Retrofit Cielle Star 50x35 Again (new machine)

[odino87]

Mentre sto aspettando di poter andare a vedere le altre possibili CNC da prendere sto portando avanti anche la ricostruzione di questa cielle.
Sono riuscito a trovare un fornitore tedesco (anche se penso che parte del materiale non sia made in eu ma from china) da cui ho recuperato una vite SFU 16x10 con codolo tornito per cuscinetto 3200 2RS, che guarda caso entra perfettamente nella sede del cuscinetto di testa della vite dell'asse Y.
Il fornitore è dold mekatronics. Per ora la vite sembra ok anche se ancora la devo provare.
Data la lunghezza del codolo ho deciso di riusare la puleggia che avevo tolto dalla isel 4030. Passo HTD3M.

Ho poi tagliato degli spessori da mettere sopra i cuscinetti della dell'asse y ed un supporto per la chiocciola. Tutto spianato per far si che sia tutto più in pari possibile.
Questi spessori saranno poi collegati da altre 2 piastre spesse 10 o 15mm sopra cui sarà appoggiato ed avvitato il piano di lavoro originale della cielle (oppure in seguito potrei cambiarlo).
Tutto questo lavoro perchè il sistema originale di questa macchina non lo posso riusare (i cuscinetti di testa di questa macchina erano messi male e la chiocciola della Y e della Z erano spezzate, mentre i cuscinetti lineari me li tengo da parte di scorta per l'altra Cielle che utilizzo). è vero che alzerò di circa 3cm il piano ma almeno potrò fare manutenzione senza tirare giù il paradiso ogni volta.

[odino87]

Voglio cercare di mantenere le spalle originali come avevo pianificato all'inizio.
Solo che mi sto trovando in dubbio su come risolvere l'asse Z.

Come si può vedere dalle foto (anche se capisco che non sia molto comprensibile) la spalla scorre in verticale su di un albero rettificato diametro 20mm. Originariamente era spinto da una vite trapezia diametro 10mm circa della kerk, con chiocciola a zero gioco. Dico circa perchè il diametro è in pollici.
La vite non era vincolata al 100° dato che in basso (in fondo alla colonna) c'erano due cuscinetti 6200 (misure 30x10x9) che in teoria dovevano fare da lato fisso ma avevano sempre un filo di gioco assiale.
Questi cuscinetti li voglio sostituire con la stessa versione ma a contatto angolare (mi pare che il codice sia 7200 2RS).
La cielle aveva preso la vite diametro manca-poco-a-10mm e l'aveva saldata ad uno stelo tornito e rettificato (in ottone penso) che faceva da codolo della vite che andava ad infilarsi nei cuscinetti 6200. In alto invece c'è un cuscinetto di coda per tenere allineata la vite. Io ho usato sull'altra cielle la parte che spuntava in alto per montare un motore per colonna per avere un allineamento più facile del ponte.

Io vorrei sfruttare ancora questo sistema, ma per fare ciò senza impazzire devo andare o su delle viti a ricircolo SFU12mm (però possibilmente con chiocciola compatta) che però devo far tornire per poter utilizzare i cuscinetti di testa e di coda.
Domanda: è difficile far tornire una vite SFU? Servono attrezzature particolari o posso affidarmi a qualsiasi officina abbia un tornio da metallo?
Perchè in tal caso le posso prendere più lunghe da dold mekatronic o sorotec e poi farle tornire qua.
Dovrò comunque fare dei lavori di modifica sulla spalla per poter alloggiare la chiocciola dato che la misura dell'alloggio non adatta.

Altra ipotesi è quella di prendere delle viti trapezie Tr16x4 da cnc store e farle tornire come mi serve.
Solo che non avendole mai usate non so valutare il gioco che possono avere tali chiocciole e viti sull'asse Z.
Non sono riuscito a trovare delle chiocciole a zero gioco per vite tr16x4 se non quelle della IGUS ma mi piacciono poco.
Qualcuno mi sa da indicazioni riguardo al gioco assiale di queste chiocciole in bronzo? O dato che verranno usate sull'asse Z e quindi dato che il peso del ponte tenderà a schiacciarle verso il basso non mi devo preoccupare? Ho solo paura che con la pressione e forza verso il basso durante il taglio tendano ad andare in alto per il gioco.
O la cosa è così irrilevante che non serve considerarla?

Stavo anche pensando di bloccare in alto il ponte (allineandolo) in qualche modo e di costruire un asse Z classico sul carrello della X... Però la vedo impegnativa come cosa.

Grazie in anticipo a chi spenderà qualche minuto per qualche dritta

[odino87]

ragionando tra me e me ed anche con altre persone sono arrivato a 2 conclusioni:
la prima è che devo usare le viti a ricircolo per l'asse Z.
Ed ho 2 strade da prendere.
Usare il sistema a doppia vite come adesso, una vite per lato con il suo motore. Ponte che sale e scende. vantaggi e svantaggi del sistema attuale.
Per fare ciò devo comunque portare via un po' di materiale dalla spalla per alloggiare la chiocciola SFU1204.

Seconda strada è prendere 4 bronzine equivalenti ai cuscinetti attualmente montati per la Z (misura 20x20x30), tagliare lateralmente le bronzine così da poterle comprimere, sostituirle ai cuscinetti ed usare il sistema di deformazione dei cuscinetti della Cielle per stringere le bronzine sull'albero e bloccare il ponte in posizione sull'albero temprato da 20mm.
In questo modo posso costruire un asse Z sul carrello della X e sfruttare tutta la luce possibile sotto il ponte. Asse Z più facile da gestire con un solo motore.

[Scj]

La rigidità di un ponte come quello originale non si può paragonare ad un asse z piccino piccino.
Io il sistema a doppia vite in Z non lo metterei minimamente in discussione.

[odino87]

trovo tempo solo ora di aggiornare la progressione dei lavori.
Ho preso da LM System delle viti 1204 che stanno giuste giuste al posto delle vecchie viti trapezie dell'asse Z.
Ho dovuto fare un po' di lavoro per adattarle ai fori presenti (con uno supporto in alluminio da 15mm) ma alla fine sono riuscito.
Mi manca da fare la parte per l'asse X per il quale penso che prenderò una vite 1610 da sorotec, così provo 3 fornitori per le viti (sorotec per la X, LM System per la Z e Dold mechatronic per la Y).
Unica cosa che mi stona è che tra il piano della Y ed il top della base della macchina ho circa 38mm di vuoto, che vorrei cercare di abbassare.
Non ho notato flessioni o giochi anche premendo sui del piano scanalato. Solo che vorrebbe abbassare quello spazio e penso che lo farò fresando e sbassando leggermente il piano della Y nella parte dove i vecchi cuscinetti andavano ad essere fissati. Dovrei riuscire a rimuovere senza grossi problemi almeno 15mm di altezza.

Per ora tutto scorre bene e si comporta come avevo pensato.
Sono abbastanza soddisfatto di questo risultato.

[odino87]

Dopo tanto riesco ad aggiornare questo thread!
Sono sempre a rilento per gli impegni di lavoro che ho e per problemi di salute/familiari da gestire!
Ma cerco di fare del mio meglio.

In questo periodo mi sono fatto un regalino e mi sono preso una delle morse auto centranti da Sorotec. Per ora sono tra i miglior soldi che ho speso per gli accessori!
Ho fatto qualche test di lavorazione sono veramente soddisfatto di come si comporta la morsa!
Sono riuscito a procurarmi da un venditore locale dell'alluminio 15mm per realizzare il nuovo carrello dell'asse X per questa cielle, fresata con la gemella
Nella Cielle Star attuale il carrello è fatto da una sola piastra centrale, con due profilo estrusi 20x80 sagomati a triangolo su cui è fissata una piastra centrale a cui è avvitato il supporto mandrino.
Tale soluzione ho visto che non mi da una buona rigidità, almeno non quanto vorrei.

Per questa nuova macchina invece mi sono deciso a fresare e realizzare un carrello composto da 4 piastre, una base più due laterali (con scasso per incastro per la lastra centrale) ed una frontale (che sarà sempre sagomata con incastri). Oltre agli incastri ci sono anche i fori per poter poi imbullonare le varie parti e creare una specie di scatola che dovrebbe garantirmi maggiore rigidità.
Grazie alla morsa ho potuto lavorare con molta più comodità. Grbl ha un po' dei limiti nel gestire gli offset lavoro ma ci sono comunque riuscito.
Il risultato è quanto potete vedere dalle foto.

Mi devo attrezzare con un soffiatore/mist coolant per rimuovere il truciolo durante la lavorazione, perchè noto che la finitura laterale (per quanto faccia una passata di finitura per togliere 0.2mm di alluminio) tende ad essere un po' imprecisa in alcuni punti per via dei trucioli che si accumulano.
Inoltre usare frese a singolo tagliente non aiuta ma così a secco dono le uniche con cui riesce a lavorare.

Dovrò riprendere la sagomatura della spallina laterale destra per creare un incavo nella parte inferiore per non andare ad urtare la parte laterale esterna del vecchio ponte (dove era accessibile il giunto di ancoraggio vite-motore della configurazione originale della cielle).
Come vite penso che andrò a prendere nuovamente una delle LM system che mi farò tornire a misura. SFU16x10 che andrò a far tornire per il supporto cuscinetto che mi sono realizzato.

[odino87]

Scrivendo il post precedente mi son reso conto che non ho fatto vedere come ho realizzato li supporto cuscinetto per l'asse X.
Volevo qualcosa di più compatto del supporto FK per le viti SFU16x10. Tale supporto standard mi avrebbe spostato il motore troppo esternamente e non mi andrebbe a cozzare contro la parete del box.

Quindi ho preso una lastra di alluminio da 20mm che avevo in lab e ho sagomato un supporto, lavorandolo sopra sotto per poter creare una scontornatura nella parte posteriore per poterlo così incassare un poco nella vecchia sede motore della spalla della cielle.
In questo modo ho guadagnato circa 20mm rispetto a montare il supporto FK12.
Il cuscinetto che ho usato è un 3200 a doppia corona di sfere e contatto angolare. Quindi adatto ai carichi assiali.
Facendomi tornire su misura la vite da LM predisporrò in coda alla vite un cuscinetto per supportare la vite (dato che sarebbe lunga circa 720mm).
Per il piano questa cosa non l'ho prevista dato che ho fresato via il supporto di coda (fatto male... forse... ma la vite è più corta di circa 200mm e ho provato un approccio come quello usato dalla Isel sulla sua ICP).
A gennaio procederò con l'acquisto della vite e poi passerò piano piano a fare la parte elettrica.
Per il mandrino sto valutando cosa prendere e la valutazione dipende anche dal fatto che riesca o meno a prendere le due DS Meccanica di cui avevo parlato in un altro thread).

Comunque dato che questa macchina mi deve semplificare parte del lavoro per il futuro ed automatizzare certe operazioni sto valutando 2 soluzioni principalmente.
Sto pensando di prendere un QTC o un ATC da Teknomotor.
Ho trovato un buon kit QTC su Sorotec, ma devo poi contattare anche loro direttamente. Per gli ATC ho visto che volendo hanno un kit per gli i loro ATC da 1.1KW.
Presumo che il mio mandrino cinese da 1.5KW sia performante quando un 1.1KW di marca.
Stavo pensando anche ad un ATC cinese la il peso penso sia eccessivo (mi pare che il mandrino jianken stia sui 9Kg).
Spero di riuscire ad aggiornare presto.

[PumaPiensa]

Ciao odino è sempre un piacere leggere i tuoi post. Riguardo la vite che hai preso da LM per curiosità ho guardato il produttore ovvero "HS" . Con sorpresa ho scoperto che non è la solita cinese, ma è fatta in taiwan. Non sarà una NSK , THK ecc ,ma comunque è un onestissimo prodotto.
Riguardo l'elettronica,cosa usi? Mi ricordo che in un altro post nominavi gli ACT close loop, se ti può servire ti dico che ne ho presi anch'io , la versione nema 34 5Nm sia per usarli su una cnc grande per il legno/tg plasma sia per sperimentare con i driver programmabili. Praticamente ho da anni 7 motori sanyo quelli classici 4E 3Nm , ottimi prodotti ,ma senza encoder e senza l'albero posteriore . Ho prolungato l'albero , messo un encoder esterno 1000 imp posticcio e sembra andare. Ho settato solo la corrente , gli altri paramentri devo scoprire cosa sono . Adesso ho ordinato su aliexspress un encoder di ricambio per motori (12 euro) da montare direttamente sul motore e se funzia mi recupero tutti i sanyo. Può essere molto utile per migliorare i motori originali di una macchina.
Occhio che i cuscinetti 3200 sono molto comodi, ma in base alla qualità e precisione potresti avere un gioco assiale.
Di solito quando freso lascio un sovramettallo di 0.15, poi rifinisco con passate di 1 mm di profondità e se proprio voglio fare una cosa precisa tipo sedi cuscinetti faccio un ultima unica passata a vuoto. L'alluminio a secco non lo lavoro mai.

[Scj]

Proprio tu che compri un encoder non si può leggere

[PumaPiensa]

Effettivamente è l'ultima cosa che pensavo di comprare, il problema è che la risoluzione 1000 imp è rara dì solito va la 1024. Dì 1000 ne avevo solo uno che ho sistemato,fra l'altro proprio un asse cavo 8mm. Il problema è che era troppo incasinato adattarlo al motore sia tenendolo separato, sia montando solo l'elettronica più codice. Con 12€ me la cavo e viene un bel lavoro, la chiusura posteriore la freso in alluminio o pom nero. Poi ci ho preso gusto e ho aperto i nema 34 trovando i codici un po' sporchi .

[odino87]

Ciao Puma.
Per quanto riguarda i motori della ACT li sto usando sulla Isel. Cioè a dire il vero ho preso i nema 23 e li ho montati e funzionano senza problemi. Poi la Isel non è mai entrata a regime perchè il lavoro che doveva fare non è mai partito e quindi è rimasta ferma li (difatti sto cercando di completarla un poco per venderla... ma è un'altra storia).

Per quanto riguarda l'elettronica penso che opterò per una AXBB a cui accosterò 4 motori closed loop che prenderò da stepper online.
Stepper Online ha tirato fuori una nuova versione dei driver (la 4.1 mi pare) dove ha reso nuovamente possibile la configurazione dei parametri tramite RS232 e i driver si programmano con il software della LeadShine.
Non che i prodotti della ACT mi siano risultati peggiori solo che a parità di costo mi son trovato meglio in passato con gli OMC (poi comunque vedrò sul momento quale prendere a seconda delle offerte sul mercato).
Non saranno rifiniti quanto i leadShine originali (anche se stepper online sembra essere una sotto marca dei leadshine) ma li sto facendo usare ad alcuni clienti e quelli sulla mia cielle attuale sono sempre OMC e non mi hanno mai dato un problema.

Per quanto riguarda la vite ed il cuscinetto invece.
I cuscinetti in questione li ho presi da cnc store, quindi i cuscinetti dovrebbero essere degli ISB.
Sono gli stessi che avevo montato quando ho modificato la Isel in mio possesso ed a vuoto (movimenti ripetitivi avanti indietro e non in fresatura) avevo un gioco/backlash sugli assi x-y di circa 2-3 centesimi mi pare.
Le viti 1204 che mi son fatto fare per l'asse Z della cielle sono molto belle. Ancora non provate in lavorazione ma scorrono fluide e la tornitura è stata fatta veramente bene (ha calzato i cuscinetti molto bene).

Per la fresatura di alluminio anche io lascio un sovra metallo di tra 0.3-0.15mm che poi rifinisco in passate da 2-5mm a seconda della fresa.
Per le sedi/fori interni dei cuscinetti nonostante cerchi di rifinire al meglio la superficie vengono sempre qualche decimo più piccoli e devo compensare a disegno... però sembra una cosa "normale" questa o mi hanno spiegato male?
Poi tanto che siamo a parlarne, fresatura discorde o concorde per gli interni? E per gli esterni?

Ora mi trovo di fronte ad un dubbio che mi hai fatto sorgere.
Mi son ricordato che mi sono avanzati 2 cuscinetti 7200 che avevo preso dalla germania (saranno sicuramente cinesi considerando che 8 cuscinetti li ho pagati qualcosa come 40€) ma sarebbero adatti per essere montati nella sede originale della cielle.
Questa macchina originariamente montava una vite trapezia di lunghezza tale da avere 1 cuscinetto 7200 ad ogni estremità (cuscinetti angolari a singola corona di sfere e quindi singola direzione di carico assiale). I cuscinetti erano montati contrapposti uno in testa alla vite ed uno in coda, così da vincolare la vite da ambo le parti.
Dici che una soluzione con i 2 cuscinetti 7200 sarebbe da preferire alla classica soluzione che sto realizzando (che sarebbe equivalente a montare un FK ed un FF)?

[PumaPiensa]

Per i motori: Gli stepper online li avevo visti, ma gli ATC li ho pagati in offerta 99E ,sono dei nema 34 5Nm con driver da 8A. L'equivalente SO mi veniva 134 che per quattro motori un pò di differenza si vede. Parlo dei nema 34 perchè purtroppo i nema 23-24 sono sempre associati a driver da 50v e non volevo essere limitato in quanto a tensione. Con 80 Vac o 110 dc posso fare quel che voglio, anche prendere i driver separati non conveniva, alla fine con il motore lo pagavo 30E in più per un nema 34 con encoder. Se però mi dici che i driver SO si programmano con il software di lead shine il discorso cambia soprattutto per usarli su motori che ho già. Il software lead shine se è quello che ho visto io è un altro pianeta rispetto a quello ACT. L'ACT ci sono pochi parametri e praticamente zero manuale. Anche il cavo l'ho dovuto fare in casa.
Riguardo la precisione : la normalità ovviamente dipende da con cosa è fatta la macchina, una fatta con guide da cassetti può avere precisione di 1mm ed essere "normale". Secondo me per la tua meccanica "qualche" decimo è un enormità anche perchè hai un ponte fisso che dovrebbe gia di suo essere più preciso di un classico pantografo. Nel mio caso ho un pantografo medio da 840x610 di lavoro su cui ho montato ricircoli di fascia alta e su cui ho perso almeno tre giorni fra una cosa e l'altra per settarla. Considero passabile una lavorazione con un errore max 5 centesimi mentre se mi impegno resto sui 3 o 2 centesimi. Parlo di pezzi piccoli che si riescono a misurare con il calibro , inoltre in quelli più piccoli misurati con il micrometro ho ottenuto ottimi risultati sotto i 2 centesimi (ma a quel punto ci sono troppi fattori che possono modificare il risultato). La sede cuscinetto la faccio senza correzioni o al massimo un +0.01 ,ma con doppia passata di rifinitura come dicevo sopra.
Secondo me hai dei giochi da qualche parte , mi vien da pensare ai supporti chiocciola o pulegge, giunti motori laschi.
Riguardo il fissaggio delle guida si è detto tanto, alla fine ogni metodo ha vantaggi e svantaggi. Con due 7200 ai lati hai lo stesso lavoro del supporto ,ma metti in tiro la vite e su viti lunghe può aiutare. inoltre a differenza dei supporti in cui il gioco è fisso con due 7200 lo puoi regolare tu. Alcuni però dicono che il gioco varia in base alla temperatura perchè la vite si allunga, ma mi domando ....se si allunga la vite si allungherà anche il piano della cnc.... Comunque nei centri di lavoro si mettono i supporti, ma 2 uno per lato e poi si tira la vite con la chiave dinanometrica. La z della mia stampante ha due cuscinetti obliqui, ma se ho posto opterei sempre per dei supporti di qualità. La qualità ovviamente si pagai supporti cinesi da pochi euro fanno pietà.
I classici mandrini 2.2kw raffreddati ad H2O in vece sono spettacolari, mi è arrivato il 5° mandrino. Ne avevo già uno in più, ma a 141E da ratt motor UE non potevo lasciarglielo. Il cono gira praticamente a zero, una fresa da 6mm a 20 mm dalla pinza AA (cinese) gira a 1 centesimo di eccentricità Idem per quello che avevo preso un anno fa.

[odino87]

Sulla mia cielle attuale, quella che sto usando per fresare tutte parti insomma, ho notato che il difetto di misurazione è solo sull'interno e non sull'esterno.
L'attuale carrello della X non ha le spalle laterali come quello che sto realizzando e difatti noto che tende a flettere un po' troppo se lo sforzo (cosa che sto cercando di correggere con questo nuovo design).

Per quanto riguarda i giochi potrei avere qualche problema con le chiocciole trapezoidali ma mi pare strano dato che le misure esterne vengono bene.
Ho più paura che sia colpa magari dell'arduino che uso come controller (cosa che non proseguirà sicuramente sulla prossima).
Farò altri test e poi farò sapere.

Riguardo al fatto di usare 2 cuscinetti o uno solo proverò nei prossimi giorni a vedere quale potrebbe essere la soluzione migliore. Devo vedere se riesco a riusare il vecchio supporto di coda Cielle.
Tanto la vite ancora deve essere ordinata e ho margine di manovra.

Per i driver e software ho ricontrollato adesso e dal sito SO hanno reso disponibile due versioni del software Motion Studio. Una in rar (con installar) ed uno portable. Quella portable è la versione 1.3 (forse non la più aggiornata).

[PumaPiensa]

Poi guardo, quello della leadschine è molto più potente dell ACT ,se non ho capito male permette di vedere anche dei grafici di come si comporta il motore.
Se fosse un problema di flessione eseguendo più passate di rifinitura dovresti vedere dei miglioramenti.

[odino87]

Son riuscito a tagliare il frontale del carrello ed a fissare i laterali.
Ci ho rimesso 2 maschi M5 accidenti, e quindi 2 fori non sono utilizzabili (uno sul laterale destro ed uno sul frontale).
Appena ho modo caricherò un paio di foto del risultato.

Per quanto riguarda l'altra macchina e la precisione delle lavorazioni ho notato un paio di cose.
Sull'asse X ho un backlash di circa 2 cent, che è accettabile per me.
Sull'asse Y invece è di 0.12mm. Mi sa che si è allentato qualcosa.
Inoltre forzando sugli assi noto uno spostamento elastico di circa 1.5 decimi in ogni direzione (x e y).
Questo movimento elastico penso sia dovuto alle chiocciole in plastica che tendono ad essere più flessibili di quelle in metallo.
Ora devo finire di fare qualche pezzo per la prossima CNC e poi vedrò di rimetterci le mani.