Diseño de prototipo de fresadora

Hola,

Después de la pertinente presentación, os cuento la idea que tengo para diseñar y montar mi fresadora.
El uso que le quiero dar es principalmente para PCB's, aunque si puedo fresar algún plástico o plancha DM no estará mal, tengo algunos prototipos que me gustaría poder montar.

La idea que llevo es realizarla a imagen y semejanza del modelo, ya inexistente en el mercado, de la fresadora Lumenlab CNC. Aunque después de mucho leer acerca de esta fresadora y otros modelos, he intentado mejorar el diseño original.

El diseño que he realizado en SolidWorks es el siguiente:

http://k45.kn3.net/1/0/A/F/B/9/E51.jpg[/img:ntue7oy5] Las características son: [b]Mesa:[/b] Aluminio de 10mm de espesor - 500mm x 500mm [b]Dimensiones útiles:[/b] 275mm x 305mm x 75mm (X,Y,Z) [b]EjeZ:[/b] Husillo trapezoidal 10x2 Tuerca antibacklash Delrin (dumpster cnc) Guias lineales 8mm Rodamientos lineales LM8LUU Rodamiento de contacto angular de doble hilera 30/5-B-2Z-TVH Rodamiento de bolas 608-2Z Motor NEMA17 76 oz/in [b]Eje X[/b] Husillo trapezoidal 12x3 P6 Tuerca antibacklash Delrin Guias lineales 16mm Rodamientos lineales LM16LUU Rodamiento de contacto angular de doble hilera 3200-2Z Rodamiento de bolas 608-2Z Motor NEMA17 76 oz/in [b]Ejes Y[/b] Husillos trapezoidales 12x3 P6 Tuercas antibacklash Delrin Guias lineales soportadas TBR16 Rodamientos lineales abierto LM16UU-OP Rodamientos de contacto angular de doble hilera 3200-2Z Rodamientos de bolas 608-2Z Motores NEMA17 76 oz/iin [b]Electrónica e inteface:[/b] Opción 1: Gecko 540 Opción 2: Drivers Gecko 251X (u unidades) e interface USB Planet CNC [b]Bloques y soportes para toda la mecánica:[/b] Opción 1: plástico Acetal color natural Opción 2: plástico HDPE (300, 500 ó 1000) [b]Mandrino:[/b] Foredom 44T y motor SR 220V Y la pregunta es, ¿cómo veis el diseño? ¿es factible o existen errores de diseño descomunales? La mayor duda me surge sobre el plástico a utilizar en los bloques de soporte y también sobre la electrónica, la gecko540me gusta mucho pero entiendo que el puerto paralelo desaparecerá en breve y por eso el cambio a una interface USB o Ethernet. Todos los soportes de plástico y husillos se harían mecanizados por CNC para darle a la máquina la mayor precisión posible. Un saludo y muchísimas gracias de antemano.[img=center:ntue7oy5] k45.kn3.net/1/0/A/F/B/9/E51.jpg [/img:ntue7oy5]

Las características son:

Mesa:
Aluminio de 10mm de espesor - 500mm x 500mm

Dimensiones útiles:
275mm x 305mm x 75mm (X,Y,Z)

EjeZ:
Husillo trapezoidal 10x2
Tuerca antibacklash Delrin (dumpster cnc)
Guias lineales 8mm
Rodamientos lineales LM8LUU
Rodamiento de contacto angular de doble hilera 30/5-B-2Z-TVH
Rodamiento de bolas 608-2Z
Motor NEMA17 76 oz/in

Eje X
Husillo trapezoidal 12x3 P6
Tuerca antibacklash Delrin
Guias lineales 16mm
Rodamientos lineales LM16LUU
Rodamiento de contacto angular de doble hilera 3200-2Z
Rodamiento de bolas 608-2Z
Motor NEMA17 76 oz/in

Ejes Y
Husillos trapezoidales 12x3 P6
Tuercas antibacklash Delrin
Guias lineales soportadas TBR16
Rodamientos lineales abierto LM16UU-OP
Rodamientos de contacto angular de doble hilera 3200-2Z
Rodamientos de bolas 608-2Z
Motores NEMA17 76 oz/iin

Electrónica e inteface:
Opción 1: Gecko 540
Opción 2: Drivers Gecko 251X (u unidades) e interface USB Planet CNC

Bloques y soportes para toda la mecánica:
Opción 1: plástico Acetal color natural
Opción 2: plástico HDPE (300, 500 ó 1000)

Mandrino:

Foredom 44T y motor SR 220V

Y la pregunta es, ¿cómo veis el diseño? ¿es factible o existen errores de diseño descomunales?
La mayor duda me surge sobre el plástico a utilizar en los bloques de soporte y también sobre la electrónica, la gecko540me gusta mucho pero entiendo que el puerto paralelo desaparecerá en breve y por eso el cambio a una interface USB o Ethernet.
Todos los soportes de plástico y husillos se harían mecanizados por CNC para darle a la máquina la mayor precisión posible.

Un saludo y muchísimas gracias de antemano.

Hola,

Por alguna extraña razón no se ve la imagen que subí.

La vuelvo a subir por otro sitio:



Saludos!

Asi a primera vista, lo veo factible, es decir, si te la construyes asi,e stoy convencido de que te funcionara. No obstante, por ser critico constructivo, hay alguna cosilla que necesito preguntarte:
Segun las medidas utiles de trabajo, no es una fresadora excesivamente grande, por lo que no acabo de entender porque planteas asi el eje X, es decir, porque no usas un puente sobre dos guias, y un solo husillo en en centro?
Te ahorras muchas piezas, mecanica (los husillos son caros) y sobretodo te ahorras un motor, que puedes aprovechar si ya lo tienes en montarte un cuarto eje en un futuro, no?
Ese tipo de diseño yo pienso que lo usaria si tuviera restricciones de tamaño, es decir, si la bancada de trabajo fuera muuuy grande, si que usaria esa configuracion, pero para una fresadora de esas medidas, creo que no te compensa. Luego, las columnas, no las veo suficientemente rigidas. Si quieres mecanizar pcb's desde luego te sobra, pero por experiencia te digo, que tener una fresadora asi en casa al final acabas buscandole los limites, y queriendo mecanizar cosas mas y mas complicadas, para lo que una buena rigidez te vendra bien en un futuro. Intenta preveer futuros mecanizados y ser ambicioso con lo que puedas hacer con ella... no te arrepentiras.

En cuanto a la electronica, yo voy un poco pez, tengo una TB6560 de Sucarmo y salvo algun problema de quemar un chip, no he tenido mas pegas

No obstante, plantea si quieres dudas mas concretas, y podemos ir pegandole un repaso al diseño en general

[align=justify:3gu7ikkw]Hola Ostervi,

Muchas gracias por tu comentario sobre la máquina que estoy intentando construirme.

El tema del eje X, lo he decidido hacer de esa manera por cuestiones de diseño, me parecía un engorro hacer el puente, con la mesa, etc. para usar un solo husillo en el centro. Y la verdad, hice cuentas y tampoco sumaba mucho más el poner otro motor, husillo, tuerca, etc. Además, creo que lleavando dos motores en ese eje tendrá un poco más de rigidez el conjunto.

Respecto al tema de las columnas, coincidido contigo, tengo mis dudas sobre si serán suficientemente rígidas, aunque no sé si hacerlas de otro material o con otra geometría le darán más rigidez. Probablemente, hacerlas de aluminio sea lo suyo, pero unos bloques tan grandes pesarán lo suyo y, como ya has visto, los motores son Nema17 y tiran lo que tiran. No sé qué otras soluciones pueden haber...

Y por último, respecto a la electrónica, al final me he decidido por unos drivers independientes de la casa PoLabs, concretamente el PoStep25-32 con 2.5A/fase, que pienso que serán aptos en relación calidad/precio para mi proyecto.

De momento, voy poco a poco comprándome el material según mis posibilidades económicas, tengo ya las guías TBR y soportes, los rodamientos lineales, los drivers, acoplamientos y motores; espero seguir contando en breve el avance de la máquina.

Saludos y, de nuevo, gracias![/align:3gu7ikkw]

Ok, si has planteado el eje X segun ese planteamiento, me parece bien, insisto en que hay mcuhas soluciones y todas funcionan.
La rigidez de las columnas, efectivamente si las haces de aluminio va a pesar bastante, pero en lugar de hacer columnas, has pensado en usar placas? la gran mayoria de CNC's caseros, usan placas de aluminio cortadas por laser (no resulta tan caro). Tambien una cosa que me fije despues, usas solo un rodamiento lineal por cada lado del eje x, has pensado en usar dos por eje? absorveras muchisimo mejor el par torsor del puente, pues apoyaras en mas distancia. Si estos rodamientos lineales los atornillas a una placa, tendras mas rigidez. Es una cuestion de momentos de inercia de la pieza, fijate tambien en como hacen los demas para solucionar esto, y seguro que te dara ideas y orientacion de como hacer esto.

Intenta evitar en lo posible piezas estructurales de plastico, pues las vibraciones que generes mecanizando, no se repartiran por toda la estructura, de forma que la fresa tendra mucho movimiento relativo al mecanizar, es decir, perderas precision. Cuanto mas rigidas sean las piezas estructurales, mejor. Yo mi fresadora la he hecho de madera, MDF concretamente, que tiene cierta rigidez, pero a fin de cuentas, si vas sumando trozo a trozo de madera, acumulas esa falta de rigidez, y para mecanizar con precision y sobretodo materiales duros, la vibracion hace que la fresa se mueva bastante. Hace poco probe a mecanizar aluminio, y las pasadas se notaban mucho que se iban desplazando.

De la electronica, estoy convencido de que tu controlas mas que yo, pues yo me fui al kit que vendia Sucarmo, sin complicarme mucho la vida.

[align=justify:2a4ykyoc]Hola de nuevo Ostervi,

Estudiaré el tema de añadir un par de rodamientos más a las columnas para darles mayor rigidez. De hecho, creo que existe en el mercado el modelo TBR16LUU que es el doble de largo del que tengo proyectado.
Eso o poner, 2 x TBR16UU seguidos...igual también es buena opción.
Por lo del tema de poner placas de aluminio sustituyendo a las columnas...interesante idea, pero no acabo de hacerme una idea de cómo seria. Para utilizar el sistema de guias soportadas que tengo, sería un poco complicado no?

Y por lo que comentas del plástico como elemento estructural, tienes toda la razón del mundo, pero siendo un router tan pequeño y con motores nema17 tampoco creo que pueda estrujar mucho más su potencia. La casa que construía este tipo de routers (LUMENLAB), utilizaba HDPE sin tuercas anti-backlash, ni rodamientos lineales, ni nada, y la verdad es que, por lo que he visto y leído, iban muuuy bien. Mi idea es utilizar Delrin, o UHDPE, que tienen mayor rigidez estructural.

Respecto a la electrónica, no sé si controlaré mucho o poco....el tiempo lo dirá! jejejej De momento, he intentado elegir unos drivers que no fueran 100% made in china, y luego pondré la controladora USB de plantet-cnc, a ver qué tal.

Saludos![/align:2a4ykyoc]