dal più semplice al più complesso. Con un tale archivio a disposizione è sufficiente leggere... per apprendere molto in pochissimo tempo.
Cosa chiedere di più?
Non aggiungo altro.
I complimenti in prima battuta si scambiano facilmente per leccate di c... preventive!
Il Progetto.
Macchina CNC a tre assi, impiegata in prevalenza per la fresatura di particolari in alluminio e leghe leggere. Eventuale quarto asse in futuro.
Sto pensando ad una macchina solida che impiegata all'interno dei suoi limiti possa lavorare per ore senza problemi.
Primo passo: Farsi un'opinione...
Negli ultimi quindici giorni ho letto diversi messaggi/progetti e tutti i relativi post. Una volta chiarito il funzionamento di base
di qualunque CNC, si comincia ad entrare nei dettagli. Diverse ricerche, confronti, e tanto tempo leggendo datasheet...
Alla fine preparo una bella lista della spesa delle parti principali. Sorprendentemente lunga, in effetti. La pubblico di seguito.
Possono sembrare già un mucchio di voci, ma è molto probabile che ne siano rimaste fuori molte.
Soprattutto le piccole spese, quelle che sul momento sembrano non incidere ma che alla fine, sommate, risultano tutt'altro che irrilevanti.
Ovviamente in questa lista non c'è ancora nessun prezzo/modello/indicazione.
Conto di aggiornare la lista poco per volta anche in funzione dei vostri feedback.
In più, al momento non dispongo del "grano" necessario (uff!...) e sarebbe da pazzi cominciare a spendere a casaccio, giusto per portarsi
a casa un po di pesante e costosa tecnologia. Meglio concentrarsi sul lavoro di progettazione e metterlo a punto fin nei più piccoli dettagli.
Nel frattempo il porcellino si riempie (diciamo anche porcellone, vah...!).
Dato che siamo in tema di budget, tanto vale buttare lì qualche cifra.
Da una prima stima spannometrica, il costo totale potrebbe andare dai 3000 ai 4000 euro.
Molto dipenderà anche da chi si occuperà delle varie lavorazioni meccaniche.
Staremo a vedere.
In parallelo con le letture nel forum e i primi schizzi su carta è venuto naturale prendere appunti anche in 3D.
Prima modellando una semplice struttura di base (giusto per capire gli ingombri di massima) poi perfezionandola man mano
che venivano aggiunti i modelli in scala delle parti meccaniche principali. Naturalmente ho tenuto conto di tutti i suggerimenti
e le indicazioni lette nel forum.
Ad esempio...
Ponte fisso o ponte mobile?
Su questo argomento sembra prevalere l'opinione che le CNC a ponte mobile siano mediamente più solide e adatte a lavori gravosi,
anche se tendono ad essere più ingombranti e pesanti.
Nel mio caso ho bisogno di contenere l'ingombro della macchina, senza sacrificare troppo le corse.
Sarei quindi orientato verso una a ponte fisso.
Struttura in acciaio o alluminio?
L'acciaio ha un peso specifico tre volte maggiore dell'alluminio (7.87 Kg/d3, contro 2,7 Kg/d3) ma è almeno tre volte più resistente
(senza perdersi nelle differenze tra leghe) ed è decisamente più economico, anche se più duro da lavorare.
Insomma, pro e contro per entrambi i materiali.
Considerando la tipologia di macchina che vorrei realizzare, sarei orientato verso l'acciaio (C45) sia per il ponte di X che quello di Y.
E' invece probabile che ci siano maggiori vantaggi con una testa in alluminio, ma è una questione che verrà ripresa.
Al momento, il modello 3D rispetta questa scelta. La struttura portante è realizzata con barre di acciaio da 10 e 12 mm. di spessore
per le traverse del ponte di X, 15 mm. per quelle fronte/retro e per i fianchi che sostengono le guide.
Le spalle e il ponte di Y sempre in acciaio da 17 mm.
Nonostante abbia consultato i datasheet di alcune marche di guide lineari (THK e altri), in particolare ho apprezzato quelli della HIWIN,
con disegni dettagliati e spiegazioni complete di ogni aspetto. Considerando che sono anche la marca di guide lineari più citata e che avevo
la necessità di precisi modelli 3D, alla fine ho trovato logico riprodurre proprio questi (in particolare gli HGH-25HA, e gli HGW-25HA).
Il castello di Z mi sembra comunque la parte più complessa di tutta la macchina.
Credo che il vero lavoro stia proprio nel bilanciare le dimensioni e la corsa di Z, rispetto al ponte di Y. Per un caso fortuito sono riuscito
a far stare i blocchetti HGH-25 quasi a contatto della chiocciola flangiata a ricircolo di sfere (sempre da 25) con un solo millimetro di aria,
su una larghezza totale di 160 mm. che è poi il valore di larghezza sotto il quale preferirei non andare.
Ho visto che in molti casi si tende a tenere la testa più stretta possibile proprio per guadagnare corsa su Y, ma probabilmente a scapito
della rigidità complessiva.
Ho comunque intenzione di fare delle prove anche con guide/blocchi/viti da 20mm., probabilmente solo per la Z.
Negli ultimi giorni ho cominciato ad “asciugare†il modello, cercando di alleggerire e semplificare, dove possibile.
In effetti è un passo più che necessario (prima o dopo..), specie quando si comincia a calcolare il peso dei vari blocchi di parti.
Un paio di millimetri in meno sullo spessore di alcuni profili, ed ecco che si risparmiano quasi 10 kg come ridere.
In ogni caso il modello 3D è ancora completamente provvisorio. Direi pronto per la prima tornata di critiche e suggerimenti...
Fino a qui le mie considerazioni sul progetto, giusto per dare un quadro della situazione.
Passiamo alle domande!...
Supponiamo di usare con il metodo di fissaggio più consigliato per le viti a ricircolo (X e Y).
Quindi una estremità vincolata con doppio cuscinetto obliquo, l'altra estremità solo supportata, con il singolo cuscinetto radiale.
La domanda è:
- Ritenete sia il caso di fare la stessa cosa anche per Z (immagino con la vite vincolata in alto e supportata in basso)
o sarebbe meglio vincolarla da entrambi i lati?
- Considerando le lavorazioni previste, è ragionevole prevedere un mandrino da 1- 1,6 KW?
(naturalmente dotato di inverter).
- Qual'é (o quale dovrebbe essere...) l'altezza media della pinza del mandrino rispetto al piano scanalato,
quando si è a fondo corsa di Z (tutto giù)?
- Quali sono le distanze tipiche per il posizionamento dei pulsanti di fine corsa, extracorsa?
(Che so... 10-15 mm sono pochi oppure tanti?)
- Circa il fissaggio delle spalle di Y al ponte (sempre di Y), meglio incastri incassati (che so... 2-3 mm. di incasso,
giusto per avere un fianco di fresata come guida...), o meglio un appoggio semplice?
- Piano scanalato a T.
Da quanto ho letto, è un po' la bestia nera di tutti.
Probabilmente una delle soluzioni più semplici è proprio comprare un profilo in alluminio già pronto come molti fanno.
In quel caso pensate sia possibile trovarlo in un solo pezzo? (1000x800 mm.). La sola alternativa che ho trovato è la stessa
che si vede nelle immagini. Un piano di acciaio da 8mm su cui sono avvitati dei profili pieni a “T†in alluminio.
Ma è un lavoro da pazzi...! Se possibile preferirei evitarlo.
E' tutto, per il momento.
(....come, così poco?)
Ogni commento sarà il benvenuto!
Marco
....per quanto riguarda i cuscinetti della Z si, 2 reggispinta superiori e un radiale inferiore...per l'elettromandrino 1,6 kw penso vada bene, ma più che altro dovresti controllare la presenza di cuscinetti assiali accostati ai comuni radiali (questo fa lievitare il prezzo del motore) per lavorazioni gravose anche in foratura ed in oltre devi interessarti alla classe di serraggio delle pinze di cui dispone confrontandola alle tue esigenze (che frese intendi utilizzare)....tra l'acciaio e l'alluminio per una struttura come la tua io sceglierei acciaio per la base (asse lungo)ed alluminio per tutto il resto, magari il ponte lo fai con spessore 20 o 25mm per avere massima rigidità , l'acciaio è sicuramente molto resistente, ma flette sotto il suo stesso peso, è più difficile da lavorare (nel caso devi farti delle lavorazioni in casa) e necessita, a mio parere, di una struttura diversa e accorgimenti particolari (se dovessi usare acciaio io farei tutto in scatolato saldato e appesantito dove serve per poi passare tutto a rettifica)....per quanto riguarda le marche dei componenti meccanici la hiwin è sicuramente validissima visto il prezzo/qualità , ma se puoi thk è meglio (poi vale il discorso che spesso si pagano le marche ma poi la qualità ...).....per l'assemblaggio del ponte gli incassi a tasca penso siano il massimo della vita, magari vedi di prevedere l'utilizzo di spine per il montaggio, così le tolleranze dei fori passanti non ti danno problemi in ogni caso......il piano scanalato a T penso proprio che dovrai assemblarlo, non penso che vi siano profilati con quelle dimensioni a livello commerciale, anche la tua soluzione non è male, ma poi dovresti lavorare molto sulla rettifica del piano mantenendo i profili sempre in posizione... spero di essere stato utile....in bocca al lupo
e sono belli grossi. 