Autor Tema: Mi primera CNC!! (en fase de construcción)  (Leído 2717 veces)

comeollas

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Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« en: Junio 22, 2015, 01:16:12 pm »
Edito: Al final del post hay la nueva maquina CNC de 1000x1200 (990 x 845mm útiles de corte)


Buenas a tod@s, algunos ya me conoceréis de preguntar y preguntar para intentar entender como montar una CNC con mis nulos conocimientos en metalurgia y motores PAP que se salen de lo normal (solo conocía los motores nema17 de 4 hilos al haberlos usado con mi impresora 3D).

He echo algunas fotos del montaje y intentare actualizarlo a medida que avance.

Tengo que agradecer en especial la ayuda de onasiis que me a  solventado muchas dudas que tenia (y no eran pocas...) y a los demás miembros del foro que me habéis ayudado a "convencerme y hacerme perder el miedo para llevar a cabo este proyecto".

Para el montaje de la estructura me he basado en la estructura de onasiis pero poniendo perfiles de mas grosor y diámetro dejándome aconsejar por el amigote herrero que me los ha cortado he usado el siguiente material:

- 4 perfiles de galvanizado de 60x40x2 mm de 1,2 metros (quería una superficie interior útil cercano a 1metro y a ojimetro dije "1,2!!!", así sin mucho estudio previo  ??? ).
- 2 perfiles de 60x40x2 mm de 80cm (esta medida es para que me quepa debajo de una mesa de esta habitación de los horrores donde tengo todo el ocio y taller).
- 8 perfiles de 30x30x2 mm de 50cm (esto definirá la altura de la maquina, pero por ahora lo he dejado largo y cuando vea que necesito los cortare y dejare a la medida que crea conveniente).
- 4 Pletinas para reforzar los pilares de 30x10x6mm

Es decir la CNC tendrá un tamaño de 80x120x50cm (eje X,Y y Z). Que cuando este terminada aun no se cuanto perderá de área útil porque dependerá del router que ponga y como consiga ponerlo.

Todo este material cuando sea funcional, si tiene movimiento por mi "mal montaje" el amigote me lo soldara. Pero por ahora he querido hacerlo yo que es la parte que da satisfacción (el me dijo directamente te lo sueldo todo en un momento!!! y dije un NO rotundo  :D ).

Lista de electrónica y otras cosas compradas para el montaje:
- 3x Motores NEMA 23 con 3Nm con 4A de 8 hilos 
- Poleas para los motores de 24 dientes de 22mm con topes para que no escape la correa, 6.35mm de "agujero interior" (esos nema 23 usan ese diametro), y 15mm de paso para correa HTD-3M).
- 5M Correa HTD-3M de 15mm (es mucho pero prefiero que sobre que falte).
- Drivers Pololu DRV8825 que soportan 2.2A con disipador y ventilación (los usare como mucho a 2A y si necesito aprovechar al máximo los motores tocara cambiarlos).
- Arduino MEGA + Ramps 1.4 (la ramps es una shield de arduino para facilitar las conexiones de los drivers y conexiones eléctricas).
- Fuente de alimentación de PC (una de 630W que cambie de mi torre por haber perdido potencia para aguantar mi gráfica donde la salida de 12V puede dar 430W).
- Muchos tornillos hexagonales de 8mm x 50mm y sus hembras.
- Barrilla roscada de 8mm para cortar a medida para los carros.
- Husillo trapezoidal y su hembra (para el eje Z comprado en ferretería).
- Rodamientos 608zz (muchos xD)
- Rodamientos en V de 3.5mm (para el eje Z) http://es.aliexpress.com/item/10-30-8mm-V-groove-width-3-5mm-Guide-Pulley-Sealed-Rail-Ball-Bearing/32269468442.html
- Iré actualizando si me he dejado algo.


Primeras fotos del montaje loco que por mi inexperiencia hasta que no he echo el primer "pilar" no he sabido bien como hacerlo y he dejado algún agujero de mas  :secreto: :













---------------------------------------------------------------------------- Actualizacion 1 ----------------------------------------------------

Bueno seguí haciendo pruebas y usando perfil de 30x30x2 para hacer los carros no me salían muy bien, no soy lo suficiente bueno con el taladro para hacer los agujeros exactos en su sitio y me hice con autocad estas piezas con la impresora 3d.

Son 3:15 horas de impresión la de la imagen, pero he reducido calidad de capas de 0.15 a 0.35 para bajar a 2horas cada pieza, les doy un relleno del 50% con plástico ABS que es muy resistente. ahora las varillas roscadas de 8mm encajan al milímetro y ya no tengo desvíos como tenia antes haciéndolo con perfil de hierro. con esos 3cm de grosor sera casi irrompible, es sorprendente lo que llega a aguantar el ABS.

Ahora si quedaran en su sitio las varillas y bien rectas Y IMPORTANTE,  el carro echo de perfil metálico de 30x30x2 solo contando los 4 perfiles necesarios, pesan 919gramos con ABS 213gr.

Esto es aliviar al motor Y de 1.8Kg con hierro a 0.470 Kg con ABS (el eje y son dos carros en un motor con dos correas en mi caso, incluso quizás esto ya hace innecesario usar dos motores).

Mañana si tengo tiempo quiero hacer el diseño del eje Z para hacerlo impreso también y dejarme de usar perfiles que por culpa de mi poca destreza no queda del todo bien.

Pondré mas fotos cuando este terminado el carro y montado :)

La estructura Base esta toda echa pesa (a ojo mio xD) unos 20Kg-30Kg y en un lado tiene una pequeña diferencia de 0.5-1mm pero como me dijo onasis, simplemente fresa el mártir a la misma altura todo el rato y quedara totalmente nivelado :) .


---------------------------------------------

Fotos de las piezas impresas en 3D de 14,5cm de largo x 3cm x 3cm:





Aquí pongo las fotos del carro montado con piezas impresas en 3D:





-----------------------------------------------

Actualización:

Me han llegado los motores y he echo una pieza en ABS a medida con la impresora 3D y ha quedado de lujo, esta primera esta en mala calidad y relleno al 30% que en teoría sobra, pero las demás las imprimiré al 50% así comparar las resistencias si nunca llega a quebrarse.

La he echo de forma que me encaje en los dos perfiles (los agujeros de los tornillos) con 4, 6 o 8 tornillos de sujeción dependiendo del perfil donde vaya cuando se coloquen (aun no se donde ponerlos exactamente hasta que tenga las poleas y correas).

Algunas fotitos:




Seguiré informando de los avances cuando me lleguen las poleas y rodamientos en V para el eje Z :)



----------------------- Archivos para imprimir piezas en 3D que he usado -------------------------------------

Un rar con los archivos en autocad y STL de los soportes para el nema 23 y los soportes para las varillas roscadas para hacer los carros de los ejes.

https://mega.nz/#!4tdWCSZK!d8beT-69rf2MSSc_EuUcQT_GO0Zcp49QigNM1T9PceM



------------- Mas fotos ------------------

Este es el soporte que hice para la correa en el mismo perfil en ABS.



Soporte para motor eje X








Carro con los dos soportes de motor a medida (estos soportes uno tiene los agujeros en el lateral y el otro arriba para ajustarse a la necesidad de cada uno).



Foto con el carro puesto en el perfil de 50 de aluminio que encontramos en el taller el amigo :) (4 metros gratis eso mola xD lastima que faltaría un par de metros mas para poder haber echo todos los carros con ese tipo de perfil).




Añado unos vídeos de las primeras pruebas que estoy haciendo.





Seguiré actualizando.

« Última modificación: Enero 05, 2018, 02:40:33 pm por comeollas »

onasiis

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #1 en: Junio 22, 2015, 02:10:43 pm »
 :D noveeeeea como va pillando esa idea forma!!!
Enhorabuena por meterte ya de lleno en el "fregao" !

Algo que quisiera comentar sobre las fuentes de alimentacion, es que cuando usaba fuente de pc, aunque teoricamente entregan toda la potencia necesaria para que los motores funcionen,  al cambiar a fuente de 24v vi un incremento de velocidad y torque, eso si, reajustando los pololu...para que lo tengais en cuenta...que seguro os ira un poco mejor.

Espero ver esa maquina terminada pronto! :)
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Foshland

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #2 en: Junio 22, 2015, 08:30:38 pm »
Menudo maquinon, ya queda menos..

Lo que te comenta Onasiis de los 24V es verdad y con 36V ya es una pasada, pero a mi por ejemplo me vino mejor pasarme a 12V otra vez para suavizar los movimientos cuando pase a correas, como no necesitaba tanta velocidad ni torque lo baje a 12 y ahora si que es agradable de escuchar. Todo depende de los motores que uses y de la transmision
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kos000134679

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #3 en: Junio 22, 2015, 09:14:07 pm »
Genial, que bueno que ya comenzaste a construir la maquina, se ve que te va a quedar bastante firme  :D
Esperamos más actualizaciones de como va quedando
Saludos  :D

comeollas

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #4 en: Junio 23, 2015, 01:26:38 am »
:D noveeeeea como va pillando esa idea forma!!!
Enhorabuena por meterte ya de lleno en el "fregao" !

Algo que quisiera comentar sobre las fuentes de alimentacion, es que cuando usaba fuente de pc, aunque teoricamente entregan toda la potencia necesaria para que los motores funcionen,  al cambiar a fuente de 24v vi un incremento de velocidad y torque, eso si, reajustando los pololu...para que lo tengais en cuenta...que seguro os ira un poco mejor.

Espero ver esa maquina terminada pronto! :)

Es decir que si se me quedan cortos los motores para mover todo, le pongo al pololu 24V lo regulo de nuevo y me sacara mas chicha (en teoría cuanta mas tensión (V) mas intensidad podrá generar mas "fácilmente" el pololu)?.

kos000134679

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #5 en: Junio 23, 2015, 04:06:53 am »
Citar
Es decir que si se me quedan cortos los motores para mover todo, le pongo al pololu 24V lo regulo de nuevo y me sacara mas chicha (en teoría cuanta mas tensión (V) mas intensidad podrá generar mas "fácilmente" el pololu)?.
Creo que en palabras simples seria que cuando alimentas el motor con mayor voltaje (manteniendo la misma corriente ya limitada con el driver) obtienes mayor torque y velocidad con tu motor, es como si de alguna manera optimizáramos el funcionamiento de los motores PAP.

Yo al menos desconozco que tanto torque "se gana" al aumentar el voltaje del motor, quizá sea una solución en caso de que te falte fuerza para mover la maquina.. (mover la maquina en funcionamiento, por que si no puedes en vació, creo que menos podrás cuando esté fresando algo). En fin, los expertos creo que te darán una mejor respuesta

Y... A proposito me cuelgo de esto para preguntar a Foshland:
¿notaste algún cambio significativo en las temperaturas que alcanzaban los motores con mas o menos voltaje?

Saludos

onasiis

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #6 en: Junio 23, 2015, 07:18:45 am »
En números no se decir cuanto gana...pero si noté que si a una determinada velocidad se me solia parar y perder pasos, al subir el voltaje en la fuente, ya iba bien. Claro, eso si, hasta un determinado punto...tampoco se le pueden pedir peras al olmo. Pero si se nota que gana un poco mas de "chicha".
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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #7 en: Junio 23, 2015, 07:31:28 pm »
Es que realmente lo que conseguimos es que las bobinas se energizen mas rapidamente, aprovechando la fuerza de ese paso antes de pasar al otro, por eso ganamos torque y velocidad.

Por ejemplo con varillas normalmente se necesita ir a muchas rpm para tener algo de velocidad, o sea, muchos micropasos por segundo, la velocidad mas o menos buena para una varilla de paso 1,5mm es de solo 200 o 300 mm/minuto, lenta para la mayoria de los mortales, jejeje. Esto supone que mas o menos estan los motores a unas 100 o 150 rpm, que es donde mas torque suelen tener.

Sin embargo usando correas todo cambia, ya que manteniendo esas 100rpm consigues mas o menos (depende del paso de la polea) una velocidad de 4000 mm/minuto, velocidad mucho mas que suficiente para cualquier trabajo, eso sin exprimir los motores.


Por eso con correas volvi a los 12 voltios, ya que no necesitaba pasar de esas 100 rpm, el motor tiene tiempo de sobra para hacer el paso, tengo muy buen torque y con 12 parece que va mas silenciosa, menos brusca.


Habria que probar bien, pero creo que si ponemos 2 motores iguales, con la misma config de micropasos, uno a 12V y otro a 24, pero ambos girando a 10 rpm o una velocidad muy baja,  conseguiriamos el mismo torque. Sin embargo el de 24 aguantara mejor el torque segun vamos subiendo de rpm, llegando como dices a una velocidad donde el de 12 se para (stall) y el de 24 seguiria bien y con torque todavia.

Por todo esto para las pruebas siempre siempre recomiendo usar velocidades muuy bajas, asi ves que todo va bien, ya tendras tiempo para exprimir hasta los limites y descubrir cuales son.

Para pruebas con varillas con velocidad de 100mm/minuto y para correas 1000 mm/min es buen comienzo.

Sobre temperaturas, la verdad es que en ningun momento he notado que los motores se calienten a mas de 40 o 50 grados, anteriormente cuando usaba mach3 y controladora Cenece C4 si que tenia recalentones de mas de 70 grados y los motores siguen estando perfectamente. Supongo que cuando usas 24, como aprovechas mas la energia para generar movimiento, habra menos perdida por calor, aunque solo es una suposicion. Lo importante es ajustar bien los driver para que los motores no cojan mucha temperatura (50 o 60º esta bien como maximo, o lo que diga el fabricante).

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rego

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #8 en: Junio 27, 2015, 11:13:38 pm »
cada dia salen maquinas mas grandes  :)) :)) :)) :)) :))

felicidades y buen trabajo ya veras como queda de cine

comeollas

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #9 en: Junio 28, 2015, 01:03:47 am »
El carro impreso me facilita mucho las cosas.

Un consulta, los rodamientos los aprieto un poco y que ofrezcan un pelin de resistencia para que nunca tenga movimientos por tener por ejemplo 0.1mm de espacio entre rodamiento y perfil o mejor dejarles un poco mas de margen y que aun sea mas fino el movimiento?

En la parte del perfil de 60 mejor dos rodamientos o eso simplemente aumenta la fricción y no vale la pena.

Haber si me llegan los motores, correas, poleas... y puedo seguir con el invento.

He visto ahora el mail que me dicen que no tienen stock de los motores que pedí, me ofrecen otro motor que es single shaft (solo tiene salido por un lado el eje) y encina de menos torque 1.28nm en lugar de 1.8nm de holding torque.

Ahora me a entrado una duda la fuerza que necesitamos con las cnc es el holding torque o el radial torque? Ya que los dos modelos dicen tener el mismo radial torque pero en holding torque mucho inferior.

Gracias a todos por la ayuda y los ánimos.
« Última modificación: Junio 29, 2015, 02:48:59 pm por comeollas »

comeollas

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #10 en: Julio 11, 2015, 03:02:56 pm »
Hoy he pesado el carro echo de perfil metálico de 30x30x2 solo contando los 4 perfiles necesarios, sin tornillos ni nada de nada solo perfiles, pesan 919gramos y con ABS 213gr.

Esto es aliviar al motor Y de 1.8Kg con hierro a 0.470 Kg con ABS (el eje y son dos carros en un motor con dos correas en mi caso, incluso quizás esto ya hace innecesario usar dos motores).

Visto lo visto imprimiré 4 mas aunque tarden mucho para substituir uno de los carros k lo deje metálico porque ya lo tenia echo, pero tanta diferencia de peso... (como cogía solo una pues no me parecía nah  b-( pero cuando cogí los 4 hierros juntos me digo "pesalo por dios" xD).

ngc1300

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #11 en: Julio 11, 2015, 03:07:44 pm »
Tienes que tener en cuenta la robustez, los perfiles metálicos serán muy difíciles de doblar, en cambio el plástico abs tengo mis dudas que aguante bien, 1kg de peso en un eje no es mucho

Gibeas

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #12 en: Julio 11, 2015, 03:53:30 pm »
Pues a mi si me interesaria saber que tal van, porque mi idea es montar una CNC como esta y si van bien le mando hacer las piezas al amiguete que tiene una impresora 3D  b-(

Foshland

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #13 en: Julio 11, 2015, 09:49:18 pm »
Que el eje pese 2 kg no significa que el motor tenga k mover 2kg, por ejemplo un coche pesa 1000kg y sin embargo puedes empujarlo tu solo verdad???

Esos 2kg solo ofrecen inercia en cambios de velocidad rapidos o de direccion. Asi que yo elegiria hierro, como t dicen es mucho mas robusto
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comeollas

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Re:Mi primera CNC!! (en fase de construcción)
« Respuesta #14 en: Julio 12, 2015, 03:50:00 am »
Yo creo que por robustez no habrá problema, el único problema que puede haber (creo) es que no deje sitio para poner arandelas y no tengo ganas de imprimir mas :P

Con el movimiento ,es la única duda, que desgaste por la parte de la tuerca.

Con el tiempo si se joden pues a cambiar las que toque cambiando el diseño para que quepa una arandela para asegurar que el abs no se desgaste por esa zona.

Por la robustez del ABS con 30x30 no tengo miedo, lo único que no aguanta es rozaduras que lo van desgastando o si el relleno no es muy alto con golpes podría romperse por dentro las uniones y terminar doblándose y rompiéndose.

Si fuera PLA eso ya seria otro cantar ya que aguanta poco.

Pero bueno me tendréis de conejillo de indias xD
« Última modificación: Julio 13, 2015, 02:50:55 am por comeollas »