Ponte fisso in Ferro al laser

[Junior73]

Salve a tutti,
un mio amico mi ha chiesto di fargli una cnc con un area di lavoro non molto grande in grado di lavorare agevolmente anche alluminio. Ho pensato subito ad un ponte fisso in ferro cercando di ottenere una buona rigidità , con il piano con le guide rovesciate. Non avendo tempo sto cercando di farla in maniera semplice e soprattutto con la lavorazione al laser in modo che riesca ad occuparmi dell'assemblaggio.
Vorrei usare lamiere da 20mm per le spalle / ponte e 10mm per il piano di lavoro e sottopiano . Per l'elettronica sarei orientato verso dei nema 34 e vorrei posizionarla sotto la macchina (nel vano che si crea nella base)ma non so se è una buona idea.
Sto buttando giù qualche skizzo su come potrebbe essere.....ogni consiglio è ben accetto...

Saluti

[Junior73]

Rieccomi ...per l'elettronica pensavo ad un kit del genere ...

http://www.ebay.it/itm/German-Ship-3Axi ... 1729497370

oppure questo

http://www.ebay.it/itm/Free-Ship-3Axis- ... 1978181168

al posto del solito kit nema 23 .....che comunque se la cava molto bene

http://www.ebay.it/itm/German-Ship-3Axi ... 1840552676

Sono circa 100 euro in più ma forse ne vale la pena ...che ne pensate?

La macchina dovrebbe risultare piuttosto robusta (grazie anche alle corse limitate) e forse un surplus di potenza non fa male.

Per l'idea dell'elettronica posta nel vano sotto al sottopiano di lavoro pensavo di farci una sorta di cassetto con guide in modo da intervenire se necessario . Metterei una scheda usb , i 3 driver , 1 o 3 (forse non ci stanno..) alimentatori .

Saluti

[Junior73]

Sta pian piano prendendo forma ....ho pensato di usare due spessori per il laser e cioè 20mm e 10mm così da facilitare il lavoro. Ora ho messo per prova l'asse Z in ferro della mia macchina in cemento ma forse se trovo il tempo lo ridisegno.
L'area tra il ponte e il piano di lavoro è circa 21 cm. Non moltissimo ma spero che basti per lavorare piccoli pezzi di alluminio dove spesso è necessario l'uso di morse di precisione che occupano abbastanza in Z.
La struttura mi pare abbastanza rinforzata ....non so se devo mettere qualcosa di più sempre nell'ottica della semplicità della lavorazione/montaggio.....attendo i vostri consigli....

Saluti

[Junior73]

Rieccomi con aggiornamenti del progetto. Dunque ho preso le dimensioni degli alimentatori , driver e scheda usb e ho provato a vedere gli spazi occupati in un ipotetico cassetto in legno sotto la macchina. Ho immaginato 2 alimentatori e 4 drivers (serie 542..) ed una scheda usb e sembrano avere spazio a sufficienza. Sul frontale centralmente una ventola di raffreddamento e ai lati un paio di estop di emergenza.

Saluti

[Mauro.Z]

Come procede Junior73?

Molto interessante l'idea del cassetto sotto il piano di lavoro, si risparmia molto spazio.

Per la struttura se nel caso il tuo amico si accorgesse che le spalle flettono troppo
può benissimo imbullonarci dei profili quadri di ferro esternamente in modo da aumentare la rigidezza.

Scorrerà su guide a ricircolo o sbr?

[Junior73]

Ciao Mauro,
procede bene . Sto pensando a come rendere il montaggio/assemblaggio più semplice possibile.
Per flessioni delle spalle avevo pensato a diverse soluzioni.

- Aumentare lo spessore da 20mm a 40mm (due lastre da 20mm)
- Mettere dei rinforzi (quello che hai detto tu) predisponendo per ora fori filettati dove imbullonare l'eventuale supporto.
- Aumentare la base delle spalle dai 150mm a 200mm o di più fino a "chiudere" (350mm)

Per le guide penso di predisporre la macchina per poter usarle entrambe (rail da 20mm e sbr20 come nella prima cnc),
in modo da avere possibilità di upgrade. Sto per provare a fare le sbr20 usando solo i cuscinetti aperti (costo in Italia circa 3 euro) e volevo anche provare a creare il supporto per gli steli da 20mm (sui 13 euro metro) semmai trovo il tempo.
Oltre al cassetto sotto al piano avevo in mente anche di mettere l'inverter + eventuale vaschetta/pompa del mandrino dietro all'asse X ma non so se anche quella sia una buona idea. Ci provo poi casomai lo tolgo.

La macchina l'avevo pensata in cemento (come copia più piccola della mia prima cnc) ma poi ho voluto svilupparla con il ferro.

Che ne pensi ? Come si potrebbe semplificare?Punti deboli oltre alle spalle?

Saluti

[Mauro.Z]

Premetto che in tutti i manuali degli inverter viene specificato un limite massimo sulle vibrazioni che possono sopportare in esercizio
quindi il retro del ponte non mi sembra il posto ideale per il montaggio.
ti consiglio invece una cassetta per contatori del gas in lamiera zincata sono piccole e costano meno di 20 euro.
la colleghi alla terra e funziona come gabbia di faraday. Hai anche spazio per inserire magnetotermico e differenziale.

Da quanto ho capito l'ingombro ridotto sarà una caratteristica chiave
in questo caso scarterei l'idea dei montati esterni alle spalle orientati lungo l'asse Y
potresti accoppiare due lastre da 20 ma quella esterna la puoi alleggerire con delle cave.

Nella mia (ancora in cerca di chi me la taglierà al laser) ho predisposto degli incastri in modo da agevolare un primo allineamento.

[Junior73]

Cavolo Mauro alle vibrazioni per l'inverter non avevo pensato Certo è il posto peggiore dove montarlo . Magari usando gommini si risolve il problema.
Il fatto è che la sola cnc che ho costruito è in cemento e molto pesante e non ci sono vibrazioni sul ponte in fase di lavorazione. Non riesco bene a
capire nel caso del ferro.Comunque tra le ipotesi c'era anche la solita triangolazione più o meno accentuata (ma mi sa di arrangiamento e aumenta le cose da fare).

Per gli incastri alcuni li ho messi anch'io ma vorrei che ci sia un po' di libertà di "spessoraggio" poichè credo che difficilmente sarò in quadro il tutto.

Saluti

[Mauro.Z]

Buonasera Junior73,
in effetti la ben nota formula F=m*a non è ancora stata smentita quindi è ragionevole che sulla tua cnc in cemento non siano presenti vibrazioni significative
quelle L credo che lascino il tempo che trovano, ti propongo una soluzione buttata giù al volo poi la puoi rifinire come preferisci.
ti risparmia la parete posteriore del cassetto porta elettronica.
però ritengo che due profilati quadri imbullonati rimangano la soluzione più economica, efficace e pratica..
solo che ne risente parecchio l'estetica.

[Junior73]

Ciao Mauro,
intervento senz'altro efficace il tuo ma piuttosto "invasivo". E se vado a triangolare in maniera soft senza interferire troppo con il passaggio dei pezzi sotto al ponte?

- La triangolazione è ricavata in fase di taglio della piastra del ponte X imbullonata poi dall'esterno delle spalle da 20mm. Penso già con 50mm faccia molta resistenza.
- Manterrei il rinforzi delle spalle in senso Y da potenziare all'occorrenza

Che ne pensi?

Saluti

[Mauro.Z]

ah ah in effetti mi sono lasciato prendere la mano..
La tua mi sembra un'ottima soluzione, cosi' facendo riduci il braccio di leva del ponte e,
se poi non bastasse, è già presente la predisposizione per i rinforzi laterali.

Toglimi una curiosità come forerai le piastre nel loro spessore?
userai un trapano a colonna?

[Junior73]

Allora per le forature in via teorica

10mm (piastra X , sottopiano Y etc ) uso quasi totale di M6

I fori da 6mm sono o.k. per lo spessore da 10mm mentre si rischia a farli da 5mm per filettarli. Molto pigramente cercherò di fare fori m6 passanti con bullone antisvitaemnto sul posteriore per le sbr20 /rail hiwin 20mm ed ovunque possibile. Nei fissaggi delle piastre da 10mm sul telaio da 20mm vorrei usare viti M6 coniche a brugola ma ciò implica l'uso del trapano con punta grande per fare le svasature (altro tempo).
Come avrai capito non ho molta voglia di filettare a mano e quindi la tendenza è cercare di limitare la cosa il più possibile.

Telaio da 20mm

Qui non si riesce a fare fori M6 passanti e quindi farò come al solito "sparare" con il laser sul punto centrale dei fori per poi usare il trapano a colonna


Capitolo piano di lavoro

Se voglio fare fori M6 filettati dove collegare le guide Sbr20 o hiwin e le staffe di fissaggio pezzi dovrei scendere a 8mm di spessore come ho fatto per la prima cnc (fori da 4,8mm portati manualmente a 5mm e poi filettati) .
COn il piano di lavoro , la sua lunghezza etc si apre un discorso di spostamento di masse che potrebbe creare problemi alla stabilità della macchina nelle corse più estreme di Y. Nella prima cnc avevo "risolto" affidandomi agli 8 quintali di peso della macchina ma questa cnc la vedo leggerina.
Credo bisognà agire su più fronti e cioè piano in alluminio, ancoraggi di appoggio allungati sul posteriore , fissaggi della macchina su roba pesante....
da vedere senz'altro con attenzione...
Qualche perplessità anche sull'uso di soli 4sbr20 ...penso di predisporre una terza guida centrale...

Saluti

[Mauro.Z]

Se non ti offende farei due conti:
il piano da quote nel primo disegno dovrebbe essere 600mm X 700mm (immagino, il doppio della base) spessore 10mm ferro o spessore 15 alluminio
abbiamo 6dm*7dm*0,1dm = 4,2dm^3 e 6,3dm^3
vediamo le alternative:
ferro 7800 Kg/m^3 o più agevolmente 7,8 Kg/dm^3 a dare circa 33Kg di piano
alluminio 2,7 Kg/dm^3 a dare circa 17Kg di piano
ora manca da sommare il peso delle due guide sbr20 da 700mm che disposte rovesciate serviranno anche come nervature del piano
dovrebbero pesare circa 7 kg (se la base è in alluminio e il cilindro in acciaio).
il che ci porta a 40Kg per il ferro o 24Kg per l'alluminio.
a cui rimangono da sommare gli attrezzi per lo staffaggio (morsa etc..) e i pezzi in lavorazione.
Ora le situazioni critiche sopraggiungono nelle accelerazioni dell'asse X (corretto?) in quanto la base deve scaricare la forza di reazione tramite attrito sul tavolo/banco o sugli staffaggi se presenti; e nel momento in cui un pezzo particolarmente pesante fosse ancorato ai limiti della tavola X spostata completamente dal lato opposto.
La prima situazione si risolve con un fissaggio fra macchina e supporto, la seconda genera un momento ribaltante che deve essere sostenuto dai pattini e dalla meccanica.
Caso peggiore peso (P) al bordo estremo di X- e tavola completamente a X- (si potrebbe discutere sul perchè posizionare un oggetto li ma divagheremmo) abbiamo un braccio del peso di circa 350mm verso X- il baricentro della tavola in asse con il lato posteriore della base ed il baricentro della base in un punto che andrà calcolato comunque spostato verso il lato posteriore.
Se P*0,35 > PesoBase*(Distanza del baricentro dal lato posteriore(metri)) la macchina si ribalta.
Poi andrà calcolato se il piano rimane effettivamente rigido.
Scusa la spatafiata ma se vuoi andiamo avanti e vediamo come sono sollecitati i cuscinetti e il piano.

[Junior73]

Ciao Mauro ....ti ringrazio molto per il tuo contributo (e chi si offende). Volevo prima affrontare prima gli "sbilanciamenti" del piano di lavoro
e poi le tensioni che ne derivano per i cuscinetti. Metto qualche dato per ragionarci su anche in relazione all'area di lavoro che vorrei ottenere.


IL peso nudo della macchina senza considerare il piano di lavoro ma solo le parti in ferro (se non ho sbagliato ...di notte sai com'è!!!)


55 kg le parti da 20mm
30 Kg le parti da 10mm
+ Asse Z 20kg circa

+ 40 kg Aggiungendo un piano di lavoro in ferro da 600mm Asse X (per me nel senso del ponte) e 800mm (forse oltre il massimo consentito )asse YYspessore 10mm


Le corse utili (occhiometro) 450mm asse X 450mm Y


Premetto che la macchina dovrebbe lavorare pezzi piccoli del mondo delle sigarette elettroniche di cui faccio parte come produttore di aromi.
(box mod etc). Senza entrare nei particolari del mio settore i pezzi sono molto piccoli e ci sarà quindi anche l'uso di morsa.
Da notare che la macchina è probabile che venga messa nel negozio di ecig che possiede il mio amico per poterci lavorare nei momenti di "calma"

Ipotizzando che l'area sia sufficiente (ma come sempre vorrei ottenere il massimo poichè avere qualche cm in più non fa scomodo)
come ovvviare ai problemi di bilanciamento?

Delle serie poche idee e confuse ...

- Alleggerisco usando alluminio per il piano di lavoro, oppure tolgo dal piano in ferro le parti dove non arrivano le corse utili....entrambe le cose e cioè alluminio con parti tagliate.
- Per aumentare le masse della macchina in modo non troppo invasivo dovrei usare lamiere da 20mm al posto delle 10mm ma questo causa problemi di forature con il laser
e non me la sento di farmi tutti i fori a mano , specie quelli importanti delle guide , viti etc.
D'altro canto non vorrei togliere il cassetto con l'elettronica riempendo la zona con materiali tipo cemento a mo di zavorra estraibile per aumentare la massa in basso.
- Anche l'ipotesi di fissare la macchina sui quattro estremi con bulloni a basi pesanti (blocco rettangolare di cemento) non è detto che sia percorribile specie in un negozio (in qualche modo ci deve pur arrivare la cnc!!! )
- Allungare gli appoggi della macchina potrebbe aiutare . Portare dagli attuali 35cm circa fino a 50cm o più di quanto mi aumenta la "stabilità"?

Quali strade prendere prima di modificare meccanicamente la macchina?


Se hai Sketchup pubblico il file anceh se incompleto...altrimenti lo posso esportare in dxf stl.....

Saluti e grazie ancora

[Mauro.Z]

Perfetto, adesso ne so un po' di più riesco a darti dei consigli interessanti.
Davo per scontato che fosse da mettere in cantina
Ti invio la mia mail via pm cosi' mi giri il dxf che per fortuna ho una licenza di autodesk inventor pro
e magari proviamo a fare un paio di simulazioni agli elementi finiti.

[mode Rompiscatole on]
Se verrà utilizzata in negozio bisognerà rispettare le norme 626 sia sulla meccanica che sull'elettronica
[mode Rompiscatole off]