DIY CNC - Il primo approccio

[almo]

Aggiorno rapidamente.
Mi sono arrivati i nuovi stepper: MAE Nema23 2.1A/fase 1.6Nm
E le viti trapezie. Così finalmente mando in pensione le barre filettate M10.
E l'alimentatore nuovo: ho preso un 24V 13A (sovradimensionatissimo, ma costava davvero poco in più, più di 30V non posso andare perchè ho la limitazione dei driver).
E il piano scanalato!

Oggi e nei prossimi giorni vedrò di fare il rehaul della macchina, e spero di averla funzionante la prossima settimana!

Purtroppo le viti trapezie devo intestarle col tornio di un amico, quindi in sostanza perderei lo status di "homemade"

[almo]

Piccolo aggiornamento...

Sono stato molto, molto assente in questo 2012, un po' per via della permanenza all'estero in Francia, e un po' perchè mi sono dovuto laureare! Tra l'altro ho utilizzato la fresetta e tutte le cosette che ho imparato per "far colpo" sulla commissione del dottorato in robotica a cui aspiro. Se ci entro magari riesco a dare un'impronta più scientifica a questo progettino...


In ogni caso ho effettuato parte delle modifiche che mi ero ripromesso.
Per la struttura:
- Applicati i rinforzi sulla base.
- Applicati i nuovi motori da 1.6Nm con alimentatore a 24V. La differenza si sente.
- Per adesso le viti rimangono quelle solite M10, le trapezie le ho là  pronte da intestare.
- La grossa novità  è che a breve arriverà  un BV20L1, per cui l'intestatura la farò da me, imparando via via

Per il software:
Sto riscrivendo interamente il software che gira sull'Arduino utilizzando gli interrupt e code per gli impulsi. Dovrei riuscire a breve ad arrivare ad una versione utilizzabile in real-time senza perdite di passi fino a 5 kHz. Lo so, è poco ma l'Arduino è limitato e la mia conoscenza della programmazione dei microcontrollers pure. D'altra parte già  così con le trapezie in presa diretta arriverei verso i 1.5 - 2.0 m/min, che è decisamente tanto per questa macchina.
Se nel tempo diventa qualcosa di carino e stabile magari faccio una versione distribuibile, giusto per chi vuole farsi del male da solo.

Allego comunque una foto della macchina nello stato attuale, che non fa mai male, l'interfaccia del programma e un paio di lavorazioni di prova.

Alla prossima!

[turbina]

molto bene, seguo con interesse i tuoi lavori

[torn24]

Come sempre un bel lavoro
La tua idea della meccanica è qualcosa da poter rubare , perchè tra i vari conti che mi sono fatto è quella più economica ,un albero rettificato non costa molto sono i carrelli che triplicano il prezzo , unica cosa che mi viene in mente è farsi fare i pezzi che sostengono l'albero e i pezzi che fanno da carrelli su un centro di lavoro , penso che la spesa non sia ecessiva e si avrebbe una precisione centesimale .
Per il software , a me sembra una cosa ecezzionale , anche la simulazione grafica
credo che la robotica ti calzi a pennello , poi hai già  reallizzato un robot , un cnc in sostanza è un robot cartesiano

[elettromirco]

Se nel tempo diventa qualcosa di carino e stabile magari faccio una versione distribuibile, giusto per chi vuole farsi del male da solo.

autolesionista presente!

[lucazag]

Complimenti progetto davvero interessante, seguo con curiosità  ogni passo!
Ciao

[almo]

Tanto per aggiunger un po' di pepe, sto lavorando ad un sistema per muovere la fresatrice in maniera manuale. L'intenzione è di utilizzare un micro ATtiny84 (con Arduino come ISP), unito a un encoder rotativo incrementale a quadratura che sto sviluppando interamente da me.
Bonus: schermo LCD con visualizzatore della posizione degli assi.
Più a lungo termine pensavo di implementare anche qualche funzione "a bordo macchina", che ne so, cerchi, archi, etc... ma per quello dovrei interfacciarlo direttamente all'arduino, vedremo.

[almo]

Aggiornamento:
Dopo un burrascoso autunno, tra difesa della tesi di laurea, esami di ingresso al dottorato, colloqui a caccia di fondi e il "temibile" esame di stato di ingegneria, finalmente ho avuto tempo di rimettere le mani seriamente alla fresatrice!
Dopo aver disegnato le modifiche su SolidWorks durante i mesi scorsi ho deciso di approcciare la ristrutturazione un passo alla volta, iniziando dall'asse Z.

La chiave di volta di tutto il processo ovviamente sono le viti trapezoidali 14x4. Finalmente ho un tornio tutto mio (BV20 della nutool) ma non ero sicuro di riuscire a portare a termine l'intestatura con annessa filettatura per il bloccaggio del cuscinetto 3200 a contatto obliquo. Oltre a questo c'era il problema della lavorazione della sede del cuscinetto sul telaio della macchina. Non disponendo di fresatrice ho dovuto ingegnarmi per ricavare la sede utilizzando il solo tornio.
A questo proposito ho realizzato da pieno di alluminio un "funghetto" che si può agevolmente inserire tra le griffe del mandrino e che permette il fissaggio tramite viti di pezzi di forma non circolare. Devo dire che il risultato è stato di molto superiore alle aspettative: quasi nessuna vibrazione anomala e lavorazione facile con profondità  di passata 1mm sul diametro. La lavorazione è risultata abbastanza in tolleranza e il cuscinetto se ne sta bello fermo.

IMG_20130118_225950_800.jpg

L'intestatura della vite è risultata anch'essa relativamente facile, non fosse per un piccolo intoppo dovuto al fatto che ho rotto la placchetta del saldobrasato per le filettature esterne... fortunatamente sono riuscito a rimolarlo, anche se con un po' di fatica...
L'ultimo punto è la costruzione della madrevite, fatta realizzando un maschiatore da uno spezzone di vite. Per il momento ho utilizzato del PVC per la chiocciola in sè perchè non avevo altro e volevo essere sicuro che fosse fattibile. Ora ho comperato una barra di teflon (30 euro per un D40L200, follia) e ricaverò le madreviti "finali" da quello.

Il risultato di tutto l'ambaradà n è il nuovo asse Z:

CSC_5883_800.JPG

CSC_5879_800.JPG

CSC_5880_800.JPG

Per quanto riguarda l'elettronica non ci sono cambiamenti, ma col fatto di avere un passo della vite maggiore sono passato da 800 mm/min a 2 m/min, e non escludo di riuscire a superare tale valore sistemando i driver. Onestamente per ciò che mi propongo di fare 2 m/min costanti vanno più che bene.

Nelle prossime settimane spero di riuscire a finire anche l'asse X e Y, che a questo punto farò in catena di montaggio visto che ho appurato quanto sia effettivamente fattibile anche date le mie scarse capacità .

Alla prossima!
S.

[torn24]

Complimenti , il tornio che hai comprato lavora bene , in pratica è lo stesso tornio bv20 della damato , con altro nome !
Hai in pratica costruito le 4 ganasce indipendenti , che si usano per tornire pezzi di forma complessa

[turbina]

teflon (30 euro per un D40L200, follia), più che pazzi... ladroni, 30 euro per mezzo kg di teflon ..4 volte più del suo valore, comunque quando serve subito non si pensa

[almo]

Più che altro qua a Trieste non c'è molta scelta...

[maciolo]

super complimenti, vorrei anch'io una fresa cnc!!! Comunque sei veramente in gamba, sono curioso di vedere l'evolversi del progetto..

[almo]

Aggiornamento sul proseguio dei lavori di ristrutturazione

Dopo aver ultimato l'asse Z, è stato il turno degli assi X e Y, che son stati lavorati parallelamente. Ho lavorato le viti e le sedi cuscinetto. Adesso mancano solamente le piastre per i motori di questi assi e le madreviti in Teflon che dovrei ultimare facilmente nel weekend.
Il prossimo step è la messa a punto e la sistemazione dell'elettronica in un contenitore più consono: una cassetta di derivazione elettrica da 300x220x120 pagata la bellezza di 23 euro. Sto valutando la possibilità  di prevedere una portellina apribile per accedere ad Arduino senza svitare tutto. Un armadio elettrico era troppo costoso purtroppo.

In ogni caso aggiungo un po' di foto per ritrarre lo stato dei lavori.

La lavorazione di intestazione sulle viti TPN 14x4. Purtroppo non avevo calcolato che il nocciolo della vite è minore dei 10mm del diametro interno del cuscinetto... quindi rimane il solco. Fortunatamente non dovrebbe incidere più che tanto per una macchina hobbistica.

IMG_20130201_202933.resized.jpg

In primo piano i supporti con la sede cuscinetto e i piedini per i motori. Dietro si vede la struttura dell'asse X in montaggio.

IMG_20130201_202837.resized.jpg

A sinistra ancora l'asse X, e a destra i motori degli assi X e Y sopra al telaio della macchina "spolpata".

IMG_20130201_202818.resized.jpg

Faccio una domanda;
Sento sempre parlare di chiocciole in Delrin e mai in Teflon. E' un problema se si usa quest'ultimo?

[daniele86]

spero di non dire una caz...a ma il teflon regge meno le alte temperature..
ciao

[lucazag]

Ciao almo, innanzitutto complimenti per il bel lavoro che stai portando avanti, potresti dirmi dove e che modello di motori hai acquistato? Per gli scorrimenti degli assi cosa hai usato delle boccole che in foto non riesco a vedere?