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Autor Tópico: Criação de Fresadora de CNC  (Lida 5470 vezes)

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Offline Daniel Dias

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Criação de Fresadora de CNC
« em: 18 de Dezembro de 2014, 11:24 »
Olá malta
É a primeira vez que uso um blog para tirar dúvidas, mas desde já digo que estou a gostar bastante da forma de apresentação do blog, a da organização! Está aqui um bom trabalho. A quem lhe compete, os meus mais sinceros parabéns  :D

Falando de mim, tenho uma formação de Nível IV de Manutenção Industrial/Electromecânica e estou a tirar uma formação de CNC de nível IV, mas ainda nem na programação comecei... :-\
De qualquer das formas, sou fanático por estas maquinetas de cnc, e admiro a sua tecnologia, mesmo apesar de não a conhecer...

Tal não é esse bichinho que me levou a projectar uma fresadora de CNC caseira, que por sua vez me levantou algumas duvidas e e dificuldades, e hoje, aqui estou eu  ;D

As duvidas que tenho são na escolha dos componentes eléctricos (e a sua conjugação com o passo da rosca dos fusos), de acordo com as características que a máquina têm e sua finalidade (Maioritariamente madeira e alumínio, e se as peças não fossem exageradamente caras para aço também)

Falando agora do que interessa, a máquina que quero fazer tem as seguintes características:
- Curso: em X de 862mm
            em Y de 1332mm
            em Z de 265 mm

Os fusos que queria comprar são uns RM2005 :
http://www.aliexpress.com/item/3set-RM2005-400-1000-1500mm-ball-screw-end-machined-3-sets-BK15-BF15-for-CNC-router/1603884935.html

O Spindle tinha preferência num de refrigeração a ar, e pensei num de 1.5KW (não sei se será suficiente):
http://www.aliexpress.com/item/3set-RM2005-400-1000-1500mm-ball-screw-end-machined-3-sets-BK15-BF15-for-CNC-router/1603884935.html

Os motores de passo-a-passo, tenho preferência em comprar em Kit juntamente com as outras partes electricas, visto que não estou muito à vontade com a electrónica:
http://www.ebay.com/itm/Schrittmotor-Wantai-3Axis-Motor-425oz-1600oz-Dual-Shaft-Driver-Grind-/221486661224?pt=Motoren_Getriebe&hash=item3391a23e68

O programa queria que fosse um que não me desse problemas com a lei, por isso pensei no da Linux.

Contudo, eu preciso de ajuda maioritariamente na conjugação entre a parte eléctrica (relação entre velocidade e força dos motores de passo) e os varões roscados!
O Conjunto móvel (suporta todos os 3 eixos) terá +/- 40 kg, e o sistema de movimento é feito por 8 rolamentos 6202 assentes em uma base plana, por isso também não sei qual o atrito ao certo, mas não será muito mais que o normal!


Em baixo seguem algumas imagens do que tenho projectado

Alguém me poderia indicar a voltagem, amperagem ou N.m que os motores teriam que ter e qual o passo de rosca a usar +/-?

Obrigado por a vossa atenção ;)
« Última modificação: 18 de Dezembro de 2014, 12:04 por Daniel Dias »

StarRider

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #1 em: 18 de Dezembro de 2014, 11:37 »
Malta, não levem a mal, mas não me digam palpites, preciso de alguém experiente e com certezas:)

Pois,  sendo assim nada feito   :o


Offline metRo_

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #2 em: 18 de Dezembro de 2014, 12:06 »
Malta, não levem a mal, mas não me digam palpites, preciso de alguém experiente e com certezas:)

Pois,  sendo assim nada feito   :o

StarRider podes dar palpites na CNC colectiva ;)

Offline Daniel Dias

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #3 em: 18 de Dezembro de 2014, 12:13 »
Malta, não levem a mal, mas não me digam palpites, preciso de alguém experiente e com certezas:)

Pois,  sendo assim nada feito   :o

Não era com o sentido de não estar aberto a opiniões, mas ok, já retirei!
Desculpa-me, e se tiveres algo a dizer diz sfvr

Offline metRo_

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #4 em: 18 de Dezembro de 2014, 12:15 »
Malta, não levem a mal, mas não me digam palpites, preciso de alguém experiente e com certezas:)

Pois,  sendo assim nada feito   :o

Não era com o sentido de não estar aberto a opiniões, mas ok, já retirei!
Desculpa-me, e se tiveres algo a dizer diz sfvr

De certeza que os palpites que vais receber serão muito próximo de certezas e de pessoas experientes ;)

Offline Daniel Dias

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #5 em: 18 de Dezembro de 2014, 12:27 »
Malta, não levem a mal, mas não me digam palpites, preciso de alguém experiente e com certezas:)

Pois,  sendo assim nada feito   :o

Não era com o sentido de não estar aberto a opiniões, mas ok, já retirei!
Desculpa-me, e se tiveres algo a dizer diz sfvr

De certeza que os palpites que vais receber serão muito próximo de certezas e de pessoas experientes ;)

Ok :D
Até lá, aguardo ansiosamente...

Offline jm_araujo

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #6 em: 18 de Dezembro de 2014, 12:28 »
As minhas opiniões:
Maquinar aço esquece. Alumínio e Madeira é fácil, a principal diferença é que para madeira troca-se um pouco de precisão por velocidades rápidas (trabalhos grandes) e para alumínio o oposto.

Todos as CNC que encontrei até hoje com guias lineares baseadas em calha L e rolamentos nunca vi ninguém satisfeito com os resultados, acabando por fazer uma segunda máquina com guias suportados, cilindricos ou Hiwin(€€ mas bons)

Um span em XX desse tamanho não te safas com apenas um fuso central, com esforço vai-se torcer toda, a menos que reforces a estrutura ficando mais pesada e complicada. Muito melhor é usar 2 fusos, um em cada lado.

É preferível spindle arrefecido a água. Os de ar não são tão eficientes, são mais barulhentos, podem entrar pó/limalhas e entupir/danificar, e podes ter de redirecionar a saída de ar se quiseres meter um sistema de aspiração, uma necessidade se trabalhares com madeira.
« Última modificação: 18 de Dezembro de 2014, 12:31 por jm_araujo »

Offline Daniel Dias

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #7 em: 18 de Dezembro de 2014, 13:06 »
As minhas opiniões:
Maquinar aço esquece. Alumínio e Madeira é fácil, a principal diferença é que para madeira troca-se um pouco de precisão por velocidades rápidas (trabalhos grandes) e para alumínio o oposto.

Todos as CNC que encontrei até hoje com guias lineares baseadas em calha L e rolamentos nunca vi ninguém satisfeito com os resultados, acabando por fazer uma segunda máquina com guias suportados, cilindricos ou Hiwin(€€ mas bons)

Um span em XX desse tamanho não te safas com apenas um fuso central, com esforço vai-se torcer toda, a menos que reforces a estrutura ficando mais pesada e complicada. Muito melhor é usar 2 fusos, um em cada lado.

É preferível spindle arrefecido a água. Os de ar não são tão eficientes, são mais barulhentos, podem entrar pó/limalhas e entupir/danificar, e podes ter de redirecionar a saída de ar se quiseres meter um sistema de aspiração, uma necessidade se trabalhares com madeira.

Ok, fixe vou ter em conta esses aspectos
A malta que viste que utilizou calha L e rolamentos trabalhava em madeira ou em alumínio?
Isto porque a máquina é maioritariamente para madeira, o que não necessita de grande precisão, mas se um dia precisa-se de peças e alumínio não queria ter de que fazer ou comprar outra máquina...

Para pôr dois fusos no eixo maior, teria que usar dois motores. É possível ligar dois motores em paralelo ao mesmo controlador?
 
E sim, vou de facto optar por um spindle de refrigeração a água ;)

Offline jm_araujo

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #8 em: 18 de Dezembro de 2014, 15:04 »
A malta que viste que utilizou calha L e rolamentos trabalhava em madeira ou em alumínio?
Isto porque a máquina é maioritariamente para madeira, o que não necessita de grande precisão, mas se um dia precisa-se de peças e alumínio não queria ter de que fazer ou comprar outra máquina...
Os exemplos que me lembro eram a primeira máquina para experimentar, a ver para o que dava (e dava para pouco.
O problema é que as calhas em L não são tão lineares quanto esperado, qualquer lixinho encrava ou salta, desgastam-se e conseguir alinhar a máquina é complicado (paralelismo/perpendicularidade entre eixos).

Citar
Para pôr dois fusos no eixo maior, teria que usar dois motores. É possível ligar dois motores em paralelo ao mesmo controlador?

Nope, mas podes ligar dois motores a dois controladores e partilharem os sinais de controlo, que efetivamente vão andar em paralelo.

StarRider

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #9 em: 18 de Dezembro de 2014, 18:03 »
Boas,

Em relação à tua principal questão, que está relacionada com os motores, tenho a certeza ;) que
com as dimensões que estás a planear e o peso da gantry (os tais 40 kilos) vais necessitar de uns
potentes motores.

Em termos do eixo Z e X os NEMA 23 de 425oz (3Nm) servem na boa, em relação ao eixo Y se
vais usar somente um fuso então esse NEMA 34 de 11Nm é sem duvida a melhor opção, esse motor
é uma estupidez de torque e garanto que puxa uma gantry de 40 kilos sem problema ... mas como
o araujo já disse, essa tua opção por rolamentos sobre uma calha em V em vez de blocos lineares
vai trazer problemas.

Assim, em termos gerais, as tuas opção de material são as mais acertadas para as dimensões em
questão. Mesmo o fuso de 1500mm com 20mm de diâmetro vai trabalhar sem problemas desde
que devidamente suportado nas extremidades por duplo rolamento no lado do motor e um bom
suporte que possa "esticar" o fuso do lado flutuante (a ponta oposta), mas vais ter que limitar
a velocidade máxima.

Tenho uma maquina com um fuso de 1200mm de curso mas com somente 16mm de diâmetro que
não tem problemas desde que a velocidade não suba acima dos 3000mm/m ... porem a minha
gantry e conjunto do eixo X fica pelos 20 kilos ...

Por uma questão de funcionalidade e possibilidade de ajuste da geometria, e até porque se adequa
melhor ao designe e peso da tua gantry, a solução de 2 fusos no eixo Y para essas dimensões é
melhor, mas é claro que implica 2 motores e um driver extra.

Agora, penso que devias considerar FORTEMENTE a mudança dos rolamentos sobre calha em V para
uns blocos lineares e veio suportado ... penso que esse é mesmo o principal fulcro de problemas
futuros.

Em resumo, os motores, drivers e fontes (36 volts chega mas vais necessitar de uns 600W) são
garantidamente suficientes para o que pretendes, assim como os fusos, e não vais ter problema
de torque.

...opta por veios suportados e blocos lineares e podes ter a certeza que não vais ter problemas ;)

PS: Tendo sempre em contas as características anunciadas nos links dados, nomeadamente as
características dos drivers e motores.

Abraços,
PA

Offline Daniel Dias

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #10 em: 19 de Dezembro de 2014, 10:04 »
Bom dia malta

Continuo com algumas dúvidas:
- O nema 34 de 11Nm puxa os 40 kg na boa, mas ele só vai ter +/- 20 watts, o que significa baixa rotação ou não? com uns fusos de um passo de 5mm, qual seria a velocidade máxima que este eixo conseguiria atingir?

- Vou de facto reformular o eixo Y, e optar para os blocos lineares para o eixo x E y! Sendo que vou colocar dois fusos, e dois motores no eixo y, acham que dois nema 23 de 3Nm cada, dariam conta da gantry de +/- 40 Kg?
http://www.ebay.com/itm/Promotation-4-Axis-Nema-23-stepper-motor-425-oz-Driver-DM542A-CNC-kits-/161424660841?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item2595a8d969

Encontrei estes nema 24, e parecem-me a ser ligeiramente mais fortes que os nema 23... Existirá alguma desvantagem?
http://www.ebay.com/itm/4-Axis-CNC-Kit-439-oz-in-Nema-24-Stepper-Motor-TB6600-Driver-CNC-Plasma-Lathe-/331390055829?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4d2862f595

- Para ter 4 motores preciso de uma fonte de alimentação de 600watts?

- Os fusos roscados têm que ficar esticados correcto? A diferença de diâmetro influencia muito quando o fuso é muito comprido? Isto porque encontrei uns kit de fusos de 1800mm e 1500mm RM1605, e estava a optar por dois destes em vez de os RM2005!

Sendo que vou reformular a máquina, e optar por blocos lineares e ter de que gastar mais dinheiro, prefiro gastar mais uns trocos e ficar com uma de 1800mm por 1500mm...
Vou ter em conta as vossas opiniões e refazer os desenhos, e mal tenha tudo orientado, volto a postar umas imagens ;)

Agradeço muito a vossa opinião e a vossa vontade em me ajudar ;)
Vale muito para mim...
Obrigado :)

Offline Daniel Dias

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #11 em: 12 de Fevereiro de 2015, 16:56 »
Boa tarde
Já lá vai uns meses, mas finalmente dei por concluído as alterações na projecção da minha fresadora de cnc, tendo em conta alguns dos pormenores em que me ajudaram aqui no blog´

Visto que a primeira não me saiu assim tão bem quanto queria, decidi fazer um outra de raiz e gastar mais uns trocos , mas ficar com uma que me de para trabalhar até portas em madeira. Esta terá 2500mm/2500mm/400mm, o que resulta numa zona de trabalho com 2300mm/2300mm/275mm.

Toda a estrutura é feita em tudo quadrado de 50mm
Todos os motores são nemas 34, os fusos RM1605, e o spindle de refrigeração a água com 3kw e com aspiração que não está no desenho!
Fiz um armário por baixo, com fechos magnéticos para aproveitar melhor o espaço.
Achei fixe por o controlador numa espécie de secretária para quando tiver a programar ser mais comodo...

Estou com dificuldades em encontrar cá em Portugal perfil de alumínio para a mesa, com as dimensões de 120mm/15mm como segue na ultima foto!
Alguém me consegue dizer onde consigo encontrar?


Offline jm_araujo

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #12 em: 12 de Fevereiro de 2015, 17:22 »
Acho que vais ter problemas com esses fusos.
16mm de diâmetro para um vão de 2,5m é garantido que vão vergar sobre o próprio peso (alguém já fez as contas?), causando um desgaste elevado nas porcas e reduzindo o tempo de vida da máquina.

Offline Nunito

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #13 em: 12 de Fevereiro de 2015, 17:38 »
Pois eu tenho veios de 16mm mas numa área de 50x50 +/-.

Offline Daniel Dias

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Re: Criação de Fresadora de CNC
« Responder #14 em: 12 de Fevereiro de 2015, 17:49 »
Que diâmetro de fusos seria aconselhável? 20mm talvez? não sei como calcular tal coisa... vou pesquisar sobre o assunto...