Cnc 3040z allineamento geometria

[skylord73]

Ciao a tutti, sposto qui la discussione sull'allineamento della mia cnc, poiché la cosa si sta facendo complessa e la sezione non era proprio quella giusta!

Problema:
Facendo le misure di complanarità  sul piano xy con in comparatore più o meno in asse mandrino ho rilevato uno scostamento Max sui quattro angoli di circa 5 decimi.
Poche il piano è fatto con 3 profilati affiancati che poggiano su due montanti uno a y=0 e l'altro a y=Ymax, li ho rimossi per capire se la non planarità  è dovuta a loro o al montante su cui poggiano.

Misurando il montante in y=0 tra x=0 e x=Xmax con il comparatore montato su asse z e carrello in y=0 lo scostamento è semPre di circa 5 decimi. Se Perà³ faccio la stessa misura ( del montante in y=0) ma con il carrello in y=Ymax lo scostamento sale a 20 decimi (2 millimetri)... Temo ci sia qualcosa di svirgolato.

Come posso procedere scientificamente per capire dove sta il problema?

P.s. Stasera se riesco posto anche due foto...

[AV.]

Prima di tutto devi capire se e´ un problema di allineamento oppure un problema che la struttura flette.
Anche per questo possono essere fatte delle migliorie, ma cé sempre il discorso se il gioco vale la candela.
Ti faccio vedere due macchine vendute come cnc3040z , quella sovraimposta flette 3mm
quella sotto indicativamente 4 decimi. I valori dichiarati sono presi da un venditore che vende anche la
3040z ma cerca di vendere le 6040 perche, sempre di quel venditore, sono costruiti come la 3040z blu e
costano il doppio. Differenza di prezzo di quelle due 3040z non considerando la spedizione e´ nullo, quella
blu costa 20$ in meno.

3040z.jpg

Se guardi, la differenza delle due e´ molta. Apparte l´ovvio, blocco di rafreddamento migliore,
accoppiamento motore/macchina migliore. Come si spiega questo ? Semplice, la macchina sotto
e´ solamente verniciata a mano, invece qella sopra dovrebbe essere eloxata.

[skylord73]

Flette non mi sembra, anche perché il carrello in oggetto corre su due tubolari in acciaio da 20mm su "slitte" (perdonate il lessico poco appropriato ma sono un elettronico..) a ricolo di sfere sostenuti da due montanti da 20 anche loro. La struttura muovendola a mano non ha alcun lasco apprezzabile senza strumenti, pertanto dubito che fletta di 2mm sotto solo il suo peso...

P.s. La mia è quella grigia.

[Zebrauno]

Skylord, aspettiamo le foto.

Intanto potresti disegnare un diagramma per evidenziare i risultati delle tue misure.

L'errore dei 5 decimi di mm si riferisce alla differenza tra un piano di scorrimento reale XY (la coppia di guide su cui poggia il ponte) e un piano con evidenti errori di montaggio o di tolleranza.

Posto l'assunto che se rimuovi il piano lo strisciamento del comparatore, montato sul mandrino, su una qualsiasi delle guide dovrebbe indicare uno scostamento pari a 0.
Nella realta' potrebbe non essere vero poiche' influira' la flessione delle barre (piu' il comparatore si allontana dai manicotti maggiore sara' il valore di flessione rilevato).

Preparati a smontare e rigirare la tua macchina come un calzino , il bello di queste cnc piccole e' che si prestano benissimo ad essere regolate e modificate senza bisogno di coinvolgere muletti, capre, argani etc...

[AV.]

con 20mm di diametro non ci dovrebbere essere quei problemi per la distanza di 40cm ca.
Io ne ho viste una dal vivo, ma aquistate forse 8 anni fa, che montavano barre da 16mm.

[skylord73]

Ecco le foto:

3040Z_1.jpg

3040Z_2.JPG

3040Z_3.JPG

Prima che mi insultiate, quella attaccata al mandrino dall'aria traballante è una flangetta (2.5mm inox) per attaccare il comparatore magnetico, visto che fresatrice e mandrino sono tutti diamagnetici ho dovuto arrangiarmi. Comunque sebbene non sembri molto stabile risco ad avere una ripetibilità  delle misure di 1 centesimo di millimetro, pertanto non introduco grandi errori sulla misura.

Stasera ho avuto a cena l'ingenere meccanico che mi ha aiutato a svelare un po' di misteri (ci ha messo 30 secondi a capire il problema)
La struttura della macchina NON è autoportante e i piedini in gomma sollecitati dal peso del carrello sul piano in legno creano lo svirgolamento dei 2mm.
Dalle misure fatte (calibro ventesimale su guida tonda pertanto valgono quello che valgono) sembra che la poszione delle due guide rispetto ai montanti sia corretta e chie i montanti abbiamo le stesse dimensioni.
Quando il carrello è tutto a DX nella foto2, con il comparatore che tasta il montante di SX, basta una leggerissia pressione sull'angolo del montante DX per far schizzare la misura (piedini in gomma + braccio del comparatore)

Con l'occasione abbiamo fatto nu po' di prove sulle flessioni delle guide quando il carrello x, y e Z sono al centro delle rispettive.

Quello Y (2 x 20mm) è molto rigido, appendendoci di cattiveria arriviamo a 3 decimi, mentre quello X (2 x 20mm) e quello Z ( 2 x 13mm) sono decisamente più facili da muovere ma nel complesso abbastanza rigidi e senza laschi.

Per risolvere il problema mi consigliava di partire dal basso, prendendo un piano autoportante anche non perfettamente piano e ancorarci sopra la macchina senza i piedini in gomma spessorando se necessario i montanti per farli complanari.
E poi da lì montare il piano e renderlo complanare, e poi con la squadra verificare gli assi X e Z ed infine l'asse mandrino...

Suggerimenti per il piano rigido?

[skylord73]

Ed ecco le misure dello scostamento dal punto X=370, Y=0 (angolo in alto a SX della foto con la misura degli assi)

CalcoliPICl.xls [modalità  compatibilità ] 21122011 015353.jpg

[Zebrauno]

Sky, un consiglio generale per quando si condividono informazioni: prova a dare nomi univoci alle foto e riferisciti a queste con i nomi che le hai attribuito (foto 2?).
Se effettui una misura e' utile vedere come e dove hai poggiato il comparatore mentre la esegui, altrimenti risulta difficile seguirti in modo privo di equivoci.

Sulle foto ogni scritta, disegno sovrapposto e indicazione sara' utilissima. Dire "montante di sinistra" per noi non significa molto , prima dobbiamo capire che sistema di riferimento hai usato.
Normalmente si allega una foto e si mette in sovraimpressione la terna XYZ, non tutti chiamano X e Y pensando alla stessa cosa. Qualcuno chiama X le guide in basso, altri quelle in alto.
Dunque non "sinistra", ma X0, non "destra" ma Xmax.

Il grafico sarebbe utilissimo se vedessimo come hai preso le misure (foto del comparatore) .


Qui ti abbiamo consigliato di partire dal basso, mettendola su un piano di marmo per verificare in ogni punto la distanza delle guide dal piano, e delle guide dalle piastre di testa (su cui avviti il piano di lavoro).

Fatto questo fermi il comparatore ad un montante e misuri lo scostamento orizzontale su XY, su tutta la corsa, della guida opposta.
Questo serve per assicurarsi che le guide siano parallele. (le piastre di testa possono anche non esserlo e non e' un problema).

ps: non preoccuparti per cosa monti sulla macchina, non ci scandalizziamo di sicuro anche perche' lo scopo del topic e' calibrarla, non giudicarla

ciao

[skylord73]

@zebra, come darti torto... a mia discolpa posso solo dire che erano le 2 della mattina!

Ecco le foto con le terne degli assi orientati e le relative didascalie:

Foto1_2.jpg

Foto2_3.jpg

Foto3_4.jpg

In merito al grafico, appena riesco posto una foto di come era messo il comparatore, per il momento cerco di descriverlo:
Comparatore montato sulla flangia del mandrino a tastare da (0,0) a (Xmax,0) (asse orizontale del grafico e righe della tabella con valori da 90 a 370)
Le serie rappresentano sempre la stessa lettura ma fatta con il carrello a Y=0, Y=100, Y=200, Y=300, Y=345, Y=390 (Colonne tabella e asse Y del grafico)
I valori riportati (asse Z grafico) sono la lettura del comparatore rispetto allo zero fatto nel punto (370,0). Non avendo un riferimento comune le misure di ogni serie sono relative (iniziano infatti tutte per zero)
Per tutte le misure è stata verificata la ripetibilità , ritornando al punto di partenza

Che caratteristiche deve avere il piano in marmo (spessore minimo??) ma sopratutto come vincolo la macchina al piano?

Grazie

[Zebrauno]

Ora va molto meglio
Figurati che la maggioranza nel forum ha l'origine assi dall'altro lato lungo Y....ecco perche' insisto su questi dettagli.

Il piano da 20mm in marmo o granito come quelli usati sulle cucine sara' perfetto. Ma anche quelli in laminato da 40mm andranno bene per le prime misure.

[skylord73]

Stamattina è passato il fabbro di fiducia dell'azienda così gli ho chiesto se mi consiglia qualcosa, mi può fornire una lamiera da 10mm ad un prezzo interessante, secondo voi appoggiata sul mio banco da lavoro (25mm compensato marino appoggiato su 4 moraletti 10x10 due sui lati corti e due che corrono sul lato lungo avvitato ogni 10cm) può essere sufficiente allo scopo?

[AV.]

Hai gia fatto la calibrazione dei passi in modo che se dici alla macchina di fresarti 200x200mm sono quelli preciso al decimo circa ?
Hai misurato il backlash della spindle e della corsa ?
Hai misurato la squadra della macchina con un foglio A4 quello della stampante e anche le dimensioni ?
Hai gia fatto la prova del cerchio ? Qualche foglio (disegnato) di calibrazione fatto su un pezzo di legno che te hai squadrato prima ?
Misurato quel legno squadrato con il comparatore ?

Fai prima in modo che 4mm siano 4mm misurato al centesimo e chel 83mm sono 83mm al centesimo e poi
facendoti un quadrato di mdf di 83mm che a 2cm di distanza da un lato ha una fresatura di 4x2cm in modo che puoi usarlo anche per
testare il fuori asse dell´asse Z con il comparatore. Misura la diagonale al centesimo e comparala con la matematica come dovrebbe essere.
Se e´ corretto, X+Y e´ in asse, altrimenti no. Naturalmente puoi fare questo anche disegnando la cosa sulla carta, ma almeno un pezzo di legno
fresato ti serve per la Z se non hai una squadra da meccanico.

Anche se l´asse X/Y rispetto alla Z e´ fuori, spianando un panello di mdf diventa in asse. Poi ti procuri un alluminio, lo spiani vicino
ai bordi su entrambi i lati e poi lo metti sotto il bordo e ti ritroverai il piano abbastanza preciso in asse, giusto quei 280x20x3mm di
alluminio su ogni lato. Il costo del materiale e´ irrisorio rispetto al tempo che ci impiegeresti in altro modo, ma questo dopo aver constatato
sull´alluminio ogni cm la sua curvatura.
Mi sembra di capire che te hai fatto il riscontro contro il tavolo sottostante e non contro i profilati di allumino. Perche ?

[skylord73]

wow.... un punto alla volta...

Ho impostato i passi come indicato dal manuale (che corrisponde alla teoria) e la misura torna, però all'epoca non avevo un calibro decente pertanto non garantisco il decimo, però posso sempre riprovare a fresare il pezzo che consigli e fare qualche misura.

Il cerchio lo ho provato di 3mm su un pcb misurando poi con un microscopio opportunamente tarato e sembra essere proprio un cerchio.

Il back slash non ho idea di come si misuri, ma se mi dai info provvedo a misurare.

A giorni mi dovrebbe arrivare una squadra rettificata in acciaio 250x165 DIN 875/0 o almeno così dichirano con cui verificare le ortogonalità .

Le misure che ho fatto sono riferite al piano d'appoggio del pianale, ovvero sul top del montante in y=0.

Il punto non è solo allineare il piano perchè con 4 spessori ai lati sono già  riuscito a metterlo in bolla rispetto al mandrino, il problema è che la struttura portante della macchina non è autoportante e dato che posa sun tavolo di legno non perfettamente planare e sui dei piedini in gomma, il peso del carrello svirgola la struttura il che rende gli allineamenti dipendenti dal peso applicato e dalla posizione.. non buono!

[AV.]

Le misure, le hai fatte senza o con profilati ? Te lo chiedo esplicitamente, perche i profilati danno stabilita strutturale alla macchina, perche
a parte le barre da 20mm sono l´unica cosa che tiene insieme la macchina. Eventualmente se vuoi eliminare gli gommini potresti prendere una
tavola di mdf e avvitarla sotto in modo da dare ancora piu stabilita e equilibrare il peso un po piu uniformemente. MDF da 16.
Potresti anche prendere due barra di accaio da 19/... , quelli da idraulica, tagliarli e limarli a misura, applicare due fori e con una asta filettata stringere il tutto per avere piu rigidita strutturale. Pero per fare questo devi disassemblare la base. Non so se vuoi veramente farlo.
Forse ti aiuta gia aggiungere del MDF (almeno 16) sotto il profilo estruso e bullonarlo per bene in modo da aumentare la rigidita. e aggiungere
forse qualche angolare. Per farti capire meglio, guarda questa cnc http://www.rc-network.de/forum/attachme ... 1198787429 (link non allegato perche immagine non mia e non voglio infrangere il copyright).
La tua in sostanza sarebbe simile, se ci fossero solo i profilati su qui e´ montata la vite Y e in piu ci sarebbero due barre da forse 30mm
di diametro montate in tutto con 4 vite. Vedendo una macchina cosi ci si capisce subito che sarebbe una follia, dalla tua cinesina invece no.
E per quello che dico che flette.

Con il comparatore, vai sulla vite Y e misura la differenza quando la fai ruotare in una direzione e quando in un´altra.
La stessa cosa con quella X. Poi fissa il comparatore sulla base in modo da misurare il gambo del mandrino. Poi fai allontanare il mandrino a velocita bassa e riavvicinare senza pausa inmezzo. Questo ti da il backlash. Poi ripeti la stessa cosa, ma questa volta aggiungi una inversione
di marcia quando si avvicina e poi lo fai riavvicinare e noti la differenza, se cé. La stessa cosa per le due altri assi.
Per quanto riguarda la misurazione sulla vite, non dovrebbe esserci della differenza, se cé bisogna trovare il modo di eliminarla.
Per quanto riguarda il test del cerchio, quello per i poveri usa un cerchio di 20cm di diametro dove un filo e´ avvolto intorno a un ago,
tensionato con un peso a 5cm di distanza. Facendolo andare abbastanza veloce ci si nota se e´ fluido oppure ci sono troppe vibrazioni.
Per gli aspetti tecnici, e´ trattato largamente dalla reneshaw.

[skylord73]

Le misure che ho postato sono state fatte senza i profilati ed in effetti la rigidità  è senza dubbio inferiore, però ne ho fatte anche altre con i profilati comparando verticalmente al mandrino e anche li ci sono 5 decimi tra due angoli ooposti. In realtà  a tenere in squadra la struttura ci sono anche due profilati al L 40x40x5 che uniscono i due montanti Y=0 e Y=YMax, non sono il massimo ma meglio di niente

L'idea era quella di posare la macchina senza piedini su una lastra di ferro da 10mm e una volta messi in bolla i montanti rispetto alla lastra staffare il tutto in qualche modo rendendo la base una struttura unica con la lastra.

Preferisco evitare di lavorare sotto il piano in quanto vado a ridurre la già  poca luce dell'asse Z, al massimo pensavo di avvitarici sotto un paio di barre di inox da 2,5mm a croce tra i quattro angoli per irrigidire anche il profilato che sicuramente al centro spancia essendo sospeso su una luce di 60cm.

La procedura per la misura del backslash non mi è chiara.... vediamo se ho capito:
Fisso il comparatore sul piano (così posso misurare a turno tutti e tre gli assi da un unico riferimento)
Azzero il comparatore sul carrello dell'asse Y e faccio un job che fa G0 F100 Y10 Y-10 e misuro eventuali socostamenti.
Faccio poi la stessa cosa con due inversioni G0 F100 Y10 Y-10 Y10 Y-10
il tutto a velocita bassa.
Lo scostamento del comparatore è il lasco della vite a ricircolo...

Non ho però capito cosa intendi quando mi dici di misurare la vite, intendi di puntare il comparatore sul filetto posato sul tavolo per vedere se è eccentrico o posato sul carrello che si muove per identificare un gioco ortogonale alla direzione di scorrimento?