Finalização de testes do Protótipo CNC

 29/11/2013

Bom, hoje irei dizer o que eu concluí com a construção de meu protótipo de CNC, todos os materiais utilizados são de fácil aquisição no mercado(madeira MDF, parafusos, porcas, corrediças telescópicas, motores de passo sucateados de impressoras Emilia, barras roscadas de inox M10 e 5/8” em aço carbono). A danadinha da criatura funciona, mas não é precisa, consegue cortar e usinar pequenos materiais como MDF de até 15mm, chapas de poliestireno e polímeros em geral.

A máquina é lenta e tem pouco torque devido à barra roscada, suporta no máximo 350mm/min de velocidade de JOG(movimentação), vibra muito devido à falta de uma sustentação de guias lineares, ocupa pouco espaço e consome poucos recursos.

Posso dizer que é perfeita para aprendizado, hoje sei muito mais de mecânica do que sabia antes dela, hoje tenho total controle sobre os softwares de controle de CNC e geração de G-Code(código de máquina), posso afirmar que tenho o conhecimento básico para montar uma CNC de porte usual e profissional caso invista em peças de qualidade e de utilização correta em uma CNC.

Considerações finais são:

Funciona, é útil, é um ótimo aprendizado, compensa investir e aprender à fabricar e utilizar.

Futuro:

Já comecei a montar uma outra máquina, agora com estrutura em aço, guias lineares, fusos trapezoidais, carros com rolamentos de SK8, Tupia de 500w, área útil em X-Y-Z de 800-1000-150mm.

Enquanto isso, estou dando Upgrade em minha pequena CNC, vai me quebrar o galho até a nova ficar pronta, uma vez que esta não tem data de estréia marcada, pois custa $$$ caro...

Considerações Pós testes Iniciais

20/11/2013 23:16
É, mecânica é uma coisa muito precisa...
Neste momento do projeto eu já fiz testes de corte com minha máquina e posso fazer algumas considerações aqui.

O propósito desta máquina é me atender com minhas peças em meus outros projetos, com o intuito de criar um protótipo muito barato eu acabei montando uma máquina com sucatas de impressoras matriciais e materiais comuns e baratos encontrados em qualquer loja de ferragens, portanto, o resultado já era esperado...
Folgas, férias, e desalinhamentos são "mato" no meu sistema, agora, com conhecimento mais apurado com a realidade, iniciei a desmontagem da máquina e iniciei uma atualização com correção. Atualização porque estou adicionando 150mm no tamanho da área útil da máquina no eixo Y e a tração que antes era por barra roscada M10 em aço inox com passo de 1.5mm, troquei por correia sincronizadora GT2 de 20 dentes por polegadas(as mesmas usadas em impressoras 3D e matriciais). As folgas estão sob as guias telescópicas, que no momento irei manter, mas irei instalar guias lineares nos eixos, irei substituindo uma pela outra e eliminado as guias telescópicas com o tempo, já fiz isso este fim de semana com o eixo Z, eliminei a telescópica que estava instalada nele e instalei guias lineares e buchas de impressora matricial Emilia.

A barra roscada era muito limitada em velocidade, adicionava muita folga e balanço ao sistema, sem contar que limitava e muito o aproveitamento de torque de meus motores que já são um pouco fracos, 6kg. Com a barra roscada eu conseguia movimentação do eixo sem travar o motor de no máximo 400mm/min, após a troca pela correia o eixo Z admitiu 10000mm/min, mas isso sem carga, ainda preciso iniciar os testes finais com a correia, meu único medo de usar tracionamento por correia será o torque e a resolução final de trabalho, pois não estou usando redução, a correia está ligada diretamente na polia do motor... só com testes saberei a real deste sistema.
Hoje chegaram 4 metros de correia GT2 aberta e 2 polias de motor, com elas irei montar a tração dos eixos X e Y, mas antes terei de mandar as polias para um torneiro abrir o furo para o motor, que no meu caso é um NEMA23 com eixo de 6mm enquanto as polias que comprei são para motores NEMA17 com eixo de 5mm.

Irei também instalar fins de curso aos 3 eixos, para que a máquina saiba onde são seus pontos limite, o que irá evitar que ela esbarre acidentalmente no final de cada curso dos eixos. Em breve mais atualizações.
 

Primeiros Testes

09/11/2013

Este sábado foi complicado, eu realmente fiquei a tarde inteira por conta desta CNC, o motivo maior foi aprender a usar os comando do mach3, passei horas no forum GuiaCNC lendo artigos e perguntas de colegas que estão ou já construiram suas máquinas, realmente aprendi muita coisa lá, mas infelizmente muita coisa é no braço mesmo. Estive olhando a muito tempo atrás as modificações necessárias à se fazer na placa de controle TB6560 de 3 eixos que eu estou usando, o que acontece é que a mesma foi projetada para dada velocidade de corte, mas devido a um erro de projeto os capacitores que delimitam a frequencia de trabalho foram adicionados erroneamente(dentro do data book do fabricante) porém usados em uma configuração que limitam a velocidade de movimentação e corte da máquina, assim eu o estudei conforme a modificação feito por  Victor Trucco, como ele mesmo sugere em seu artigo sobre esta modificação em seu site www.victortrucco.com.

De posse da placa, comprei 3 capacitores cerâmicos de 100pF e substituí os de 1000pF originais da placa, não irei descrever aqui o porque desta troca resultar em ganhos de velocidade, pois já está muito bem explicado no site do Victor acima, para informação, antes da troca eu conseguia em torno de 300mm/Min de velocidade, acima disso o motor estola(trava), agora após a troca estou rodando em 700mm/Min sem muitos problemas, ainda estou em testes, tenho de aprender as relações entre velocidade, aceleração e micro-passo para conseguir deixar a velocidade máxima lisinha... segue então as fotos da troca dos capacitores que realizei em minha placa:

Finalização da Montagem Mecânica

19/10/2013

Neste sábado eu terminei de montar toda a parte mecânica da CNC, esta semana irei terminar a eletrônica e iniciar os teste de corte e regulagens, bem como sanar problemas que irão aparecer... Vamos fazer agora uma breve descrição do trabalho feito até aqui.

Este CNC foi todo construído com madeira MDF de 15mm, os fusos foram feitos com barras roscadas de 10mm em aço inox, os rolamentos são adaptados de cubos de bicicletas rolamentados com medias de eixos interno de 3/8", as castanhas são as originais da barra de inox, as guias são trilhos telescópicos de gaveta, motores de passo de impressora emília PC(Nema23), driver de motores e interface TB6560 3 eixos......... Como o objetivo primário é um protótipo de CNC com boa funcionalidade, agora só falta montar a eletrônica e iniciar os testes.... seguem fotos finais de montagem mecânica.

Caneta Laser

15/10/2013

Obviamente não tenho como investir em um kit laser profissional para minha Router, e ela nem foi projeta para este fim, apesar de ter estrutura para ser adaptada, mas andando pela na NET  eu vi muita gente usando o diodo laser de gravadores de DVD e de Bluray para gravar e queimar materiais diversos, portando aceitei o desafio e vou tentar criar uma ferramenta laser de baixa potência para operar junto de minha fresa na minha CNC, basicamente eu desmontei um gravador de DVD de PC e retirei o diodo do gravador, ele possui em torno de 300 a 400mw de potência e consegue facilmente vencer materiais como EVA e alguns plásticos de cores escuras, cores claras não tem muito resultado devido à reflexão do raios do laser. Foi utilizado também uma caneta laser destas de 100mw verde onde retirei a lente original e aproveitei o dissipador, a lente a ser usada é a de colimação do DVD.

Seguem fotos do trabalho até o momento.

 

Eixos Montados

Neste último sábado eu terminei dde montar os eixos da máquina, realmente não deu para usar os fusos que eu havia comprado no sucatão devido serem de várias entradas, o que iria me render muita perda de torque e uma velocidade desproporcional ao projeto, com isso acabei montando a máquina com barras roscadas em aço inox M10 de 10mm de espessura com passo de 1.5mm, as castanhas são as próprias porcas de inox. Hoje já estou finalizando a ligação dos fusos com os eixos, com o passar do projeto eu pensei muito sobre o funcionamento da máquina e comecei a pensar em usar uma caneta de corte à laser, para testes irei adaptar um diodo laser de gravador de DVD para queimar e cortar materiais mais simples, a idéia inicial é conseguir cortar estireno, mesmo que isso necessite de várias passadas, mas como é para teste eu aceito o desafio, de agora para frente terei posts aqui sobre os testes de laser de DVD na CNC. Seguem fotos dos eixos montados, no próximo sábado irei montar os motores da máquina.

 

Fuso Trapezoidal?

Ontem eu fui a um sucatão industrial e consegui 2 fusos, o que me parecem ser trapezoidais, mas ainda não tenho certeza, o que farei agora é levantar informações sobre eles e torcer para serem úteis na minha máquina, uma vez que um é diferente do outro pelas roscas.

Construção do Eixo X

15/09/2013

Este fim de semana foi produtivo, eu estive parado com meus trabalhos nos últimos 20 dias devido à mudança que fizemos, saí de minha casa e fomos para nosso AP, não me perguntem porque troquei minha casa pelo meu AP, vou resumir dizendo que precisava de alugar um deles e escolhi morar no mais novo.

Retornando aos trabalhos, depois da mudança da casa foi a vez de mudar o LAB, agora que meu novo LAB  já está praticamente pronto aqui no prédio, retomei meus projetos, entre eles a CNC, pois tenho peças à produzir para meu R2 e a empresa da região que iria cortar algumas destas peças á laser está me enrolando, então, já que tenho que esperar irei terminar minha CNC e tentar aplicar estas peças como teste, e acho que terei o resultado esperado.

No Eixo X eu utilizei madeira MDF 15mm para fabricar a mesa, optei(teste) em utilizar trilho telescópico de gaveta no lugar de guias lineares, se não gostar do resultado irei trocar pelas mesmas no futuro. Comprei um conjunto de 3 barras roscadas de 16mm para trabalharem como fuso, onde irei produzir uma castanha utilizando a porca delas e resina formando um sistema anti-folga.

O Eixo Y e Z irei montar durante esta semana, o Y também com trilhos telescópico e o Z utilizarei as guias lineares e buchas originais da impressora Emilia(RIMA) conforme post abaixo. seguem as fotos para apreciação do trabalho até o momento.

Motores 23LM de Impressora Emilia

15/06/2013

Hoje eu busquei em um sucatão industrial 3 impressoras matriciais Emilia PC, para quem não se lembra éra um impressora muito conhecida na década de 80, fabricada pela Elebra do Brasil ela tinha porte e mecânica digna de se sujeitar a trabalhar em locais com ambiente muito pesado(industrias principalmente), sem contar o barulho infernal que fazia..

Pois bem, meu interece inicial era seu motor principal, um NEMA 23, motor clássico utilizado em projetos CNC caseiros, muito bom, muito forte, acredito ser o motor ideal para minha CNC a "Thunder" !

 

Eixo Z Feito com sucatas de Impressora Emilia

15/06/2013

Ao Desmontar as Printers, notei que as guias e o carro de impressão são muito robustos, e imaginei que se eu conseguir juntar duas mecanicas em uma só, poderia criar uma única estrutura com maior estabilidade, e com as adaptações corretas, conseguiria usar como eixo Z, com isso, juntei duas barras laterais da mecânica em apenas uma, e criei um conjunto único com o carro no centro, deslizamento perfeito, firme e sem folga, agora é criar a castanha em resina e adaptar ao Fuso, colocar as partes de ligação da fresa e criar a estrutura Y da máquina onde irei fixar esta Z.

 

Neste ponto pretendo verter uma soloção de resina, para criar a Castanha onde irei passar o Fuso de posicionamento do carro do Eixo Z, conforme mostro abaixo, depois farei um tutorial com o que pretendo fazer, recomendo ver o video anexo abaixo.


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