Autor Tópico: Calculo da Resolução com Cremalheria (Lida 3989 vezes)

leosmitas · « **Online:** 23 de Novembro de 2017, 12:55 »

Olá,

Primeiramente, sou novo aqui no fórum, estou admirado pela quantidade de informações que puder encontrar aqui. Espero que depois da fazer de projeto possa fazer um diário de bordo do meu projeto, para compartilhar meu conhecimentos adquiridos no processo. vamos lá!

Estou projetando uma Router CNC de 3m x 2m.

Conforme minhas pesquisas e artigos aqui no fórum, cheguei a conclusão de que o melhor sistema de tração seria por cremalheira.

Estarei utilizando a cmc principalmente da corte de chapas de madeira, o que não necessariamente precisaria de uma resolução muito grande, mas também gostaria que a maquina fosse capaz de usinar peças pequenas em outros material para uma eventual necessidade.

Pretendo que a maquina trabalhe com uma velocidade entre 4000mm/min a 7000mm/min para material mais macios e que não exijam uma resolução muito alta. e podendo trabalhar com uma velocidade mais baixa para outros tipos de trabalhos.

Não consegui localizar nenhum material para calcular a resolução e velocidade de corte para sistemas com cremalheira. Conto com a ajuda de vocês. Segue minha duvida:

Como se faz o calculo de resolução e velocidade de corte com cremalheira?

Gostaria também da opinião de vocês sobre a configuração que devo usar.

Estou pensando em usar motores NEMA 34 de 100kgf, seria muito para a minha necessidade?

Qual cremalheira seria melhor, modulo 1 ou 1.5?

nas minhas pesquisas vi que a cremalheira Helicoidal, causa menos vibração, seria melhor utilizar ela?

Como calcular a Redução necessária e qual resolução vocês utilizariam?

Agradeço a ajuda de vocês.

F.Gilii · « **Resposta #1 Online:** 23 de Novembro de 2017, 14:52 »

Citação de: leosmitas em 23 de Novembro de 2017, 12:55

Como se faz o calculo de resolução e velocidade de corte com cremalheira?

É necessário eleger uma cremalheira e conhecer o "modulo" desta - baseado nisso, se escolhe a redução e as engrenagens que irão trabalhar com esta cremalheira

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Gostaria também da opinião de vocês sobre a configuração que devo usar.

As configurações (de programa) serão decorrentes da escolha da redução, engrenagens e da eletrônica escolhida

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Estou pensando em usar motores NEMA 34 de 100kgf, seria muito para a minha necessidade?

Normalmente estes motores são lentos por natureza - creio que estará melhor atendido com motores entre 30 e 50 kgfxcm

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Qual cremalheira seria melhor, modulo 1 ou 1.5?

A qualidade construtiva é muito similar entre elas - se espaço não é problema, modulo 1,5 - se tem restrição de espaço, modulo 1
Se tem necessidade de um pouco menos de ruído, cremalheiras (e engrenagens) helicoidais...

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nas minhas pesquisas vi que a cremalheira Helicoidal, causa menos vibração, seria melhor utilizar ela?

Não é uma necessidade, a não ser que queira um trabalho menos ruidoso - se fizer as reduções bem feitas e com um bom ajuste de folga, as cremalheiras helicoidais são um pouco mais "justas" em termos de folgas naturais entre engrenagens e cremalheira

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Como calcular a Redução necessária e qual resolução vocês utilizariam?

Apenas como exemplo (há alguns tópicos no fórum que discutem exatamente este assunto)

Redução de 4:1
Engrenagens modulo 1
motor de passo de 50 kgf - rotação estimada de 500 rpm

Calcular perímetro de engrenagem final:
30 dentes (tem um diâmetro primitivo de 30mm) = 2 x PI x raio = 6.28 x 15 = 94,2 mm/volta do eixo

Motor de passo sendo acionado em passo cheio = 200 passos/volta

Redução de 4:1 = significa que para a engrenagem final dar uma volta, o motor precisa dar 4 voltas (ou precisa de 800 passos para a engrenagem girar uma volta) - também significa que a "Resolução por passo", que é o menor deslocamento teórico possível será de:
94,2 / (200 x 4) = 0,11775 mm (um pouco mais de um décimo de milímetro - esta é a resolução

A coisa pode melhorar um pouco usando driver de micropasso e/ou reduções maiores...

Reduções maiores ajudam na resolução mas "matam" a velocidade máxima (e torque disponível)

Todos estes cálculos são aproximados

leosmitas · « **Resposta #2 Online:** 23 de Novembro de 2017, 20:54 »

F.Gilli,

Quero primeiro agradecer pela sua resposta, pude perceber que você ajuda muito as pessoas do Fórum (inclusive eu), sempre com boa vontade e muito conhecimento.

Acredito que consegui chegar em uma configuração para minha cnc, gostaria da sua opinião e saber se não estou fazendo nenhuma besteira.

Pretendo usar:

Cremalheira Helicoidal 15 x 15 Mod.1

Engrenagem Helicoidal Mod.1 Z=15

Polia Sincronizadora XL 10XL 037

Polia Sincronizadora XL 40XL 037

Motor de Passo NEMA 34 50kgf.

Diametro primitivo da Engrenagem segundo a Tabela = 15,91

Perimetro da Engrenagem = 15,91 x 3,1415 = 49,98mm/volta no eixo

Com o conjunto de polias terei uma redução de 4:1.

200 x 4 = 800/ passos por revolução

49,98 / 800 = 0,06247mm/ por passo.

Esta certa essa conta? e você acredita que esse resolução e boa para trabalhar com chapas de MDF e também usinar algumas peças com mais detalhes?

E a Velocidade:

Rotação estimada = 500rpm

500 x 800 = 400.000 passos/min

400.000 x 0,06247 = 24.988mm/min

Está Correto?

Obrigado pela Atenção.

Citação de: F.Gilii em 23 de Novembro de 2017, 14:52

Citação de: leosmitas em 23 de Novembro de 2017, 12:55
Como se faz o calculo de resolução e velocidade de corte com cremalheira?
É necessário eleger uma cremalheira e conhecer o "modulo" desta - baseado nisso, se escolhe a redução e as engrenagens que irão trabalhar com esta cremalheira

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Gostaria também da opinião de vocês sobre a configuração que devo usar.
As configurações (de programa) serão decorrentes da escolha da redução, engrenagens e da eletrônica escolhida

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Estou pensando em usar motores NEMA 34 de 100kgf, seria muito para a minha necessidade?
Normalmente estes motores são lentos por natureza - creio que estará melhor atendido com motores entre 30 e 50 kgfxcm

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Qual cremalheira seria melhor, modulo 1 ou 1.5?
A qualidade construtiva é muito similar entre elas - se espaço não é problema, modulo 1,5 - se tem restrição de espaço, modulo 1
Se tem necessidade de um pouco menos de ruído, cremalheiras (e engrenagens) helicoidais...

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nas minhas pesquisas vi que a cremalheira Helicoidal, causa menos vibração, seria melhor utilizar ela?
Não é uma necessidade, a não ser que queira um trabalho menos ruidoso - se fizer as reduções bem feitas e com um bom ajuste de folga, as cremalheiras helicoidais são um pouco mais "justas" em termos de folgas naturais entre engrenagens e cremalheira

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Como calcular a Redução necessária e qual resolução vocês utilizariam?
Apenas como exemplo (há alguns tópicos no fórum que discutem exatamente este assunto)

Redução de 4:1
Engrenagens modulo 1
motor de passo de 50 kgf - rotação estimada de 500 rpm

Calcular perímetro de engrenagem final:
30 dentes (tem um diâmetro primitivo de 30mm) = 2 x PI x raio = 6.28 x 15 = 94,2 mm/volta do eixo

Motor de passo sendo acionado em passo cheio = 200 passos/volta

Redução de 4:1 = significa que para a engrenagem final dar uma volta, o motor precisa dar 4 voltas (ou precisa de 800 passos para a engrenagem girar uma volta) - também significa que a "Resolução por passo", que é o menor deslocamento teórico possível será de:
94,2 / (200 x 4) = 0,11775 mm (um pouco mais de um décimo de milímetro - esta é a resolução

A coisa pode melhorar um pouco usando driver de micropasso e/ou reduções maiores...

Reduções maiores ajudam na resolução mas "matam" a velocidade máxima (e torque disponível)

Todos estes cálculos são aproximados

F.Gilii · « **Resposta #3 Online:** 24 de Novembro de 2017, 08:50 »

O calculo de resolução está correto - será cerca de 0.07mm/passo

A velocidade estimada será de cerca de 5 a 6 metros/minuto

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Calculo da Resolução com Cremalheria