Il progetto è finito...ora c'è da costruirla!

[jekoo]

Salve ragazzi!

Come molti di voi, alla fine ho deciso di autocostruirmi la mia prima fresatrice cnc.
Il progetto (vedi rendering allegato) è abbastanza semplice e sicuramente niente di nuovo ma, a parer mio, abbastanza robusto ed affidabile per quello che dovrà  fresare.
Infatti lavorerà  soprattutto fibra di vetro/carbonio, legno, pvc e magari anche un po' di alluminio.

Le dimensioni esterne sono 75x75x60 e l'area di lavoro è 40x50x13 (ho predisposto la possibilità  di alzare o abbassare il ponte dell'asse Y di 7cm in modo da poter eventualmente lavorare pezzi più spessi).

Questo è l'elenco dei materiali che utilizzerò:

- Piastre in lega di alluminio 6082 dello spessore di 20mm
- Guide lineari HIWIN da 20mm per gli assi X e Y
- Guide lineari HIWIN da 15mm per l'asse Z
- Viti e chiocciole a ricircolo di sfere (cinesi) di 16 passo 5 per tutti gli assi
- Puleggia 15 denti passo 5mm al motore
- Puleggia 30 denti passo 5mm alla vite
- Cinghie 52 denti passo 5mm
- Scheda 4 assi TB6560
- 3 motori passo passo Nema 23 4A 3Nm
- Elettromandrino Kress FME 1050-1

Come spesa siamo sui 1600/1700 Euro.

So che non ne parlano benissimo della scheda TB6560 però il budget è quello che è ed almeno per adesso mi devo accontentare.
Avrei preferito una Colibrì ma tra la scheda, gli azionamenti e motori avrei superato gli 800€...

Per adesso sto puntando ad ottenere una meccanica il più possibile valida e precisa per poi migliorare l'elettronica in futuro (una volta fatta un po' di esperienza).

Per aumentarne la precisione ho anche pensato di far rettificare le piastre di alluminio nei punti di accoppiamento in modo da ottenere perpendicolarità  e parallelismi quasi perfetti e per semplificare il lavoro di assemblaggio e messa a punto. Una volta assemblato il telaio con il comparatore, inserirò delle spine per sicurezza.

Il problema è che un'officina meccanica di precisione nella mia zona mi ha preventivato €2250,00+IVA (compresa la fornitura di circa 65kg di alluminio) per la rettifica (2mm di asportazione con precisione H7), foratura e maschiatura delle piastre di alluminio.
Il prezzo mi sembra alquanto esagerato perché facendo due conti (sulla base dei prezzi orari da lui stesso indicati) sono più di una settimana di lavoro.

Sicuramente farò fare altri preventivi ma quello che vorrei chiedervi è: vale la pena far rettificare le piastre? Oppure otterrei comunque buoni risultati con sega a nastro, trapano a colonna e tanta pazienza?

Ogni altro consiglio è ben accetto!

Grazie in anticipo,
Andrea

P.S. Nel rendering mancano il piano di lavoro, i supporti motore e le cinghie

[jekoo]

Avrei anche un'altra domanda...
Pensavo di fermare le viti a ricircolo con 2 cuscinetti obliqui contrapposti (uno per lato) e dadi autobloccanti. Voi come fareste?

[pj1986]

esattamente come hai detto, anche se secondo me sarebbe meglio usare, al posto dell'autobloccante, un paio di ghiere ed un fermo

[jekoo]

Grazie mille per la risposta!
Mi consiglieresti di far rettificare le piastre di alluminio oppure lo ritieni superfluo?

[pj1986]

quali piastre?

[vdeste]

Per quanto riguarda i cuscinetti delle viti ci sono due scuole di pensiero. Una l'avete già  detta, l'altra prevede i due cuscinetti obliqui contrapposti montati solo dal lato motore, mentre il lato opposto un cuscinetto pure semplice, ma che sia montato in modo da permettere alla vite piccoli movimenti in senso longitudinale per compendare le variazioni termiche. La vite in questo caso non è in trazione per tutta la sua lunghezza, il precarico comunque è garantito. Personalmente ho adottato per X il primo sistema, mentre per Y e Z il secondo. Addirittura per Y la vite ( da 1 metro) non la ho nemmeno tornita ad una estremità , è infilata in un cuscinetto così come è e non ha nemmeno un fermo.

[pj1986]

ho capito male,
io i cuscinetti obliqui li monterei tutti e due su di un'estremità  della barra, uno per lato, uno contrapposto all'altro, mentre dal lato motore monterei un cuscinetto classico.

[jekoo]

@ pj1986
Per "piastre" intendo le barre piatte di alluminio che compongono tutta la macchina.

Come spiegavo nel primo post, vorrei farle rettificare per essere sicuro di avere accoppiamenti perfettamente perpendicolari. Perà³ ho un dubbio sull'utilità¡ di questa lavorazione (considerato il suo costo).
Sono sicuro che i piຠesperti sapranno rispondermi...

@vdeste
Anche io avrei preferito il metodo che hai citato tu ma, che io sappia, di solito viene usato uno spessore maggiore per la piastra che ospita i 2 cuscinetti obliqui e avrei perso centimetri preziosi nella corsa dell'asse Z.
Ma, visto che me lo consigliate, userà³ il vostro metodo per gli assi X e Y.

Spero che qualcuno possa rispondere alla prima domanda perchè vorrei iniziare al piຠpresto a costruire la mia prima fresatrice

[pj1986]

se ho ben capito intendi le piastre con il foro per far passare la vite, io quelle le lascerei stare e mi farei intestare le piastre che montano frontalmente alle suddette piastre

non hai bisogno di spessori eccessivi, basta costruire una flangia da fissare con dei perni sulle piastre frontali in modo tale che non ti rubi mm

[Fiveaxis]

NON sono un progettista di macchine...Ma la soluzione di mettere i pattini della Y contrapposti la trovo difficoltosa, se vuoi fare una meccanica precisa.
Mi spiego meglio: così come hai pensato la struttura la traversa dove sono montate le guide di X (il ponte per intenderci) deve avere una lunghezza precisa al centesimo rispetto alla quota tra i piani dei carrelli Y di dx e di sx...Se la traversa NON è stra-precisa rischi che quando avviti le spalle o il ponte ti si "incurva" (se è più largo), vice versa si curvano le spalle e in ogni caso i pattini lavorano male...
Io avrei messo tutti pattini della Y con i piani paralleli o verso l'alto o verso il basso..Bho magari ho detto una scemata...
Comunque sia complimenti per il progetto...Mi sembra una bella struttura "gnucca"
Ti seguo ciao!

[jekoo]

@ pj1986
Io intendo (quasi) tutti i pezzi di alluminio. Come dice giustamente Fiveaxis se i pezzi gemelli non sono uguali al centesimo rischio che tutta la struttura venga storta o che i carrelli non scorrano bene.
So che dovrei comunque effettuare delle piccole registrazioni anche se farò rettificare i pezzi ma quello che mi continuo a chiedere è: si può ottenere un risultato ottimale anche con attrezzi "casalinghi" (sega a nastro e trapano a colonna) oppure è indispensabile farsi fare i pezzi da un'officina meccanica?

@Fiveaxis
Come dici giustamente tu, i pezzi dovranno essere stra-precisi ed è per questo che avevo pensato di far realizzare il tutto da un'officina meccanica in modo da avere meno problemi nell'assemblaggio.
Quando però mi è arrivato il preventivo ho iniziato a chiedermi se non sarei riuscito ad ottenere un risultato decente facendo i pezzi da solo

Aspetto solo che qualcuno mi (r)assicuri che posso benissimo realizzare i pezzi da solo...

Ovviamente vi terrò aggiornati qualora lo vogliate...

[elettromirco]

se vuoi fare in modo che il ponte si possa alzare di 7 cm
devi necessariamente fissare motore e vite di trascinamento nella traversa per velocizzare le operazioni.
e questi non devono interferire con le spalle del ponte.

poi tieni presente che dopo ogni spostamento devi rifare il setup della macchina,verificare ortogonalità  ecc...
(spero di aver inteso giusto)

P.S: disegno semplice e benfatto!

[jekoo]

Ciao elettromirco!
Effettivamente non si vede bene dal rendering però io ho ideato un metodo diverso da quello che mi hai proposto.
Lo spiego così magari può tornare utile a qualcuno

Come si può vedere, sulle spalle ci sono 2 fori in più rispetto ai 3 che basterebbero a tenere ferma la traversa. I 5 fori sono equidistanti e questo permette di alzare o abbassare la traversa di 7cm.
Analogamente è possibile spostare il supporto della chiocciola che altrimenti vincolerebbe la traversa.
(La chiocciola non si vede nel rendering perché è nascosta dietro la traversa)

Mi sembra il metodo più semplice, forse non il più pratico, ma alla fine non credo ci sia bisogno di spostare la traversa tutti i giorni

[Fiveaxis]

jekoo,
come dice elettromirco per spostare la traversa devi smontare mezza macchina e questo implica il rifacimento delle geometrie...

In merito alla precisione dei pezzi che compongono la struttura, ribadisco che, secondo me, così come è stata progettata la struttura rchiede pezzi estremamente precisi, poi devi vedere tu: in fase di assemblaggio puoi sempre ricorrere a spessori etc...

Buon lavoro...Ti seguo

[btiziano]

Bel progetto, bellissimo il rendering.
le viti devono essere ancorate in un solo lato con doppio cuscinetto obliquo.
Sul tuo progetto, ben fatto, io freserei le piastre anche sullo spessore ed inserirei dei riferimenti per assemblare le varie parti.
Prova a cercare qualche foto delle mie macchine in giro sul forum.
Il prezzo che ti hanno fatto in quell'officina è assolutamente onesto ma avrai una macchina priva di difetti e praticamente eterna.

Buon lavoro.........

Per quello che posso, provo a seguire i lavori.