Tutto quello che serve per fare una CNC

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da un'eperienza di oltre 10 macchine cnc realizzate e dal lavoro che svolgo (tecnico di macchine cnc) posto questa piccola guida per chi vuole cimentarsi nella costruzione o a chi interessa già fatta

1° CAPITOLO******************
Tipo di lavorazioni eseguibili

Qui apro un capitolo particolare, dolente, le nostre macchinette cnc ma anche bestioni tipo SCM da oltre 100000€ sono adatte a fresare materiali "morbidi" come legno, plastiche, PVC, MDF, Circuiti stampati, incisioni
su etichette alluminio. IO NON VI DIRO' MAI CHE POTRETE FRESARE ALLUMINIO! quelli che lo dicono diciamo che non fresano l'alluminio ma
bestemmiano come dei licantropi a passate da un decimo alla volta ottenendo comunque un lavoro "Vibrato" e per pochi pezzi pena macchina
da rifare.

Le nostre macchinette obbistiche hanno una struttua a "pantografo"
le machine da ferro/alluminio hanno una testa corpo unico con il basamento e mandrino corpo unico che gira più piano, che butta
ettolitri di acqua in pressione e che fa muovere il pezzo sulla tavola e non viceversa.

ecco due esempi, i primi video, fanno vedere la "PENA" e "L'AGONIA"
di queste macchine nonchè la chiocciola che piange
YouTube - My homemade CNC router milling aluminium.

oppure
YouTube - My home-made CNC router milling some aluminium

reso l'idea? per dire che fresano l'alluminio non ne fresano.. dopo una giornata hanno fatto una tasca. L'alluminio si fresa cos'ì:
YouTube - CNC Machining End Mill Aluminum Incredible MRR
e non è a velocità ridotta.

quindi ricapitoliamo con le ns. macchinette lavoreremo materiali "morbidi"
come legno ecc... a velocità che variano dai 800/3000 millimetri al minuto con utensili per alta velocità e mandrini che girano a 18000 giri.

TO BE CONTINUED...

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2° MECCANICA********************
che cosa serve in base ai ns. scopi

ora che abbiamo visto che le macchine "homemade" vanno bene per
le lavorazioni che vogliamo fare, dobbiamo decidere la meccanica.

Come si decide la meccanica? guardando il portafolgio!

Possiamo scegliere tra tre tipi di meccanica:

1° Barre tonde calibrate su manicotti a ricircolo di sfere, viti trapezie
è la soluzione più economica, le viti non hanno comunque gioco, ma non
consentono velocità elevate, perchè hanno passi (millimetri di avanzamento per ogni giro vite) ridotti e perchè tendono a sbachettare
con inevitabile grippaggio. le barre vanno bene, però per misure oltre il metro hanno un difetto, quando il peso del carro si trova in centro le barre cedono di qualche decimo. Quindi consiglio queste soluzioni per lavorazioni 2D. Oppure mettendo barre supportate con un aumento del prezzo di 30%

2° Guide lineari con pattini a ricircolo di sfere, viti a ricircolo di sfere
soluzione più costosa, ma è la perfezione, le guide non hanno giochi
e permettono sforzi gravi, le viti hanno gioco zero e permettono velocità elevate

3° non mi dilungo su cremagliere ecc... possiamo entrare nei dettagli più avanti

la struttura può essere in moduli di alluminio, pratici poichè hanno già accessori come scuadre, raccordi ecc.. e sono molto leggere. oppure se si ha una saldatrice una bella struttura in ferro.. ma mi raccomando farla bella dritta e portarla ad alesare!!!

To be continued..

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facciamo il punto della situazione con i prezzi di riferimento
che si possono trovare su eBay, Mjcnc.com, RS Components, Delta ecc..

Prezzi al metro, per fare un solo asse

Barra diametro 20mm 27€
due supporti per barre da 20mm 23,50€ x2
due manicotti a ricircolo di sfere 6,40€ x 2

subtotale 86,80 € tutto per due 173,60€

per la guida lineare supportata un aumento del 20/30%

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guida a ricircolo di sfere.. prezzo al metro

Guida da 20mm 74€
pattini da 20 36,54 x 2 73,08€

subtotale 147,98€ per due 294,16€

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Viti trapezie, prezzo al metro

Vite da 16x4mm 16,85 €
Chiocciola 27,12€
cuscinetti SKF carico assiale x 2px circa 15€
lavorazione alluminio presso un tornitore per supporto
cuscinetti ?!?!? boh diciamo 20€/30€

quindi viene circa 90€

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vite a ricircolo

vite 93€
chiocciola da 20mm 98€
cuscinetti SKF carico assiale x 2px circa 15€
lavorazione alluminio presso un tornitore per supporto
cuscinetti ?!?!? boh diciamo 20€/30€

totale circa 240€


to be continued.....

[DoC]

Ho ripulito la discussione: prego Fabio di continuare l'opera... materiali ce ne sono ancora tanti su cui parlare.... dal piano scanalato, ai finecorsa e home... mandrino, catene portacavi....
E se poi hai voglia oltre al topic dedicato ad elettronica e motori... un bel topic su turatura e tecniche di messa a punto...

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LA STRUTTURA****

avendo visto i prezzi sopra descritti, e scelto in base alle lavorazioni che
vogliamo svolgere ora dobbiamo soffermarci sulla questione struttura.

In questi anni su moltissimi forum ho visto moltissime strutture, chi le ha fatte in legno, in plexiglass, in ferro o alluminio.

Il materiale da utilizzare rientra nell'analisi che avete fatto per i pezzi sopra descritti: a cosa mi serve la cnc?

Più robusta è meglio è.. non c'è dubbio. Diciamo che i profilati modulari
in alluminio sono leggeri, versatili, componibili e non richiedono saldatrici o altri strumenti da officina, tranne una teglierina o troncatrice.
(allego dispensa materiali) però sono costosissimi e sono molto meno
rigidi del ferro. Allego al foto della mia cnc fatta con moduli di alluminio.

la struttura in ferro è quella che preferisco, basta andare dal fabbro, scegliere i trafilati 100x100 80x80 in base alle vs esigenze e farvi saldare il piano che non è altro che una scala in piano

alcuni assemblano così... se avete la possibilità portatela in una officina e fatela alesare (lavorazione per spianare la struttura) altrimenti abbiate cura di allineare le guide con il comparatore (vedremo in seguito)

** Attenzione, uan struttura in ferro per una macchina da 2000x100o può pesare più di un quintale.. quindi a voi la decisione.

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CINEMATISMO****

Ponte mobile o ponte fisso????? questo è il dilemma!

Vediamo le due differenze, ho fatto uno schifo di disegno allegato
spero si possa capire.

PONTE FISSO: é la struttura ideale, perchè avendo le spalle fisse si
possono fare pesanti, robuste, prive di vibrazioni adatte a fresare di
tutto. Vi permette di fare una z più alta. Ma allora qual'è il contro? gli ingombri! Se il ponte sta fermo e si muove il piano, dobbiamo supporre che
avendo il mandrino posizionato in centro, il piano si deve muovere 50% in avanti e 50% indietro. Quindi una macchina con un piano da 1000 ingombra come una da 2000. Però non avete tutti i mazzi di cavi che si deve portare in giro il ponte mobile... non credo sia adattissimo a mettere
un 4° asse rotante sul piano.

PONTE MOBILE:
La soluzione più usata da tutti, è una struttura più snella, molto comoda per cambio utensili, 4° asse, e ingombra decisamente meno del ponte fisso. L'ingombro totale sarà la lunghezza dell'area di lavoro + la larghezza del ponte mobile. Esempio, una macchina lunga 2000 mm, con un ponte di 300mm avrà un'area di lavoro utile di circa 1700mm. E' un po' più debole
del ponte fisso e a causa della maggior larghezza delle due spalle ha una
maggior tendenza ad oscillare.

In entrambi i casi la vite rimane in centro.

Una soluzione per poter fare il ponte mobile robusto e privo di oscillazioni e quello di mettere due viti con motori in gantry (master/slave) oppure collegate con cinghia.

la movimentazione in Y e Z sarà indifferente e identica tra le due soluzioni

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agli esperti dico che molte altre soluzioni e dettagli li presenterò in seguito
diciamo uan soluzione avanzata.. 4° asse, 5° assi, cremagliere, tastatori,
cambio utensile...

per il momento questa vuole essere un'infarinatura generale.