movementazione asse z 1 o 2 motori

[stefino]

Buon giorno a tutti vorrei costruirmi un pantografo a ponte fisso (al fine di aere meno vibrazonipossbile) per lavorare il metallo, con un' area di lavoro utile X Y Z di 500x500x300 mm. Sono proprio nella fase embrionale del progetto e devo decidere com muovere l'asse z, che essendo costruito in acciaio sarà piuttosto pesante. Ho allegato uno screenshot dell'idea che ho della mia macchina. Non so se muovere l'asse z con due motori e viti a ricircolo posizionati sulle colonne cui saranno vincolate una guida lineare ciascuna o se montare un solo motore sull'asse orrizzontasle con chiocciola vincolata ad una barra orizzontale (non presente nello schizzo) fissata alle colonne.Il disegno è approssimativo nel dimensionamento l'ho messo solamente per visualizzare la posizione dei motori come l' ho immaginata, uno centrale, opppure due sulle colonne. Scusate la banalità della domanda ma questo e il mio primo approccio alla materia e non so quali tipo di problematiche possano portare rispettivamente le due soluzioni. Grazie per le eventuali risposte.

Cattura.JPG

[Junior73]

Ciao Stefino,
in questi giorni sto acquistando la stampante 3d e mi sembra che tu provenga da quel settore per l'approccio che usi nella costruzione di una cnc .
Se vuoi lavorare metalli non ferrosi tipo alluminio , ottone etc devi costruire si un ponte fisso ma con una certa "robustezza". In rete ci sono molti spunti da prendere su siti come GRABCAD. Dovresti precisare che budget hai a disposizione...

Saluti

[stefino]

Ciao Junior, effetivamente l'immagine rimanda ad una stampnte 3d,la mia è una Zortrax m 200. Pensavo ad una telaio di quel genere perchè forse riuscirei a fare qualche parte in casa dato ho già una piccola fresa manuale, un tornio ed una saldatrice tig. la cnc mi servirebbe per fare pezzi utilizzando anche un 4° asse per aggiornare la mia cafè racer. Non ho necessità di lavorare velocemente molti pezzi piuttosto avrei bisogno di una maccina flessibile. Il budget si aggirerebbe sui 3,4,5 mila euro,ma dato che non ho fretta , con il tempo, potrei fare ingrassare il mailino ancora un po ma non tanto.

[arm]

Ciao, io ti direi che devi rivedere tutta la struttura. Per lavorare metalli, anche non ferrosi, la struttura migliore è la colonna della z fissa e il piano xy mobile, ma questo a scapito dell'escursione della y. Se vuoi una Y da 500 dovresti avere una z a sbalzo di almeno 600, quindi una colonna enorme. Anche a ponte fisso potrebbe andare, ma primo devi allargare le guide della y che vedo praticamente attaccate, secondo la doppia vite sulla z ti complica solo la vita senza apportare maggiore rigidezza, anzi comportano di avere in movimento più massa a scapito della rigidezza.

[Junior73]

Come dice Arm devi decidere la tipologia di struttura. Hai due aspetti importanti da considerare collegati in qualche modo tra di loro e cioè l'altezza della Z e il 4 asse. Più allunghi la corsa della Z più tendenzialmente avrai possibili vibrazioni in punta del mandrino .Il 4 asse non si presta molto bene per essere posizionato su di una macchina a ponte fisso poichè riduce di molto la corsa di Y (piano di lavoro) Ti metto anche un immagine di una cnc a ponte fisso in cui puoi alzare "quasi quanto vuoi" il passaggio ponte avendo due guide lungo il ponte. E' solo un idea di struttura che si può realizzare in vari modi .
Praticamente è una stampante 3d che voi chiamate se non erro cartesiane ma molto diversa dal punto di vista strutturale. Senza un minimo di masse ti vibra tutto lavorando alluminio ....

Dimenticavo di chiedere perchè una corsa di Z così lunga. Di solito per morse, 4 asse etc è sufficiente un passaggio ponte superiore a 200mm.
Hai valutato qualche macchina commerciale?



Saluti

[odino87]

Butta qua la mia opinione
Lo scorso anno mi sono preso un paio di Cielle star 50x35 a ponte fisso. Macchina abbastanza pesa da circa 80-90kg direi (struttura in alluminio pressofuso) con ponte fisso.
Il movimento di tale macchina è un XZ head Y bed (quindi una prusa i3 per renderti figurativo il moto) è stato usato un solo motore nema34 posto sotto la macchina e con una cinghia chiusa vengono movimentate le due viti che sollevano i due lati del ponte (non sono viti a ricircolo ma il concetto è lo stesso).
Non è una macchina per lavorare il ferro, ma penso potrò lavorarci con una certa soddisfazione alluminio ed ottone.
Il passaggio sotto il ponte è di circa 20cm (limitato dalla struttura delle colonne della macchina).
All'interno delle colonne laterali c'è una guida rettificata da 20-25mm di diametro che vincola il movimento.
Se vuoi avere dei riferimenti visivi di quanto detto guarda pure nella sezione retrofitting.

Detto questo sulla tua bozza se vuoi delle colonne molto lunghe devi irrobustire parecchio, per esempio ti direi che i profili C-Beam sono piccoli e leggeri secondo me. Inoltre distanzierei le guide sotto al piatto. Sono troppo vicine.
Per lavorare il metallo (lo sto scoprendo sulla mia pelle in questi giorni) serve peso per assorbire le vibrazioni.

Inoltre io non scarterei l'idea del doppio motore, non solo per una questione di velocità (usando due motori puoi muovere più velocemente il ponte direi) ma anche per una questione di regolazione. Sulla mia cielle per mettere in linea il ponte ho faticato non poco dato il sistema di costruzione della trasmissione a cinghia.

[PumaPiensa]

Per quello basta che prevedi un pò di regolazione sui fori che fissano la traversa ai pattini della z, metti una paralllela sul piano, sopra ci posi la traversa e poi serri le viti. Sulla mia puma3d ho fatto cosi e l'ho regolata in un attimo. Una volta avrei sconsigliato i due motori stepper ,ma ora che si trovano close loop credo sia una strada percorribile. Magari allinizio si fa un azzeramento di precisione dei due assi sulle colonne, uno per colonna cosi si è sicuri che la traversa sia allineata. All'accensione gli stepper credo si muovino sempre un pò per questo serve un riallineamento ad ogni accensione (sempre se su mach si possa fare).

[odino87]

Mi pare che su mach si possa configurare l'auto squaring. Ci dovrebbe essere la possibilità di avere un motore master ed uno slave ognuno con il suo endstop per l'allineamento.

[stefino]

Cnc Ponte fisso Z Lungo .jpg

Cattura gantry.PNG

Innanzitutto grazie per l'attenzione rispondo ad ogniuno per i preziosi suggerimenti.
le immagine di junior73 e la seconda, rappresentano ciò che piu si avvicina a quello che desidero, voglio però ovviare al telaio in fusione con l'utilizzo di pannelli in acciaio,diciamo spessore 10/12mm ? tagliati al laser e poi saldati e squadrati alla fresa per fare le colonne e la trave orizzontale che nel mio caso ,non come nelle imagini, dovrà esere mobile
Arm suggerisce l'opzione colonna fissa.
Facendo le colonne come ho detto sopra in un ponte fisso posso dimensionarle, perlomeno nel il mio intento, per ottenere una rigidezza paragonabile alla soluzione a colonna unica menzionata da arm lasciandomi però piu corsa sulla x. Per contro avrò il braccio orizzontale che sostiene, lo vogliamo chiamare asse y ? , con un peso piuttosto elevato 20/25kg?( con mandrino da 2'2kw , 2 giude hiwin hgh 20 o 25, motore e vite) che dovra muoversi correttamente. Da quì nascono le 3 problematiche di cui parlano odino87 e PumaPiensa
1)può bastare un solo motore ad anello chiuso ? o sono meglio 2
2)con quale coppia ? , 4 n/m ?
3)a livello di elettronica quali problemi comporta comandare 2 motori per lo stesso asse?

[arm]

Secondo me su dimensioni del genere, mettere la doppia vite su un asse ti complica solo la vita e il portafoglio. La soluzione della prima immagine non mi convince:

1) vero che tramite elettronica, puoi allineare parallelamente la piastra della X (ponte) al piano di lavoro, ma di contro devi essere sicuro che le due colonne, e quindi tutto il movimento in verticale (due guide e due viti), siano perfettamente allineate, complanari e perpendicolari;

2) la rigidità maggiore non te la danno le viti, quindi 1 o 2 è indifferente, ma struttura e guide;

3) doppio motore non vuol dire maggiore velocità; se vuoi maggiore velocità devi giocare su passo viti e eventuali rapporti di moltiplicazione tramite puleggia nel collegamento motore/vite.

4) maggiore velocità vuol dire anche maggiori accelerazioni/decelerazioni e questo vuol dire struttura adeguata a supportarle. Ti faccio un esempio: se consideriamo in maniera empirica un stepper da 3 o 4 Nm, montato con collegamento a cinghia in rapporto 2:1 su una vite passo 10, può tranquillamente spingere un asse a 12/15 mt/min che difficilmente raggiungerai su un’area di 500 mm. Inoltre avere alte velocità sulla Z non ha senso, visto che la Z di solito sta ferma o si alza di pochi cm per spostarsi e affondare di nuovo.

La seconda la vedo più semplice e più adatta ai tuoi scopi, ma questa è un mio parere.

Per convenzione la X è il ponte, cioè guardando dal davanti, lo spostamento dx/sx; la Y è avanti/indietro

[Junior73]

Ti posto solo per per spunto la seconda cnc che feci in cemento molto più piccola della prima. Prima di procedere con il solo cemento avevo pensato di fare delle semplici lamiere al laser da 8mm con fori , filettature etc per poi aggiungere cemento successivamente ( praticamente senza fare i casseri). Poi presi la strada (una sorta di sfida)di non usare le piastre ma agire direttamente con il cemento collegandoci le guide etc.
Ti posto la foto della macchina quando era ancora in costruzione (3-4 anni or sono) e qualche bozza ...
L'area di lavoro era di circa 520 X x 580 Y . Il passaggio ponte è di 220mm . Poi ho aggiunto il 4 asse/tornietto e la Y (piano di lavoro) si è ridotta a circa 430mm

Per i motori in genere 3-4Nm nema 23 sono sufficienti.

Saluti