cnc fai da te

Sezione dedicata alla tua CNC: Costruzione, descrizione, foto, accorgimenti ed errori di progettazione.
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Messaggio da DOUB » martedì 12 aprile 2022, 19:17

Buongiorno a tutti, sono Edoardo e da pochissimo ho iniziato ad interessarmi al mondo della CNC.

Premetto che ogni mia esperienza e utilizzo è prettamente hobbistico. Da qualche mese nel tempo libero mi diverto a lavoricchiare su una Shapeoko4 XXL della Carbide3D: trasmissione a cinghia, scorrimento su ruote a V e rifilatore Makita come fosse un elettromandrino. Dopo qualche correzione, GT2 con anima di acciaio ed aver sfruttato il meccanismo ServoBelt, sono riuscito a darle qualche punto in più sulla precisione e la rigidità dei movimenti.

Ultimamente mi ronza in testa l'idea di disegnare qualcosa una per un ipotetico e piacevole progetto ma non riesco mai ad arrivare al punto in cui tutto quadra e mi convince. Allego di seguito l'ultima bozza.

Non necessito di grandi aree di lavoro, la superficie risulta circa 50x40 e va più che bene.
Di solito, desiderando molta precisione prevedevo viti a ricircolo da 16, guide lineari HGR20 , nema23 a loop chiuso e conseguente elettronica, una scheda di controllo importante ( mi sono imbattuto in RosettaCNC, le sue caratteristiche mi allettano molto e nonostante il costo alto non la escludo).
Dal momento che spesso mi ritrovo a lavorare su lastre di piccole dimensioni ma di spessore 1-2 cm (acrilico/polietilene/alluminio) mi piacerebbe dare alla macchina grande robustezza nonostante le dimensioni ridotte ed un mandrino da 1,5 KW. Questo mi ha portato ad abbandonare l'idea di usare la classica configurazione dove il doppio asse sincronizzato Y viaggia ai confini della superficie di lavoro portandosi addosso il peso di X,Z, mandrino e tutto. Ho preferito far muovere il piano stesso su Y come i tavoli a croce.

Conosco i costi alti dei seguenti componenti, ma ciò non ha importanza. L'intenzione è di realizzare qualcosa di alto livello che possa lavorare nel modo migliore in funzione di specifiche esigenze anche se al di fuori di un settore professionale. Una cifra più alta non mi spaventa e mi sembrava una bella idea costruirla piuttosto che comprare un modello chiavi in mano. Soprattutto da modellatore CAD orafo tengo molto alla qualità dei prototipi.

A coloro con abbondante esperienza: Voi che ne pensate? quale configurazione rispecchia meglio la mia idea? Quali alternative posso adottare? :roll:
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Re: cnc fai da te

Messaggio da odino87 » martedì 12 aprile 2022, 21:40

Ciao!
Il progetto che stai andando a realizzare alla fine è una CNC a ponte fisso con il pianale della Y che si muove.
Seconda mia considerazione, ed esperienza diretta con una macchina dalla meccanica e grandezza simile (sto usando una Cielle star con area di lavoro 50x35) mi sento di dire che la terza guida lineare al contro e la seconda vite mi sembrano un eccesso.
Già con due guide HGR20 e relativi pattini (magari serie W) messe ai lati e con una vite 16x05 posta al centro dovresti avere una rigidità più che ottima.
Anche un solo motore nema 23 dovrebbe è sufficiente a fare il lavoro che chiedi (un closed loop da 3Nm direi proprio è che è ok).
Con la mia configurazione attuale (nema 23 Open loop, DM556 e arduino uno + grbl) riesco a spingere il pianale fino a 5000mm/min (oltre non vado per paura di danneggiare la chiocciola in polimero).

Per aggiungere peso alla base potresti pensare di riempiere di cemento i profili in alluminio che la compongono.

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Re: cnc fai da te

Messaggio da DOUB » martedì 12 aprile 2022, 22:46

Ciao Odino87,
Ti ringrazio molto per la risposta e i consigli, soprattutto l'idea del cemento interno ai profili.
Effettivamente l'abbozzo è molto esagerato, la guida centrale e la doppia vite son troppo. Di solito i modelli che vedo in giro con questa struttura usano i manicotti a sfera su alberi da 20-25mm, questa soluzione mi è sempre sembrata delicata e facilmente incline a difetti di allineamento e vibrazioni.

Ho provato a disegnare anche l'asse X ma nulla, le soluzioni non mi convincono mai, specie per i due bracci ai lati, non so esattamente quale sia il metodo migliore per irrobustirli usando sempre profili pesanti. Il mandrino che prevedo di montare non è il classico brushless cinese, volevo montare uno Spinogy x22 da 1.5kw che da solo pesa 3 chili senza asse Z (che di per se non sarà esagerato data la poca necessità di corsa sull'asse Z).

Un'altro quesito che mi pongo è:
Cosa posso adottare per proteggere guide e viti da trucioli? Sulla mia shapeoko4 l'area è cosi vasta e insieme all'aspiratore, difficilmente detriti finiscono in mezzo a componenti sensibili, ma qui l'area è piccola e prevedo qualche problema.

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Re: cnc fai da te

Messaggio da arm » mercoledì 13 aprile 2022, 8:58

Ciao, per la protezione delle viti e guide devi prevedere dei soffietti che già in fase di progettazione devi posizionare perchè "rubano" diversi cm di area di lavoro.
Con il piano xy mobile hai ingombri maggiori; un'alternativa per avere maggiore rigidità sarebbe di mettere doppia vite ai lati delle traverse longitudinali sulle quali, di conseguenza, montare le guide. Questo sistema ti consente di non avere le spalle e collegare la traversa del ponte direttamente sui pattini della Y, aumentando la rigidità. Inoltre se guide e viti le posizione a lato della traversa, sono già, in parte, protette dei trucioli.

Consiglio; evita i kit guide e viti cinesi. E' importante che gli elementi di movimentazione siano di buona qualità.
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Re: cnc fai da te

Messaggio da DOUB » mercoledì 13 aprile 2022, 9:46

Ciao arm, ti ringrazio per la risposta.
Una delle soluzioni alternative che avevo pensato era proprio di ridurre al minimo le spalle, posizionando lo scorrimento di X quasi sullo stesso piano di Y così da ridurre ogni flessione, appunto poggiando X direttamente sugli assi Y. La soluzione in questione però risulta simile alle 5 assi, e mi ritrovo col mandrino che "pende" al di sotto del livello di Y.
L'idea delle guide e delle viti esterne al perimetro sulle traverse effettivamente era la soluzione migliore per proteggere il tutto.

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Re: cnc fai da te

Messaggio da odino87 » mercoledì 13 aprile 2022, 10:00

per delle misure così "esigue" penso che anche un mandrino a sbalzo non dovrebbe flettere di tanto.
Se non vuoi un mandrino a sbalzo rispetto all'asse del carrello, o almeno con uno sbalzo sempre uguale penso che la soluzione a ponte fisso simile alla mia Cielle sia una soluzione.
Praticamente alzi ed abbassi tutto il ponte dell'asse X, in questo modo il mandrino rimane sempre alla stessa distanza dall'asse X.
Solo che questo ti costringe ad avere un sistema di scorrimento per l'asse Z doppio (destra e sinistra) con relative guide e viti.

Ci sono pro e contro di ogni soluzione. Poi dipende anche da cosa ci devi lavorare e come.

Avevi visto anche su YT la realizzazione di una CNC a ponte ribassato con mandrino affogato nel ponte mobile, che quindi scendeva fino al piano di lavoro fisso, solo che era tenuto da 4 guide lineari mi pare.
Se riesco ti ritrovo il video.

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Re: cnc fai da te

Messaggio da DOUB » mercoledì 13 aprile 2022, 10:14

E' molto interessante come esperimento, sembra una rivisitazione delle stampanti 3d tipo ultimaker/markforged etc. Scommetto che anche tu hai passato molto tempo a demolire stampanti 3d :lol: :wink:

Proverò a fare qualche disegno cad anche se a questo punto mi chiedo: dove trovo una scheda di controllo con doppia ingresso Z? Esiste?

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Re: cnc fai da te

Messaggio da odino87 » mercoledì 13 aprile 2022, 10:23

Effettivamente io sono partito costruendomi le prime prusa i3 con le tavole di legno e poi con strutture laser cut :D

Ma ti posso dire che è prusa che ha copiato cose già esistevano. Nello specifico la mia cielle star è una macchina prodotta in italia nei primi anni 90 se non ultimi anni 80.
E se la cava ancora bene (con elettronica nuova).
Guarda pure il mio post nella sezione retrofit per vedere come è fatta. Avevo caricato diverse foto. Magari ti possono essere di ispirazione.

Per la schede con doppio uscita z lo puoi fare tipo con mach3 con una AXBB-E mettendo il driver dell'asse A come slave dell'asse Z e facendoli azzerare assieme o in modo indipendente se li vuoi allineare in modo automatico.

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Re: cnc fai da te

Messaggio da DOUB » mercoledì 13 aprile 2022, 10:28

potrebbe essere una soluzione sai?

Nel frattempo ho trovato qualcosa online con la stessa "filosofia" con tanto di struttura analoga al consiglio precedente di arm. Basterebbe aggiungere lo Z al tutto.
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Messaggio da odino87 » mercoledì 13 aprile 2022, 10:35

Io in caso metterei dei profili pesi per fare i laterali, tipo dei 90x180 messi di taglio così sposti verso l'alto il ponte. Poi dipende da quanto escursione Z hai bisogno

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Re: cnc fai da te

Messaggio da arm » mercoledì 13 aprile 2022, 10:36

UN bel carrarmato. Una tale struttura ti consente di non avere la traversa sotto in movimento e avere i profilati della y appoggiati per tutta la lunghezza al basamento. Sulla AXBB io ho collegato i due motori della Y alla stessa uscita senza usare lo slave di mach3; doppio motore/doppio driver/ singolo alimenatore.
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Re: cnc fai da te

Messaggio da Fiveaxis » mercoledì 13 aprile 2022, 10:42

Avendo la tavola che si muove potresti prevedere un tappeto agganciato alla tavola stessa.
Per le guide e la vite di Y sul ponte, vanno previsti dei soffietti.

Tanto per capirci come ha fatto Biemmepi nei suoi pantografi (vedi foto)
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Re: cnc fai da te

Messaggio da DOUB » mercoledì 13 aprile 2022, 11:34

Ahahaha l'effetto tapis-roulant mi ha fatto ridere troppo ma è davvero una soluzione efficace e geniale, basterebbe aggiungere 4 rulli cuscinettati in pom, 2 in testa e 2 in coda e far scorrere un vero tappeto da tapis-roulant al di sotto della base di lavoro e agganciata alle due estremità di quest'ultima. Proteggerebbe l'intera meccanica ed elettronica al di sotto senza problemi, al resto ci pensa l'aspirazione. :wink:

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Re: cnc fai da te

Messaggio da odino87 » mercoledì 13 aprile 2022, 11:42

Sulle cielle se non mi sbaglio usavano un rullo in tessuto cerato in modo da farlo essere impermeabile ai liquidi.

Per assurdo potresti metterci un pezzo di tovaglia incerata :D

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Re: cnc fai da te

Messaggio da DOUB » mercoledì 13 aprile 2022, 11:49

arm ha scritto:
mercoledì 13 aprile 2022, 10:36
UN bel carrarmato. Una tale struttura ti consente di non avere la traversa sotto in movimento e avere i profilati della y appoggiati per tutta la lunghezza al basamento. Sulla AXBB io ho collegato i due motori della Y alla stessa uscita senza usare lo slave di mach3; doppio motore/doppio driver/ singolo alimenatore.
Naturalmente la fresatrice lineare che ho allegato è qualcosa di davvero pesante, ma la logica non è male. Premettendo che 8 -10 cm di distanza da base a ponte mi sono sufficienti, potrebbe essere davvero fattibile; la mia CNC ha 16 cm di scorrimento su Z e spesso sono ben oltre lo spazio che realmente uso.

Premetto che in generale l'uso che ne faccio è in funzione al modding di computer. Telai aperti in stile mecha-pesante (allego foto) Sviluppo anche circuiti di raffreddamento a liquido quindi spesso mi ritrovo a fresare piastre di alluminio o rame per realizzare dissipatori di spessore massimo di 15mm. Allo stesso modo se realizzo piastre di distribuzione di acqua, che di solito sono blocchi di acrilico o polipropilene scavato di altezza 2-3cm.
A volte per velocizzare anche richieste in gioielleria taglio lastre di oro e argento in gioielleria, il laser ottico che uso è estremamente preciso ma molto lento avendo anche un'area di taglio di 10x10cm
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