Progetto pantografo CNC 1200x1000x100

[sgaz77]

Salve a tutti

Da tempo sto valutando la possibilità  di farmi una macchina da solo oppure acquistarne una. Purtroppo per queste dimensioni i prezzi sono fuori dal mio budget, pertanto ho fatto un tentativo di progetto per fare una valutazione .

-Il progetto consiste in in ponte per l'Y con profilo estruso 135x45 , scorrimento su pattini da 20 e guida a ricircolo.
Il carrello della Z è in ferro da 8mm (devo ancora fare delgi scarichi per alleggerire)
viti a ricircolo da 20 p.5, tranne per la Z con vite da 16.

il basamento porta le guide sugli estrusi sempre da 20 per sorreggere le spalle (in ferro da 10mm)

Ho messo anche due barre rettificate da 20 per dare una guida.

le spalle sono su 2 pattini (non si vede dalle foto)

Qualcuno può darmi qualche commento da esperto sulla validità  della soluzione trovata ? Ogni commento è ben accetto

Tenete conto che devo ancora mettere staffaggi e fissaggi vari...

grazie

sam

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[mimoletti]

Io invece delle barre tonde aggiungerei altri due estrusi sotto a quelli già  presenti.

[sgaz77]

grazie mimoletti

in realtà  pensavo già  di mettere altri estrusi sotto per supportare il banco (vedi foto)
secondo te mettendo questi le barre in acciaio di guida diventano ridondanti?

grazie

ciao

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[massimomb]

io, l'unico consiglio che ti darei, è di sostituire le barre tonde sulla Z con guide e pattini anche solo da 15, quello è il punto con le maggiori leve ed è dove si generano flessioni e vibrazioni,per il resto,mi sembra ok, viste le dimensioni, se trovi il modo di ancorare il piano in modo da consolidare la tenuta strutturale, dovrebbe venire stabile,mi perplimono un po le spalle spesse solo 10mm, ma probabilmente è una fissa mia.

M.

[sgaz77]

ciao massimo

grazie per il consiglio.

le spalle da 10mm è solo (essendo in ferro) per non appensantire troppo.. potrei anche farle da 15 , ma già  da 10 pesano 7.5kg ( e pensavo di fare delle asole per alleggerire). Pensavo che se poi carico troppo peso sulla X, mi serve un motore bello grosso per l'avanzamento.
che ne pensi?

grazie

[massimomb]

mah, se poi fai le asole, io a farle da 15 ci penserei, non vorrei che ti trovassi dopo con eccessive flessioni,il peso è un fattore importante, ha dei pro e dei contro, se la macchina è ben allineata, dovrebbe comunque scorrere bene e questo in parte attenua lo sforzo dei motori,è vero che una luce in Z da 100mm non è eccessiva,però in definitiva verrebbero da circa 10KG, se alleggerisci con delle asole, ci potresti stare, riguardo ai motori,con una macchina così,con corse così lunghe, su X e Y valuterei un passo 10 o anche 20, proprio per non far girare troppo veloci i motori,nella precedente macchina le avevo da 10 e in quella che sto facendo le monto da passo 25,alla fine il micropasso ha una risoluzione da 2 centesimi ma in rapido con rapidi da 7500mm/min fanno 300 giri, dove danno il massimo della coppia (quasi tutti i passo passo, danno il massimo fino a 600 giri), permettendomi pure lavorazioni in 3D con tempi non quaresimali, valuta tu se poi ha un senso montare dei nema 23 o nema 34, con una macchina simile, il 23 lo sfrutteresti ai suoi limiti, ma ci lavori, a condizione che prendi dei drivers che puoi gestire con parecchi volts,mi sa che 50V con una macchina così son un po pochini.

M.

[sgaz77]

grazie massimo

farò una piccola rielaborazione in base ai tuoi preziosi suggerimenti.(spalle e asse Z)
I motori pensavo di recuperare gli attuali che ho (SANYO SERIE103-H7823-1740, nema24)
attualmente alimentati a 42V, piuttosto preferisco cambiare alimentatore che motori, ma se necessario metto anche i nema34 .
le viti che ho attualmente sono 20 p5 sulla macchina attuale, se metto un passo 10 o 20 su questa nuova forse i motori non saranno adeguati..?

nel weekend mando aggiornamenti

grazie

ciao

[massimomb]

direi, riguardo le viti, che è vero il contrario, semmai,dato che i motori girerebbero più lenti,i motori sono degli ottimi motori nella loro taglia,alimentati adeguatamente potrebbero andare bene,semmai, giacchè ti trovi a disegnare, fai già  la predisposizione per eventualmente montare i nema 34 in un secondo momento, dal mio punto di vista 3nm son pochi, nel senso che son certamente sufficienti, ma dato l'anello aperto, io son abituato a ragionare con una riserva di forza almeno del doppio di quella ipoteticamente necessaria, se debbo dirla tutta, io ne uso il triplo, ma sono io che sono esagerato.

M.

[Zebrauno]

Occhio alle asole di alleggerimento....prima di farle con criterio bisognerebbe simulare la parte sotto tutti gli sforzi a cui verra' sottoposa o si finisce per interrompere il materiale proprio nei punti di maggior sollecitazioe.

[sgaz77]

grazie Zebrauno

comunque ragazzi 15mm di piastra in ferro è una bella sberla... tantissime macchine che vedo in giro usano spalle in 20mm di alluminio. 15mm in forse sovrabbonda (considerata l'altezza di queste spalle ).
Comunque dopo profo fare una simulazione di carico... il ponte e l'asse Z caricheranno sulle spalle al max 20kg.

intanto grazie

sam

[sgaz77]

ok,
ho seguito il consiglio di massimo
ho messo i pattini e guide da 15 sulla Z. Così è più solida

stasera elaboro possibilità  di scarichi sulle spalle.

grazie

CNC_SAM_rev2_v6small.jpg

[sgaz77]

ri buongiorno a tutti

ho provato a fare una simulazione di deformazione e stress sulle spalle disegnate
sia con spessore 10mm che con 15mm. Poi ho messo per provare dei fori di scarico sulla spalla da 10mm per vedere un peggioramento.

Io terrei lo spessore 10mm ma con senza fori a questo punto. Voi che ne dite?

grazie

sam

A) 10mm senza fori :

Spalla_PonteSX_stress10mm.jpg

Spalla_PonteSX_displace10mm.jpg

Spalla_PonteSX_F_Sicurezza_10mm.jpg

B) 15mm

Spalla_PonteSX_displace15mm.jpg

Spalla_PonteSX_F_Sicurezza_15mm.jpg

[sgaz77]

-- continua

B) 15mm

Spalla_PonteSX_stress15mm.jpg

C) 10mm con fori

Spalla_PonteSX_stress10mm_fori.jpg

Spalla_PonteSX_displace10mm_fori.jpg

Spalla_PonteSX_F_Sicurezza_10mm_fori.jpg

[Zebrauno]

Come vedi quei fori non servono a niente

La simulazione non e' proprio delle piu' sensate, perche' dovresti offrire solo un vincolo sulla parte bassa della spalla agendo su un blocco solido fissato in corrispondenza dei carrelli alla lastra.
La forza di spinta dovrebbe essere principalmente laterale rispetto alla spalla, e frontale. Quelle dall'alto e dal basso non si simulano facilmente senza prima aver anche idealizzato il sistema ponte nel complesso.

ciao

[walgri]

Confermo che questa simulazione non ti dice proprio niente di niente del comportamento di quella spalla, sono scorrette le condizioni di vincolo, ed è irrilevante il carico applicato.

Dovresti piuttosto assegnare dei carichi ortogonali alla spalla, più coerenti con le sollecitazioni che la cimenteranno di più. Ma solo dopo aver tenuto in debito conto il grado di vincolo che avrà  alla base, e l'irrigidimento offerto dalla struttura del ponte (posto che tu lo costruisca in modo che tale irrigidimento vi sia).

Meglio fare fare delle analisi di suscettività  per avere lo spettro del comportamento a seconda delle modalità  di vincolo che puoi ipotizzare. Ricorda che l'imposizione delle condizioni al contorno di un modello di calcolo (FEM o no) fa la differenza tra l'avere una indicazione utile e sprecare tempo.

Ciao