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MECÂNICA => Mecanica de precisão => Tópico iniciado por: jrmedeiros em 15 de Janeiro de 2015, 00:22
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Boa noite amigos do Fórum, gostaria de uma ajuda de vocês.
Estou projetando meu primeiro router cnc feito inteiramente de peças de tubos e chapas de aço 1020 e 1045 cortadas a laser e tive a idéia de fazer o acionamento dos eixos pelo sistema de pinhão e cremalheira. Como vai ser uma máquina mais para hobby, sem maiores pretensões, mas mantendo os custos baixos, utilizando materiais fáceis de se encontrar, pensei em fazer a cremalheira e os pinhões com módulo 2 em chapa de aço 1045 de 3/4" cortada a laser. Pesquisei um monte na internet e aqui no fórum e não encontrei nada mencionando fabricação de engrenagens por corte a laser, só algumas fotos que tentei colocar em anexo mas está dando erro. Vou tentar colocá-las mais tarde. Sei que o acabamento superficial do corte a laser é bom e a tolerância não é das piores (+ ou - 0,05mm), claro que longe de uma retificação por exemplo, mas nesse caso acho que funciona. Alguém que tenha alguma experiência no corte a laser de chapas de aço já experimentou fazer isso? Conseguiu fazer engrenagens com uma qualidade aceitável? Agradeço qualquer ajuda que os amigos possam me dar. Mil perdões se estou abrindo este tópico no lugar errado. Grande abraço!!!!
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Olá Medeiros
Mesmo com a demora para responder espero que possa lhe ajudar.
Apesar do corte a laser possuir um acabamento excelente, existem vários detalhes a serem observados.
Existe uma relação entre dimensões de corte x espessura da chapa que interferem muito.
Por exemplo, a furação mínima que você consegue fazer no corte a laser é de aproximadamente 50% da espessura da chapa, isso com o feixe muito bem regulado. Isso ocorre porque para cortar uma espessura grande precisa de uma potência grande, porém essa potência grande em uma dimensão pequena acaba gerando um sobreaquecimento na peça, e aí você perde qualidade dimensional e superficial.
Uma engrenagem com módulo 2, terá dentes de 4,5mm de altura e devido ao perfil evolvental dos mesmos acredito que a qualidade do corte não vá ficar boa em uma chapa com 3/8" de espessura que é bem maior que as dimensões da engrenagem.
Lógico que para um mesmo módulo, conforme você aumenta o diâmetro da engrenagem (por consequência o numero de dentes), o perfil dos mesmos tende a ficar mais "reto", como é o caso da cremalheira (que teoricamente pode ser considerada uma engrenagem com diâmetro infinito). Nesse caso acredito que a qualidade do corte fica melhor, mas mesmo assim as dimensões seriam pequenas em relação a chapa.
Duas soluções: uma é aumentar o módulo (o que vai lhe implicar em menos dentes e mais ruído) ou diminuir a espessura da chapa (o que compromete a resistência da engrenagem).
Por fim, por ser uma máquina Hobby, eu usaria chapa de aço 1020 mesmo ao invés do 1045, pois essa é bem mais barata, mais comum no estoque de empresas que trabalham com corte a laser além do que o corte faz uma têmpera superficial no aço, o que aumenta um pouco a dureza. (Tem gente que não acredita nessa têmpera no aço 1020, mas a explicação pra isso não cabe nesse tópico).
Qualquer dúvida entre em contato, como você também é de Curitiba posso lhe indicar vários fornecedores.
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Não consegui visualizar as imagens, os arquivos estão vazios .
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Kusmani, manda os contatos das empresas fornecedoras para mim também. abraços
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Medeiros,
Não seria o caso de mandar usinar as engrenagens em plástico (PA ou POM) ?
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Boa noite Kusmani, tudo bem? Cara, excelente essa orientação que você passou, vou começar a reprojetar as engrenagens a partir do que vc falou, vou fazer com módulo 4 e mesma espessura da chapa, o que vc acha? Neste caso os dentes vão ficar com 9mm de altura, quase a mesma espessura da chapa, o que certamente vai melhorar bastante a questão de dissipação térmica e do acabamento com corte a laser. No caso dessa máquina que quero construir o fato de aumentar os módulos, e consequentemente o ruído, não tem muita importância, até porque as velocidades de rotação serão baixas, e só o spindle funcionando e usinando vai fazer um barulhinho razoável. Também vou seguir a tua orientação de usar 1020 ao invés de 1045. Como é uma máquina para hobby mesmo, a medida que forem desgastando e ficando com folgas eu simplesmente troco as engrenagens, vão ser bem mais baratas e fáceis de conseguir fazer que em 1045. De repente, se achar que vale a pena, vejo de cementar ou nitretar elas. Mazzaropi, seguinte, nesse caso eu vou usar o router também para usinar metais moles, como alumínio e latão, e se der usinar 1020 também. Na minha opinião pessoal, engrenagem de plástico só mesmo para fazer impressão 3D, qualquer coisa que exija esforço o plástico não agüenta, quebra fácil. Kusmani, ainda vou demorar mais um pouco para conseguir refazer o projeto das engrenagens, ainda bem que não mandei fazer as peças ainda. Vou querer sim os contatos de empresas que fazem corte laser aqui na região, vai ser extremamente útil. Depois posto fotos do equipamento pronto (essa parte ainda vai demorar um pouco, kkk). Xerox, me manda o teu e-mail que te envio as fotos, ok? Acho que com engrenagens feitas dessa maneira, para máquinas de hobby, dá para ter uma boa relação custo x benefício com um projetinho relativamente simples, esse é o meu principal objetivo. A medida que for desenvolvendo e fazendo a máquina posto para vc´s, ok? Grande abraço a todos!
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Há itens que definem e limitam a precisão de um CNC, entre eles está o sistema de posicionamento. Uma cremalheira e engrenagens são fabricadas através de processos de usinagem com tolerâncias estreitas, fazer uma cremalheira e/ou engrenagens com um laser equivale a usar uma talhadeira para fabricar um micrômetro. É o que costumo chamar "economia porca".
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Obrigado pelo comentário minilathe. Abraço!
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Minha calandra faltava uma engrenagem de 25 dentes modulo 4 para a transmissão do eixo inferior. Tem 40mm espessura, desenhei e mandei cortar no laser mas com discos de chapa 3/8 porque em 40 mm ficaria impraticavel, e é verdade: quanto mais espessa menor a definição e qualidade. Depois foram soldadas unidas e a ideia seria colocar na plaina limadora e corrigir as imperfeiçoes mas nem foi necessario isso. Para calandra funcionou muito bem. Agora, maquina cnc é outra história.
(https://lh4.googleusercontent.com/-ZoDkrkTtf3U/VbBCWTV9ksI/AAAAAAAACzQ/oMTpDoKWL2g/w440-h585-no/20150618_143154.jpg)
(https://lh4.googleusercontent.com/-bRzf3yU3CqM/VbBCU0qrvZI/AAAAAAAACzQ/ZBuU-um7cpk/w781-h585-no/20150618_144007.jpg)
(https://lh4.googleusercontent.com/-KY8LNt746Ys/VbBCfgC4d1I/AAAAAAAACzQ/6P004N5luxQ/w440-h585-no/20150618_144557.jpg)
(https://lh4.googleusercontent.com/-Ml0TVRN_O9M/VbBCiDBNIYI/AAAAAAAACzQ/iNNM9b00noQ/w781-h585-no/20150618_144757.jpg)
(https://lh4.googleusercontent.com/-REWz9dxrZsE/VbBCpCxc1_I/AAAAAAAACzQ/_RZHu8P5Uj4/w440-h585-no/20150619_081240.jpg)
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! No longer available (http://www.youtube.com/watch?v=ieJNw_SfWX0#)
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Bacana, gostei de como resolveu seu problema...
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Essa engrenagem me lembrou aqueles cadeados que são feitos com uma chapa sobre outra ;D
(http://img.americanas.com.br/produtos/01/00/sku/8602/0/8602088_1GG.jpg)