Autor Tópico: Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?  (Lida 1281 vezes)

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Offline Jadher

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Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?
« Online: 23 de Outubro de 2016, 20:53 »
Oi pessoal, obrigado pela oportunidade e atenção

Montei a seguinte máquina, minha primeira. Aprendi bastante pesquisando durante o projeto e montagem, mas ainda estou muito cru, tenho muito (ou tudo) a aprender e gostaria de ajuda!
https://dl.dropboxusercontent.com/u/9810145/sticky/IMG_1661.jpg
Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?


A máquina funcionou bem, fez peças "precisas" para o hobby (+-0.5mm), porém sempre em apenas 300mm/min de velocidade de corte e "rapids". Como o spindle me permitia cortar em poucos passes/maior profundidade, não incomodava tanto

Fui usinar em isopor uma peça em 2.5d. São 10 fatias desta para compor a peça inteira. Essa fatia da foto abaixo levou mais de 1 dia (uma tortura) e não terminei o último passe com a fresa esférica pois demoraria uma semana rs. Comecei a entender/estudar a velocidade ao gerar o código G (Fusion 360) e na configuração do motor (motor turning). Com tudo configurado, subi para 900mm/min, que deve ser bem pouco para vcs, mas para o iniciante aqui estava um espetáculo hahaha

https://dl.dropboxusercontent.com/u/9810145/sticky/foto-usinagem.jpg
Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?


Aí começou o problema

- Da metade do eixo x para frente (a área útil de corte é mais ou menos 52 em x e 58 em y), fazia um barulho estranho, como se ela estivesse passando do limite e encostando na madeira do pórtico (ainda não instalei sensores de fim de curso), mas não estava. Parei imediatamente. Veja no vídeo:

! No longer available


- Esse problema só ocorria em velocidades acima de 300mm/min. Curiosamente, até 300mm/m eu conseguia percorrer toda a mesa sem nenhum problema e com precisão

- Passei o dia usinando somente na metade esquerda da mesa, e com muito movimento no eixo z (por causa da peça 2.5d) reparei que o problema passou a ocorrer também no eixo z (na parte de cima, próximo ao motor). Só não ocorreu no y

- Quando o problema ocorria, eu perdia ou quase perdia horas de usinagem, pois devido ao "emperramento" o programa perdia sua posição real. Achava que estava em 400mm em x por exemplo, mas estava em 380mm na mesa. Salvei algumas peças zerando de novo no ponto inicial

- Com pressa (burrice), rebaixei (operação "face") algumas peças no teclado (sem código G) pois daí não seria um problema "emperrar". Dando alguns toques no teclado, passava da região em emperrava

Enfim

- Como podem ver no final do vídeo, agora nem passa da metade do eixo, emperra e não passa, e isso a 300mm/min

*A máquina está coberta de isopor, mas isso ocorreu também com ela limpinha, sem pó nos eixos etc (apliquei ar comprimido nos pillows etc)

Do que desconfio

- Eixo e fuso estão um pouco empenados, dá para reparar no olho e nos motores que "mexem" no suporte plástico (somente nos fusos empenados). Aceito sugestões de fornecedor, vou comprar novos (e fazer a máquina um pouco maior com 150x90cm) e apoiados, com castanha de bronze e pillow de alumínio

- Os motores são 18kg.f e para madeiras "moles", plástico, isopor/tamanho da mesa dão conta do recado com tranquilidade

- A castanha é de nylon, como esta abaixo. Eu acho que devido ao fuso estar empenado, foi pouco a pouco se auto-destruindo "comendo a rosca interna", já que os eixos forçavam o curso. Mas se fosse a castanha, não vejo sentido em metade da mesa ainda funcionar, com precisão e até 900mm/min
https://cdn.awsli.com.br/300x300/298/298780/produto/11445754/6df789b7d1.jpg

- Encerrei o dia bem chateado. A máquina funcionava bem, mesmo fazendo na mão, sobrepondo as peças em furadeira de bancada etc, consegui, com muita calma, alguma precisão. O spindle estava perfeitamente perpendicular a mesa (que consegui zerar com uma fresa de 16mm - ficou perfeito pra mim). O desenho tem até que um pouco de rigidez, considerando que é mdf mas ganhou reforços com cantoneiras etc. Tenho planos de fazer a nova versão em alumínio, mandando o desenho em CAD para alguma empresa cortar pra mim

Qualquer ajuda sobre o que é ou como resolver será mais que bem vinda!

Offline Jadher

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Re:Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?
« Resposta #1 Online: 23 de Outubro de 2016, 23:20 »
Pensando bem, se o problema fosse a castanha, acredito que o fuso ia girar, e olhando o vídeo, não gira. O que seria o barulho?

Vi um pouco de pó preto na caixa do eixo z, e pensei ser da castanha, mas deve ser isopor com graxa então

Pensei que os motores de 18kg.f dariam conta (os eixos tem aproximadamente 800mm)

Continua sem fazer sentido:

- Mesmo se os motores fossem fracos, não está tendo que fazer força. Os motores estão bem conectados ao fuso com acopladores adequados. A furação e rolamentos estão bem alinhados. Mas o fuso está um pouco empenado. Engraçado que no Y está empenado mas corre o curso todo mesmo a 900mm/mim

- No eixo x, o problema ocorre no lado oposto ao motor

- No eixo z, o problema ocorre bem próximo ao motor. Não parece estar empenado, ao menos a olho nu

Obrigado!

Offline ricardo_meira_costa

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Re:Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?
« Resposta #2 Online: 23 de Outubro de 2016, 23:54 »
Jadher, talvez eu não ajude muito mais vamos lá:

1º - o pó preto sai bastante nos meus fusos que ficam mais expostos, por causa do acumulo de pó durante os cortes, ai a castanha passa meio que "limpando" o fuso e forma uns negocinhos pretos.

2º - quanto ao fuso estar empenado, meus suportes dos motores são iguais aos seus e também dão uma "tremidinha" quando o motor gira, acho que deve ter mais a ver com a ponta do fuso e o eixo do motor estarem desalinhados, ai quando o motor gira o acoplamento não consegue absorver todo o desalinhamento.

3º - agora quanto ao travamento no eixo, pode ser duas coisas, eu acho,  a primeira é se a peça que acopla a porca na mesa coordenada (ou a própria castanha se for presa direto), pode não estar em 90º perfeitos em relação ao carro que está acoplada, o que daria travamento certo, principalmente nos pontos onde o fuso está mais desalinhado, e também forçaria muito o motor, assim conseguindo baixas velocidades. Ou a segunda, que poderia ser, é se os seus mancais de rolamentos estiverem desalinhados um em relação ao outro, também vai travar e forçar os motores.

Espero ter ajudado :)


Offline F.Gilii

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Re:Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?
« Resposta #3 Online: 24 de Outubro de 2016, 11:06 »
Na minha forma de ver há dois problemas distintos:

- excesso de sujeira

- Excesso de velocidade (para a combinação drive, fonte, motor, fuso atuais)...

Lembre-se do mantra sagrado: quanto mais rápido tentar girar o motor de passo, menos torque ele oferece...

Dependendo do drive e da fonte, não se consegue retirar muita rotação dos motores, que naturalmente tem perdas de torque quanto maior for a velocidade...

Offline Jadher

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Re:Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?
« Resposta #4 Online: 24 de Outubro de 2016, 13:01 »
Gilli e Ricardo, muito obrigado pela atenção!

Comentando:

1- Os drivers e motores são da Policomp, foram vendidos juntos e teoricamente dimensionados corretamente (para o conjunto, não necessariamente para a máquina em si). Reduzi a amperagem no driver para 2.8 faz um tempo, pois o motor estava esquentando muito e rápido demais (deu medo de queimar) na amperagem 3.3 recomendada pelo fornecedor, mas o motor é 3a http://policompcomponentes.com.br/Content/uploads/files/catalogo_motor%20de%20passo_nema%2023_57hs76-3004a08-d21.pdf

Vou fazer a limpeza (lembrando que o erro ocorreu também com a máquina limpa infelizmente), desmontar o eixo z e x e rever os alinhamentos conforme as dicas


2- O que eu não consegui entender é como a máquina foi parando de funcionar aos poucos. Na velocidade baixa 300mm/min ela percorria a mesa inteira sem engasgar nada, e agora não percorre mais, sem eu ter alterado nada. Vou checar os apertos. Estou usando a aceleração sempre em 10% da velocidade (velocidade 300 aceleração 30) por ter lido que é uma boa prática

3- Se não for perguntar demais, existe alguma recomendação para ganho de velocidade nesta máquina? Considerando que a eletrônica é boa e que a montagem foi cuidadosa dentro do possível. O que já está no meu radar é refazer o pórtico e eixo z cortando as peças com os rebaixos para os rolamentos etc (não estou usando mancal devido ao comprimento da combinação eixo x fuso não permitir) na própria CNC

*Motor de passo; NEMA 23; 18 Kgf.cm; 4 fios / Step Driver 4.2A / Fonte chaveada 400W 36V 110/220V*

Offline Jadher

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Re:Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?
« Resposta #5 Online: 24 de Outubro de 2016, 20:47 »
Pessoal, com a ajuda de vcs e algum esforço/vários testes, conseguimos resolver hoje

O menino está correndo livre a 2.800mm/min em X, 2.500mm/min em Y e 1.000mm/min. Foi o máximo que consegui sem o motor falhar. Próximo teste é checar a precisão nesta velocidade, se está perdendo passo etc, mas pretendemos usinar a no máximo 50% disso. Para uma máquina hobby acho que está razoável, vejam:
! No longer available


Com mais calma, posso descrever melhor, mas em resumo:

O movimento estava sim comendo a castanha (talvez por causa do fuso empenado e/ou má qualidade da castanha), reparem no nylon que entupiu a rosca do fuso na foto abaixo. Acho que isso, certamente somado a sujeita acumulada que o Gilli pontuou entupiu o fuso.
https://dl.dropboxusercontent.com/u/9810145/sticky/Foto%2024-10-16%2018%2037%2058.jpg
Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?

https://dl.dropboxusercontent.com/u/9810145/sticky/Foto%2024-10-16%2018%2050%2012.jpg
Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?

https://dl.dropboxusercontent.com/u/9810145/sticky/Foto%2024-10-16%2019%2000%2003.jpg
Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?


Bastou limpar com uma escova e uma chave de fenda cada vão e resolveu. Também desmontamos e limpamos dentro da castanha, que aparentemente não estragou. Colocamos graxa

A castanha estava muito apertada e acho que como a furação não é 100% precisa e os fusos estavam empenados, isso forçava demais. Afrouxamos muito pouco e isso parece ter ajudado

Até os eixos parecem estar riscados pelos rolamentos dos pillows. Não sei se isso é normal, aliás, não sei se os eixos deviam correr totalmente livres (empurrando com a mão) numa montagem perfeita. Na nossa montagem amadora, é possível empurrar com a mão, mas percebe-se alguma (pouquinha) resistência


Agora meu desafio é proteger os eixos. Acho que uma sapata com um aspirador potente (estou procurando um modelo) no spindle já vai reduzir bastante a quantidade de pó. Porém, queria proteger os eixos. No Z é mais fácil, dá para colocar uma sanfona (que ainda não sei onde comprar). No X, a não ser que exista uma sanfona em formato de C (ou flexível para que eu monte num arco usinado por nós), não consigo instalar nesta máquina. No desenho da próxima versão vou estudar/pesquisar soluções melhores

Acho que se fosse fuso de esfera teríamos perdido o fuso (pelo que dizem é sensível a pó)

Gilli e Ricardo, obrigado novamente!


Offline Jadher

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Re:Eixo X emperra no meio. Pode ser a castanha de nylon?
« Resposta #6 Online: 24 de Outubro de 2016, 21:51 »
Em tempo, além disso vou pesquisar sobre arruela de pressão ou porca auto travante, pois algumas peças (que não deviam estar) estavam frouxas. Obrigado

 

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