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Diseño CNC, materiales y adaptación a impresión 3D
#1
Hola, 

quiero retomar un proyecto que tengo algo parado que es la fabricación de una máquina CNC, os adjunto algunas fotos para saber vuestra opinión.

Características:

Planchas de aluminio 5083 de 15mm de grosor (o tal vez mejor de 20 mm en las planchas de soporte del eje Y? u otra aleación?).

Tornillería 6mm. y 8mm.

Perfilería de 40mmx40mm y 40mmx80mm.

Guías y Patines Hiwin:
X,Y=15mm. (tengo entendido que los patines de 15mmm tipo Hiwin sólo tienen un carril de bolas a cada lado; bolas más pequeñas y se estropean bastante rápido en comparación con los de 25 o 35mm)
Z=12mm.

En el eje Y he puesto sólo dos patines Hiwin de 15mm. de los anchos, he visto algún diseño así funcionando pero siendo los patines de 20mm.

Husillos a bolas:
X=16mm. diám. 711mm. longitud. Soportes BK+BF.
Y=16mm. diám. 661.5mm. longitud. Soportes FK+FF.
Z=16mm. diám. 331m. longitud. Soportes BK+BF.

Medidas externas aproximadas:
X=780mm.
Y=630mm.
Z=540mm.

Área de trabajo (fresado):
X=530mm.
Y=485mm.
Z=177mm.


La idea es que sea lo más polivalente posible pudiendo mecanizar cualquier material no ferroso pero sí aluminio o similares, así como hacer pcbs.

Las fotos son para hacerse una idea, los tornillos a pesar de las imágenes irán todos embutidos (en el diseño actual ya lo están).


Mis dudas son:

-Si debería aumentar el grosor del aluminio a 20mm, por ejemplo en las placas del puente Y que ahora son de 15 mm, para hacer la estructura más rígida o tal vez alguna aleación más dura?

-Si los patines de 15 mm van bien? Ya que he leído en algún lado que sólo tienen un raíl de bolas y se estropean con cierta facilidad, aunque supongo que dependerá del peso que tengan que soportar.

-Si con sólo dos patines en el eje Y será suficiente?

-Me preocupa la robustez/precisión y fiabilidad de la máquina.

-Podría adaptarla a impresora 3D? mi idea sería poder cambiar el router por un cabezal 3D y añadir la cama caliente cuando quiera imprimir algo, supongo que es bastante viable y con buenos resultados.

-Las capacidades de impresión (fresado) debería aumentarlas? por ejemplo la altura? Estoy pensando en juntar un poco más los raíles del eje Y para ganar algo más de capacidad en altura que se me antoja poca. Los dejé así de anchos para que ese eje fuera más estable. Qué área XYZ sería buena?

-A parte de Hiwin estoy por mirar otras marcas que he visto por ahí como  THK, Kuroda, Inna, alguien conoce algo barato en cuanto a patines, husillos, etc.? Aunque ya sé que las guías lineales de este tipo de por sí no son nada baratas. Otra opción sería poner barras redondas soportadas en toda su longitud en el eje X que es donde creo que menos repercutirían sus deficiencias y son mucho más baratas (aunque lo preferiría evitar salvo que me animéis).

-Aún tengo que decidir el paso de los husillos. Sugerencias?

-Motores PAP seguramente NEMA23.

-Motores + controladora de micropasos 1/10 máximo (según tengo apuntado pero tengo que investigar).

-Qué electrónica me recomendáis?

-Busco relación calidad/precio, lo mas barato posible dentro de lo que cabe, a ver donde encuentro aluminio, patines, husillos, etc. baratos sin sacrificar mucha calidad (tienda, marca...).

Agradecería vuestras ideas/opiniones/conocimiento/experiencia al respecto.


                   


Gracias de antemano.
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#2
Pedazo maquina, con eso qje comentas, barata no va a ser.

Cosas que veo, Nema23 bien. Husillo a bolas bien de diametro 16 o 20. Guias hiwi de 15 o 20. Las piezas laterales de 15mm de espesor estan bien, incluso de 10 iria sobrado, pero subiendo a la siguiente calidad de alu.

El perfil sobre el que apoya el puente, que sea doble (40*80). El husillo del puente, doble tambien, en los extremos y un motor para cada uno.

De altura en Z sobradisimo, luego el 99% de tus trabajos no necesitaras mas de 5cm.

Sobre area util, ya que planteas una bue a maquina, yo iria a 50cm x lo mas que puedas acercarte a 80-1m.

Impresion3d olvidate. Tienes en gearbest i3 por 160€.

Sobre hacer pcbs, olvidate tambien. Prototipar en china es barato.

Ten en cuenta, como bien comentas, que tu chasis es de Alu, asi que podras trabajar hasta ese material.

Metele una kress si puedes y encapsula la maquina.

Saludos y a por ello.
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#3
(05-11-2016, 10:46 AM)grafisoft escribió: Pedazo maquina, con eso qje comentas, barata no va a ser.

Cosas que veo, Nema23 bien. Husillo a bolas bien de diametro 16 o 20. Guias hiwi de 15 o 20. Las piezas laterales de 15mm de espesor estan bien, incluso de 10 iria sobrado, pero subiendo a la siguiente calidad de alu.

El perfil sobre el que apoya el puente, que sea doble (40*80). El husillo del puente, doble tambien, en los extremos y un motor para cada uno.

De altura en Z sobradisimo, luego el 99% de tus trabajos no necesitaras mas de 5cm.

Sobre area util, ya que planteas una bue a maquina, yo iria a 50cm x lo mas que puedas acercarte a 80-1m.

Impresion3d olvidate. Tienes en gearbest i3 por 160€.

Sobre hacer pcbs, olvidate tambien. Prototipar en china es barato.

Ten en cuenta, como bien comentas, que tu chasis es de Alu, asi que podras trabajar hasta ese material.

Metele una kress si puedes y encapsula la maquina.

Saludos y a por ello.

Hola grafisoft,

pues sí, empiezas a diseñar, te vienes arriba y se te va de las manos.

La siguiente calidad de aluminio sería 6065? Me llegaron a decir gente supuestamente entendida del sector que de 20mm de grosor para evitar vibraciones/flexiones, etc. pero se empeñaban en darle un enfoque demasiado profesional a mi proyecto así que tal vez sería exagerado ponerle 20mm, sólo lo haría si la diferencia de precio fuera poca.

Si te fijas el perfil sobre el que van los raíles del puente ya es de 40x80mm. El husillo doble lo pensé pero duplicaba costes en esa parte, siempre se lo podría poner después.

La altura de Z cierto es que para fresar sobrado, sólo quería subirlo si decidiese habilitar la máquina para impresión 3D.


Bueno en cuanto a área útil más o menos llego a esas medidas aunque no quiero más, de hecho la reduje para abaratar algo, pero no estaba de más preguntar si eran medidas razonables.

Justamente vi ayer esa de gearbest y no veas, me dan ganas de pillarla ya, pero ya mismito, pero yo que soy obsesivo con la calidad (ya ves como se me va de las manos y encarezco el invento) no sé yo que tal irá, por ese precio seguro que poco que haga bien será, pero voy a indagar que posibilidades tiene esa máquina, precisión, resolución, posibilidades de mejora, etc. por que soy capaz de pillarla mañana mismo, agradecería tus comentarios al respecto también. Quiero ver cual ofrece mayor calidad de acabado hasta 500€, me gustaba la BCN3D+ que era más cara pero por lo visto no tiene muy buena resolución. Estoy por diseñar alguna con patines (miedo me da el precio) al estilo BCN3D Sigma.

Bueno, en cuanto a pcbs... piensa que es todo para hobby, no voy a hacer grandes tiradas, todo es para mi, yo creo que fresar las pistas y taladrarlas podría.

Y sí, tendré que encajonarla por que el ruído que puede hacer ese monstruo fresando puede ser bestial.

Voy a sopesar y ver la viabilidad en cuanto a costes.

Muchas gracias por tomarte el tiempo de responderme.

Saludos.
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