nuova cnc 100x60
 

Ciao a tutti ragazzi, volevo farvi vedere quello che ho disegnato e a breve inizieremo a fresare.... :P

Le guide sono da 15mm della HIWIN, la base di colore più scuro sarà fatta in ferro, il resto in alluminio spesso 20mm. Il piano di lavoro per adesso sarà in MDF o multistrato da 3cm...

Avanti con le opinioni...!!:rolleyes:

Da quello che vedo, userai le cinghie per la trasmissione, visto che devi ancora cominciare, perchè non metti i motori dalla parte interna?!
Sembra che possa venire una bella meccanica e forse meriterebbe delle guide lineari da 25mm.
Buon lavoro, ciao.

si giusto così riduco anche l'ingombro massimo spostando i motori all'interno... per quanto riguarda le guide, avevo valutato la cosa, ma mi viene a costare tanto in più, quindi per ora ho deciso che va bene così; poi quando farò il primo step di miglioramento, metterò viti a ricircolo e guide più grandi...:wink:

Molto molto accattivante.

Senti, ti faccio una domanda alla quale spero anche altri diano il loro parere. Hai pensato di mettere due motori (e quindi due viti) per l'asse X' Non so, per avere una risposta più pronta a tutto quel peso del portale. So che la gran parte dei pantografi monta un solo motore su ogni asse, ma...... il forum cosa ne pensa?

Guarda avevo visto una foto di una cnc con 2 motori sulla X, l’ho detto al tipo che realizzerà i pezzi e mi ha consigliato un solo motore da 4A perché sostiene che sia più che sufficiente… ancora non ho calcolato il peso della parte in movimento ma a vista lui mi ha detto questo…. secondo voi??

Io sono del parere che un solo motore (ma con una buona coppia) possa essere ben proporzionato. Sembra una considerazione sciocca, ma ho una gran paura che ad un tratto uno dei due smetta di andare, causando danni alla meccanica e comunque molto più dispendioso, ciao.

Ciao,

ti posso dire per esperienza diretta che:

4A di motore è relativo, conta la coppia del motore. Per la tua applicazione ci vuole un motore di almeno 1Nm. Ovviamente più il motore è potente più riesci ad andare su di velocità e di accelerazione

non sostituire mai le guide a ricircolo con gli assi e cuscinetti sferici. Le guide sono molto più rigide e prendono molto meno gioco dei cuscinetti sferici

la soluzione con la vite al centro per il movimento del ponte ti porterà sempre il seguente problema: aumento delle tolleranze di taglio quando ti allontani dal centro del banco. Invece di pensare a 2 motori, normalmente io utilizzo 2 viti poste agli stremi del ponte, collegate con una cinghia ed azionate da un solo motore. Questo perchè il ponte trascinato al centro tenderà sempre a torcersi un pò quando la lavorazione è lontana dal centro.

buon proseguio nei lavori

Paolo

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

Un'altra domanda.
Dove hai posizionato la punta dell'utensile? al centro dei due pattini?

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

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.

non ho capito cosa intendi...:wink:

Ok, ho capito… mettere una vite e una chiocciola in più saranno 20€, non ci sono problemi però per capire meglio… mi sembra di aver visto che il ponte che hai fatto tu non è “chiuso” cioè, non ha una traversa sotto il piano di lavoro che unisce le due parti verticali giusto?

Io invece ho chiuso il ponte quindi anche se il braccio è minore, parte della forza di reazione (Fr) della forza generata dalla lavorazione (Flav) che si scarica sulla traversa in alto viene trasmessa tramite il ponte all’altra parte verticale, ma tutte le forze si devono scaricare sui pattini… anche nel caso di un ingresso come rappresentato nello schizzo in basso… il momento (M) si scarica sui pattini secondo le forze Frm; quindi se bisogna usare altre 2 viti per “fermare” le forze Fr in rosso, qualcosa non va bene sul pattini/guide. E’ vero che è la soluzione più economica aggiungere una vite, ma mettendo 2 pattini per lato da 20mm, credo che giochi del genere non li avrò, comunque predispongo i pezzi anche per eventuali viti sui lati, tanto saranno 5 minuti in più di lavorazione….

Grazie mille per il consiglio, spero di aver capito bene quello che hai detto e scusate per lo “schizzo”… :D spero si capisca…

Esatto, il ponte con chiocciola al centro deve essere necessariamente chiuso sotto, il che lo rende rigido ma non in modo assoluto. Infatti il gioco perpendicolare che hanno i pattini si traduce nella possibilità per il punto di ruotare intorno alla chiocciola. Se osservi l'immagine allegata, d è la distanza tra centro chiocciola e estremo (dove si trova il pattino). In un caso ideale, il pattino si può muovere solo lungo la retta indicata in figura (traiettoria pattino ideale)...in realtà, il gioco perpendicolare fa si che il pattino possa muoversi sulla traiettoria indicata dal punto A a B (o B'), cioè un arco di circonferenza con centro nella chiocciola e raggio pari a d.
L'ampiezza dell'arco dipende da e, cioè dal giogo perpendicolare del pattino. Ciò significa che il banco ha una giogo parallelo al pattino, in figura indicato con t, che si calcola facilmente:

t = radice quadrata ( d^2 - (d-e)^2)

approssimando si ha:

t= radice quadrata (2de)

cioè, con d=300mm ; e=0.001mm (un millesimo) si ha: t=0.54mm !!

con due pattini certo la situazione migliora, ma non si annulla...e peggiora quando lavori vicino al bordo, perchè il gioco dei pattini aumenta sotto carico...

p.

non vedo l'allegato...:wink:

scusa, era troppo grosso e non era stato caricato...

p.

Ok giusto quello che hai detto però se consideri il carrello un punto, invece secondo me succede questo:

il gioco perpendicolare al carrello di 0.001mm, “succede” ad una distanza “l” ( che nel mio caso, con carrelli da 20mm è ½ interasse dei carrelli cioè 68mm + ½ della lunghezza del carrello cioè 37.8 --> in totale = 105.8 -- vedi immagine gioco1_b.jpg ) e quindi la tangente in quel punto si comporta in maniera diversa rispetto al punto sull’asse ed anche rispetto ad una circonferenza passante per quel punto ( circonferenza in rosso immagine gioco1_b.jpg ) io sul disegno ho moltiplicato per 100 altrimenti il cad non riusciva a visualizzare le linee correttamente e secondo i miei calcoli si ha un gioco t di 0.28/100 cioè 0.0028mm ( vedi immagine gioco1_a.jpg )

che ne pensi?

ciao, ho fatto i calcoli con doppio carrello distante 105mm e gioco 1 millesimo, i tuoi conti sono corretti...

ho anche verificato il datasheet delle guide hiwin, e dato che suppongo tu abbia scelto il modello standard, il giogo diventa circa 0.01mm, con il quale si ottiene un giogo all'estermo banco di 0.06...che ritengo possa essere accettato (è il gioco di una vite trapezia + chiocciola normale)

diciamo che l'ultimo svantaggio di avere la guida centrale e che sotto al banco non ci puoi mettere nulla, io normalmente ci metto tutta l'elettronica ed esco con un cavo LPT + un cavo di alimentazione...

ma mi potresti obbiettare...e se si rompe qualcosa??

obiezione valida...sarà che non sopporto fasci di cavi e scatolette (nemmeno tanto piccole..!!) in giro!!

ok...per quanto possa valere hai la mia approvazione!! :P

P.

no no ogni approvazione è importante..!! :D

dove hai trovato i giochi delle guide, io ho letto le specifiche e non l'ho trovato... :uhm: anche io credo che 6 centesimi siano accettabili, se proprio voglio qualcosa di meglio aumento un pò la distanza tra i carrelli se ancora faccio in tempo ( ho ordinato il materiale )...

ho visto sulle foto che hai postato le catene per i cavi, dove l'hai trovate? :rolleyes:

Ciao,

dal sito della hiwin (www.hiwin.com), specifiche dei pattini HG, tolleranza della altezza, cioè accuratezza della altezza.

le catene le ho prese da RS (www.rs-components.it), certo non è il miglior prezzo del mercato, ma ti arrivano in un giorno!

p.

ok grazie..!! :)

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?

Ciao Shisergio, ti allego il disegno della spalla che stavo pensando di realizzare. Dimmi se sono riuscito a spiegarmi. Ciao

si adesso ho capito ma non so darti una risposta, ho i file del progetto in un'altro pc... domani ti saprò dire...!!:P

ekkomi qua, dal disegno si dovrebbe capire... :wink:

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.

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:icon_rofl credo abbia ragione tu (di qui la prima domanda è d'obbligo...) ciao ciao

ciao,

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...

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...:uhm:) 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...:P)...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