Autor Tema: Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)  (Leído 1310 veces)

juavil

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Hola de nuevo.

Abro este nuevo hilo para presentar el diseño de mi futura fresadora.

Dispongo de una pequeña fresadora de la que ya he hablado en el foro (http://foro.cnccontrolapp.com/index.php?topic=1403.0) y aunque no la he usado tanto como esperaba por falta de tiempo, también ha sido por que alguna de las cosas que quería hacer eran demasiado grandes para mi fresadora.

Durante el verano tuve la ocasión de adquirir unos husillos de bolas y unas guías soportadas a muy buen precio y eso me decidió a empezar el proyecto de esta fresadora de mayor tamaño, a la que voy a llamar cariñosamente Steppy

Sin enrollarme más aquí están las imágenes el diseño inicial que he hecho con SolidWorks:





Las dimensiones externas son 750x560x530mm (sin contar los motores) con una superficie de trabajo de 510x360mm una altura de 115mm.

Esta diseñada basándome en todo lo que he leído en este y otros foros. Los materiales de construcción serán perfiles de 60x60 y 30x60 así como planchas de aluminio de 20mm de grosor para la base y el puente y 15mm para el eje Z. Usa guías soportadas de 16mm (SBR16) y husillos de bolas 1605.

¿Qué os parece? ¿Creéis que funcionará bien? ¿Veis algún fallo en el diseño? ¿Algo que se pueda mejorar (seguro que sí)? Todos los comentarios y criticas son bienvenidas.

Ahora las dudas:
- ¿Qué aleación de aluminio compro para las planchas? He leído que la 5083, ¿es correcto?
- ¿El grosor que he elegido (20 y 15 mm) es adecuado? ¿Seria suficiente 15mm para las base y el puente?
- Alguna recomendación de donde comprar el material (he leído que los perfiles en motedis) y el aluminio en broncesval). ¿Alguna otra recomendación de una tienda buena y barata (si es en Valladolid - España, mucho mejor)?
- Mi intención es hacer el mecanizado yo mismo con mi fresadora actual aunque nunca he fresado aluminio y tengo mis dudas. Como alternativa, ¿conocéis alguna empresa que pudiera hacer el mecanizado sin cobrarme un ojo de la cara?

Seguro que se me ocurren alguna más, pero por el momento creo que ya es bastante.

Iré actualizando el hilo con el progreso, pero me temo que será bastante lento.

BlackBit

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #1 en: Noviembre 09, 2017, 09:44:37 am »
Cogiendo sitioo... :)
Ubuntizando...

Andy120

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #2 en: Noviembre 09, 2017, 08:35:27 pm »
Buena pinta tiene  juavil, animo

Saludos

juavil

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #3 en: Noviembre 17, 2017, 04:36:14 pm »
Una pequeña actualización en el diseño: he intercambiado la posición de las guías y los carros en el eje Z (me han comentado que de esta forma queda más robusto y coincide con la distribución de mi fresadora actual). Así quedaría la nueva versión:



El inconveniente de esta versión es que he tenido que alargar el eje Z en 130mm para mantener el recorrido anterior. Aquí un detalle del eje Z:



Lo siguiente que voy a hacer antes de encargar el material es pensar (y añadir al diseño) la posición de los sensores de final de carrera y las cadenas para el cableado.

Cualquier comentario, critica o sugerencia es bienvenido.
« Última modificación: Febrero 05, 2018, 10:49:12 pm por juavil »

juavil

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #4 en: Febrero 05, 2018, 11:04:09 pm »
Aunque ha pasado un tiempo desde mi última actualización, sigo con el proyecto en los ratos que tengo.

Os presento el diseño que finalmente voy a hacer:



Básicamente es el mismo que en el mensaje anterior, pero con el puente un poco mas alto para ganar altura de pieza. También he añadido los sensores de final de carrera (inductivos, que he probado y van muy bien) y unas pletinas para sujetar las cadenas de cables.

El siguiente paso será la compra del material y el mecanizado de las pletinas.

El mecanizado lo quiero hacer con mi pequeña fresadora y ya tengo la mayor parte de las piezas listas para fresar, pero antes de lanzarme con las compras voy a probar el mecanizado en DM (o MDF) para comprobar si el diseño es correcto (mucho más barato que el aluminio y más fácil de mecanizar).

Espero en breve poner otra actualización con el resultado de estas piezas en madera.

Miguel Ángel Amoros

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #5 en: Febrero 06, 2018, 11:44:33 am »
hola Juavil.
Bonita maquina te vas a hacer, las planchas de aluminio con 15mm de grosor creo que es suficiente, lo único que te recomiendo es que estas sean "Laminadas" pues así son precisas y no te saldrán garceadas (curvadas).
Y por curiosidad, en mi eje Z puse las barras autosoportadas en la plancha fija. así le quito peso al eje Z.
Saludos,

juavil

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #6 en: Febrero 06, 2018, 11:56:59 am »
hola Juavil.
Bonita maquina te vas a hacer, las planchas de aluminio con 15mm de grosor creo que es suficiente, lo único que te recomiendo es que estas sean "Laminadas" pues así son precisas y no te saldrán garceadas (curvadas).
Y por curiosidad, en mi eje Z puse las barras autosoportadas en la plancha fija. así le quito peso al eje Z.
Saludos,

Gracias por el consejo. Preguntaré por las planchas laminadas. ¿que aleación debería usar?

En cuanto a la posición de las barras autosoportadas del eje Z. inicialmente las tenia al reves, pero en otros foros me han aconsejado que las intercambiará para ganar robusted.



Japi

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #7 en: Febrero 06, 2018, 01:56:00 pm »
Hola,
yo estoy en un punto similar en mi proyecto. El año pasado me puse con el diseño de una cnc algo más grande que la tuya (70x100cm de mesa) tambien con guias redondas soportadas y husillos 1605.
La cosa quedó tal que así:

A nivel de diseño creo que es similar a la tuya... lo único que cambia es la posición de las guías del eje X, a mi en su momento me desaconsejaron poner las guia contrapuestas (como las tienes tu) ya que necesitas un soporte perpendicular tras el eje Z que hace perder rigidez a todo el conjunto. No sé hasta que punto es así o no. Pero varios me comentaron eso en otros foros.

Mi proyecto al final quedó en nada hasta hace poco que estoy replanteando todo el tema, con perfileria más reforzada y guias cuadradas (en breve lo presentaré por aqui).

Tomo asiento para ver tus avances

Un saludo

juavil

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #8 en: Febrero 06, 2018, 10:32:36 pm »
A nivel de diseño creo que es similar a la tuya... lo único que cambia es la posición de las guías del eje X, a mi en su momento me desaconsejaron poner las guia contrapuestas (como las tienes tu) ya que necesitas un soporte perpendicular tras el eje Z que hace perder rigidez a todo el conjunto. No sé hasta que punto es así o no. Pero varios me comentaron eso en otros foros.
Si, son muy parecidas.
Yo tampoco entiendo mucho de mecánica. Elegí la posición de las guías de esa forma por comentarios que leí en otros foros según los cuales al poner las guías contrapuestas se compensaba el hecho de que la debilidad de la guía soportada es mayor por la parte inferior. La verdad es que al ponerlas como yo las he puesto complica el eje Z bastante.

Mi proyecto al final quedó en nada hasta hace poco que estoy replanteando todo el tema, con perfileria más reforzada y guias cuadradas (en breve lo presentaré por aquí).

Ya me gustaría utilizar guías cuadradas, pero el precio es prohibitivo para mi (de hecho me he lanzado a este proyecto por que he conseguido las guías soportadas y los husillos muy baratos).

KOMI

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #9 en: Febrero 07, 2018, 07:54:07 pm »
pues con ansia de ver mas, va quedar genial , esperamos fotos.

tengo una duda, no termino muy bien de entender la disposicion de los rodamientos del eje x,(2 hacia abajo y 2 hacia arriba)  dado que veo que asi tendrias que mecanizar dos piezas extra y posiblemente adelantar uno o dos cm la fresadora hacia delante,

juavil

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #10 en: Febrero 08, 2018, 11:05:49 pm »
pues con ansia de ver mas, va quedar genial , esperamos fotos.

tengo una duda, no termino muy bien de entender la disposicion de los rodamientos del eje x,(2 hacia abajo y 2 hacia arriba)  dado que veo que asi tendrias que mecanizar dos piezas extra y posiblemente adelantar uno o dos cm la fresadora hacia delante,

Como ya he dicho, mis conocimientos mecánicos no son muy amplios. Me baso en lo que he leído en distintos foros, según los cuales las guías soportadas son mas débiles a cargas por la parte inferior (pues los rodamientos de estas quías no tiene bolas en la parte soportada del eje) y al poner los rodamientos contrapuestos, se compensa ese efecto. Este enlace (en ingles aunque hay unas figuras muy claras en el último mensaje) se habla del tema: http://www.mycncuk.com/threads/1655-Supported-linear-rail-question

Poner las guías de esta forma complica algo el diseño y, como bien dices, hay que mecanizar 2 piezas extra, aunque según mis cuentas no se adelanta nada la fresadora. Más me preocupa el problema de rigidez que ha comentado Japi en las uniones perpendiculares. En mi diseño he incluido unas barras cuadradas que se atornillan a las 2 piezas a modo de escuadras para dar más rigidez.

Aprovecho la respuesta para publicar mis progresos:

Ayer y hoy estuve muy trabajador y tengo listo el prototipo de eje Z en DM.

El primer problema fue comprar las piezas: fui a una tienda de bricolaje cercano a comprar la madera y los grosores disponibles son 16 y 19 mm (en lugar de 15 y 20, como mi diseño). Además la precisión de los cortes no ha sido especialmente buena, pues hay unas diferencias de más de 2mm en el ancho de las distintas piezas (todas deberían haber sido de 16 cm). Otras veces he comprado en esa tienda madera cortada y el resultado ha sido más preciso (o al menos yo no me he dado cuenta pues no buscaba tanta precisión). En cualquier caso, como el objetivo es probar el diseño y el mecanizado, he seguido adelante.

Todas las piezas las he mecanizado con mi pequeña CNC, aunque algunas de 2 veces, pues su longitud es mayor que la zona de trabajo de mi maquina actual. El objetivo también es comprobar si los ficheros g-code funcionan bien. Increíblemente, todo fue bien a la primera y, sin meter la pata ni una vez (cosa rara en mi), al final de la tarde tenía todas las piezas listas. Aquí están:


Como veis el mecanizado es muy sencillo, pues mayormente son todo agujeros (aunque muchos), pero probé a utilizar ese modo de taladro en espiral que permite CamBam. Funciona bien aunque si no pones una pequeña profundidad extra no termina el agujero completamente.

Todos los agujeros que no van a ir roscados, los he hecho 1 mm más anchos (por ejemplo de 7mm para los agujeros de métrica M6) para poder tener un pequeño margen de ajuste.

También he hecho los agujeros de sujeción en las guías soportadas del eje Z y ha sido la primera vez que he fresado aluminio con unos resultados que considero muy buenos para la primera vez (solo se me han roto 2 brocas, una de ellas por tonto al usar las mismas velocidades y pasos que para el DM y la otra por que me fallo la sonda de longitud de fresa y la fresador bajó demasiado).

En el día de hoy he montado el eje Z junto con las piezas de unión al eje X que tanta polémica están causando. El primer paso fue el roscado de los agujeros que me llevo un buen rato y eso que al ser DM, los he hecho con un solo macho y casi sin hacer fuerza (cuando tenga que hacerlos en las piezas de aluminio, me voy a morir). El resto del proceso de montaje fue muy sencillo, poner tornillos y más tornillos. El resultado final es el siguiente (haciendo clic en las fotos se pueden ver más grandes):



Creo que el resultado es bastante satisfactorio. Todos los agujeros ajustaban con los respectivos tornillos con precisión quedando bastante centrados en el dentro del mm extra de los agujeros. Antes de poner el tornillo, la parte móvil del eje se deslizaba con bastante suavidad sobre la fija. Sin embargo, al poner el tornillo me ha costado girar el eje, no sé si es por que casi no podía agarrarlo con la mano o por que el conjunto queda forzado.

Mañana (o cuando saque tiempo. que mañana creo que voy a estar liado) haré mas pruebas, mediré con un calibre la posición de las piezas y quitaré uno de los motores de la fresadora para acoplarlo en este eje a ver que tal se mueve.

Para terminar unas fotos más desde otros ángulos:


Miguel Ángel Amoros

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #11 en: Febrero 09, 2018, 07:50:20 pm »
Hola, cuando hice la mia, tuve bastantes pegas al hacer coincidir la tuerca de bolas (del husillo) con la placa donde estan las guias lineales, si fallaba 1mm o menos esto hacía presion sobre la tuerca de bolas y no se movia libremente, la agarrotaba,
saludos.

KOMI

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #12 en: Febrero 10, 2018, 09:57:24 am »
Hola, cuando hice la mia, tuve bastantes pegas al hacer coincidir la tuerca de bolas (del husillo) con la placa donde estan las guias lineales, si fallaba 1mm o menos esto hacía presion sobre la tuerca de bolas y no se movia libremente, la agarrotaba,
saludos.
Tienes toda la razón. Un error entre barras o falta de paralelismo y se agarrota.
El conjunto sin el usillo conectado ha de moverse con muchísima soltura con un dedo.

Sobre los rodamientos inferiores y juraría haberte enviado un privado sobre esto no sería mejor que estuviesen boca abajo como los de arriba., ? Podría dar igual si están bien ajustados pero así descansaría el peso en vez estar colgado.
 Son solo conjeturas. Alguien aquí sabrá mas y nos ilumine.

Miguel Ángel Amoros

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #13 en: Febrero 10, 2018, 12:14:16 pm »
Hola Komi, yo no tengo ningún mensaje privado, también la web ha estado un dia fastidiada.
yo leí las características técnicas de los rodamientos lineales y si están  por arriba aguantan el 100%, si están paralelos a las barras aguantan el 70%, y si están por abajo aguantan entre un 30/40%, son cuestiones a tener en cuenta en el diseño. también hay de diferentes longitudes, yo escogí los mas largos, y engrasarlos muy bien por dentro antes de meterlos en las barras.
Tambien, al usar los rodamientos lineales, los tornillos que aguantan las barras se quedan a muy pocos milímetros del paso de los rodamientos, yo les puse a esos tornillos fijador de roscas (Loctite 243), por que si se afloja un tornillo, se lía gorda.
saludos.

KOMI

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Re:Steppy CNC (Presentación de diseño para comentarios y preguntar dudas)
« Respuesta #14 en: Febrero 12, 2018, 06:52:15 pm »
Hola Komi, yo no tengo ningún mensaje privado, también la web ha estado un dia fastidiada.
yo leí las características técnicas de los rodamientos lineales y si están  por arriba aguantan el 100%, si están paralelos a las barras aguantan el 70%, y si están por abajo aguantan entre un 30/40%, son cuestiones a tener en cuenta en el diseño. también hay de diferentes longitudes, yo escogí los mas largos, y engrasarlos muy bien por dentro antes de meterlos en las barras.
Tambien, al usar los rodamientos lineales, los tornillos que aguantan las barras se quedan a muy pocos milímetros del paso de los rodamientos, yo les puse a esos tornillos fijador de roscas (Loctite 243), por que si se afloja un tornillo, se lía gorda.
saludos.
Te pido perdon , el correo ese privado era referente a juavil,
muy interesante lo que dices sobre la carga y rendimiento de lo los rodamientos.
lo del loctite para roscas ciegas donde no puedas poner tuerca autoblocante es muy recomendable, pero muy poquito, por que luego no se pueden aflojar si se necesita, este es de fuerza media, asi que sujeta muchisimo pero se puede aflojar si se necesita .
toda precaucion es poca, y gracias por comentarlo.
un saludo