Prima CNC

Sezione dedicata alla tua CNC: Costruzione, descrizione, foto, accorgimenti ed errori di progettazione.
Rispondi
andrea97
Junior
Junior
Messaggi: 56
Iscritto il: mercoledì 10 settembre 2014, 21:42
Località: Sovere (BG)

Prima CNC

Messaggio da andrea97 » sabato 11 luglio 2020, 22:41

Dopo un sacco di tempo dall'iscrizione (ero al liceo, ad oggi ho quasi finito l'università...) ed un sacco di lettura mi sono deciso ed ho cominciato a progettare la mia prima fresa cnc per piccoli lavoretti su legno, plastiche e alluminio per quanto mi sarà possibile.
La macchina è una piccola fresa a 3 assi con ponte mobile ispirata a diversi lavori che ho visto qui sul forum (in particolare quella macchina di unluckyluke a cui rompo le balle da anni).

La struttura sarà tagliata al laser ed è composta da piastre da 10mm devo scegliiere se in alluminio o acciaio, propenderei per l'acciaio per contenere i costi, ma mi rendo conto che la massa da muovere sarebbe molto maggiore e mi costringerebbe ad usare delle accelerazioni basse. Prima di scegliere dovrei avere in mano i preventivi dalle aziende che dovranno eseguire il lavoro. Il resto della struttura è formato da profilati sezione 30x60mm.
L'ingombro totale è di circa 720x670x590mm (X,Y, Z) ed il volume lavorabile è di 400x370x70mm (X, Y, Z) non so se è possibile ottimizzare ulteriormente, in tal caso i consigli sono bene accetti.

I movimenti avvengono tutti su guide HGR15 con pattini flangiati per gli assi X e Y, per l'asse Z i pattini sono normali per contenere gli ingombri, le viti sono delle TPN 14x4 con chiocciole in acciaio (previsto upgrade con chiocciole autocostruite in delrin) che avevo comprato tempo fa per una cnc rustica che è stata smantellata. Le viti poggiano su dei cuscinetti da 10mm calettati in appositi supporti stampati con la mia fidata prusa homemade (previsto anche qui l'upgrade con dei supporti in alluminio non appena la macchina sarà operativa).

Elettronica ho il vecchio kit della precedente cnc, 3 motori Nema23 da 2Nm ed una scheda 3 in 1 con driver TB6560 che sarà accoppiata ad un Arduino su quale verrà caricato GRBL dato che non ho disponibile un pc con porta parallela, la gestione dal lato del computer sarà affidata a cncjs che mi è sembrato il miglior post processore compatibile con GRBL fra quelli che ho visto online.
Per quanto riguarda il pc ho intenzione di prenderne uno minimale cinese (tanto deve fare girare solo il post-processore) in modo tale che possa essere integrato nel box con i resto dell'elettronica, a completare il tutto un alimentatore 36V ed eventuali regolatori stepdown DC-DC per ventole/luci e pc.
Per quanto riguarda i finecorsa devo valutare la scelta fra gli switch meccanici e dei sensori ottici che avevo comprato per la stampante 3D.
Come elettromandrino ho scelto il clone di un rifilatore Makita, ma non escludo di passare ad un elettromandrino VDF con inverter (dipende da quanto si lamenteranno le mie orecchie durante la fresatura, o da quanto costano delle buone cuffie antirumore rispetto al mandrino :lol: )

Lascio qui di seguito due immagini del progetto allo stato attuale (ovvero ancora tutto su Autodesk Inventor :roll: )

Saluti a tutti e grazie per lo spazio concesso.

Andrea :D
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login

andrea97
Junior
Junior
Messaggi: 56
Iscritto il: mercoledì 10 settembre 2014, 21:42
Località: Sovere (BG)

Re: Prima CNC

Messaggio da andrea97 » venerdì 31 luglio 2020, 15:04

Nessun commento perchè l'ho progettata così bene che non ho fatto nessun errore o perchè è proprio irrecuperabile? :roll:

turbina

Re: Prima CNC

Messaggio da turbina » venerdì 31 luglio 2020, 15:19

Fa' piacere vedere un giovane interessato a studiare e costruire con le proprie mani
In quanto alla macchina ha molti punti deboli , alcuni di questi hai detto che li rimedierai sostituendo il seguito delle parti deboli con delle parti più forti ma ho la sensazione che dovrai metterci le mani molte volte di più, comunque non c'è niente di meglio che per imparare si passi molto tempo in laboratorio e officina

Avatar utente
arm
Senior
Senior
Messaggi: 2619
Iscritto il: venerdì 18 maggio 2007, 13:21
Località: arborea (OR) e firenze
Contatta:

Re: Prima CNC

Messaggio da arm » venerdì 31 luglio 2020, 15:31

Ciao, mi soffermo su alcuni dettagli.

Leggo che usi guide Hiwin e viti trapezie; io farei uno sforzo in più e ci metterei viti a ricircolo, le metti e te le dimentichi. Però per iniziare vanno bene anche le trapezie, mettendo in conto che puoi avere problemi di backlash.

Per i supporti dei cuscinetti, evita quelli in plastica, con pochi euro trovi supporti in ghisa con cuscinetti di tutte le misure a pochi euro.

Elettromandrino: io ho lavorato qualche anno con una fresatrice Dewalt da 2Kw e ti assicuro che anche con buone cuffie, dopo poco vai fuori di testa dal rumore. In più pinze e dadi, se devi avere il set completo, costano molto di più che le classiche ER11 /16 /20.

PC: io ultimamente mi sono procurato 2 miniPC da 160 € l'uno con win 10; occupano poco spazio e mi ero stancato di cercare vecchi pc usati da dedicare alle cnc.

Struttura: io metterei delle diagonali in modo da unire i due profilati del ponte
L'arte è l'espressione di piacere che l'uomo prova nel lavoro. (William Morris artigiano - architetto 1834-1896)
Cnc 3 assi per alluminio, 600x350, ponte fisso
Cnc 3 assi+1, 1200x800, doppia vite
Fresatrice verticale per acciaio

andrea97
Junior
Junior
Messaggi: 56
Iscritto il: mercoledì 10 settembre 2014, 21:42
Località: Sovere (BG)

Re: Prima CNC

Messaggio da andrea97 » venerdì 31 luglio 2020, 16:47

turbina ha scritto:
venerdì 31 luglio 2020, 15:19
Fa' piacere vedere un giovane interessato a studiare e costruire con le proprie mani
In quanto alla macchina ha molti punti deboli , alcuni di questi hai detto che li rimedierai sostituendo il seguito delle parti deboli con delle parti più forti ma ho la sensazione che dovrai metterci le mani molte volte di più, comunque non c'è niente di meglio che per imparare si passi molto tempo in laboratorio e officina
Ti ringrazio per la fiducia, attualmente l'unica cosa che non mi convince sono proprio i porta cuscinetti stampati 3D, spero che riescano a durare quel tanto che basta per permettermi di fresare quelli sostitutivi in alluminio, chiaramente prendendo tutte le precauzioni del caso.

Nel frattempo sono andato avanti ed ho aggiunto diverse cose, quella più grande è la riduzione 1:2 dei motori in modo tale da disaccoppiare il movimento e non rischiare di fare danni in caso di collisioni, userò delle puleggie HTD3M con cinghia da 15mm.
I motori vengono montati su una piastra da 3mm in modo tale che il motore alloggi all'interno di una asola rettangolare, così, visto che l'albero del motore non è molto lungo posso recuperare quei 10 mm che in questo caso risultano essere rilevanti.
Non fate caso ai tre supporti per il mandrino perchè ho intenzione di montarne solo due lasciando due fori in modo tale da poter spostare il supporto per posizionare il mandrino più in alto o più in basso.
1-1.jpg

Secondo update le cover per i motori stampate in 3d sui quali viene montato un portacavo di tipo PG7 all'interno del quale metterò un cavo 4x0.5mm^2 per l'alimentazione dei motori, dall'altro capo userò dei connettori a vite di tipo GX-16 a 4 poli
2-2.jpg
arm ha scritto:
venerdì 31 luglio 2020, 15:31
Ciao, mi soffermo su alcuni dettagli

[...]
Ti rispondo per punti:

Questione viti, ho scelto le trapezie perchè le avevo già a casa dato che provenivano dal vecchio prototipo di cnc, siccome ho anche il tornio posso intestarle come mi pare in modo tale da adattarle alle altre soluzioni che ho pensato. Non è escluso che in futuro possa fare un upgrade con delle viti a ricircolo.

Supporti dei cuscinetti ho visto che esistono quelli della serie UFL, solo che tagliando le piastre al laser non posso incassarli all'interno della struttura e mi ruberebbero lo spazio necessario all'albero del motore per montare la puleggia, in ogni caso della soluzione ne ho parlato rispondendo a Turbina.

Elettromandrino, anche qui la fanno da padrone i costi, preferisco un piccolo rifilatore adesso in modo tale da imparare i primi rudimenti e poi magari fare un upgrade con un mandrino VFD, per quanto riguarda le pinze la fresatrice che ho scelto ha in dotazione quelle da 6/8 e 10mm il che mi andrebbe molto bene dato che ho una ventina di frese cinesi con codolo da 6mm.
Per la questione rumore hai perfettamente ragione, ma è un compromesso che per un po' di tempo dovrò accettare, in ogni caso essendo una macchina hobbystica non conto di usarla 24/7.

Questione PC ho rimediato un tablet touchscreen Lenovo che per fare le prime prove di fresatura dovrebbe essere adatto.
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login

Avatar utente
Vecchietto67
Senior
Senior
Messaggi: 636
Iscritto il: lunedì 9 ottobre 2017, 7:28
Località: Bologna

Re: Prima CNC

Messaggio da Vecchietto67 » venerdì 31 luglio 2020, 19:40

Nella mia prima CNC avevo viti TPN con chiocciole in naylon e avevo fatto un sistema a molle con controchiocciola per togliere il gioco.
Un aborto dal punto di vista meccanico e funzionale.
Il mio consiglio è di metterci più tempo a realizzarla per diluire i costi ma di usare subito viti a ricircolo. Ottieni risultati migliori e non dovrai rifare poi dei pezzi per adeguare la struttura alle nuove viti.
Con l'elettronica si può giocare e cambiare in seguito i componenti per migliorare le prestazioni.
Con la meccanica i compromessi costano a volte più delle soluzioni definitive.
Non sono un genio ma voglio farvi credere che lo sono .........

Junior73
God
God
Messaggi: 3614
Iscritto il: lunedì 14 aprile 2014, 10:36
Località: Perugia

Re: Prima CNC

Messaggio da Junior73 » lunedì 3 agosto 2020, 10:15

Ciao ,
per le viti anche se vuoi usare le trapezie falle in modo diciamo standard , nel senso di usare le stesse lavorazioni agli estremi che vengono usate nelle viti a ricircolo e supporti BkBF.
Per il rifilatore se la cava bene il clone del makita Katsu anche se il prezzo sembra leggermente aumentato nel tempo. Comunque il prezzo dei mandrini cinesi più inverter è sotto ormai le 200 euro.

https://www.youtube.com/watch?v=n80fNwjAbRQ

Quoto il ragionamento di Vecchietto .....ormai i prezzi sono talmente bassi che forse non conviene fare upgrade futuri ma prendere direttamente i prodotti finali. Viti trapezie, guide con tondini rettificati o supportati , chiocciole in plastica , mandrini a spazzole etc fanno parte di un modo di fare del passato .

Saluti

andrea97
Junior
Junior
Messaggi: 56
Iscritto il: mercoledì 10 settembre 2014, 21:42
Località: Sovere (BG)

Re: Prima CNC

Messaggio da andrea97 » mercoledì 6 gennaio 2021, 0:09

Torno a bomba sull'argomento, causa mancanza di tempo ho latitato un po'.
Come giustamente suggerito ho implementato le viti a ricircolo di sfere per gli assi X ed Y, ho pensato che molto probabilmente di cnc ne farò una nella vita, quindi tanto vale farla per bene, non saranno quei 150€ di viti cinesi a farmi diventare povero. :D
Ho notato che molti rivenditori di aliexpress offrono la possibilità di lavorare le viti a disegno, qualcuno ha esperienze in merito?
Giusto per capire se posso fidarmi o meno, sennò adatto la struttura alle lunghezze delle viti già disponibili in commercio.

Per quanto riguarda la vite a ricircolo sull'asse Z ho diversi dubbi in merito, i supporti per i cuscinetti delle viti (BK e BF) a ricircolo sono troppo alti e picchierebbero sul carrello mobile.
Le soluzioni che ho individuato sarebbero tre:

-Accorcio la piastra del carrello per quanto mi è possibile e lascio che scorra all'interno dello spazio rimanente. (Brutale...)
-Spessoro le guide con delle piastre d'acciaio in modo da avere spazio a sufficienza per il movimento e per l'assieme chiocciola-portachiocciola.
-Compro un set di supporti cuscinettati FK e FF e li monto in testa alle piastre superiore ed inferiore in modo che l'unico vincolo rimanente sarebbe l'altezza della chiocciola.

In merito alla seconda soluzione ci tengo a segnalare che uno spessore da 10mm dietro alle guide c'è già, ma non avendo garanzie sulla planarità del materiale che mi verrà tagliato al laser nè una fresa per correggere eventuali errori vorrei evitare delle sonore cappellate del tipo che mi ritrovo dei pezzi che non possono essere montati assieme.
Attualmente quello che ho previsto sono una coppia di supporti cuscinettati KFL000 e KP000 che sostengono una vite trapezoidale 14x4 che si impegna in una madrevite flangiata della IGUS.

AssiemeCNC.jpg
AsseZ_Fronte.jpg
AsseZ_Retro.jpg

Per quanto riguarda il resto ho cambiato lo spessore delle piastre passando da 10 a 8mm in modo tale da contenere le masse in gioco, potrei scaricare le spalle, ma non so fino a che punto convenga trovarmele piene di fori.
Sono ragionevolmente sicuro che reggano, sono in Fe510 e salterei volentieri tutte le simulazioni FEM del caso dato che ne faccio già abbastanza per l'università (lo so, da ingegnere non mi fa onore, per niente :lol: ).

Mandrino ho visto che con circa 150€ si portano a casa gli oramai standard cinesi con portapinze ER11.
Peccato si fermino ad un codolo da 7mm, ma credo siano più che sufficienti per quel che voglio fare e soprattutto ci sono pinze più piccole del 6 il che non mi costringe a comprare frese solo di quel diametro.

Per quanto riguarda il piano andrò di MDF, non so ancora se un unico piano da 20mm da sostituire quando finito, o se mettere sopra un martire più piccolo, di dimensioni pari alle corse massime della macchina spianato ad hoc con gli inserti filettati per lo staffaggio.



Saluti


Andrea :mrgreen:
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login

Avatar utente
arm
Senior
Senior
Messaggi: 2619
Iscritto il: venerdì 18 maggio 2007, 13:21
Località: arborea (OR) e firenze
Contatta:

Re: Prima CNC

Messaggio da arm » mercoledì 6 gennaio 2021, 1:54

Ciao, io per la vite Z ho usato un solo supporto Bk, ma ho dovuto fare un canale verticale profondo 5/6 mm sul retro della piastra per l'ingombro della vite.

Ti consiglierei di collegare la chiocciola della z in alto anziché sul retro a metà; ti facilita la messa in quadro e l'ingrassaggio.
Nella foto vedi una mia Z con la chiocciola inserita in una piastra che verrà fissata sul fianco alto della piastra.

Gli elettromandrini da 1,5 kW ci sono anche ER16, così arrivi a frese da 10.
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login
L'arte è l'espressione di piacere che l'uomo prova nel lavoro. (William Morris artigiano - architetto 1834-1896)
Cnc 3 assi per alluminio, 600x350, ponte fisso
Cnc 3 assi+1, 1200x800, doppia vite
Fresatrice verticale per acciaio

Avatar utente
arm
Senior
Senior
Messaggi: 2619
Iscritto il: venerdì 18 maggio 2007, 13:21
Località: arborea (OR) e firenze
Contatta:

Re: Prima CNC

Messaggio da arm » mercoledì 6 gennaio 2021, 12:59

Aggiungo. Per il piano di lavoro io metterei un piano che copra l'intera area, anzi che sbordi anche sopra le guide laterali fino quasi a strusciare sulle spalle in modo da proteggerle e da irrobustire tutta la struttura. Poi monterei un ulteriore piano, grande quando l'area di lavoro effettiva, da spianare e forare ad hoc per gli staffaggi.
L'arte è l'espressione di piacere che l'uomo prova nel lavoro. (William Morris artigiano - architetto 1834-1896)
Cnc 3 assi per alluminio, 600x350, ponte fisso
Cnc 3 assi+1, 1200x800, doppia vite
Fresatrice verticale per acciaio

andrea97
Junior
Junior
Messaggi: 56
Iscritto il: mercoledì 10 settembre 2014, 21:42
Località: Sovere (BG)

Re: Prima CNC

Messaggio da andrea97 » mercoledì 6 gennaio 2021, 14:55

Ciao Arm, grazie del consiglio, se ho capito bene l'estremità della vite è completamente a sbalzo?
Non posso adottare questa soluzione perchè non posso fresare in alcun modo un alloggiamento per il supporto del cuscinetto, sfortunatamente ho solo trapano a colonna e tornio (e sono già fortunato ad averli...)
Per quanto riguarda il piano ricevuto, nel mio caso non è necessario farlo sbordare lateralmente perchè ho posizionato i profilati longitudinali in modo tale che le guide fossero sotto al piano al riparo da polvere e trucioli.


Questione mandrino, in europa i mandrini ER16 da 1.5kw che trovo sono tutti raffreddati ad acqua, non volevo complicarmi la vita con un altro impianto dedicato :(, per questo cercavo uno 0.8kw con portapinze ER16 anche se mi rendo conto che quel taglio di potenza potrebbe essere insufficiente per delle frese da 10mm.
In ogni caso la macchina è piccolina e non saprei se un mandrino da 1.5kW sia strettamente necessario, al contempo però devo fare una scelta perchè devo sapere che disegni mandare al taglio laser.
Direi di rimandare il problema mandrino, prima vediamo di mettere assieme la struttura e soprattutto risolvere il problema dell'asse Z :D

Avatar utente
arm
Senior
Senior
Messaggi: 2619
Iscritto il: venerdì 18 maggio 2007, 13:21
Località: arborea (OR) e firenze
Contatta:

Re: Prima CNC

Messaggio da arm » mercoledì 6 gennaio 2021, 15:43

Non posso adottare questa soluzione perchè non posso fresare in alcun modo un alloggiamento per il supporto del cuscinetto, sfortunatamente ho solo trapano a colonna e tornio (e sono già fortunato ad averli...)
Infatti, non devi fare alcun alloggiamento (Ad averlo un tornio... io ho usato per la prima un trapano a colonna e un flessibile... :mrgreen: )

La vite è sospesa in modo che ti semplifichi la vita dovendo allineare solamente due punti, supporto vite lato motore e supporto chiocciola. Mettendo un supporto FK (come in foto) devi essere sicuro che la piastra sul quale lo monti sia perpendicolare alla piastra della Z; se invece usi il BK è più semplice perchè lo monti direttamente sulla piastra dove fissi le guide: giocando poi con le asole presenti sul supporto chiocciola, allinei molto rapidamente.

La potenza del mandrino dipende da cosa fresi; se fai piccole cose e ti accontenti di affondi limitati, può anche andar bene. Valuta però quello ad acqua, in fondo devi aggiungere una pompetta da acquario e un secchio
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login
L'arte è l'espressione di piacere che l'uomo prova nel lavoro. (William Morris artigiano - architetto 1834-1896)
Cnc 3 assi per alluminio, 600x350, ponte fisso
Cnc 3 assi+1, 1200x800, doppia vite
Fresatrice verticale per acciaio

Pietro595
Member
Member
Messaggi: 326
Iscritto il: lunedì 13 novembre 2017, 18:12

Re: Prima CNC

Messaggio da Pietro595 » mercoledì 6 gennaio 2021, 20:45

ER16 non esiste da 0.8kw
questo https://s.click.aliexpress.com/e/_9gnT2n è er16 1.5kw ad aria, anche se il mio consiglio è di stare sullo stesso modello ma ad acqua :wink:
Immagine.jpg
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login

andrea97
Junior
Junior
Messaggi: 56
Iscritto il: mercoledì 10 settembre 2014, 21:42
Località: Sovere (BG)

Re: Prima CNC

Messaggio da andrea97 » mercoledì 6 gennaio 2021, 21:41

arm ha scritto:
mercoledì 6 gennaio 2021, 15:43

[...]
Ok, adesso ho capito cosa intendi, ho provato mettendo su cad quello che hai proposto e adesso sorge un altro problema, la chiocciola compenetra la piastra sulla quale verrà montato il mandrino.
Un bel casino #-o
L'unica soluzione attuabile che non comporta lo spessorare pure i pattini che ho trovato è quella con i supporti FK ed FF
Compenetrazione.jpg
Pietro595 ha scritto:
mercoledì 6 gennaio 2021, 20:45

[...]
Ricevuto, immaginavo che gli 0.8kW potessero essere pochi per montare una pinza ER16.
Da una parte prenderei un mandrino da 0.8kW perchè mi sembra più adeguato alle dimensioni della macchina alla fine le 3040 cinesi in commercio le vendono con quello e le dimensioni sono pressochè simili, dall'altra quello da 1.5kW con 140€ si porta a casa...
Non hai i permessi necessari per visualizzare i file e le foto allegati in questo messaggio. Per visualizzare tali file devi registrarti ed effettuare il Login

Avatar utente
arm
Senior
Senior
Messaggi: 2619
Iscritto il: venerdì 18 maggio 2007, 13:21
Località: arborea (OR) e firenze
Contatta:

Re: Prima CNC

Messaggio da arm » giovedì 7 gennaio 2021, 1:08

In effetti il canale sul retro della piastra per la vite l'avevo allargato in alto per alloggiare il corpo della chiocciola. Con l'Fk dovresti risolvere.
Ma cozza solo la flangia della chiocciola, o anche il corpo?
L'arte è l'espressione di piacere che l'uomo prova nel lavoro. (William Morris artigiano - architetto 1834-1896)
Cnc 3 assi per alluminio, 600x350, ponte fisso
Cnc 3 assi+1, 1200x800, doppia vite
Fresatrice verticale per acciaio

Rispondi

Torna a “La mia CNC”