giovedì 14 aprile 2016

Vi presento la Raptor 5

Tanta fatica quanta soddisfazione...

Dopo mesi di studio e lavoro il progetto di realizzare una CNC completamente in ferro è giunto al termine e credo anche con un discreto successo.

Già dalla prima idea del progetto mi ronzava per la testa un nome che poi si è consolidato sempre di più.





Elenco qui sotto un riepilogo di tutte le fasi di lavoro.


Inizio lavori


Giovedì 24 Dicembre 2015 ho dato inizio ai lavori di costruzione della CNC assemblando i tubolari precedentemente ordinati dal fabbro.

Saldatura del basamento


Il basamento è la prima cosa che ho costruito cercando di rispettare il più possibile gli squadri misurando le diagonali e saldando in contrapposto per minimizzare le deformazioni.

Basamento completo


Il basamento è completo e viene dotato di piastre sulle quali sono avvitati dei piedini regolabili per mettere in bolla tutta la struttura.

Preparazione delle spalle del basamento


Un volta completato il basamento vengono installate le spalle che sorreggeranno i due carrelli del ponte.

Supporti mobili per i motori Nema 34


Ai carrelli vengono installati i supporti mobili per i motori per consentire loro di avere un accoppiamento elastico tra pignone e cremagliera grazie all'applicazione di una grossa molla.

Risoluzione problema di deformazione da saldatura


Primo problema di deformazione da saldatura risolto scaldando i pezzi e deformandoli fino a riportarli in squadro.

Dimensionamento pignoni, cremagliere e acquisto asse Z


Dimensionamento dei pignoni, delle cremagliere, calcoli e acquisto dell'asse Z.

Montaggio cremagliere


Le cremagliere vengono installate sulle spalle con un sistema ad asole per consentire una migliore regolazione del parallelismo con la guida.

Assemblaggio del ponte


Il ponte viene assemblato saldando altri tubolari alle piastre precedentemente tagliate al laser.

Box elettronica, brandeggio motori e primo test


Preparo il box per contenere tutta l'elettronica, Alimentatori, Driver, scheda DB25 e successivamente installo il sistema di brandeggio dei motori con molla.

Cablaggi e prima configurazione di Mach3


Illustro come ho cablato l'elettronica dal PC fino ai motori e inizio la prima configurazione di Mach3.

Elettromandrino


Installazione dell'elettromandrino con inverter Huanyang da 2.2Kw

Bracci di supporto per elettronica, monitor e tastiera


Realizzati dei bracci snodabili per il supporto del pannello dei comandi elettrici, monitor e tastiera

Collegamento inverter Huanyang + catene passacavi


Collegamento elettrico dell'elettromandrino all'inverter e  comunicazione via porta seria RS485 con Mach3

Prima accensione e prime soddisfazioni


Primo test di lavorazione e analisi del comportamento della macchina.

Montaggio finecorsa e gestione disturbi elettrici


Montaggio di accessori come i finecorsa e risoluzione dei problemi relativi ai disturbi elettrici causati dall'inverter.

Piano di fresatura e preparazione alla verniciatura


Preparazione del piano di fresatura utilizzando doghe per pavimenti da esterno e successivamente spianate per avere la massima planarità del piano.
Smontaggio completo della cnc per la fase di verniciatura.

Quarto asse rotativo


Il quarto asse: un accessorio che non poteva mancare.
Viene montato alla periferia con un sistema a cerniera che permette di abbassarlo ed avere sempre il piano di fresatura libero.

Verniciatura


Fase di verniciatura della cnc, smontaggio, lavaggio dei pezzi, antiruggine e vernice.

Rimontaggio e messa in funzione


Tutte le fasi di montaggio in un video in Timelapse.

Un utile accessorio


Installazione di un anello di led per illuminare l'area di fresatura.

Sistema pneumatico per serraggio pezzi (clamping system)




Realizzazione di alcuni dispositivi per il serraggio pneumatico dei pezzi da fresare o meglio conosciuto con il termine clamping

Impianto pneumatico 




E infine l'impianto pneumatico per pilotare i pistoni ed un sistema di refrigerazione fresa tramite nebulizzazione

Upgrade - Taglio al plasma




Dopo circa 1 anno dal primo collaudo mi sono deciso a fargli un upgrade aggiungendo una torcia al plasma. Ora oltre a lavorare qualsiasi tipo di legno, plastica posso permettermi di tagliare lamiere fino a 12 mm.







Per chi fosse interessato il progetto completo della mia Raptor5 lo potrà trovare in questa pagina.

Grazie per la lettura
alla prossima

25 commenti:

  1. Ciao, mi piacerebbe realizzare una cnc personalizzata per le mie esigenze
    e volevo farti qualche domanda.....hai un indirizzo mail per contattarti....grazie

    RispondiElimina
  2. Felicidades. Fantástico. Un saludo fraterno.

    RispondiElimina
  3. ciao mirco sarei anche io molto interessato a crearmi una macchina cnc come la tua raptor
    ovviamente con le mie personallizzazioni mi puoi cotattare per cortesia miroslavimpianti.bottin@gmail.com o 3711382245

    RispondiElimina
  4. Complimenti bella. Macchina.. Hai il progetto dei componenti le staffe quelli tagliati a laser dove vanno i motori ke li cerco e nn li trovo grazie

    RispondiElimina
    Risposte
    1. ciao, il progetto lo trovi qui: https://mircoslepko.blogspot.it/p/progetto-cnc-raptor-5.html
      saluti

      Elimina
  5. Ciao Mirco, complimenti per tutto il lavoro svolto. volevo chiederti secondo te cos'è più preciso nella movimentazione degli assi per una cnc, il sistema a cremagliere e pignone, oppure con vite a riciclo di sfere tipo SFU1605, Tu come ti trovi con la tua RAPTOR in termini di precisione. Grazie anticipatamente

    RispondiElimina
    Risposte
    1. ciao, secondo me se l'ambito di applicazione della CNC è nella lavorazione del legno cremagliere o viti a ricircolo si equivalgono mentre se si vogliono realizzare pezzi di precisione in alluminio ad esempio allora consiglierei l'utilizzo delle viti a ricircolo.
      Le cremagliere in genere sono più rumorose delle viti ma permettono velocità maggiori indispensabili per chi fresa il legno.
      Detto ciò non c'è una risposta precisa alla tua domanda, la scelta tra cremagliere o viti dipende anche molto da come intendi utilizzare la cnc.
      spero di averti aiutato.
      saluti

      Elimina
  6. Ciao, molto grazie per la tempestiva risposta, l'utilizzo della cnc è esclusivamente nella lavorazione tridimensionale su mdf per antine, prefori per ferramenta, rettifica perimetrale e squdratura su pannelli multistrato bilaminato o nobilitato.
    Le dimensioni della cnc 2000x1500, scelgo il sistema a cremagliera meno costoso rispetto alle viti anche per poter seguire passo passo il tuo progetto Raptor che a breve acquisterò.

    Riusciresti ad aiutarmi nella progettazione di uno strettoio per mobili
    Saluti Maurizio.

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Ciao Maurizio, non ho alcuna esperienza in materia di strettoi per mobili però a parte di essere molto ingombrabti a vedere da come sono fatti non dovrebbe essere complicato. Presumo servano pistoni idraulici e tra materiale per il telaio, pompa e pistoni il costo lievita notevolmente. Sicuro che non ti convenga rimediarne uno usato?

      Elimina
  7. Ciao Mirco volevo farti una domanda, visto che hai dovuto depotenziare i motori nema34
    pensi che per lo stesso progetto ed utilizzo della RAPTOR possano andare bene dei nema 24 con una coppia di 425 oz-in ovvero 3Nm e 4,2A tipo questi: https://bit.ly/35TYGXl
    Grazie molto per la disponibilità ricevuta.

    RispondiElimina
    Risposte
    1. ciao,
      non mi sento di consigliarti i nema24 perchè anche da un punto di vista meccanico hanno un rotore molto più piccolo e quindi più sensibile alle inerzie che si possono generare con la conseguenza che possono perdere passi.
      con dei nema 34 sicuramente vai sul sicuro e alla fine dei conti non spendi tanto di più perchè se poi ti ritrovi a comprare in nema24 e scopri che sono sottodimensionati dovrai riaffrontare la spesa.
      spero di averti aiutato.
      ciao

      Elimina
  8. Ciao,

    capisco facendo due conti meglio non rischiare con i nema 24 ritrovandomi una CNC limitata, magari con possibile perdita di passo nelle lunghe fresate a velocità costante superando la coppia che il motore è in grado di erogare.

    Conclusione meglio i nema 34 con con una coppia di tenuta di - 12 Nm(1700oz.in)
    Sto pensando ai DRIVER (DM860T) stepperonline http://bit.ly/driverdm

    Grazie ciao

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Approvo. meglio non rischiare...
      DM860T sono ottimi driver

      Elimina
  9. Ciao Mirco io vorrei acquistare il progetto, pero' volevo farti una domanda
    il progetto da te creato e del 2016 volevo sapere se hai apportato delle migliorie sui materiali.
    se compro il progetto e dovessi avere di bisogno devo contattarti sempre qui oppure hai un canale su telegram o oltro
    grazie e buona giornata

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Ciao Giampaolo,
      grazie per avermi scritto.
      Ho apportato solo una modifica all'asse X ovvero quello che corre lungo il carrello mobile togliendo la cremagliera e sostituendola con una cinghia.
      L'avevo fatto più che altro per fare un test e te ne spiego il motivo: non avevo un sistema di aspirazione quella cremagliera tendeva ad impastarsi troppo spesso con grasso e segatura e quando lo spessore era troppo mi faceva oscillare di poco l'asse, cosi ho pensato di dissaldare la cremagliera mettendo una trasmissione a cinghia. i problemi della segatura sono risolti ma me ne sono venuti fuori altri perchè la cinghia ha una tirata bella lunga e se non è ben tirata tendere ad oscillare e nelle lavorazioni a volte di nota. Se vuoi il mio consiglio lascia il progetto come in origine e monta un tubo di aspirazione in testa.
      Se mi vorrai contattare trovi in questo blog un link per il modulo di contatto.
      saluti

      Elimina
  10. Ciao Mirko, come materiale quanto costa all'incirca Raptor 5? Il mio utilizzo sarebbe il legno massello (faggio e noce)....al fine di essere più veloce possibile è possibile fare qualche modifica? Grazie e complimenti

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Ciao Ringo, io quella volta nel 2015 avevo speso circa 3000 euro ma considerando che oggi i prezzi dei componenti è sceso di molto secondo me con 2000 euro dovresti riuscirci.
      ciao

      Elimina
  11. Ho letto l'articolo, non mi è chiaro il sistema a molla x collegare elasticamente i pignoni alla cremagliera

    RispondiElimina
    Risposte
    1. ciao,
      è abbastanza difficile spiegarlo a parole senza un schema comunque la cosa è forse più comprensibile guardandolo in questa pagina: http://mircoslepko.blogspot.com/2016/01/cnc-in-ferro-10-brandeggio-motori-box-elettronica-test-movimentazione.html.

      in pratica il motore è montato su una piastra dove da un lato è fissata alla spalla in modo che può solo ruotare (come fosse una cerniera) nel mezzo si trova il pignone e dal lato opposto una molla costringe la piastra a salire e di conseguenza schiaccia il pignone sulla cremagliera.
      spera ti sia un pò più chiaro.
      saluti

      Elimina
  12. Ciao Mirco,
    mi chiamo Marco e devo dire, gran bel lavoro complimenti. Hai adottato soluzioni semplici per l'allineamento e squadro davvero ben pensata. Ho capito più o meno tutto tranne 2 punti, il primo perché scegliere l'asse X da 1759 e non l'Y, una questione di comodità/spazio o è preferibile avere l'asse Y più corto per una questione meccanica, guide, sollecitazioni, spostamenti etc?
    Il secondo punto, hai fatto il basamento su cui hai fissato le spalle con le piastre, di cui 2 asolate per registrare il parallelismo e ok... ma l’altezza delle 2 spalle è data unicamente dalla messa in bolla del basamento? Faccio un esempio, se in 3 angoli ho una altezza ad esempio di 80 e uno è di 80,1 avrò una spalla che andrà in salita e l’utensile mi cambia in altezza e perde la perpendicolarità, tra taglio e saldatura immagino sia facile avere più di un decimo, o mi sto ponendo un problema che non c’è? Se in effetti il problema ci fosse, montare la spalla sul basamento con una piastra verticale asolata per registrarne l’altezza?
    Un saluto

    RispondiElimina
    Risposte
    1. Ciao e grazie per le tue considerazioni.
      uno dei motivi per i quali ho fatto l'asse Y più corto è per comodità di utilizzo, prima avevo costruito una CNC con l'asse Y lungo e ogni volta che dovevo ancorare un pezzo al piano dive sempre girare intorno alla macchina per raggiungere i punti lontani, una bella seccatura...
      Riguardo invece all'altezza della spalle non mi ero posto dei grossi problemi perchè una volta montato il piano di lavoro lo avrei fatto fresare direttamente dalla CNC portandolo esattamente in piano e correggendo eventuali disallineamenti.
      L'idea della piastra verticale asolata sarebbe sicuramente una feature interessante da apportare al progetto. Quello che ti posso dire con certezza è che la mia è ben allineata dopo avergli fatto fresare l'intero piano di lavoro c'è anche da dire che io freso al 99% legno e anche se ci fosse qualche decimo è decisamente trascurabile.
      saluti

      Elimina
    2. Grazie per la risposta e di nuovo ottimo lavoro nopn solo per la CNC ma per questo blog e per come hai spiegato e documentato i passaggi.

      Elimina
  13. Ciao Mirko,
    se non sbaglio hai utilizzato motori step a anello aperto (senza encoder). Non c'è il rischio che in caso di perdita di passi la lavorazione ne possa risentire?

    O credi che utilizzando NEMA34 questo problema non si possa presentare (ovviamente per l'utilizzo che intendi fare della tua CNC)?

    Complimenti comunque per il progetto (che ho già acquistato).

    RispondiElimina
    Risposte
    1. ciao, confermo che ho usato motori a ciclo aperto. l'encoder è una cosa che si può aggiungere in ogni momento se prevedi motori a doppio albero. io avevo scelto di non usarli per ridurre le spese anche perchè il costo dei driver e motori con encoder era circa il triplo (nel 2015). la perdita dei passi può avvenire con ogni tipo di motore, certo è che se il motore è molto sovradimensionato il rischio un pò si attenua. saluti e grazie per l'acquisto del progetto.

      Elimina