retrofit fresatrice metallo

[Claudio C.]

Salve a tutti, gradirei il vostro aiuto, se possibile.
Intendo eseguire un retrofit su una fresatrice verticale Fritz Werner VF 1.5 anno 1971 a testa girevole.
Parametri tecnici:
Lunghezza del piano di lavoro 1000 mm
Larghezza del tavolo di lavoro 315 mm
Velocità minima di rotazione del mandrino verticale 40 1/min
Velocità massima di rotazione del mandrino verticale 2000 1/min
Lunghezza della corsa asse X (avanzamento meccanico) 700 mm
Lunghezza della corsa asse Y (avanzamento meccanico) 250 mm
Lunghezza della corsa asse Z (avanzamento meccanico) 400 mm
Peso della macchina 1.8 t
Allego foto trovata in rete di una fresatrice uguale alla mia ma visualizzata.
Intendo tenere le viti trapezoidali esistenti, anche perché sono diametro 40 mm, per sostituirle con altre a ricircolo di sfere andrei incontro a difficoltà di installazione (tavola pesante) ed economiche.
Qui scatta l'esperienza di tutti Voi, intendo montare i motori sulle manovelle di movimentazione manuale.
N.b. ho chiesto ad un rivenditore (china) che gentilmente e con tanta pazienza, a botta e risposta, mi ha suggerito i seguenti articoli.

Motori: assi X Y Z Nema 42 - 16 Nm - 6,4A Stepper Driver kit (il cannotto del mandrino ha poca corsa, 60 mm, e presenta difficoltà per usarlo come asse Z). di cui non trovo il Link.

Controller Offline 3 assi DDCSV 2.1 USB. allego link XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

Visualizzatore digitale DRO kit con tre righe ottiche per assi XYZ
allego
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX


Intendo usare le righe ottiche perché usando gli encoder rotativi sui motori, il gioco delle viti trapezie falserebbe la lettura o peggio manderebbe in errore il sistema, o sbaglio?????
Non capisco però, come si possano utilizzare il controller e il visualizzatore insieme? cosa mi sfugge? il dialogo con il venditore non è chiarissimo.
Secondo Voi può funzionare o vado incontro a problemi che non conosco? lo chiedo perché non ho esperienza in utilizzo CNC, premetto che sono un artigiano ho officina di lavorazioni in ferro attrezzata, non manca il tornio e posso arrangiarmi con l'installazione.
Altrimenti avete suggerimenti su componenti da utilizzare secondo la Vostra esperienza.


GRAZIE.

[torn24]

Secondo me sbagli a mantenere le viti trapezie e pretendere una cnc con righe ottiche o encoder.
Con viti trapezie e chiocciola si ha un gioco e un errore di posizionamento nell'inversione di moto, un sistema cnc con righe o encoder è un sistema pensato per correggere gli errori di posizionamento, cosa succede con viti e chiocciola che hanno gioco??? Il sistema cercherebbe di correggere gli errori ma non ci riuscirebbe mai e quindi il sistema a close loop non potrebbe funzionare. Su cnc professionali se si crea gioco tra vite a ricircolo il sistema non funziona più.


E' da sapere che viti a ricircolo hanno un rendimento di circa il 90 % contro un rendimento del 25 % di viti trapezie e chiocciola in bronzo "valori approssimativi", cosa vuol dire questo, che una vite a ricircolo esercita una forza assiale circa il 60% maggiore di una corrispondente vite trapezia con stesso diametro e stesso passo. Questo significa nel tuo caso, che se vuoi montare viti a ricircolo puoi montare viti di diametro minore di quella trapezia e usare motori con meno coppia. Esistono classi di precisione delle viti che comportano minore o maggiore errore.

Per quanto riguarda il sistema elettronico non ne so molto, so qualcosa dei sistemi a loop aperto con motori passo passo, cioè senza righe ottiche o encoder.

[Claudio C.]

Ciao, mi parli di motori ad anello chiuso, quindi con encoder che legge la rotazione dell'asse per stabilire la posizione esatta, ma io vi chiedevo se si possono usare motori ad anello aperto e fare leggere la posizione agli encoder lineari per rilevare il punto preciso della tavola saltando così il gioco della vite trapezia? Funzionerebbe anche nell'inversione di moto?
Comunque ho anche valutato l'idea di sostituire le viti, ma viste le dimensioni ed il peso della macchina non è un gioco, senza poi pensare agli intoppi in fase di modifica.
Il costo non è cosa da poco per acquistare le tre viti, tenendo buono il diametro attuale 40 mm, occorrono circa 380/400 euro, poi occorreranno le flange con i cuscinetti circa 100/150 euro cad. Allora si potrei pensare alla parte elettronica, con dei kit già pronti 3 assi (Cina) 600/900 euro dipende dalla tipologia.
Ma vi domando, posso utilizzare la fresa anche in manuale montando dei motori ad asse passante, così da avere un'estremità libera su cui fissare i volantini e conservando lo stesso diametro delle viti dovrei avere una lettura invariata dei "nonii" giusto?
Avete idea di tutto quello che serve per sostituire le viti con nuove a ricircolo di sfere? ho già fatto manutenzione al tornio e oltre alle viti , chiocciole, flange e cuscinetti, non mi viene in mente altro.
Avete qualche idea/marca dove acquistare le viti?
Grazie a tutti.
Grazie.

[torn24]

Da quello che ho visto su altre macchine, per la trasformazione a cnc e il montaggio di viti a ricircolo, occorre spesso fare delle lavorazioni meccaniche sulla fresatrice, fresature per alloggiare la chiocciola, fresature e forature per fissare i supporti vite. Ho visto fare queste operazioni su trapani fresa, essendo di dimensioni ridotte le varie parti possono essere lavorare su una fresatrice tradizionale nel tuo caso diventa tutto complicato. Quindi è una cosa molto complicata montare viti a ricircolo su una macchina tradizionale.

Per quanto riguarda azionarla manualmente, un motore passo passo non alimentato è libero di ruotare, per cui se avessi il cnc spento e vuoi usarla con i volantini puoi farlo. Non è il diametro della vite che ti permette di usare gli stessi noni, ma avere lo stesso passo della vite anche con diametro diverso.

[Claudio C.]

Grazie della risposta, mi era sfuggito il tener conto del passo per conservare le stesse letture, quindi vado incontro a tanti problemi, mi conviene abbandonare l'idea dell'aggiornamento a CNC?

[torn24]

Solo tu puoi valutare se abbandonare o meno! Però eri partito "a farla semplice", mantengo le viti e monto i motori, invece è una cosa complessa che richiede lavorazioni sulla fresatrice e un certo tempo "non si fa in giorni" .

[Claudio C.]

Hai mica un tabella o riferimenti per avere un rapporto (non vorrei andare a occhio) tra viti trapezoidali ed equivalenti a ricircolo di sfere?
La macchina non fa velocità elevate, però non vorrei incorrere in disturbi, risonanza, flessioni anomale per quella orizzontale, corsa X circa 700 mm.
Grazie.

[torn24]

No, non saprei aiutarti sulla scelta delle viti! Ma se fai una ricerca sul forum sono indicati sistemi per calcolare viti e motore online, ma non sono semplicissimi da usare.

[troy21]

Ciao io ho fatto il tuo stesso retrofit ma su una saimp tva0 che come peso/tavola e corse siamo li... come ti dicevano in proporzioni la vite a ricircolo rende parecchio di più con meno sforzo e ovviamente più precisione, le Mie originali trapezie erano per gli assi x y 28mm e asse z a bancale mobile 32,sostituite con delle 25 e una 30 tutte passo 5 e la macchina lavora bene, come te anche io volevo tenere i volantini ed infatti avevo fatto così quando montavo dei nema 34 da 3.5A 9nm doppio albero... Però c'è un problema... Che avendo le viti a ricircolo l attrito e quasi nullo quindi quando facevo lavorazioni manuali l asse che tenevo fermo ovviamente per il basso attrito si spostava!!! Immagina cosa ne usciva fuori... Ho abbandonato l idea..riguardo ai motori francamente dall alto della mia ignoranza quello che ti hanno consigliato son parecchio esagerati credimi... Con i 34 alimentati a 110vdc e i lardoni sotto in rapido andavano a 3500 e coppia ne hanno tanta credimi... Il nema 42 da 8A se non erro ha 12nm di coppia a tutt oggi lo uso per l asse z moltiplicato X2 che come ti dicevo è bancale mobile e tra bancale e tavola siamo sui 200kg e come prova siamo saliti in 2 persone con un totale di 110kg sulla tavola e ci ha sollevato come niente.. Considera però che monto le guide a ricircolo perché i miei lardoni erano straconsumati.. Quindi fresato tutto e via di guide.. Considera anche che poi sono mastodontici siamo sui 12kg a motore... Quindi per me con dei 34 closed o open loop ci stai dentro... Attenzione poi che con i lardoni avrai molto attrito e dovresti lubrificarli spesso... Ora sono passato ai servo ac e mi si è aperto un nuovo mondo...

[Claudio C.]

Ciao Troy21, in effetti ho preso anche io delle viti a ricircolo diametro 32 e 25 mm per assi YX, però precaricate per ovviare al problema dell'inversione, montate le viti ho constatato che per muoverle i motori Nema 34 8,5 Nm Hybrid closed loop sono sufficienti.
Per quanto riguarda l'asse Z conservo la vite originale perché comporta una modifica importante, una volta motorizzato, sempre con Nema 34, lo bilancerò con contrappeso mediante catene e pignoni (dovrei contenere il gioco lasciando più peso sul bancale).
In seguito (quando avrò disponibiltà economica) sostituirò il mandrino manuale, asse A, con uno motorizzato e l'asse Z lo userò solo per aumentare la luce di lavoro per pezzi da fresare più alti, almeno questa è la mia intenzione.
Per quanto riguarda la lubrificazione delle guide ho già verificato il problema, sfrutterò la centralina attuale immettendo olio manualmente con più frequenza, ho visto che usando olio per cambio automatico (rosso) riesco a spingere a mano gli assi senza le viti montare, accetto suggerimenti!!! Avete consigli per il Controller da usare off line?? Ho trovato su AliExpress diversi tipi a 4/5 assi interpolati a prezzi ragionevoli 300 / 500 euro.
GRAZIE A TUTTI PER I CONSIGLI.

[troy21]

In che senso controller offline?
Con quella cifra c'è planetcnc oppure csmio ma non credo 5 assi
Rosetta a 4 assi costa più di 500 euro..

[Claudio C.]

Intendo questo genere:
https://www.banggood.com/it/Machifit-CN ... customerQA

[rosettacnc]

Con 5 assi interpolati sulla CNC ma senza funzionalità come RTCP (eg Fanuc: G43.4) o piani inclinati (eg Fanuc: G68.2, G53.1) ci fai poco o niente.

Si vedono tante 5-9 assi in commercio ma sono più che altro un gioco commerciale oppure sono intesi per fare altre operazioni, ed esempio gestire motori per trascinamento materiale, messa in posizione, gestione revolver, etc.)

Poi ce se ne accorge subito quando si tenta di metterli in uso con un CAM.
5 assi interpolati normali permettono solo lavorazioni relative alla WCS ma si perde ogni controllo sul feed punta utensile,
e sopratutto, il pezzo va piazzato ESATTAMENTE come da CAM (cosa veramente difficile), la lunghezza utensile deve essere
esattamente quella in CAM e il pezzo deve essere posizionato esattamente in centro tavola.

Lo stesso CAM genera operazioni punto punto risolvendo internamente la cinematica tavola ma i risultati non sono
al pari, in termini di fluidità di movimento e quindi di continuità di feed, che non fatte direttamente da CNC.

Quando si spende quel pelo in più per avere RTCP e piani inclinati sono i miglior soldi che potreste spendere su una 5 assi,
o prima o poi dovreste rifare la spesa.

[Claudio C.]

Ho postato quella a cinque assi perché ci sono quelle, ti ringrazio per i chiarimenti, per un neofita come me con necessità di lavorare pezzi senza pretese assurde (è pur sempre un retrofit di una vecchia macchina) vorrei imparare ad utilizzare almeno quattro assi. Hai consigli per un controller decente?
Grazie

[rosettacnc]

La CNC ha anche un asse rotativo ?