Mi primera CNC

[karloterrazas]

Saludos a todos los miesmbros de este foro. Yo soy nuevo por aqui y me nacio la inquietud de tener mi propia CNC. por lo que estoy diseñandome una y proximamente empezare a fabricarla.

Ire poniendo fotos de todo el proceso conforme avanze el proyecto. alguna duda que me surga espero puedan ayudarme y de igual manera tratare de ayudarlos a ustedes en base a la experiencia que vaya obteniendo de este proyecto.

Espero poder postear unas fotos del concepto del disño el dia de hoy si el tiempo me lo permite...

Todos sus comentarios y criticas constructivas son bienvenidas .

[karloterrazas]

Aqui les dejo unas muestras de un adelanto de lo que pienso construir.
Pienso hacerla CNC 3 en 1, quiero poder cortar madera, aluminio, y cuando requiera convertirla en cortadora de plasma con unos cuantos cambios de set up.

partes de los materiales de contruccion ya los tengo ordenados, por lo que espero comenzarla a construir en las proximas semanas.

aun no me decido si me ire por stepper o servos. Lo principal que quiero lograr es trabajar la madera en 3D por lo que supongo debe de ser rapida, en ese sentido ira por un sistema servo, sin embargo es el doble de costoso.... ya que jamas eh visto una trabajar con madera no estoy seguro de la velocidad que requiera (IPM).

quiza con un sistema stepper es suficiente si aumento la relacion con poleas haciendo a la maquina mas rapida aunque pierda la mitad del torque igual desconosco si me vaya a quedar el suficiente torque para realizar correctamente los cortes en la madera a alta velocidad.

Si tienen opiniones o experiencias en cuanto a velocidades de trabajo por favor indiquenme :P


seguire posteando avances

[eesanopi]

karloterrazas,

Los sistemas con steppers te puedan dar una excelente velocidad, los equipos que yo he fabricado han sido solo con steppers y me han dado buen resultado, conozco los servos pero hasta ahora no he tenido necesidad de usarlos.

Veo que tu maquina tiene tuerca de bolas o acme (no sé el detalle), en la primera maquinita que hice usé tornillo acme y la verdad fue muy lenta, si subía de cierta velocidad vibraba el tornillo, ya después he usado mas la transmision engrane-cremallera, tiene menos prescisión pero es mas rapida.

El torque que necesitas al final se traduce en fuerza de empuje de la herramienta, si cortas con un router (dependiendo de velocidad de broca, potencia de router,etc), solo se necesitan unos 10-12Kg de fuerza para buen un corte. Según mis calculos en la maquina que tengo obtengo una fuerza de corte de unos 40-45Kg (aporx 100lb) a 1500ipm, mis steppers son nema 34 de 640oz.in con una reduccion 3:1 aprox.

Saludos

[karloterrazas]

Hola: muchas gracias por tus comentarios.

Al sistema le pondré ball screws de 5mm de paso, hice cálculos para calcular la velocidad critica que tendría y seria máximo de 1500rpm aproximadamente, sin embargo estoy consciente que con los steper alcanzare máximo 700 rpm ya que después de esto el Torque es demasiado bajo (entre 20 y 30oz-in).

Lo mas rápido que alcanzaría mi maquina sin perder tanto Torque seria de 100 IPM (a 500rpm el stepper).

Lamentablemente cambiar el ballscrew ya no es una opción para mi, ya que ya los compre :P,ahora tengo que sacarle el mejor provecho a mi equipo y decidir entre stepper o servos, si son los primeros serán gecko y si son servos serán Dmm tech.

Solo me falta obtener mas información como la tuya en base a experiencias (cosa que no tengo) entre lo que es mejor para el tipo de trabajo que quiero realizar,mayoritariamente trabajo en madera 3D, plasma y algo de aluminio... Utilizare un router Bosch de 2 1/4 hp pero modificado con superpid para poder controlar su velocidad vía Mach 3 y poderlo utilizar a bajas Rpm en el aluminio.

[Walky]

Hola

Si quieres hacer 3D necesitas buena aceleración, y para eso el usar motores demasiado grandes se vuelve un problema debido a la inercia, así que descartaría Nema 34. Con motores de 300 - 400 oz-in combinados con un G540 y una buena fuente (ojalá 48V, siempre que los motores lo aguanten, aunque los Nema23 en ese rango de torque por lo general pueden) creo que podrías conseguir buena velocidad. Yo uso ballscrews de 10mm de paso y motores Nema 23 de 400 oz-in (y de 280 oz-in en el eje Z) y y puedo cortar madera a más de 250 IPM sin problemas, aunque por lo general me mantengo entre los 150 y 200 IPM por un tema de vibración, flex y cuidado de la fresadora (aunque ya la he maltratado bastante cortando aluminio). He probado rapids de más de 400 IPM antes del stall, pero prefiero darme un buen margen de torque. Eso es considerando que estoy usando una controladora Probotix unipolar, que tiene un voltaje máximo un poco menor al G540, y además estoy usando los motores a 2.5A en vez de 3A para mantener mejores temperaturas; con un G540 conectado en bipolar paralelo se podría aún mejor rendimiento.

No te asustes con tus tornillos, 5mm de paso sigue estando bien, y seguramente te van a dar un muy buen rendimiento de todas maneras siempre que elijas correctamente motores y drivers.

¿Qué largo y diámetro tienen tus tornillos? el latigueo puede ser un problema a altas RPM si no están derechos y/o son muy largos o delgados.

Me parece una excelente idea que consigas un SuperPID, yo uso uno y las ventajas son notorias, en especial con el ruido que antes era insoportable, además de que el consumo baja bastante (muy importante en trabajos largos).

[karloterrazas]

Hola walky:

Gracias por tus comentarios !! El tornillo de bolas mas largo mide 44 in. Entre baleros, son de diámetro de 16 mm tengo pensado montarlo en ambos lados con dos baleros angulares en tándem, según las tablas y formulas del fabricante, de esa manera puedo aumentar mas las Rpm altornillo antes que vibre. Es el montaje mas robusto que hay así que montare el eje mas largo de esa manera.

Me estaba inclinando por comprarme unos servos precisamente por lo dela velocidad y la aceleración, lo único que me detiene es el costo... Sigue siendo mas caro. Me preocupa que al comprar stepers no alcance altas velocidades o pierda mucho Torque y pierda pasos, ya que quiero hacer trabajo en 3D y no quiero durar 7hrs en cada trabajo... Me limita el paso de mi tornillo de 5 mm de paso,creo que lo mas que alcanzaría son 150ipm, si tuviera uno con el tuyo si alcanzaría el doble por ser de paso 10.

Tu me recomiendas motores de paso?? Tienes alguna opinión respecto a los servos ???

[Walky]

Hola walky:

Gracias por tus comentarios !! El tornillo de bolas mas largo mide 44 in. Entre baleros, son de diámetro de 16 mm tengo pensado montarlo en ambos lados con dos baleros angulares en tándem, según las tablas y formulas del fabricante, de esa manera puedo aumentar mas las Rpm altornillo antes que vibre. Es el montaje mas robusto que hay así que montare el eje mas largo de esa manera.

Me estaba inclinando por comprarme unos servos precisamente por lo dela velocidad y la aceleración, lo único que me detiene es el costo... Sigue siendo mas caro. Me preocupa que al comprar stepers no alcance altas velocidades o pierda mucho Torque y pierda pasos, ya que quiero hacer trabajo en 3D y no quiero durar 7hrs en cada trabajo... Me limita el paso de mi tornillo de 5 mm de paso,creo que lo mas que alcanzaría son 150ipm, si tuviera uno con el tuyo si alcanzaría el doble por ser de paso 10.

Tu me recomiendas motores de paso?? Tienes alguna opinión respecto a los servos ???

Creo que podrías alcanzar fácilmente 250IPM o más con esos tornillos, geckos y motores adecuados, ya que con menor paso del tornillo es menos "directa" la fuerza en contra (de hecho con el paso de 10mm, si empujo un eje con la mano el tornillo gira. Un menor paso del tornillo también permite mayor aceleración (la velocidad no lo es todo), lo cual sería muy positivo para el trabajo en 3D ya que ahí la aceleración juega un papel importante por los constantes cambio de dirección y velocidad. De hecho tengo una máquina pequeña con paso 4mm y motores de 130 oz-in, y con 36V puedo acercarme a la velocidad de la máquina grande (y de hecho puedo usar aproximadamente el doble de aceleración por la menor masa de la máquina y paso del tornillo). Claro que el peso que deben mover son menos, pero también los motores son más pequeños. En serio no te preocupes por el torque, estos motores son unas bestias si usas buenos drivers, y con un gecko puede que con 5mm de paso llegues a lo que mis drivers (Probotix) llegaron con 10mm.

Tu tornillo más largo mide casi lo mismo que el mío (también de 16mm), claro que en tu caso tendría que girar el doble de rpm por la diferencia de paso, aunque no debiese ser un problema si el tornillo está derecho (te recomiendo girarlo en una superficie lisa para chequear). Con paciencia se puede enderezar bastante de todas formas (yo lo tuve que hacer con los míos).

Esta es la máquina pequeña a la que me refiero:

http://www.youtube.com/watch?v=CZ0it-JLtJ8]Router CNC fabricando un engranaje de terciado / CNC router making a plywood gear - YouTube

[karloterrazas]

Que driver geckos utilizas ?? Me gustaría irme por un g540, pero también creo que el 203 es muy bueno para hacer el gasto.

[Walky]

G504, de hecho si armase una máquina de 2x3 metros también los usaría, son más que suficiente, además permiten poner un motor a cada lado del eje X, que es donde hay que mover mayor masa.

[samsagaz]

Pero que buena velocidad!!! me parece que voy a comprar otros tornillos :S

[karloterrazas]

Al fin puedo volver a poner avances de mi CNC, lamentablemente eh tenido mucho trabajo y no eh podido avanzar en la construccion mecanica ya que ha estado ocupado mi lugar de trabajo donde pienso construirla. Pero me di la oportunidad de avanzar en la cuestion electrica del equipo.

Soy muy metodico al momento de hacer algo por lo que diseÑe el gabinete electrico, trate de hacerlo lo mas robusto y sencillo y de calidad. Y al parecer todo funciono correctamente, ya logre hacer movimientos sincronizados de los motores.


Por cierto, al final me decidi en comprar servomotores, compre servos de DMM TECHNOLOGY y su calidad y servicio al cliente fue excelente, no dudo enrecomendarlos ampliamente.

Les dejo unas fotos del gabinete, apenas ayer en la noche termine de hacer el cableado electrico, coloque todos los componentes en un gabinete industrial, que tenia ahi guardado, por lo que es algo grande pero creo que los espacios quedaron muy bien. Aun me falta colocarle ventiladores para enfriamiento, pero eso lo hare en otra ocasion.

Tambien fabrique un panel lateral, para poder tener todas las conecciones necesarias de facil acceso, motores, encoders, paro de emerencia etc.

Haber que les parece, ya no puedo esperar por tener todo el equipo completo, pero debido a mi trabajo va para largo, espero actualizar este foro mas seguido.

saludos!!

[karloterrazas]

Aqui estan las fotos que prometi...