Il mio upgrade ATC

Sezione dedicata alla tua CNC: Costruzione, descrizione, foto, accorgimenti ed errori di progettazione.
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marcick
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Il mio upgrade ATC

Messaggio da marcick » domenica 13 gennaio 2019, 13:01

Ho pensato di scrivere questa miniguida a beneficio di quanti volessero cimentarsi in questa onerosa impresa.

La suddividerò per comodità in più post ognuno con poche foto.

Erano anni che sognavo di installare un cambio utensile automatico sulla mia piccola CNC ma i dubbi e motivi per desistere erano tanti:

1) Costo del mandrino (dai 2k in su)
2) Peso e ingombro, a prima vista improponibile per macchine medio piccole
3) Scarsità di informazioni (cosa serve per farlo andare? aria, acqua, tubi, valvole. In rete ho sempre trovato veramente poco per farmi un’idea).
4) Spazio per alloggiare la rastrelliera (senza avere tutti i pezzi in mano è difficile solo dai disegni ragionare su quote e ingombri)

Ma a Natale sono capitato in una inserzione ebay che proponeva un mandrino ATC da 1,8kW, 24.000 giri, diametro 80mm, lunghezza 370, peso intorno ai 6 kG (mi pare), per “soli” € 1500. E’ stato impossibile resistere, anche se poi la spesa finale con tutto il contorno è stata ben maggiore, circa 2100/2200 in totale …

https://www.ebay.it/itm/1-8KW-ATC-spind ... :rk:1:pf:0

L’oggetto viene spedito dalla Germania, senza dogana e arriva velocemente

Per fissare il mandrino ho acquistato a parte questa staffa

https://www.ebay.it/itm/EU-Stock-80mm-S ... :rk:3:pf:0

che poi (visto la lunghezza del mandrino) ho preferito tagliare in due e utilizzarla come vedete in foto
L’ho lavorata e forata posteriormente per andare d’accordo con la piastra del mio asse Z, prevedendo asole in modo da lasciare del gioco per l’allineamento e messa in squadra sull’asse Y (quello che va da sinistra a destra nel mio caso), mentre per l’allineamento X si ho dovuto spessorare la piastra posteriore perché dato l’elevato peso il ponte flette di un paio di decimi

(fine prima puntata, segue …)
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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da marcick » domenica 13 gennaio 2019, 13:10

I portautensili li trovate tranquillamente su ebay o Amazon, cercate “ISO20 ER20 Collet chuck holder”. Costano circa € 20, io ne ho presi una decina. C’è anche la versione con le due chiavi di serraggio che costa un po’ di più ma ne basta uno.

https://www.ebay.it/itm/1Pcs-ISO20-ER20 ... 2749.l2649

Per il circuito di raffreddamento, al momento mi sono solo procurato una pompa che sta dentro un contenitore da 5/6 litri come fosse un acquario. Ho preso questa:

https://www.ebay.it/itm/75W-220V-Water- ... :rk:1:pf:0

Ho aggiunto a occhio un po’ di antigelo (per le proprietà anticorrosive). Il contenitore è aperto sopra e dovrebbe smaltire da solo il calore. Se d’estate servirà aggiungerò un piccolo radiatore con ventola tipo quelli che si usano nei PC.
Volendo strafare si trovano dei chiller eleganti e relativamente economici tipo questo

https://www.ebay.it/itm/Industrial-Wate ... :rk:7:pf:0

(fine seconda puntata, segue …)
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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da marcick » domenica 13 gennaio 2019, 13:13

Vediamo ora i vari collegamenti aria/acqua/elettrici che si trovano sulla testa posteriore. Tutti i collegamenti dell’aria accolgono tramite attacchi rapidi i tubicini rigidi da 6mm, mentre per l’acqua servono tubi morbidi da 8mm.

Gas sealing: qui bisogna fornire aria a 2 bar leggermente lubrificata durante tutto il funzionamento del mandrino per pressurizzare i cuscinetti che non hanno guarnizione, visto l’elevato numero di giri. Questo flusso d’aria “unta” costante li mantiene lubribicati e impedisce che entrino impurità. Serve una elettrovalvola semplice che viene azionata da codice subito dopo o prima il comando M3 cha vvia il mandrino. Quindi il controller deve ovviamente avere una uscita comandabile da GCODE.

Dust removal: qui serve aria a 4 bar. Un attimo prima che il mandrino deve agganciare il cono portautensili, si danno un paio di getti per allontanare eventuali trucioli. Anche qui serve una elettrovalvola semplice come per il Gas Sealing.

Enter Water e Water Out: entrata e uscita dell’acqua di raffreddamento.

Intake Air: qui va fornita aria a 6 bar per aprire la ganascia che blocca il portautensili. Il mandrino si posiziona sopra il portatensili, scende quasi fino in fondo e si fornisce aria tramite elettrovalvola. Si sente un breve “psss”, la ganascia si apre, risucchia il portautensili e si richiude automaticamente grazie a una molla interna. Anche per lo sgancio la manovra è simile, si fornisce aria, si sente un breve “psss” e il portautensili “casca”. Per fare i primi esperimenti e capire come funziona, potete farvi un adattatore che dalla pistola aria compressa entra nell’ingresso Intake. Avvicinate un portautensili dentro il cono, fino in fondo quando tocca o quasi. Date aria e vedete come lo aggancia. Tenete sotto una mano, date ancora aria e vedete lo sgancio. Diciamo che con questo accrocchio già si può cominciare a lavorare e avere un cambio utensile manuale ma molto rapido e con lunghezze utensili costante.

Return Air: Anche qui va fornita aria a 6 bar per mantenere chiusa la ganascia una volta afferrato il portautensili. In realtà rimane chiusa da sola grazie alla molla interna, ma è una sicurezza in più che si implementa facilmente con una singola elettrovalvola deviatrice. Quando viene azionata mantiene aria all’ingresso Intake Air. Quando è a riposo mantiene aria all’ingresso Return Air.

Power supply: nulla da dire, le tre fasi e la terra da collegare all’inverter (che già avevo).

Sensor: ci sono due sensori interni a tre fili. Vanno alimentati a 24V e sul terzo filo (uscita) forniscono 24V uno quando la ganascia è aperta e l’altro quando è chiusa. Per fare il lavoro completo (anche se non obbligatorio da fare subito) questi segnali vanno portati a degli ingressi del controller e gestiti nelle macro del cambio utensile.

PTC: sono due fili di un termistore interno che può essere gestito per monitorare la temperatura del mandrino. Io al momento non li sto usando.

(fine terza puntata, segue …)
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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da marcick » domenica 13 gennaio 2019, 13:15

Vediamo ora l’impianto pneumatico. Un ringraziamento speciale all’utente Guido91ra che mi ha fornito uno schemino e fatto capire in pochi minuti quello che non riuscivo a reperire su internet in giorni di ricerche 😊
In alto a sinistra c’è il primo regolatore di pressione regolato a 6 bar. E’ un tipo che incorpora un filtro a 5 micron (l’aria deve essere pulita !!) con raccoglitore per la condensa (e priva di acqua !!).
Subito dopo c’è l’oliatore. Si mette nel bicchierino un olio apposito per circuiti pneumatici molto fluido e viene nebulizzato insieme all’aria. In alto ha una manopola di regolazione che andrà tenuta praticamente tutta chiusa altrimenti in pochi minuti imbrattate tutta la cnc.
L’aria a 6 bar si divide in tre linee. In basso c’è l’elettrovalvola a due vie per il controllo della ganascia.
Poi c’è la linea Gas Sealing, con il regolatore di pressione tarato a 2 bar e l’elettrovalvola semplice.
Poi la linea Dust removal, con il regolatore di pressione tarato a 4 bar e l’elettrovalvola semplice.
Per darvi dei riferimenti, vi riporto i codici di alcuni prodotti della Camozzi. Io poi ho preso un’altra marca di cui disponeva il rivenditore ma più o meno sono tutti uguali. Se comprate su internet spendete poco, ma non sapendo esattamente tutti gli accessori, riduttori, adattatori, staffe che mi sarebbero serviti ho preferito andare in un negozio con lo schemino e farmi dare tutto l’occorrente. Totale circa € 300 …. Sigh.

MD1-F100: filtro
MD1-R00: regolatore di pressione
MD1-L00: oliatore
623-15E: elettrovalvola semplice
358-015-02: elettrovalvola deviatrice

(fine quarta puntata, segue …)
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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da marcick » domenica 13 gennaio 2019, 13:17

Per quanto riguarda la rastrelliera è stato un po’ complicato. Volevo metterla in fondo ma il ponte ci andava a sbattere passandoci sopra (fin quando non si hanno tutti i pezzi in mano non ci si rende conto).
Ho dovuto quindi metterla davanti, anche se rompe un po’ le scatole. MI piacerebbe poterla spostare dietro, con qualche meccanismo servoassistito che la avvicina quando serve e poi la leva di mezzo.
Per agganciare i portautensili si trovano delle apposite clips come queste ma io non nen ho trovato una vera utilità

https://www.amazon.it/gp/product/B0744D ... UTF8&psc=1

Ho preferito fare dei semplici alloggiamenti dove il portautensile casca dentro, anche perché non uso utensili di diametro maggiore della ghiera del portautensili.

Le macro per il cambio utensile con il Colibrì sono piuttosto semplici da implementare, soltanto prima di testarle bisogna ricontrollarle 100 volte perché un errore si paga caro ….
Tanto per dare un’idea riporto le mie ma evidentemente ogni macchina sarà diversa.

Scarico utensile:

Codice: Seleziona tutto

M5              (spegne elettromandrino)
M93             (spegne SEAL)
G49             (annulla offset utensile)
G53 G0 Z0       (altezza max)
G53 G0 X350 Y-304.33    (si porta davanti alla rastrelliera)
G53 G0 X414		(si porta sopra il punto di sgancio)
G53 G0 Z-61		(scende un po’ in rapido)
G53 G1 F800 Z-81        (Scende lento all’altezza di sgancio)
M94                     (sgancia)
M66 P0 L1               (attesa conferma sgancio)
G53 G0 Z-26               (ritorna a z max)
Carico utensile:

Codice: Seleziona tutto

M5              (spegne elettromandrino)
M93             (spegne SEAL)
G49             (annulla offset utensile)
G53 G0 Z-26       (altezza max)
G53 G0 X414 Y-304.33    (si porta davanti alla rastrelliera)
G53 G0 Z-61     (si porta ad altezza pulizia)
M90             (accende DUST)
G4 P0.3         (pausa)
M91             (spegne DUST)
G4 P0.3         (pausa)
M90             (accende DUST)
G4 P0.3         (pausa)
M91             (spegne DUST)
G53 G1 F800 Z-81        (Scende a quota di aggancio)
M95                     (aggancio)
M66 P1 L1               (attesa conferma aggancio)
G53 G0 Z0               (ritorna a z max)
G43 H1          (applica offset utensile)
G53 G0 X350     (esce da zona rastrelliera)
(fine quinta puntata, segue ...)
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Ultima modifica di Fiveaxis il lunedì 14 gennaio 2019, 12:39, modificato 1 volta in totale.
Motivazione: Inseriti listato in CODE

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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da marcick » domenica 13 gennaio 2019, 13:20

E infine un breve video del tutto in azione lo scaricate qui

https://www.youtube.com/watch?v=zGp1ct5 ... e=youtu.be


Per scelta del Forum, gli unici video linkabili sono quelli di YouTube. Posta un nuovo messaggio con il video linkato su YouTube. Provvederò io a sostituirlo con quello sopra.

EDIT: link sostituito
Ultima modifica di Fiveaxis il lunedì 14 gennaio 2019, 17:41, modificato 2 volte in totale.
Motivazione: Link video modificato

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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da PumaPiensa » domenica 13 gennaio 2019, 14:02

Molto molto interessante, anche a me piacerebbe un giorno mettere un ATC cilindrico da 80mm visto che già adesso ne ho uno normale. Volevo chiederti considerando che serve aria compressa un pò per tutto mi preoccupa quella per pressurizzare i cuscinetti.... Un normale compressore da 50l 2hp c'è la fa o e sempre acceso?
Se quella è una LVL mi pare strano che il ponte fletta per qualche kilo, è più probabile che sia il supporto a non essere lavorato bene. Io ho preferito usare un supporto per boccole da 50 preso da Zapp, bisogna modificarlo, ma come rifinitura non c'è paragone. Se lo lasciavi intero potevi far scorrere il mandrino per adeguare l'altezza del mandrino al tipo di fresa senza perdere corsa in Z.
Il problema è che 1500E non sono pochi, sai per caso quanto chiedono per un ATC 80mm simile, tipo ELTE?
Dimenticavo, complimenti per il lavoro.

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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da marcick » domenica 13 gennaio 2019, 15:29

Il tuo compressore ce la fa tranquillamente ma attacca e stacca in continuazione a cavallo dei 7 bar e se ce l’hai vicino ti uccide. Io ne ho uno silenziato (50dB) da 25 litri e lo sopporto bene. Ce ne sono anche da 40dB ma iniziano a costare tanto.
La staffa si, ha una finitura pessima da presso fusione ma l’ho lavorata un po’ e fa il suo dovere. Ho preferito dividerla per allontanare i due punti di ancoraggio perché il mandrino è molto lungo e tenuto solo in un punto con tutto il corpo a sbalzo non mi piaceva. Poi ho comunque tanta corsa per gestire l’altezza.
Riguardo le alternative non ho mai trovato niente a prezzo simile e soprattutto così contenuto di peso e dimensioni.

scj

Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da scj » domenica 13 gennaio 2019, 16:12

Complimenti! =D>

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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da gino » domenica 13 gennaio 2019, 16:23

Ottimo ! complimenti !

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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da shineworld » domenica 13 gennaio 2019, 16:56

Bel lavoro complimenti per la dovizia di particolari utili per chi pensa di avviare un progetto simile :)

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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da stenov » domenica 13 gennaio 2019, 17:51

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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da guido91ra » lunedì 14 gennaio 2019, 12:25

Bella guida! =D> =D>
sei più portato di me nel dare spiegazioni!
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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da Fiveaxis » lunedì 14 gennaio 2019, 12:35

Grazie molte per la condivisione e complimenti per la realizzazione! =D>
La macchina conta...ma la differenza la fa il "manico"!

Junior73
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Re: Il mio upgrade ATC

Messaggio da Junior73 » lunedì 14 gennaio 2019, 12:42

Davvero un bel lavoro...complimenti anche per la condivisione. :)

A livello di controllo dell'esecuzione del cambio utensile (vedo M66 come imput di conferma aggancio /sgancio)come si procede? Voglio dire i controlli sullo stato dell'aria etc sono o possono essere implementati?

Peccato per il costo così elevato per noi hobbisti .... :(

Saluti

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