qwertyu

Autor Tema: Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm  (Leído 15011 veces)

Desconectado Luis81

  • Ayudante
  • **
  • Join Date: Oct 2010
  • Mensajes: 70
  • Ubicación: León
Hola,
Estoy haciendo una fresadora por control numerico y tengo algunas dudas
Primeramente con los encoders ,mi idea es utilizar servos con encoder integrado y poner en el otro extremo del husillo otro encoder para poder corregir los posibles desviaciones que puedan producirse por la torsion del acoplamiento entre el servo y el encoder. Pensaba utilizar de esos acoplamientos en forma de espiral de aluminio que hay por ebay.

Una duda es que esta configuracion con dos encoders no la he visto por ahi en las maquinas que otras personas han hecho por ahi por la web y me da que pensar que algo se me escapa a mi conocimiento. Me refiero a que a lo mejor hay algun tipo de acoplamiento que no tenga nada de torsion axial con fuerzas mas o menos moderadas o  a lo mejor a la hora de la verdad no se nota nada. Tambien he pensado que a lo mejor esta configuracion con dos encoders no resulta dado que para apreciar desviaciones  producidas entre los dos encoder la resolucino de los mismos deberia de ser muy elevada pero no estoy seguro. El encoder que trae el servo es de 14 bits absolute. Me gustaria que alguien que tenga mas conocimiento sobre este tema me pueda dar alguna informacion. Si no pongo los dos encoders, pues no dejare en el extremo del eje el espacio necesario para ello. Por eso antes de pedir los husillos tengo queria tenerlo claro.
La precision de la maquina que busco es toda la que pueda conseguir con los elementos que tengo pensado utilizar, vamos no voy buscando cifras concretas. 

En kit de motores y electronica que voy pedir es el siguiente, de http://dmm-tech.com/Products.html
Cuesta sobre unos 1000€

Peak 7.2Nm(1015 OZ-In) high torque AC servo motor, 3 Axis CNC kit for MACH3
- 3 x Peak 7.2Nm(1015 Oz-In), rated 2.9Nm(408 Oz-In), Peak power 900W, AC servo motors
- 3 x Dyn2-H AC servo drives for very smooth,quiet,very high efficient driving
- 1 x DMB4250-8B breakout board, fully buffered Opto-isolated I/O, isolated PWM analog output
for spindle speed control,and charge pump. Hardware generated X secondary X' for CNC Gantry with
jump selectable motor turning direction.
(La electronica de control la voy a construir con Arduino mas adelante, pero esto ya es otro tema)

- 1 x 6ft DB25 parallel port cable
- 1 x 6ft USB cable
- 2 x 120 or 220Vac input, 350w,+48Vdc, 7.3A output DC power supply
- 3 x 1ft cables between breakout board and drives
- 3 x 10ft differential signal encoder extension cable
- 3 x inductive, non contact , LED indicated proximity Home/Limit Switches
- 1 x Emergency STOP Switch


La velocidad de los motores 1080 rpm, que en principio puede ser algo baja, pero como la superficie de trabajo de mi maquina sera pequeña, de 450*300 mm aproximadamente creo que sera suficiente. El acoplamiento al eje sera directo en todo los ejes con esos acoplamientos en forma de espiral de aluminio.

Con los husillos de bolas recirculantes de paso 5 mm que comprare en eBay, hechando cuentas me sale una velocidad teorica de avance de 90 mm/s.

Las guias lineales que voy a utilizar son de 20 mm Hiwin con patines de precarga media y con jaula de bolas  QHH20CAZAH  QHW20CCZAH
que ya las tengo pedidas.

Las medidas de los ejes son X=640, Y=640, Z=340


En motor de fresado es uno de esos  spindle de ebay de 2200W refrigerado por agua. 8000-24000 rpm.

En fin todo esto que he comentado es lo que tengo mas o menos decidido, pero se admiten sugerencias y me gustaria escucharlas, que la experiencia es un grado y yo no tengo mucha es este aspecto.

Un saludo Luis



« última modificación: 14 Enero 2011, 21:53 por Luis81 »

Trogolito

  • Visitante
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #1 en: 14 Enero 2011, 22:52 »
Buenass

Un detalle, el el esquema las fuentes de alimentación son de 120VAC, que no te la cuelen o tendrás que ponerlas en serie...



Otra cosa, 1000€ por 3 servos y un par de controladoras, no es que sea muy barato, y si te pillan en aduana suma le 200€, casi que yo me iría a motores de pasos gorditos con doble eje para poner el encoder, cada uno te saldrá por 100€, mas unos 300 de la controladora, te quedan 400 para fuentes, cables... hasta los 1000€ y todo de la unión europea, que te ahorras sorpresas

Aquí lo encuentras todo
http://www.slidesandballscrews.com/

Saludoss

Desconectado tessen

  • Oficial de 1ª
  • ****
  • Join Date: Abr 2010
  • Mensajes: 388
  • Ubicación: Malaga
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #2 en: 15 Enero 2011, 11:07 »
Hola Luis81, me ha llamado la atención tu post, ya que yo voy a construir otra fresadora de mayores dimensiones que la actual pero curiosamente voy a montar los mismos componentes  y tengo cierta experiencia en servos, aunque no controle mucho de electrónica, bueno, te voy a dar mi opinión, ese kit de motores no me gusta nada yo no te voy a recomendar motores de pasos porque me he acostumbrado a los servomotores, pero ese kit que mencionas es como comprar un ferrary y que este limitado a 50km/h

acerca de montar un encoder adicional para los ejes, olvídalo, no conseguirías nada, primero porque el mach3 no usaría las señales para compensar la trayectoria, si quieres conseguir un lazo cerrado deberías de irte a linux (emc2)

por si quieres echarle un ojo, te dejo el enlace de mi maquina actual
http://foro.metalaficion.com/index.php/topic,1089.0.html

bueno, acerca de los servos y demás, el tema de los motores, transmisiones es importante, pero yo considero casi tan importante o mas la rigidez de la maquina, los motores grandes que actualmente tengo parten una fresa de 6mm de metal duro como si nada, los que tienes pensado comprar son el doble de potentes, mi fresadora actual al principio usaba motores de atención! 28w y los ejes los llegue a mover en vació a 5m/min, te comento esto porque seguramente si has leido otros post mencionan mucho motores de pasos de por ejemplo 2-3Nm (par nominal) que en motores de pasos son motores "pequeños/medianos", sin embargo en motores servos son motores grandotes y te dará la sensación de que no te llega, para que te hagas idea
aparte un husillo de bolas de 16mm de diámetro y 5mm de avance multiplica la fuerza del motor 10veces aprox y si la maquina que vas a montar no es muy grande con esos motores (o con unos mucho mas pequeños) metele husillos de paso 10mm (aprox reducción 1:5)

del motor fresador no te digo nada porque acabo de comprobar que ya conoces el "bicho" que me encontré en mi motor fresador

como últimos consejos, te diría que construyas lo mas rígido que puedas y muy importante también evita a UPS, DHL como la peste, o espera sentado un buen palo en la aduana, usa correos que no te va a cobrar mas que los transportistas privados (y muchas veces no son mas rápidos) esa al menos es mi experiencia

bueno, espero haberte orientado algo, para afinar mas seria útil conocer que pretensiones tienes para la maquina, materiales a trabajar, velocidades etc, porque no es lo mismo que quieras usar la maquina para fresar acero que para fabricar pcb

saludos cordiales

Desconectado Luis81

  • Ayudante
  • **
  • Join Date: Oct 2010
  • Mensajes: 70
  • Ubicación: León
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #3 en: 15 Enero 2011, 17:16 »
Buenas,
Respecto a lo que comenta Joaquín:
- Las fuentes de alimentacion son de 115/220V seleccionable con un interruptor, esto esta comprobado aunque en el esquema aparezcan como 115V

- El querer utilizar ese kit es porque los servos son mas silenciosos que los motores pap,  y las demas ventajas que ofrecen los servos.
  Respecto a otros kits con servos que he visto por ahi se meten rapidamente en cerca de 2000 € pero ya con velocidades de 3000 rpm pero ya sobrepasan el presupuesto que tenia pensado dedicar a los motores.
  Por otra parte la maquina al final va  ser bastante pesada y eso hay que tenerlo en cuenta para no quedarme corto con la potencia de los motores. La configuracion de la maquina sera en forma de caballete movil, como un puete grua para entendernos, calculo que el caballete puede llegar a pesar 35 kg.
  Encontrar kits de servos parecidos entorno a los 1000 € o 1300€ con aduanas y portes con prestaciones parecidas hasta la fecha no he visto nada por ahi, pero bueno si alguien sabe de algun    sitio  se lo agradeceria que lo comentara, aun hay tiempo para cambiar.

Respecto a lo que comenta tessen:

- Lo de los dos encoders lo haria por hardware cuando implemente la electronica de control que actua sobre los drivers de los motores con Arduino, una plataforma de desarrollo para microcontroladores, por eso queria saber si se conseguiria algo alguna mejora o no, para madar mecanizar los husillos con 10 mm extra para fijar dicho encoder en el eje. Aunque yo creo que la clave aqui seria un buen acomplamiento entre el motor y el usillo que no sea de esos de aliminio en forma de espiral, porque creo que en algun momento dado pueden experimentar algo de torsion y perder precision la maquina, pero yo en este tema me pierdo. Si alguien sabe algo pues se lo agradeceria. 

- Respecto a tu maquina, ya la habia visto hace tiempo, y esta muy bien, me gusta el acero inoxidable, yo para mi maquina podria utilizar acero inoxidable pero a la hora de mecanizarlo me da la risa, y utilizare acero que me resultara infinitamente mas facil de mecanizar. Tambien he visto tu cortadora laser, una pasada, pero eso yo ya para mas adelante jeje.

- La estrucura de mi fresadora sera de acero, nada de aluminio. El acero absorbe mejor las vibraciones de la maquina y eso es importante.

- Los husillos seran de eso de Ebay de 20 mm de diametro y paso 5 mm. Lo que dices de utilizar usillos de paso 10 mm pues no lo habia pensado mas que nada porque mi maquina no va a ser muy grande,  las medidas de los ejes son X=640, Y=640, Z=340  y con los husillos y servos  que te he comentado consigo una velocidad teorica de 5,4 m/min y tu me comentabas que habias  llegado en vacio a 5m/min con tus motores de 28 w. En mi caso, teniendo en cuenta gran par que se llega a generar entre los servos en combinacion de los usillos creo que puede estar bien para las dimensiones de mi maquina, el area de trabajo sera de 450*300 mm. Esta claro que para una maquina mas grande las 1080 rpm de estos servos serian muy poco. La combinacion de usillo de paso 10 y reduccion 1:5 puede ser  buena combinacion para conseguri mayor velocidad, pero por ebay usillos de 20 mm y paso 10 no he visto casi nada. Si he visto alguno con diametro de 25. Pero buscare un poco mas a fondo.

-La utilidad de la maquina seria para mecanizar piezas de aluminio y cobre, y algo de acero que habra que probar a ver como responde. Pero vamos que lo de que pudiera mecanizar acero pues no es mi idea principal pero si puede pues  mejor. Tampoco busco unas velocidades de corte espeficicas es mas bien a ver lo que puedo conseguir con los componentes que he ido seleccionando, porque el fator economico es el que lo limita todo. 

- Por ultimo citar  que los servos estos que menciono ya los han utilizado mas personas en otros montajes. Ahora os muestro mas informacion sobre una persona de nick "rodscnc" que monto su maquina con ellos:

Video de la electronica:
http://www.youtube.com/user/rodscnc#p/u/8/S5zlySq2WYA 

Video de la fresadora trabajando:
http://www.youtube.com/user/rodscnc#p/u/23/EhjG2mqRo1w
 
Hay 22 videos mas  solo hay que buscar todos lo videos que ha subido el usuario rodscnc

Este es el hilo de construcion  de la fresadora de rodscnc, es interesante verlo entero, esta muy detallado y con muchas fotos.
http://www.cnczone.com/forums/diy-cnc_router_table_machines/102439-home_shop_machinist_makes_first.html


Viendo los video la verdad que la maquina parece que va muy bien, pero yo como no se muy bien las espectativas que han de esperarse de una maquina de estas pues mi opinion es una simple apreciacion superficial. Por ello alguen que entienda  y tenga experiencia podra dar una opinion mas tecnica. Lo primero que se me ocurre es pensar si habria de esperar mayor velocidad de avance  o no. Antes comentaba que a mi me parecia poca velocidad las 1080 revoluciones para una maquina mas grande que la mia y la de  rodscnc lo es y encima utiliza reduccion de 1:3 en la transmision por poleas dentadas.

- Respecto a las guias de Hiwin que he pedido me salieron por 775 € + portes a un distribuidor de Hiwin de barcelona, si alguien quiere mas informacion que me lo diga por PM y le paso toda la informacion que tengo. Con precarga ligera sale todo mas barato. Todo con jaula de bolas  aunque eso siempre sale mas caro. Tengo tambien precios con railes de 15 mm.


En fin pues estoy abierto a sugerencias y comentarios. Basicamente lo que mas me importaba ahora es ver si pudiera conseguir algun kit de servos en zona europea con caracteristicas parecidas a este que he mencionado o mejor en torno a los 1000 -1200€  y decidir si dejo el espacio extra en los usillos para si llegara a poner los encoder esos que he comentado, y  pedir los usillos por ebay lo antes posible.


Un saludo, Luis






 


 

« última modificación: 15 Enero 2011, 19:25 por Luis81 »

Desconectado Tou

  • Gurú
  • ******
  • Join Date: Jun 2010
  • Mensajes: 1351
  • Ubicación: Marin, non che hai terra coma ela ;)
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #4 en: 15 Enero 2011, 17:23 »
Buen proyecto, me encantará ver tus avances  .bien

Servos económicos yo tenía mirados estos http://www.kelinginc.net/CNCPackage.html . Tienen unos similares a los tuyos (los datos que dan, no tengo referencias de ninguno) un poco más baratos  ;)
Fresadora BF20L , esmeril del lidl y demás herramientas eléctricas de las más baratas. 

Desconectado Luis81

  • Ayudante
  • **
  • Join Date: Oct 2010
  • Mensajes: 70
  • Ubicación: León
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #5 en: 15 Enero 2011, 18:46 »
Hola Tou,

Los que tienen en kelinginc.net los mas parecidos son los DCBrushlessMotor que tiene un par constante de 2.1 N.m, de pico 6.2  y el que yo digo 2.9 N.m  y  7.2  y la velocidad es de 3000 rpm aunque no llevan encoder y salen por 134€.

Me da la sensacion de que los servos que  yo menciono que segun la web les llama AC servos pueden ser en realidad DCBrushlessMotor pero de esto no estoy seguro, tengo que investigar mas sobre este tema. Parece interesante.

Otra cuestion es que kelinginc.net reside en Illinois, USA eso es lo que he visto en su direccion de contacto y otra vez entra en juego el tema de las aduanas.

Un saludo Luis
« última modificación: 15 Enero 2011, 19:18 por Luis81 »

Desconectado Tou

  • Gurú
  • ******
  • Join Date: Jun 2010
  • Mensajes: 1351
  • Ubicación: Marin, non che hai terra coma ela ;)
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #6 en: 15 Enero 2011, 19:41 »
Yo me refería a este kit http://www.kelinginc.net/CNC34ServoMotorPackage.html 1125 oz-in Peak pero tienes razón, son servos DC (además creo que con escobillas )
Si la web te ofrece servos AC no deberían ser DC  :-X
No tengo esperanzas de encontrar mucha cosa dentro de la UE  :-\
Bueno, aquí http://www.slidesandballscrews.com/400w-axis-servo-p-496.html?cPath=86 hay un kit pero no dan mucha información  ::)
Fresadora BF20L , esmeril del lidl y demás herramientas eléctricas de las más baratas. 

Desconectado tessen

  • Oficial de 1ª
  • ****
  • Join Date: Abr 2010
  • Mensajes: 388
  • Ubicación: Malaga
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #7 en: 15 Enero 2011, 20:53 »
mmm lo de los encoder extra que quieres poner creo que aun no he cogido tu idea, el lazo cerrado lo traen los servos AC de por si, de hecho llevan encoders posiblemente de 2500 lineas y sensores efecto hall, no se si te refieres a eso, lo que comentas si que le veo sentido en sistemas con motores de pasos, el meterle un encoder en el eje para ver donde esta el motor, pero te vuelvo a comentar que mach3 no permite lazo cerrado, por ejemplo, tu bloqueas un motor servo AC, y le dices al mach3 que se mueva, mach3 manda los correspondientes pulsos al driver, el driver del servo daría error al ver que el encoder del motor no se mueve/sobreintensidad etc, pero el mach3 se queda tan feliz, ni se entera, si en vez de usar servos usas motores de pasos, no se enteraría nadie ni drivers ni mach

- en mi maquina no utilice acero inox las barras son acero F114 rectificadas de diámetro 50mm

- lo del paso del husillo de bolas no me he explicado bien, un husillo de 16mm de diámetro y paso 10mm da una multiplicacion de 5 a 1 aprox, no me refiero a que le añadas una reductora aparte por poleas, engranajes o lo que sea

- de los kit que tiene la pagina me parece mas interesante el kit de 400w ya que alcanza mayor velocidad 3000rpm aunque el motor esta tarado para funcionar a 60v a 48v la velocidad sera menor, posiblemente sea el porque los motores de 750w solo alcanzan las 1000rpm, pregunta al vendedor el voltaje nominal de esos motores a ver que te dice

- he visto la maquina que mencionas, no esta mal,creo que algo lenta para el hardware que gasta, pero solo he visto pruebas en madera, el aluminio/cobre y no te digo nada el acero, son otro mundo, por otro lado casi olvídate de mecanizar hierro/acero con el motor que tenemos no porque el motor no pueda, sino porque las fresas no te duraran medio suspiro aunque sean de metal duro habría que ver con refrigeración..

- por el precio del kit de 750w yo también estoy buscando y de 1200€ nada, los motores que yo uso en la fresadora actual son los mismos que los de keling pero de 850oz/in (con escobillas), Tou el kit que indicas de zapp son casi 1100 libras +impuestos+ envió vamos que el palo es considerable igualmente

no he visto los motores que indicáis en DCBrushlessMotor pero solo tienen motores sin escobillas, no mencionan encoders, pero en las especificaciones del motor tienen sensores de efecto hall para determinar la posición (algo tienen que llevar, sino no serian controlables)

seguiré este proyecto, animo

Desconectado Luis81

  • Ayudante
  • **
  • Join Date: Oct 2010
  • Mensajes: 70
  • Ubicación: León
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #8 en: 18 Enero 2011, 04:53 »
Lo del encoder extra lo digo porque puede ser que el acoplamiento flexible experimente algo de torsion, aunque deberia ser minima, y esa torsion solo se podria detectar con dos encoders, pero lo que he visto por ahi no se utiliza asi que la clave sera un buen acomplamiento que no se retuerza lo mas minimo digamos, pero me que esos de alumino que se ven por ebay no creo que sean los mas adecuados.

Por otra parte a lo mejor utilizo polas dentadas para los acoplamientos de los husillos y  los motores mas que nada para hacer mas compacta la maquina que si no me queda el eje Y de casi un metro de largo. Lo ideal serian piñones helicoidales, pero esto ya para mas adelante que sino se nos va de presupuesto. Digo esto para evitar el minimo deslizamiento cuando las fuerzas de corte sean elevadas.   

Respecto a los motores a dia de hoy casi sigo preferiendo el kit que mencione inicialmente dado que tengo miedo que despues no puedan mover toda la estructura. Respecto a la velocidad los 5,4 m/min que coseguiere con los husillos de paso 5 me parece que esta bien para mi caso en concreto.
Por dar datos el recorrido util  de mi eje Y sera de 450 mm a  una velocidad de 90mm/s tarda en ir de un lado a otro 5 segundos.

Por otra parte en en los videos de chico este que ya monto esos mismos motores pues mas o menos va bastante bien, pero lo que no entiendo como metio reduccion 1:3 en las poleas para acoplarlos dado que para fresar madera que es lo que iba a hacer le sorbraba potencia por todos los lados.

Al final todo es meter peso y mas peso, las guias lineales 11 kilos, los motores eje Z y eje Y 4x2=8 kilos, el electrohusillo 4,5  ya van 23,5 y sumando.

En fin, todavia me tocara reflexionar un poco sobre todo esto pero ya casi lo tengo decidido. Pero aun asi siempre se admiten sugerencias.

Un saludo Luis





 
« última modificación: 18 Enero 2011, 04:58 por Luis81 »

Desconectado tessen

  • Oficial de 1ª
  • ****
  • Join Date: Abr 2010
  • Mensajes: 388
  • Ubicación: Malaga
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #9 en: 18 Enero 2011, 14:31 »
no te compliques con lo del encoder extra que no hace falta, yo en mi caso voy a utilizar correas dentadas que no tienen juego y como tu dices facilitan que la maquina sea algo mas compacta

por lo del miedo a no mover la estructura... visto lo que hacen mis actuales motores que tienen la mitad de fuerza que los que vas a montar tu.. como le metas reducción te fabricas una prensa :o) lo bueno del poco peso es que podrás acelerar mas rápido, aun así ese peso que indicas no me parece exagerado, yo no quiero ni pensar lo que va a pesar la mia...

bueno, ya iras contando

Desconectado Luis81

  • Ayudante
  • **
  • Join Date: Oct 2010
  • Mensajes: 70
  • Ubicación: León
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #10 en: 19 Enero 2011, 03:05 »
Lo de las correas siempre sera buena idea para hacer mas compata la maquina, lo que no se es la precision que se consige dado que pueden flexionar algo cuando el moto cambia de sentido. Esto que digo se ve muy claramente en este video de rodscnc el chico que hizo la maquina con los servos que yo digo. A mi me da la sensacion que  puede que este chico las tenga un poco flojas las correas en la maquina. En fin lo mejor que veais el video.
http://www.youtube.com/user/rodscnc#p/u/1/dOEE375zKT4

Tambien siempre se pueden poner las correas dobles, pero siempre dentadas.

Desconectado tessen

  • Oficial de 1ª
  • ****
  • Join Date: Abr 2010
  • Mensajes: 388
  • Ubicación: Malaga
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #11 en: 19 Enero 2011, 13:40 »
para que te hagas ideas, yo recientemente he mecanizado alojamientos para rodamientos en aluminio únicamente con la fresadora (mis transmisiones son por correas) en el vídeo, puede fallar el centrado de los taladros de las poleas o una tensión de polea insuficiente así que salte a la vista

wels

  • Visitante
Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #12 en: 19 Enero 2011, 18:36 »
A poco que te fijes, se ve muy claramente que la polea pequeña, mirando el eje interior, esta descentrada
Además, también se aprecia bien, que no están correctamente tensadas, debe quedar justa, sin tensar en exceso, para no forzar los rodamientos, pero no algo suelta.
Es difícil que una correa alongué, dado como están hechas, que yo sepa, llevan hilos de acero o kevlar interiormente, aparte de eso, la ventaja de las correas, frente a los piñones/coronas, es que en estos, siempre tienes que dejar una cierta holgura entre ambos, en las correas, los dentados de las mismas se ajustan a los dientes en la coronas/piñones casi a presión, con casi holgura cero, con lo que la trasmisión es mas segura y precisa

Foro MetalAficion

Re:Proyecto de fresadora CNC con spindle 2200w, 8000-24000 rpm
« Respuesta #12 en: 19 Enero 2011, 18:36 »

 

Sitemap 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20