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PROJETOS => Projetos dos Usuários Guia CNC => Tópico iniciado por: francisco em 23 de Setembro de 2006, 17:39
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Oi, somos um grupo formado por um arquiteto e um estudante de engenharia eletrônica que decidimos construir uma fresa CNC de uso geral, tendo em vista o alto custo de uma fresa profissional. A base do projeto será:
1. Eixo X: 1 metro
2. Eixo Y: 0,5 metro
3. Eixo Z: 0,15 metro
O projeto está considerando:
1.Eixo X: em tubo de aço inox 16 milimetros com rolamento linear;
2.Eixo Y: eixos de uma impressora Rima XT 300;
3. Motores: 3 Astrosyn 23 LM - C004;
4. Controladora Symphony Phasedrive XYZ Plus;
5. Fonte estabilizada de computador;
Estaremos em breve postando desenho em Skechup para que os amigos do forum possam contribuir com o desenvilvimento da criatura :P
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Olá Francisco,
Tomei a liberdade de alterar o título do tópico para ficar mais condizente com a nossa proposta...
Fico contente em saber que vai sair mais uma criatura por aí...
Sem querer desmerecer o trabalho de ninguém - será que os eixos de 16 mm será rígidos o suficiente (para um vão livre de pelo menos 1 metro)?
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Caro Fábio, estamos aqui para ouvir e aprender, portanto sinta-se a vontade para criticar qualquer aspecto da proposta.
O dimensionamento que fizemos foi por pura falta de conhecimento e também pela limitação que temos aqui em Fortaleza de encontrar rolamentos lineares maiores; mas, já substituimos os eixos x e y de 16mm para 25mm, ficando com 16mm apenas o eixo z; estamos projetando fuso de 1/4 qual a sua opinião?
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Francisco...
No assunto "fuso", além de acreditar que você já deva ter lido à respeito aqui mesmo no forum, digo que você tem basicamente 3 opções:
fusos de rosca comum; fusos de rosca trapezoidal e fusos de esferas rescirculantes...
Os fusos de rosca comum são os mais baratos e mais fáceis de acha - são vendidos em qualquer loja de materiais de construção ou de parafusos, mas em compensação são os mais irregulares e os que oferecem o pior "rendimento", que basicamente é o aproveitamento da força do motor...
No outro extremo temos os fusos de esferas recirculantes - estes tem o melhor rendimento de todos (chega a 92%) mas em compensação custa um ôlho da cara!!!
Entre eles, com preços moderados e rendimentos razoáveis está o fuso de rosca trapezoidal...
Se fosse eu, optaria por um desses, e me parece que tem uma empresa no Mercado livre (tekkno mecatronica) que vende deles, inclusive vende as porcas caso você não tenha quem as faça...
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Caro Fábio,
como o nosso propósito é montar o equipamento com um custo baixo - sempre que possível - seguiremos a opção intermediária; ainda assim continuamos com dúvidas quanto às especificações adequadas para as dimensões pretendidas; quais seriam as medidas adequadas para o fuso?
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Para aqueles vãos livres, eu diria pelo menos uns 12mm para mais, especialmente o vão de 1000mm...
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valeu a dica.
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caros amigos,
depois de ouvir os conselhos de todos,
produzimos nossa primeira peça - um pyllow block em alumínio,
a partir de uma peça de 5x5cm, trabalhamos em um torno joinvile tm 150 + 3 grades de cerveja; é um projeto que está nos dando um enorme prazer.
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Gostei da peça Francisco, penso em fazer do mesmo modo, em forma de cubo.
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Francisco,
Gostei da peça - está aparentemente com um bom acabamento, e com certeza estará bem esquadrada...
Claro que estará - as 3 grades de cerveja fizeram sua parte! :)
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caros amigos,
tivemos problemas de alinhamento com o corte da peça de alumínio pela serra, não pelo torno, já que temos que serrar à mão; estamos utilizando materiais disponíveis, mantendo a proposta original de montar uma fresa cnc de baixo custo. Estamos nesse momento fazendo as peças de suporte da fresa (deve certamente ter um nome). Estamos fazendo a porca para os fusos em bronze, que nos pareceu o melhor material, mas estamos aceitando sujestões. Quanto à cerveja, reiteramos o nosso propósito de fazer esse projeto o mais prazeroso possível.
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Francisco,
Não sei que fusos estão usando, mas se fizer as porcas em nylon ou PTFE que é melhor ainda, os resultados podem ser muito bons...
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conseguiriamos fazer em tecnil mas tememos o desgaste prematuro do material e a necessidade de manutenção constante; será que procede essa nossa preocupação?
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Francisco,
Não tenho propriedade para afirmar algo sobre o Technyl, pois não conheço suas propriedades fisico-mecânicas...
O que sei até por experiência própria é que o PTFE - vulgarmnente conhecido com a marca "Teflon" é bastante usado para fazer porcas de fusos de rosca trapezoidal pois seu coeficiente de atrito é muito baixo, mas eu o adotaria para movimentações de pouca carga...
Para movimentações de maior carga se pode usar Nylon (que também é marca) que tem um maior coeficiente de atrito se for comparado ao PTFE, mas em compensação suporta mais carga...
Desgaste sempre haverá - tanto com materiais tradicionais como bronze, latão, aço, e igualmente com nylon, PTFE, etc...
Faça as porcas de forma que permitam ser trocadas... :)
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Caro Fábio,
não conseguimos encontrar teflon em Fortaleza para fazer as porcas dos fusos, daí a opção pelo bronze; quanto ao tecnil, cremos que até pelo propósito do projeto vale a pena fazer um conjunto de porcas e testar em funcionamento para se verificar qual o melhor desempenho já que o preço do tecnil é bem baixo.
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Francisco,
Se não me engano Tecnil é uma marca de um nylon... mas posso estar errado - mete bronca e vamos ver o que acontece.
Na pior das hipóteses a durabilidade não será muito alta, e o coeficiente de atrito pelo menos igual ao do bronze, que de toda forma não é ruim...
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Caros amigos, dando continuidade ao projeto, fizemos hoje a pre-montagem da cabeça (ou seja lá o nome que tem) para ajustes de dimensões e verificação da aparêcia geral; gostaríamos de saber se é grande problema ter o fuso do eixo z em bitola menor que a bitola dos eixo x e y.
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Francisco,
à princípio, não, mas de preferencia que tenha uma dimensão razoável, pois mesmo não tendo muito comprimento o que ajuda, se for muito fino pode fletir...
Obs.: este conjunto eu também não sei o nome - chamo de "movimento composto"...
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Caros amigos,
após um tempo afastados, estamos retornando ao fórum.
em anexo o projeto da máquina em sketchup para comentários;
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Olá Francisco,
Tem como você postar em um formato tipo imagem também?
Assim como eu, acho que muitos não tem esse "sketchup" para abrir...
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Caro Fábio, o formato skp é de um programa da google, chamado sketchup, free, bastante interessante para modelagem tridimensional que lê os arquivos de muitos programas, inclusive autocad, além de ser bastante leve; tem versão ruindows e linux. Acho que vale a pena dar uma olhada.
Postarei imagens jpg.
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Opa,
Se tem para Linux, vou ver de carregar o danado então sô :D
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Amigos,
o programa é bem danado; permite uma prototipagem
rápida, superior a autocad, microstation, archicad entre os que eu
conheço; em anexo algumas imagens geradas em baixa resolução
pelo programa a partir do arquivo que anexei.
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imagem 2
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Desculpem, mandei a mesma imagem duas vezes.
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Francisco,
Está bacana mesmo, mas tenho umas dúvidas:
Por exemplo no pórtico móvel (em verde)
- qual é a distância entre as buchas (ou rolamentos) no mesmo eixo?
-qual é a distância entre os eixos?
-qual o diametro dos eixos?
Sobre o "Sketchup" infelizmente só existe para Ruindows e para Mac - mas entendo - nada é perfeito :)
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Estamos trabalhando com uma distância de 655mm entre pórticos para eixo um eixo de aço inox de 16mm.
vale verificar, mesmo no ruindows.
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Francisco,
Entendí que a distância entre pórticos é de 655...
E a distância entre os pontos de apoio de cada pórtico? (rolamentos ou buchas)
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os pontos de fixação são dois cubos de alumínio de 50x50x50mm, com quatro parafusos e distância externa de 200mm e interna de 100mm.
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Bem Francisco,
Sem querer minorizar seu trabalho - que por sinal está muito bom - tenho que recomentar que verifique com mais cuidado um detalhe.
Existe uma regra que diz que a distancia entre os eixos-guia não deve ser maior que 2 x a distancia entre as buchas que correm em cada eixo.
Por exemplo, se a distancia entre as buchas (os centros geométricos) é de 150mm, a distancia entre os eixos deverá ser no máximo de 300mm...
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Caro Fábio,
tem um ditado aqui no Ceará que diz que quando quem sabe fala, o burro murcha as orelhas, portanto vamos alterar o projeto de forma a nos aproximarmos dessa "regra"; assim, faremos uma redução na distância do eixo y e um aumento na distância entre apoios da parte móvel.
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A propósito, essa é uma regra exata ou baseada no bom senso?
quais os critérios em que posso me basear para chegar a um proporção melhor tecnicamente?
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Francisco,
Honestamente não sei quando e onde apareceu esta "regra", mas com certeza é algo de bom senso...
Uma vez lí em algum lugar que há uma espécie de relação entre certas distâncias de certos componentes mecanicos, e uma das idéias fala que os esforços devem estar dispostos em forma de triângulo para assim se equilibrarem melhor...
Tenho alguns livros muito antigos de construção e de projetos mecânicos, mas que são verdadeiras "jóias" da mecânica pois foram escritos numa época muito intensa da era da mecanização.
É impressionante como a tecnologia era avançada na Europa, berço da mecânica e da industrialização em meados de 1930...
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Francisco,
E como todos nós dos quatro cantos do país sabemos:
" É melhor prevenir do que remediar".
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Caros Fábio e Serrão redimensionamos a distância entre laterais para 550mm e uma distância entre apoios - rolamentos - para 275mm;
após esse redimensionamento ficamos nos questionando se não seria mais produtivo fixar a peça verticar e movimentar a mesa, já que os apoios dela pode ter um afastamento maior; é uma configuração que vemos com alguma frequencia no fórum. Existe alguma vantagem em algum desses modelos que não estamos vendo?
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Francisco,
Este é um assunto muito interessante, mas na minha opinião é bem discutível, pois existem vantagens e desvantagens em ambos os casos...
No "pórtico móvel" há a vantagem de não haver limite nem para o comprimento da peça nem para o peso da peça a ser usinada, mas em compensação há de se preocupar com a inércia do conjunto e com a rigidez do mesmo...
O arranjo em pórtico móvel" ao meu ver é o que mais "economiza" espaço - a perda é uma das menores.
No caso de "mesa móvel", há a vantagem de ser muito simples de montar e manter, e é bastante rígida com relação à estabilidade, mas em compensação ocupa bastante espaço e tem limitações com o peso e o comprimento dos trabalhos nela colocados...
Na minha opinião, acho que se a máquina é pequena, mesa móvel é a pedida, e se a necessidade é máquina (ou trabalho) grande, pórtico móvel vale a pena.
Vale ainda dizer que pórtico móvel é relativamente mais caro para ser feito se comparado com mesa móvel...
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Caros amigos,
depois de todas as dicas, alteramos a maquina para uma dimensão útil de 64x40x10, com pórtico móvel, além de substituirmos os eixos tubulares por guias lineares e rolamentos de esferas recirculantes; outra alteração já feita foi a substituição dos fusos por correias dentadas, exceto para o eixo z; de uma maneira geral ficou bem legal; estamos finalizando a parte elétrica, já tendo sido adquirida a controladora e a fonte; brevemente postaremos fotos da máquina no estado atual.
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Bem Francisco,
Sem querer minorizar seu trabalho - que por sinal está muito bom - tenho que recomentar que verifique com mais cuidado um detalhe.
Existe uma regra que diz que a distancia entre os eixos-guia não deve ser maior que 2 x a distancia entre as buchas que correm em cada eixo.
Por exemplo, se a distancia entre as buchas (os centros geométricos) é de 150mm, a distancia entre os eixos deverá ser no máximo de 300mm...
Caro Fabio,
Sem querer ensinar padre-nosso ao vigário... ...será que esta regra seria aplicada também aos rolamentos lineares (que parece vai ser o caso de Francisco) ou similarmente às montagens com rolamentos teríamos maior flexibilidade?
Claro que estou perguntando em benefício próprio pois é um dos pontos que estou estudando para a minha máquina.
Abraços a todos.
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Arivaldo,
Tenho quase certeza que sim - esta regra é largamente aplicada, mas claro há certas exessões.
Eu procurei um documento , que é fornecido por um desses fabricantes de guias (se não me engano a THK) e é um excelente manual onde abordam exatamente estas questões...
Assim que encotrar (link ou doc) posto aqui.