nuova cnc 100x60

[snioff]

Originalmente inviato da ziokiki

....il ponte trascinato al centro tenderà sempre a torcersi un pò quando la lavorazione è lontana dal centro. Paolo

Questa mi sembra una buona considerazione.
Hai fatto delle esperienze dirette a riguardo? Delle misurazioni?

[ziokiki]

Originalmente inviato da snioff

Questa mi sembra una buona considerazione.
Hai fatto delle esperienze dirette a riguardo? Delle misurazioni?

Ciao,

la primissima versione del pantografo CNC che ho progettato, qualche annetto fa, utilizzava proprio questa soluzione, cioè vite di trazione al centro. Ovviamente, idealizzando i componenti meccanici (flessioni zero) funziona perfettamente ma, in realtà, le seppur piccole flessioni producono gioghi notevoli. In particolare:

i pattini a ricircolo e i cuscinetti sferici non hanno giogo zero, sia parallelamente che perpendicolarmente all'asse di scorrimento. E' quest'ultimo che crea i maggiori problemi, perchè consente al ponte di ruotare leggermente intorno al fulcro costituito dalla vite al centro.

misure alla mano, con un ponte di 500mm e vite al centro, a ricircolo di sfere, movimento con 2 pattini, si ha un effetto 'elastico' del ponte quando la fresa entra nel materiale vicino al bordo del banco, tanto maggiore quanto più profonda è la passata dell'utensile. Si arriva anche a 0.5mm. Quindi la precisione si va a far benedire. Si migliora un pò utilizzando 4 pattini, 2 per lato, arrivando sempre intorno a 0.1 - 0.2mm. Risultato non accettabile. Una soluzione teorica sarebbe quella di montare i pattini a grande distanza, pari almeno alla larghezza del ponte...ma che senso ha avere un banco di 1000mm se si puo lavorare solo 500mm??

La soluzione di miglior compromesso tra costo/precisione/complessità è la seguente:

ponte con 2 pattini a ricircolo, uno per lato
doppie viti trapezie con boccole di bronzo, classe di precisione migliore, montate agli estremi del banco
cinghia tipo XL o HTD che collega le due viti
motore collegato ad una vite mediante giunto elastico tipo oldham

con questo sistema ed una buona precisione nella realizzazione dei pezzi si riesce a muovere un ponte di 500mm su una corsa di 600-700mm con un solo motore da 2A e 0.6Nm ad una velocità che arriva a 50-60mm/sec (vite passo 4mm). L'accuratezza dei spostamenti in questo caso è praticamente pari al giogo delle viti trapezie, quindi parliamo di qualche centesimo (5 per le viti normali, 2-3 per quelle di alta precisione)

Ovviamente per ottenere questo risultato, scordatevi driver passo passo fatti in casa con la classica coppia 297/298 o similari. Serve un driver serio, capace di gestire il micropasso (io uso sempre 2000 passi/giro) e frequenze di almeno 100KHz. Inoltre i motori devono essere quantomeno discreti, alcuni non riescono a funzionare ad 1/10 di passo, e con il passo intero o mezzo passo la coppia scende notevolmente.

Con un motore da 4A e buona coppia (2Nm) si riesce a muovere un ponte di 600mm su una lunghezza di 1000mm, con velocità che arrivano a 80mm/secondo, passo a 1/10.

Ovviamente parlo solo del motore che muove il banco, perchè è quello che richiede la maggior coppia. Se il motore si comporta bene con l'asse lungo a doppia vite (X), andra sicuramente bene per l'asse corto (Y) e per l'asse Z.

un saluto e...buon CNC!!

Paolo

[ziokiki]

Tanto per essere chiari, vi invio alcune foto della versione definitiva di uno dei modelli di pantografo, il 450x600mm

nella foto frontale si vedono le puleggie e la cinghia che collegano le 2 viti. La terza puleggia funge da tendicinghia. Ovviamente il motore è montato dalla parte opposta.

nella foto di 3/4 si vede una delle 2 viti, montata all'estremo del ponte.

P.

[snioff]

Originalmente inviato da ziokiki

...Ovviamente per ottenere questo risultato, scordatevi driver passo passo fatti in casa..... ....Con un motore da 4A e buona coppia (2Nm) si riesce a muovere un ponte di 600mm su una lunghezza di 1000mm, con velocità che arrivano a 80mm/secondo, passo a 1/10...

Grazie per le info condivise.
Ma allora che driver e motori suggerisci?
Vorrei far "andare veloce" il ponte. Potrei agire sulla parte elettronica o sulla meccanica: pensavo alla seconda opzione (le elettroniche performanti costano). Vorrei montare delle viti passo 16 (sono quelle che riesco a trovare). Si sforzano troppo i motori (2Nm, 4A)? Si perde di precisione?
Come la vedete?

[ziokiki]

Originalmente inviato da snioff

Grazie per le info condivise.
Ma allora che driver e motori suggerisci?
Vorrei far "andare veloce" il ponte. Potrei agire sulla parte elettronica o sulla meccanica: pensavo alla seconda opzione (le elettroniche performanti costano). Vorrei montare delle viti passo 16 (sono quelle che riesco a trovare). Si sforzano troppo i motori (2Nm, 4A)? Si perde di precisione?
Come la vedete?

allora, a mio parere conviene mettere mano all'elettronica solo quando la meccanica è a punto. Quindi se si può migliorare qualcosa in temini di scorrevolezza, attriti, etc, è la prima cosa da fare. Le viti passo 16 (??sicuro) che diametro hanno? In genere si parla di diametro 16 passo 5 o 10 (per il ricircolo di sfere) mentre si trovano diametro 16 passo 4 per le TPN (trapezie). Ovviamente queste sono le più comuni. Con il passo 4 il motore da 2Nm va più che bene, per passi maggiori ovviamente aumenta la velocità e diminuisce la coppia effettiva che il motore trasferisce al ponte. Per un passo 10 servono almeno 3-4 Nm, che è più o meno il massimo ottenibile con 4A (stiracchiato). Questi risultati li ottieni però solo con driver professionali, quindi costosetti (conta 80-100 euro a asse).

Per quanto riguarda la precisione, questa non dipende dal passo, ma dalla classe di precisione della coppia vite/chiocciola, che a sua volta incide in modo quadratico sul prezzo! Quindi, se realizzo un pantografo con ponte classico in alluminio da 10/15mm, ampiezza 500mm, non mi sogno di utilizzare viti a ricircolo della classe migliore, perchè la struttura ha di per se gioghi molto maggiori delle viti. Una vite a ricircolo standard, o anche una normale TPN, vanno più che bene.

P.

[snioff]

Originalmente inviato da ziokiki

allora, a mio parere conviene mettere mano all'elettronica solo quando la meccanica è a punto....
.... se realizzo un pantografo con ponte classico in alluminio da 10/15mm, ampiezza 500mm, non mi sogno di utilizzare viti a ricircolo della classe migliore.....

Ciao ziokiki, le tue considerazioni mi sembrano appriopriate, tale da incuriosirmi. Ma quanto "da vicino" hai esperienza di macchine CNC?
Ad ogni modo, perchè affermi che è meglio partire prima dalla meccanica? Come approccio sto tentando di definire prima l'elettronica e motori in modo da conoscere gli ingombri, fori nelle flangie di ancoraggio, ecc.. Sbaglio? Per la vite passo 16, ho controllato: strano a dirsi ma dovrei aver svarionato credo abbia ragione tu (di qui la prima domanda è d'obbligo...) ciao ciao

[ziokiki]

ciao,

Originalmente inviato da snioff

Ciao ziokiki, le tue considerazioni mi sembrano appriopriate, tale da incuriosirmi. Ma quanto "da vicino" hai esperienza di macchine CNC?

beh, per dirla breve, le progetto per lavoro e le costruisco per passione, nel senso che sono un progettista meccanico/elettronico come impiego, ed ho una misera officinetta dove me le costruisco da solo...

Originalmente inviato da snioff

Ad ogni modo, perchè affermi che è meglio partire prima dalla meccanica? Come approccio sto tentando di definire prima l'elettronica e motori in modo da conoscere gli ingombri, fori nelle flangie di ancoraggio, ecc.. Sbaglio? Per la vite passo 16, ho controllato: strano a dirsi ma dovrei aver svarionato credo abbia ragione tu (di qui la prima domanda è d'obbligo...) ciao ciao

allora, è semplice: modificare la meccanica è molto più complesso che modificare l'elettronica. Mi è successo (ad esempio, quando ho fatto il primo pantografo con la vite al centro per il carro...) di trovarmi a dovere rimettere mano alla parte meccanica e non ti dico una semplice modifica quanti pezzi ti costringe a rifare...e lavorare con tornio e fresa non è che ci si mette proprio 5 minuti...

quindi, io consiglio di realizzare prima la meccanica, non servono nemmeno i motori, al posto di questi su usa un misuratore di coppia fatto in casa (leva + dinamometro a molla...)...quando il risultato è soddisfacente e, cosa importante, non servono altre modifiche...allora si può passare ai motori/schede etc.

Ovviamente la scelta del tipo di motore (cioè della classe NEMA o servo o altro) deve essere fatta a priori...salvo rimandare alla fine la scelta dello specifico motore, inteso come coppia/numero passi/corrente.

Per esempio, io mi costruisco la scheda per la porta parallalela (con pcb fatti fare in fabbrica) perchè non mi soddisfano quelle che trovo in commercio (come rapporto qualità/prezzo) e perchè cerco di usare il meno possibile schede fatte in casa, specie se la macchina è per altre persone. Per quanto riguarda i driver passo passo, ne ho sviluppati parecchi, funzionano bene, ma non abbastanza per quello che mi serve: preferisco spendere un pò di soldi ma avere dei driver affidabili e prodotti per l'industria. I driver che uso per le mie CNC li ho usati anche per sistemi di automazione, quindi stanno funzionando da anni, ininterrottamente 24 h/giorno 7 giorni su 7.

Tanto per dirne un'altra, sto per iniziare il montaggio di un pantografo Laser (co2 da 80w), ho finito di fare tutti i pezzetti del caso, quando il montaggio della parte meccanica mi darà i risultati che pretendo, allora posso passare alla parte elettronica...che ho già comprato ma che sta bella bella nella scatola...non mi voglio far distrarre dalle cose 'facili'...prima risolvo le rogne, poi mi diletto con le cose più semplici!

ovviamente, questo è il mio modus operandi, non è una critica a chi fa in modo diverso...anni di esperienza e svariate 'toppe' mi hanno portato a lavorare in questo modo!!

a presto

Paolo