CNC 700X500

[Fabio Sim]

Ciao ragaazi,
ho ripreso il progetto della mia CNC che avevo accantonato l'anno scorso per progettare e costruire un monopattino elettrico...
Principalmente vorrei lavorare l'alluminio, ma anche materiali più morbidi....no ferro e acciaio.
Il progetto l'ho creato con Fusion 360 pensando ad una CNC robusta e solida, non avendo conoscenze ingegneristiche tendo sempre a sovradimensionare per sicurezza, spero di esserci riuscito.....
Sicuramente ci saranno modifiche da fare e sicuramente avrò mille domande da farvi.....
Come già detto non sono un esperto, me la cavo con la meccanica e una buona manualità, ma sono una super schiappa con l'elettronica.
Vorrei un vostro parere da esperti quali siete per eventuali macro errori da correggere.
Grazie.
Fabio

Di seguito elenco le caratteristiche generali e qualche foto.

STRUTTURA
area di lavoro 700x500
telaio profilati 90x90 pesante più piastre acciaio 8 mm
sponde alluminio spessore 25 mm
piastre asse X e Z acciaio 10 mm
dimensioni cnc lunghezza 1125 - larghezza 910 - altezza 950

MOVIMENTO
guide lineari e carrelli tutti gli assi Hiwin 25 mm
vite senza fine tutti gli assi Hiwin 20 mm passo 5

ELETTRONICA
mandrino 2,2 Kw raffreddato acqua + inverter
asse Y 2 motori 34HS46-6004D-E1000 nema 34 passo passo anello chiuso da 9 nm
asse X 1 motore 34HS59-6004D-E1000 nema 34 passo passo anello chiuso da 12 nm
asse Z 1 motore 34HS31-6004D-E1000 nema 34 passo passo anello chiuso 34 da 4,8 nm (meglio da 9 nm ???)
driver per ogni motore Stepperonlime CL86T
alimentatore per ogni motore 350W - 60V - 5,9A
scheda elettronica AXBB-E di CNCdrive
softhwere Mach3

[Fabio Sim]

foto

[Fabio Sim]

foto

[Fabio Sim]

foto

[MauPre75]

Secondo me stai esagerando con i motori però non so che lavorazioni prevedi di fare, se molto gravose forse potrebbero starci, ma se poi alla fine ci lavori lamiere e laminati con frese (se non sbaglio il mandrino dovrebbe accogliere frese fino al diametro 12mm) che il mandrino può sostenere a regime quei motori potrebbero essere veramente sovradimensionati, con l'anello chiuso sei più protetto da eventuali intraversamenti del ponte, ma se qualcosa non dovesse funzionare con quella spinta avresti seri danni alla struttura, io non sono un esperto ma una motorizzazione simile la adotterei su una struttura pesante di ghisa con relative forze di asportazione. Aspetta opinioni più autorevoli della mia.

[arm]

Ciao, bel progetto.

Ora che sei in fase progettuale, se li prevedi, inserisci anche i soffietti di protezione delle guide e viti per capire come montarli e gli ingombri. Inoltre prevedi anche una vasca di raccolta liquidi quando lavori alluminio.

Vedo molti pattini (forse sulla Y basterebbe una guida per parte) prevedi anche di centralizzare parzialmente l'ingrassaggio dei pattini e delle viti, magari mettendo sul pattino dei raccordi e, tramite dei tubi rislan, arrivare a dei blocchetti con i nippli posti in posizione comoda per la pistola. I pattini Hiwin hanno il difetto che i nippli sono montati su filettatture in plastica e, sforzando quando inserisci la pistola, si spanano dopo un pò.

Sarebbe meglio usare un profilato unico anzichè due in parallelo; più rigidezza e impazzisci meno a mettere tutto in squadro.

Infine, poi la smetto , i fori di fissaggio delle piastre che tengono uniti i vari profilati, pattini, ecc, falli asolati in modo che hai margine per aggiustare quando vai ad allineare il tutto.

[Fabio Sim]

Secondo me stai esagerando con i motori però non so che lavorazioni prevedi di fare, se molto gravose forse potrebbero starci, ma se poi alla fine ci lavori lamiere e laminati con frese (se non sbaglio il mandrino dovrebbe accogliere frese fino al diametro 12mm) che il mandrino può sostenere a regime quei motori potrebbero essere veramente sovradimensionati, con l'anello chiuso sei più protetto da eventuali intraversamenti del ponte, ma se qualcosa non dovesse funzionare con quella spinta avresti seri danni alla struttura, io non sono un esperto ma una motorizzazione simile la adotterei su una struttura pesante di ghisa con relative forze di asportazione. Aspetta opinioni più autorevoli della mia.

Grazie del consiglio,
prevedo di fare lavorazioni principalmente con alluminio, non tanto di lamiere ma di pezzi meccanici per simulatori dinamici di guida.
Altri materiali che potrei lavorare sono lastre di carbonio, plexiglass e qualcosa in legno.
Come ho scritto tendo sempre a sovradimensionare per sicurezza, essendo un hobbysta senza conoscenze specifiche preferisco avere margine a disposizione.
per appesantire la struttura potrei riempire i 4 profilati della base di sabbia cemento.....qualche kiletto si aggiunge.....
Ciao

[Fabio Sim]

Ciao, bel progetto.

Ora che sei in fase progettuale, se li prevedi, inserisci anche i soffietti di protezione delle guide e viti per capire come montarli e gli ingombri. Inoltre prevedi anche una vasca di raccolta liquidi quando lavori alluminio.

Vedo molti pattini (forse sulla Y basterebbe una guida per parte) prevedi anche di centralizzare parzialmente l'ingrassaggio dei pattini e delle viti, magari mettendo sul pattino dei raccordi e, tramite dei tubi rislan, arrivare a dei blocchetti con i nippli posti in posizione comoda per la pistola. I pattini Hiwin hanno il difetto che i nippli sono montati su filettatture in plastica e, sforzando quando inserisci la pistola, si spanano dopo un pò.

Sarebbe meglio usare un profilato unico anzichè due in parallelo; più rigidezza e impazzisci meno a mettere tutto in squadro.

Infine, poi la smetto , i fori di fissaggio delle piastre che tengono uniti i vari profilati, pattini, ecc, falli asolati in modo che hai margine per aggiustare quando vai ad allineare il tutto.

Ciao Arm,
non prevedo soffietti ma una sorta di parete perimetrale al piano di lavoro per contenere "in parte" il grosso dei trucoli.

Per la vasca ho spazio sotto per studiare un qualcosa che aggiungerò più avanti, per iniziare penso di lavorare a secco o nebulizzatore di olio da taglio.

Per asse Y ho voluto 4 guide da 25 con 8 carrelli a ricircolo di sfere, in questo modo gli spostamenti dell'asee X saranno sicuramente molto più rigidi e precisi.....almeno nella mia testa....

Per i nippoli, i pattini li monterò in modo che saranno tutti verso l'esterno, non sapevo questa cosa che erano montati su plastica....starò attento...

Per come ho concepito il progetto (non volevo motori esterni alla struttura o montati con trasmissione a cinghia), non esistono profilati unici di 90x280, e poi non potrei "nascondere" i motori in mezzo, ogni profilato a 4 viti da M8 (userò viti lunghe M8x60), credo ben fissati ad una piastra in acciaio da 8 mm non si muovano più....almeno penso....

Tutti i pezzi saranno fatti con taglio laser per le piaste e cnc per le sponde, quindi mi aspetto una certa precisione dei fori, però ci avevo pensato anch'io di farli asolare di un 2 mm per l'aggiustamento.
Però cosi facendo sicuramente al montaggio saranno da aggiustare con errori in millimetri, mentre con i fori precisi, se tutto il mio progetto è preciso, si saranno eventuali errori di decimi o centesimi che comunque si potranno ugualmente sistemare con l'allineamento delle guide.
Grazie.
ciao

[odino87]

Anche secondo me 4 pattini per lato sono troppi.
Se però li vuoi mantenere seguirei il consiglio di avere delle asole per la regolazione, in caso contrario con un sistema con così sovra vincolato rischieresti di avere problemi di scorrimento.
Nel senso che quando si allineano i pattini devono essere quanto più allineati possibili altrimenti scorrono male e/o si bloccano. Già allineare 4 pattini e due guide da una parte all'altra del ponte può essere problematico, ma in tal caso ne avresti il doppio.
Senza un margine di regolazione rischi poi avere un sistema sovra vincolato.
Su delle macchine cinesi che sto usando hanno un sistema sovra vincolato su Y, con 4 pattini da un lato e 2 da un altro (non mi chiedete il perchè di tale scelta ma è così) ed in alcune macchine erano regolati male e le macchine perdevano passi per lo sforzo.

[arm]

Riguardo al montaggio e allineamento vedo critico il sistema 2 profilati del ponte / spalle / profilati con 4 guide della Y. I due profilati del ponte devono essere tagliati e rettificati perfettamente perchè altrimenti quando serri le spalle son dolori; inoltre la loro lunghezza deve tornare perfettamente con la distanza tra le guide della y altrimenti, come sopra, quando vai a serrare i pattini della y sulla spalla soqquadra.

Io penso che un profilato unico per il ponte 90x180 serie pesante sia più che sufficiente; e il motore lo metterei esterno, è ingombrante, ma se inizierai a lavorare con un refrigerante, così come lo hai messo, se non lo proteggi bene, si ricopre di schizzi e trucioli

[danieleee]

La penso pure io come ti hanno già detto, sia sulla posizione del motore che le doppie guide.
Meglio una singola leggermente più grande che due piccole in parallelo, se poi vorrai usare guide a ricircolo di rulli meglio ancora.

[Fabio Sim]

Ciao arm e odino87,
le difficoltà che evidenziate sono più che giuste, più vincoli una struttura con più pezzi e più diventa difficile avere un "incastro perfetto".
il progetto su fusion 360 e perfetto al centesimo, le guide e i carrelli cono file cad di Hiwin quindi tutte le misure sono giuste al centesimo.
Le sponde saranno fatte con cnc professionali di centri di lavoro e mi aspetto la precisione al centesimo, sia degli spessori che delle distanze fori per i profili asse X.
L'unico dubbio effettivo è il taglio dei 2 profili alti, quelli della X......se saranno sbagliati li faccio rifare giusti.
In fase di montaggio, prima le 2 sponde dell'asse Y dovranno essere scorrevoli e precise, ho già in mette tutta la sequenza di montaggio, prova con comparatore e serraggio....poi l'asse X sarà montato ed eventualmente corretto sulle specifiche risultanti dell'asse Y.
Per le asole ci penso
Voglio essere ottimista..... e confido nella precisione di realizzazione dei pezzi.
Ragazzi, grazie ancora per le osservazioni che mi fanno nuovamente ragionare, riguardare e ripensare....
Ciao
Fabio

[Fabio Sim]

La penso pure io come ti hanno già detto, sia sulla posizione del motore che le doppie guide.
Meglio una singola leggermente più grande che due piccole in parallelo, se poi vorrai usare guide a ricircolo di rulli meglio ancora.

Ciao danieleee,
con te siete in già in 3.....mi state convincendo....

Per le guide a ricircolo di rulli, inizialmente li avevo scelti, ma seguendo le specifiche riportate da Hiwin mi hanno fatto cambiare idea e optare per le sfere....anche a me è sembrato strano, ho sempre pensato che i rulli fossero migliori in tutto.
Rimanendo nell'ambito hobbystico, tra rulli e sfere le differenze sono minime, sono comunque le 2 migliori scelte....
Da quello che ho capito da Hiwin, i rulli sopportano più carichi pesanti e velocità elevate mentre le sfere sono meglio in scorrevolezza e precisione.
Io penso di avere più bisogno più di precisione e scorrevolezza, visto che il materiale che voglio lavorare è l'alluminio o altri più morbidi.
Le guide a sfere poi costeranno sicuramente meno, il che non guasta....
Grazie.
Ciao.

[arm]

IN generale, la precisione te la danno le viti ( e tutta un'altra serie di fattori), le guide la rigidezza ; se le guide non sono montate bene, parallelismo e complanarità nei due sensi, come già detto, si possono impuntare.

[Delu02]

scheda elettronica AXBB-E di CNCdrive
softhwere Mach3

La axbb-e non funziona con mach3. Serve il suo software proprietario (Uccnc, che costa 60€). Io ce l’ho e mi trovo molto bene, anche la grafica è fatta tutto sommato bene. Se invece vuoi usare proprio mach3 devi cambiare scheda perchè non funzionerà con questo software . Ps: bel progetto, molto interessante. Per aumentare la rigidità dei profili ti consiglio di riempirli di uhpc, diventeranno indistruttibili (e assorbiranno vibrazioni).