terminale che subisce il numero di cicli dello spostamento Z , il tratto che va dal carrello alla spalla che subisce il numero di cicli dello spostamento del carrello, e così via.

Visto che vai a complicare un pò con la chiocciola rotante sullo z, tanto vale utilizzarla anche per gli altri assi dove avrebbe sicuramente più utilità visto che sei libero dal numero massimo di giri della vite.
Quindi sul carrello devi trovare lo spazio per un'altro motore.

Se non vuoi usare altre chiocciole rotanti forse ci sarebbe il modo da ridurre lo spessore del carrello per avvicinare l'asse al ponte.


Il sistema che hai proposto per bloccare la rotazione della vite non penso che sia quello che ti ha suggerito Innaig.
Il taglio deve essere parallelo all'asse della vite, tipo il sistema che vedi usato per bloccare il collare degli elettromandrini cinesi.
Un'altra possibilità che semplifica penso che potrebbe essere quella di usare un calettatore, che blocchi la vite al supporto dove viene praticato un semplice foro.

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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da guido91ra » sabato 27 gennaio 2018, 7:46

Intanto mi sono concentrato solo su hiwin, quando c'è anche thk che offre chiocciole ancora più compatte, e potrei ridurre per una 25 passo 10, dai 115mm di hiwin a 86mm di thk, inoltre chiocciola più piccola puleggia più piccola inerzia minore infine motore più piccolo, e già qui lo spazio l'ho ridotto.
Colgo l'idea di bender al volo chiocciole rotanti anche per gli altri assi, usando la serie bsr della thk posso usare le vite con passo quadro, avendo una riduzione nelle pulegge non aumenta molto la coppia necessaria e direi che 2000giri alla chiocciola li posso dare, inoltre i servo taglia 5 posso arrivare a 5000rpm senza problemi quindi girare a 4000rpm non sono tirati al massimo.
Fatta la premessa lasciando delle viti d32 p32 con 2000 giri alla chiocciola arrivo 64m/min :shock: velocità critiche permettendo.
Vuol dire che sfrutto come si deve anche i motori, e tutto il resto.
Faccio due calcoli sul inerzia che ho su z così se riesco cambio taglia al motore.
Thk costa sicuramente di più ma risolvo parecchi problemi e distanze fastidiose.
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da Bender » sabato 27 gennaio 2018, 14:00

Passo 32 mm è esagerato secondo me.
Quando arrivi a 30 m/min è già tanto.
Forse è più importante migliorare il valore di accelerazione che ti consente di arrivare a quelle velocità nel minor tempo e spazio possibile.
Altrimenti finisce la corsa e ancora non sei arrivato alla massima velocità.

Penso che il passo vada scelto il più piccolo possibile compatibilmente con le velocità massime volute.
Se non erro un passo più piccolo fa si che la chiocciola sia in grado di sostenere un carico assiale maggiore, a parità di lunghezza della chiocciola.
Inoltre il posizionamento dovrebbe risultare più preciso, ed evitare il fenomeno della reversibilità.

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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da guido91ra » sabato 27 gennaio 2018, 14:45

Magari lunedì parlo anche con chi mi vende i motori.
Le accelerazioni si scopriranno a macchina finita quanto può sopportare. Per la precisione saranno tutte ridotte della metà quindi è come se fossero un po' meno del passo 20.
Avendo assi leggeri non mi preoccuperei molto del carico assiale, ma piuttosto del carico che si sviluppa nell'accelerazione.
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da guido91ra » lunedì 29 gennaio 2018, 12:57

Allora, ho sostituito la chiocciola hiwin con quella thk, i vantaggi ci sono sia in termini di dimensioni, che in termini di inerzia.
ho rifatto i calcoli per il motore, pulegge e cinghie.
Per il motore non se cambiare taglia perchè sarei al limite con il rapporto di inerzia e quindi anche la reversibilità del moto.
Praticamente con il taglia 3 sarei 0,63 mentre con il taglia 2 sarei a 2,99 il limite è 3, magari rifaccio fare i calcoli anche al venditore per sicurezza.
Le pulegge invece sono state ridotte da Z30/60 a Z22/44 il rapporto è sempre lo stesso ho rimpicciolito i diametri, mentre per la larghezza cinghia i calcoli mi davano 10mm, ho raddoppiato la potenza specifica della cinghia e come risultato ho 16mm, quindi ho ridotto da 25mm a 16mm lo spessore della cinghia.
L'asse Z pesa in totale 38Kg, mentre solo il monoscocca pesa 13kg. Ho fatto un conto teorico un pò spannometrico, considerando lo spessore del carbonio e le caratteristiche meccaniche compreso il modulo escludendo le geometrie, per avere le stesse performance dovrei avere un asse Z di 190kg fatto in acciaio. L'unica cosa che non posso quantificare è quanto può reggere in termini di spinta sull'utensile prima di iniziare a cedere, per saperlo dovrei fare una fem, ma non ne ho minimamente voglia di impostare 40 strati con i vari sormonti.

Ho risolto il discorso per gli ugelli del refrigerante, ho copiato la HAAS =D>
ASSE_Z_CFRP_REV_1-REF2.PNG
ASSE_Z_CFRP_REV_1-REF1.PNG
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Re: Struttura fresatrice CNC 3 assi

Messaggio da Innaig » lunedì 29 gennaio 2018, 13:32

ehm.... i Peron hanno già gli ugelli per il raffreddamento pezzo che stai lavorando.
Controlla i disegni (non ricordo che modello hai scelto) ma di solito ingresso 8 "lubrorefrigerazione utensile).


Saluti

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