Proiect Mini CNC pt aluminiu

[marianx]

Nu se vad prea bine in fotografiile de mai sus, dar cele luate acum sunt identice cu ce am cumparat mai demult din alta parte, tot de 12x3. Si piulitele se potrivesc la oricare din ele, sper sa nu apara probleme:

 

[Badman]

pasul e identic doar ca suprafata de alunecare la cele facute de conti nu este prea buna, ele sunt construite pentru alte scopuri. In fine era doar o observatie.

[marianx]

https://lh3.googleusercontent.com/YXlWoSzsd-gMGFnxogdQRk1PsgBxHO2KPS9aTc3uJcc=w814-h686-no

 

Nu e prea curat, dar pare finisata binisor suprafata surubului, e rotunjita la varfuri.

[Badman]

exact despre asta vorbeam, nu varfurile conteaza ci suprafata de alunecare care este rugoasa rau

[marianx]

La Multi Ani tuturor!

 

Am mai avansat cu constructia cnc-ului dar sunt inca departe de final.

 

Poate ar fi mers mai repede dar am avut probleme cu una din placile de aluminiu. Nu stiu ce aliaj a fost (conform facturii pare sa fie tot 5083, dar turnata nu laminata ca celelalte) dar am reusit sa rup 2 burghie in ea si sa uzez inca 4 incercand sa le scot pe cele rupte. L-am scos pe unul gaurind langa el, cu greu, ca burghiul tot fugea in gaura vecina, dupa care cu o pila mica am dezgropat burghiul rupt de 1,5mm si l-am scos de acolo. Gaura am facut-o unde trebuie din pila, cu multa transpiratie; pe cel de-al doilea l-am scos gaurind ambele fete ale placii apoi cu un stift putin mai subtire decat burghiul rupt am batut in bucata ramasa acolo pana a iesit; toate burghiile folosite la extragerea celor rupte s-au rotunjit la varf ori s-au ciobit, devenind inutilizabile:

 

 

Gaurirea lateralelor portalului am facut-o la fel ca cea a mesei de lucru, cu aceeasi improvitatie functionala si suficient de precisa:

 

 

Gaurile de 22mm pentru cupla dintre motor si surub le-am dat cu asta, nu ma asteptam sa mearga asa de bine la 20 lei cat am dat pe el:

 

https://lh4.googleusercontent.com/s-aG8TG_bgf_MxzGA-aM1XuUU70jzCzT2rpu0iLug2w=h500-no https://lh3.googleusercontent.com/hW1IAoFZHVltya6kmSQzWzyRhMgjw7ZJrXwVZN_MWT4=w500-no

 

Am taiat aluminiul la tara cu o masina de debitat veche si obosita, dar a mers. Initial vroiam sa folosesc panza abraziva, dar am mai citit inainte sa ma apuc si se pare ca nu e indicat. Se foloseste o panza speciala pentru aluminiu, asemanatoare cu cea pentru lemn dar cu pastilele vidia mai inguste si dantura mai deasa; in lipsa merge si panza pentru lemn cu riscul de a dezlipi pastilele de pe suport; acestea pot sari cu viteza mare provocand accidente grave, mai ales fara protectie completa a fetei. Am gasit o panza veche si ruginita dar inca ascutita pe care am folosit-o, unsa cu ceara, si a mers binisor:

 

 

 

Pentru rectificat/slefuit lateralele placilor debitate am improvizat un polizor la 90 de grade cu o masina de slefuit cu banda abraziva; n-a prea iesit bine ca n-am avut rabdare sa construiesc un suport potrivit asa ca am folosit-o doar pentru debavurare si slefuire:

 

 

Alte cateva gauri si filete in lateralele portalului, mai precis de data asta pentru ca le-am punctat si am folosit un tarod cu varf pentru a centra punctul de gaurire:

 

 

Din cauza rulmentilor pentru surub dar si pentru rigidizarea suportilor axelor de ghidaj pentru Y am modificat putin proiectul prin adaugarea unor placi de aluminiu in plus:

 

 

 

Mai am cateva zeci de gauri si filete de dat pentru baza axei Y si Z, astazi sper sa termin toate prelucrarile mecanice. Urmeaza motoarele, montajul limitatoarelor de cursa si cablurile electrice aferente.

[marianx]

Sunt gata zecile de gauri, toate inmultite cu 3 (pe toate le-am dat in 3 trepte) sau 4 daca au si filet. Mai jos sunt imagini cu ultimele placi gaurite; de aceasta data am punctat cu atentie locul gaurilor si ca sa iasa si mai precis punctul de dorn l-am adancit putin la bormasina de banc cu un tarod ascutit (ar fi mers si cu dornul prins in mandrina, dar tarodul eram sigur ca e perfect drept). Au iesit mult mai precis gaurile, daca as fi procedat asa de la inceput nu mai aveam erori de centrare.

 

 

 

Suportii de motor si rulmenti pentru axa Y (voi monta un rulment axial in locul unuia din cei 2 rulmenti de aici daca apar jocuri):

 

https://lh6.googleusercontent.com/DCcp7cqQ_OZsScGUF0mriPtMRHHjCUEpnN7aIyjh-MQ=w800-no

 

Nu erau prevazute in proiect dar sunt necesare, asa ca am adaugat 4 picioruse reglabile; se inalta putin tot cnc-ul si se poate regla planeitatea suprafetei de sprin:

 

https://lh5.googleusercontent.com/g3_QBY4c-ELPXlBeNkkBi1bZ2-G74DkkA5lkqgEcH14=w400-no

 

 

Baza cnc-ului si suportii axelor de ghidaj pregatite de ansamblare (am largit gaurile placilor laterale la 7mm ca sa corectez erorile de gaurire destul de mari, doar asa le-am putut ansambla corect; 2 din gauri am fost nevoit sa le ovalizez putin cu o pila sa se potriveasca gaurile):

 

https://lh5.googleusercontent.com/OTHQn7a0hKhCcFfUdqDcjgJC_wJgjK_z3lj1NAFyptI=w800-no

 

https://lh4.googleusercontent.com/WPsMIJr36ag89FjY-rftk42vSQ1S1AWdztqaxTCwwOc=w800-no

 

Ghidajele axei X le-am scurtat cu o minifreza ieftina (Budget) de 130W pe care am montat discurile abrazive din trusa ei. Am reusit sa le scurtez cu greu dupa ce am spart toate discurile din set; am tinut minifreza in mana si barele intr-o menghina, la cea mai mica inclinare a frezei discurile explodau in bucatele mici prin toata camera. Noroc ca erau multe in cutiuta frezei, cu ultimul chiar am finisat putin taietura. N-am poze cu operatiunea din pacate, nu mai aveam o mana libera cu care sa fac si fotografii.

 

S-au potrivit chiar bine in spatiul destinat lor:

 

https://lh5.googleusercontent.com/2cAh5XTQgK1s6dmAotJdxlJTDUdc6GQiMn6NEuUr3j8=w800-no

 

https://lh6.googleusercontent.com/Rz3igjOiuRwF3fGuciyZyX_8KdF5bgzmF94f4FkbWKY=w800-no

 

Ar fi trebuit ca si rulmentii pentru surubul axei X sa fie montati la fel ca suportii axelor de ghidaj, erau mai usor de montat si de reglat in acest mod.

 

Lateralele portalului nu le-am mai taiat la dimensiunea din proiect, (era dificil sa o fac cu sculele din dotare, ca sa nu mai vorbesc de periculos daca le taiam la circular) nu incurca cu nimic latimea suplimentara existenta:

 

https://lh5.googleusercontent.com/tWKSSnBBrHoRIT_8aNSHKpWDW6hF2FF9BlNU3onD9Ac=w800-no

 

Aceeasi problema si la axele de ghidaj pentru Y, prea lungi. In proiectul initial asta nu ar fi constituit o problema, dar dupa adaugarea placilor suplimentare nu mai incap:

 

https://lh5.googleusercontent.com/-d98LuBDOd2gZubFU9PvRsj_KKxDM2kr8mX4FRDJMlo=w748-h784-no

 

De data asta am gasit o solutie mai buna pentru scurtarea axelor, a mers neasteptat de usor. Am prins o panza subtire de flex (uzata foarte tare la un diametru mic, dar cred ca ar fi mers si noua) intr-un surub de 8mm lung si prinsa intre saibe de flex (au gaura interioara de 8mm si un guler pentru centrat discul abraziv). Surubul l-am prins in mandrina masinii de gaurit de banc si turatia acesteia data la maxim (2620rpm). Am mutat capul de gaurire lateral sa incapa bara prinsa in menghina si slabit surubul de strangere al mesei mobile ca sa o pot roti usor. In afara de riscul spargerii discului, neavand nici o protectie in fata lui, operatiunea a decurs fara probleme; am dat cu apa din cand in cand sa nu se decaleasca bara:

 

 

Asa arata capatul scurtat:

 

https://lh4.googleusercontent.com/BRCNCkdZ54mXZYqHAMiEtwy-uSzZme7Kyuxh19rgYbk=w400

 

Am ansmblat partial cnc-ul sa vad ce probleme mai sunt. Exista cateva abateri mici de la planeitate/perpendicularitate dar se pot rezolva din suruburi, toate au o oarecare toleranta din care pot fi reglate.

 

 

 

Suportii pentru piulitele din poliamida le-am facut din carcase de rulmenti liniari de 12mm din doua motive: suportii speciali de piulite sunt mai scumpi (de ce oare nu am idee, carcasa e identica cu cea de rulment de 12 doar putin mai scurta si are doua suruburi in plus) si al doilea motiv e ca nu existau in stocul magazinului cand am comandat componentele. Am profitat de lungimea mai mare a suportului de rulment si am montat doua piulite pe fiecare axa. Merg putin mai greu suruburile conducatoare dar asa sunt sigur ca nu au joc (cel putin la inceput pana vor incepe sa se uzeze). Daca apar uzuri si jocuri in piulite acestea se pot anula prin reglarea uneia din piulite, acestea fiind prinse independent in carcasa cu cate un surub de 3mm:

 

 

 

Urmeaza reglajul tuturor axelor, destul de dificil din cate am observat, toate reglajele sunt interdependente si erorile se amplifica pana in final la axa Z. Dupa reglaje voi monta suruburile si suportii pentru motoarele axelor X si Y (inca nu le-am facut, nu stiu sigur cum vor arata).

[andreigradu]

Doar ca o recomandare: Dupa ce termini de aliniat axele poti sa realizezi cate 2 stifturi de centrare intre placi, adica acolo pe lateral dupa ce strangi suruburile de 6 pe aceeasi linie intre suruvuri dai sa zicem 2 gauri de 2,9, iar in ele bagi 2 codite de burghie de 3 mm taiate in prealabil, indepartezi spirala, sau tai cat doresti, de obicei in placa orizontala trebuie sa intre cam 7-10mm acel stift. Astfel te asiguri ca masina ta nu se va misca si ca o poti demonta de cate ori vrei si se va alinia la loc.E normal ca pentru filet de M6 sa dai o gaura de 6,5 in placa laterala. Alinierea si mentinerea ei o fac acele stifturi.Oricum esti un mester priceput avand in vedere ca nu ai realizat gaurile si prelucrarile pe o freza.Ar mai exista o recomandare, sa montezi o placa de ranforsare pentru fortele laterale, am desenat-o cu negru pe poza, la cum arata acum e posibil sa impinga prea puternic in lagarele de sprinin ale tijelor si sa scada precizia prelucrarii.

[marianx]

N-am mai postat de ceva timp dar am terminat de ansamblat cnc-cul, chiar l-am pus sa faca cate ceva (nu aluminiu, nu e destul de rigid inca).

 

@andreigradu: multumesc pentru sfaturi, voi folosi stifturi pentru aliniere dupa reglajele finale. Ai dreptate si in privinta rigidizarii, este necesara. Momentan nu am aluminiul pentru a-l monta dar am modificat proiectul pentru el:

 

 

Am reusit cu greu sa aliniez axele cat de cat, nu am putut sa o fac perfect in primul rand din cauza lipsei sculelor potrivite. Mi-am comandat un ceas comparator cu talpa magnetica de 10mm si un subler digital cu o precizie mai buna decat cel pe care il am acum, o sa refac toate ansamblarile cum le primesc.

 

Suportul de surub al axei X merge asa cum l-am prins acum dar nu pare foarte rigid. In proiect trebuia sa stea sprijinit intr-un distantier de aluminiu cu grosimea de 12,5mm dar cum nu aveam un cnc capabil sa faca asta, am improvizat ceva:

 

 

 

Mai am o problema cu rulmentii pentru surubul axei X: n-am mai prelucrat surubul la capetele pentru rulment in ideea ca se prinde rulmentul de el cu suruburile din guler, direct pe diametrul exterior; problema e ca suruburile apasa pe varful filetului si curbeaza tot surubul (nu mult dar se cunoaste cand ajunge piulita aproape de capat).

 

Nici ideea cu 2 piulite pe surubul trapez nu e stralucita, ingreuneaza destul de mult rotirea. Pentru prelucrari grele (aluminiu, lemn tare) nu e rau, oricum nu trebuie viteza mare de deplasare si motorul poate sa roteasca usor turatii mici cu toata franarea cauzata de cele 2 piulite; asa cum e acum, cea mai lenta axa e Y, care are si un motor mai slab, viteza ei maxima ajunge la 700mm/min. X are 1000 si Z 800. Momentan e suficient, daca voi simti nevoia de viteze mai mari va trebui sa schimb sursa de alimentare in primul rand, transformatorul folosit acum debiteaza maxim 4A la 30V-cc (cu un filtraj de 30.000uF).

 

Prima problema de care m-am lovit dupa ansamblare a fost ca nu aveam nici un sistem de prindere al materialului de prelucrat. Am dat cateva gauri in afara zonei active cu o bormasina de mana, cu filet M4; au iesit destul de bine.

 

La primul test cu acest sistem de prindere am pus 4 coltare de fier care presau lateralele materialului prelucrat; la ultima trecere pentru decupare exterioara, desi aveam tab-uri de fixare in proiect, acestea au cedat si piesa s-a ridicat din laterala taiata, ramanand sustinuta doar de partea celalta si deplasandu-se din pozitie, desigur; n-am rupt freza din fericire, materialul, desi dur (parchet laminat) s-a taiat pe directia in care a fugit materialul (pe toata grosimea, 8mm) pana am gasit eu mouse-ul sa apas stop. Dupa acest accident am montat si butonul E-Stop.

 

Am decis apoi sa gauresc si masa activa ca sa pot prinde materialul de prelucrat mai sigur. Am dat gauri de 3mm cu burghiul prins direct in pensa motorului de frezare, cu avans manual, dupa care le-am filetat manual cu tarod M4. Momentan am dat doar 2 gauri, urmand ca in timp, in functie de dimensiunile obiectelor prelucrate sa mai adaug:

 

 

Am adaugat de asemenea si un placaj subtire ca masa de sacrificiu, m-ar fi durut sa las tot felul de urme pe masa de lucru din aluminiu. Va trebui sa planez acest placaj dupa reglajele finale.

 

 

Tot dupa primele teste mi-am dat seama ca praful si spanul generat de cnc se imprastie peste tot, asa ca i-am facut o incinta mica din bucati de placaj, lipite cu pistolul de lipit cu plastic. E destul de solida si tot praful ramane acolo:

 

https://lh3.googleusercontent.com/QsGmNeVotvW5d9wEvis92C1rco3ommhizhBgRo4e7A4=w707-h784-no

 

 

https://lh3.googleusercontent.com/XrCcCZjmJIGkqOd0HKotZclWLvxcKSzDV_QDDGH5Oww=w758-h784-no

 

 

https://lh3.googleusercontent.com/VFR2PdFLQuQeRVdHeTf2SF4NyYfEupj5ctk3h2AoLhk=w800-no

 

Alte cateva poze:

 

 

 

Printre primele conexiuni electrice la un cnc trebuie sa existe si cele pentru un buton de avarie (E-Stop); eu l-am ignorat pana acum dar e periculos fara. Daca se intampla ceva (sare materialul din suport, pierde cnc-ul pasi si o ia razna etc.) e greu ca in graba sa apesi pe ce trebuie pe tastatura sau mouse. Butonul pus la indemana e foarte usor de apasat, mi-a salvat cel putin doua freze de la rupere pana acum.

 

Limitatoare de cursa n-am mai montat, nu cred ca o voi mai face. Folosesc limitele software, sunt bune daca nu pierzi pasi. Nici nu dureaza mult reglajele initiale de aducere la 0, cursele lui fiind scurte.

 

Voi posta zilele viitoare reglajele axelor, software-ului si conexiunile electrice; folosesc un driver chinezesc cu 3 axe pe care a trebuit sa-l modific pentru a functiona corespunzator, voi posta si modificarile.

 

Vreau sa montez pe fiecare axa, cat si pe motorul de frezare un indicator de incarcare al acestora (ampermetru analog inseriat pe alimentare); am vazut un ecran de LinuxCNC cu aceste indicatoare dar e mai complicat de trimis la pc curentul consumat, mult mai simplu si mai util zic eu este pe cutia driverului. In filmuletul de mai jos (al doilea) se vede un indicator de test montat pe motorul de frezare, e reglat acolo la 2 amperi capatul de scala (se poate regla oricat, voi posta si schema).

 

Filmulete:

 

- primul test in polistiren

 

-5B2DOrEcag

 

- taiere parchet laminat

 

c74PFupOMEI

[andreigradu]

1. - La capatul de aliniere nu e necesar sa blochezi surubul in gulerul rulmentului, poti sa-l lasi liber pe surub in camasa rulmentului, pe capatul acela nu e forta, doar aliniaza ansamblul.2. - Ideea cu 2 piulite e foarte buna, trebuie doar sa le reglezi. Prin invartirea lor pe ax elimini jocul mesei pe axa respectiva, dar e normal ca daca strangi prea tare sa se infraneze. Piulita find din plastic, tu aplici o forta cu acel surub si o deformezi in zona de strangere, ea devine ovala si freaca. Cel mai bine ar fi sa ai 3 stifturi distribuite pe ax la 120 grade si sa blochezi fiecare piulita. Ca sa fie mai simplu pe una din piulite o blochezi fix, iar cealalta va regla. Pe cea fixa ii faci o gaura mica unde cade surubul, doar cat sa se infiga varful surubului/stift blocare. Acel stift trebuie sa fie ascutit la capat cu unghiul burghiului cu care ai dat gaura de blocare. Daca ai un simplu surub il polizezi la varf. Gaura data in piulita sa fie cu adancimea de 1-2mm, sa nu strapunga pana la filet.La piulita de reglaj nu faci aceste blocaje, ea va sta blocata doar datorita infigerii varfurilor stifturilor in material. Sunt si alte metode mai complexe de reglaj si blocare, dar pentru inceput merge foarte bine si asa.In momentul cand reglezi vei simti la mana unde e punctul de disparitie a jocului. Apoi vei verifica plimband masa manual 300 mm si intorcand-o la aceeasi cota si citesti pe un tampon cu ceasul comparator jocul, apoi il introduci in programul de prelucrare ca sa poata compensa automat.In imagine ai un astfel de ansamblu, dar e conceput altfel.Daca ai nevoie de 2, 4 distantiere din aluminiu lungi de 12,5 mm te pot ajuta eu, doar sa spui cota interioara si exterioara.Suruburi inbus poti cumpara din Hornbach, iti recomand sa le schimbi pe cele cu cap cruce, nu poti controla forta de strangere corect.In zonele cu vibratii se recomanda si saiba elastica impreuna cu saiba plata.

[andreigradu]

Inca un aspect important este modul de montaj al motoarelor.Fiind folosite cu drivere unipolare in general se cam incalzesc. Pentru a se raci e normal sa le montezi direct pe placile sasiului, sau formand un L . Asta iti ofera o racire corespunzatoare. Mai exista un aspect important. Tu ai montat motoarele pe tije filetate. Acestea sunt elastice, si in anumite prelucrari pot influenta precizia. Daca te uiti in diverse imagini pe net vei vedea ca se fac distantiere din aluminiu ce se fixeaza cu suruburi pentru a avea suprafata de contact mare si rigiditate mecanica. Motorul se recomanda sa fie montat in toate cele 4 suruburi, mai ales ca la tine nu e sprijinit pe o flansa.Cand vei incepe sa prelucrezi aluminiu sa iei in calcul si aceste aspecte in caz ca intampini probleme.

[marianx]

Multumesc frumos andreigradu pentru sfaturi, foarte utile.

 

In primul rand va trebui sa prind cum trebuie piulitele trapezoidale in suport, asa cum sunt acum suruburile deformeaza piulita si ingreuneaza deplasarea (exact ce spuneai). De la Hornbach am cumparat toate organele de ansamblare, o sa mai trec pe acolo sa caut si suruburi de 3mm cu cap de imbus. Voi gauri suportul si lateral sa pot monta 3 suruburi de strangere pentru piulita principala (la 90 grade, nu-mi permite suportul 120).

 

Suportul pentru motoare e "provizoriu", intentionam sa construiesc din aluminiu de 10mm ceva dar inca n-am facut-o. Driverul e bipolar, nu se incalzesc tare motoarele dar nici nu le-am alimentat la curentul nominal inca.

 

Am primit si ceasul comparator, abia acum am vazut cat flexeaxa toate axele, in primul rand din cauza piulitei trapez prinse intr-un singur surub, apoi a lipsei placii de rigidizare de pe axa y. Nu mult, maxim 0,05mm/axa la o forta destul de mica, aplicata cu mana, dar la prelucrari mai grele se va mari cu siguranta.

 

Multumesc inca odata pentru sfaturi si pentru oferta de distantieri, dar cred ca pot sa-i realizez singur, numai timp sa am. Daca e cazul voi apela la serviciile tale.

 

Sper sa gasesc putin timp maine sa postez modificarile driverului chinezesc, m-a rugat un coleg de pe forum sa fac asta si inca n-am reusit.

[ely862me]

Bravo domnule !

[Vizitator laurd11]

Frumos proiect! Mult succes cu el!De unde ai luat placile de aluminiu si componentele? Multumesc

[znecula]

Frumos proiect! Mult succes cu el!De unde ai luat placile de aluminiu si componentele? Multumesc

Cred ca de aici: http://alushop.placi-aluminiu.ro/placi- ... u-debitate

[marianx]

Va salut! Daca mai intereseaza pe cineva, n-am mai facut nimic cnc-ului, nici un reglaj sau modificare. N-am ajuns inca sa am timp pentru prelucrari in aluminiu, dar am facut cateva cablaje cu el.

Au iesit mai bine decat ma asteptam, desi n-am mai proiectat un cablaj de mai bine de 10 ani, iar cu Eagle niciodata pana acum.

 

Am folosit pcb-gcode.ulp pentru generarea de cod G pt mach3, a durat ceva pana am inteles ce face fiecare setare. Frezele folosite de mine pentru asta nu sunt ideale, dar au mers.

 

 

Pentru primul cablaj am folosit una de 3mm cu unghi de 60 grade. Este un pic prea mare unghiul pentru cablaje mai fine, dar pentru componente THD cu trasee mai groase merge bine. Se poate folosi la viteza de deplasare mai mare, eu am avut undeva la 500mm/min, nu am idee ce turatie la freza (undeva la 10-15.000 rpm cred) dar era alimentat motorul la 30v, maximul sursei mele de alimentare.

 

Cam asa a iesit, n-am folosit o suprafata planata pentru suport si nici nu l-am prins cum trebuie asa ca la unul din capete a ramas putin nefrezat. La fel si setarile din pcb-gcode, pentru primul cablaj au fost gresite si au ramas cateva spatii intre trasee nefrezate. Le-am remediat ulterior cu un cuter.

 

 

Nu am filmat decat partea de gaurire a cablajului:

 

dpwkKHbaXSs

 

Am mai facut un cablaj pentru Atmega8 smd, restul componentelor thd. Aici am folosit o freza cu unghi de 5 grade, putin prea subtire pentru pcb. A trebuit sa reduc viteza cnc-ului la 250mm/min altfel rupeam varful frezei. A iesit bine, desi aproape de sfarsitul frezarii s-a rupt foarte putin din varful frezei si au ramas cateva insulite putin mai inalte decat restul cablajului. Cuprul s-a frezat si acolo, intrasem destul de adanc in cablaj (poate prea mult).

 

Am prins cablajul pe masa cnc-ului cu banda dublu adeziva, pe o bucata de lemn frezata inainte in acelasi loc pentru o planare perfecta.

 

ZA6-9SH7RhI

 

https://lh4.googleusercontent.com/HeNOVUSBQJRWvMPji4I-D2XXsWSGyA5B1LzI3GOpiTE=w800-no

 

Si un filmulet cu toate cele trei cablaje facute pana acum (nu e editat prea bine si are sunetul original, n-am pus muzica):

 

byXs_-LZfFQ

 

Cred ca o freza potrivita pentru cablaje ar fi una de 30 grade la varf, ar merge bine pentru orice cablaj.