Dopo la Cinese è ora di autocostruire!

Sezione dedicata alla tua CNC: Costruzione, descrizione, foto, accorgimenti ed errori di progettazione.
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skylord73
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Dopo la Cinese è ora di autocostruire!

Messaggio da skylord73 » venerdì 9 novembre 2012, 17:44

Dopo un paio d'anni che gioco con la mia fresa cinese, dopo averla smontata e rimontata varie volte, misurata e calibrata (in effetti la calibrazione è ancora in corso... fortuna che zebra mi supporta e mi sopporta :D ) sto pensando di costruirmi una macchina da zero, utilizzando i componenti riutilizzabili della cinese e fresandomi in casa il maggior numero possibile di pezzi.

Lo scopo è avere una macchina molto robusta, in grado di lavorare legno plastica e alluminio senza problemi, con tolleranze che si aggirino attorno al centesimo di millimetro. Un piano di lavoro utile di 600x375, con altezza lavorabile 100-150

Dopo aver girato un po nei vari forum, l'idea è di utilizzare un piano in acciaio/ghisa come struttura portante della macchina (btiziano mi perdonerà  se la cosa non gli è nuova :wink: ), che comprerò e mi farò rettificare e squadrare da un professionista, sul quale poi montare rotaie carrelli e chicciole, e poi realizzare gli altri due assi in casa, con la Cinese...

La sfida sarà  progettare gli altri due assi in modo che siano realizzabili con una CNC poco precisa ma le cui imprecisioni sono note con ragionevole certezza :idea:

Siamo ancora in alto mare, però appena riesco vi posto un render del piano con relative guide e carrelli e poi con pazienza verrà  anche il resto.

E' sottointeso che l'intero progetto sarà  realizzato con cad (Inventor), e poi messo a disposizione della comunità .

Il primo quesito che pongo è il seguente :
Piano in acciaio o in ghisa?

Fattori da tenere in considerazione : Lavorabilità  (foratura), Rigidità , Costo

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skylord73
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Re: Dopo la Cinese è ora di autocostruire!

Messaggio da skylord73 » mercoledì 14 novembre 2012, 1:35

Visto che le risposte tardano ad arrivare, mi sono dato da fare con qualche simulazione per capire in che direzione muovermi.
Result_0_2_rev.png
Tanto per fare qualcosa ho provato a caricare la struttura con il suo peso proprio e con 1000N distribuiti sulle spalle dei quattro carrelli (so che la realtà  i carichi non si applicano proprio li, però non avendo ancora disegnato il ponte per il momento mi accontento :D )

Ho fatto carrelli e guide in acciaio 440C simulando il fatto che sotto gli sforzi massimi previsti dal produttore (ben superiori a 1000/4 N) siano non dico indeformabili (o quanto meno il 440 era la cosa più dura che mi è venuta in mente).

Ho provato vari materiali per il piano dal ferro morbido, alla ghisa per finire al 440, ma la flessione va da 0,0196mm per il ferro a 0,0177mm per il 440.

Poichè nel mio progetto vorrei avere una macchina con precisione centesimale, mi aspetto che almeno il piano sia più rigido, così per non saper ne leggere ne scrivere ho aggiunto un paio di profili a T 30x30x30 (DIN 10055 T30) che corrono lungo la direzione lunga alla distanza di 1/3 e 2/3 della larhezza, allo scopo di irrigidire il piano.

Rilanciata la simulazione, con mia sorpresa la flessione massima è rimasta esattamente la stessa, sebbene riconosca i nuovi profili con i relativi vincoli al piano e li fletta assieme alla struttura... :?:

Secondo voi è attendibile che un piano in ferro di 30mm di spessore, con una luce di appena 800mm fletta di quasi due centesimi con un carico di appena 100kg oltre al proprio peso (70Kg circa) ?
E' veramente possibile che due profili a T in acciaio siano ininfluenti nella deformazione della struttura oppure Inventor ha un simulatore FEM da cestinare?
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Re: Dopo la Cinese è ora di autocostruire!

Messaggio da Zebrauno » mercoledì 14 novembre 2012, 2:09

C'e' di sicuro un errore, nella mesh della simulazione o nel considerare gli elementi come un solo corpo collaborante.

ciao

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Re: Dopo la Cinese è ora di autocostruire!

Messaggio da zeffiro62 » mercoledì 14 novembre 2012, 10:47

puoi fare una simulazione con ghisa spessore 30 e poi con con nervatura a rete spaziata di 100mm per portare lo spessore a 30mm tanto per capire come muoversi
Il bene si fa, ma non si dice. E certe medaglie si appendono all'anima, non alla giacca. (G. Bartali)

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Re: Dopo la Cinese è ora di autocostruire!

Messaggio da skylord73 » mercoledì 14 novembre 2012, 19:51

A sensazione sono anch'io dell'idea che ci sia un errore, ma non avendo un altro Simulatore per fare il confronto non saprei :?:

Ho verificato le coesioni dei pezzi e sono tutte presenti e rigide (la struttura viene considerata un blocco unico), il vincolo di appoggio a terra deve contrastare una forza di 2030N (1000N di carico applicato e 1030N di peso proprio della macchina).

Se qualcuno ha voglia di provare a simulare una tavola di 800x400x30 in ferro poggiata su due sostegni di larghezza 400x30x100, a cui viene applicato un carico di 1000N ai vertici di un rettangolo centrato con il centro macchina di dimensioni 400x300 sarei curioso di sapere che risultato di scostamento massimo da la simulazione...

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Re: Dopo la Cinese è ora di autocostruire!

Messaggio da Zebrauno » mercoledì 14 novembre 2012, 22:03

Il tuo simulatore da un risultato coerente per la sola piastra, ma aggiungendo i 3 profili a T la variazione deve esserci, fosse anche di 1 micron

Qui ne ho avuto conferma, quelle T 30x30 (disegnate da me con anima da 3mm anziche' 1,77) riducono la freccia da 0,0173 a 0,0168mm.

Usandone 12, affiancate tra loro e centrate, la freccia totale scende a 0,011 mm

Ora non ti resta che scoprire come mai nel tuo simulatore non ne venga tenuto conto, forse la risoluzione della mesh di calcolo e' piu' bassa dello spessore d'anima usato nelle tue T.

ciao

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Re: Dopo la Cinese è ora di autocostruire!

Messaggio da skylord73 » giovedì 15 novembre 2012, 23:51

Se le differenze sono quelle indicate da te, allora la simulazione funziona... pensavo che la presenza delle barre incidesse di più, ma sopratutto che il ferro fosse più rigido.

A conti fatti mi conviene un piano in alluminio con 6 supporti a T sotto risparmio 40Kg peggiorando la freccia da 0,19 del ferro a 0,25... ma vado decisamente meglio a lavorarlo! :wink:

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Re: Dopo la Cinese è ora di autocostruire!

Messaggio da Zebrauno » venerdì 16 novembre 2012, 0:17

Qualsiasi cosa tu scelga tieni a mente che le guide lineari non sono mai dritte, devono avere una sede fresata e delle spalle come battuta.

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