CNC 11070 Progetto di cnc autocostruita - Realizzazioni

E' passato ormai un pò di tempo da quando è stato rilasciato il progetto di cnc 11070 ed il progetto di cnc 306080. E da quel momento varie persone hanno intrapreso la realizzazione della macchina. Di queste alcune le ho seguite tramite il gruppo fb altre semplicemente con scambio di messaggi e di altre ancora non ne sono a conoscenza ma ho certezza che siano state realizzare visto l'alto numero di download sul sito.

A questo punto ho pensato, almeno per quelle di mia conoscenza, che poteva essere utile presentarle. Di seguito una carrellata di quelle già realizzate a me note. (PS: se hai anche tu realizzato una cnc basandoti su di un mio progetto inviami le foto e provvederò ad inserirle).

Tutte le cnc realizzate, più o meno, iniziano da qui.

Per poi proseguire con la stampa del progetto. Ricordo infatti che il progetto è pensato per essere stampato ed utilizzato come dima per il taglio delle parti.

Vediamo la prima realizzazione: Stefano G.

Iniziamo con la stampa delle tavole e la realizzazione dei primi pezzi. Il progetto è pensato per essere stampato in scala 1:1 ed essere utilizzato quindi come dima sia per il ritaglio delle singole tavole che per segnare i vari fori per il montaggio (carrelli, etc.). L'unica cosa che non viene riportata sono i fori delle guide lineari sbr in quanto questi possono variare da kit a kit. In prartica non sono mai identici e per questo non sono stati riportati.

 A seguire il montaggio delle prima parti dell'asse X. Notare i rinforzi posti sotto le guide sbr che servono ad aumentare la sezione resistente in modo tale da ridurre la risonanza.

Di seguito vediamo l'asse X praticamente completamente assemblato con installato anche l'asse z.

Di seguito un esempio pratico dell'utilizzo delle tavole di progetto come dima. Con una certa accortezza esecutiva si può raggiungere un elevato grado di precisione.

Dettaglio dell'asse Z con il motore nema 23 montato

A seguire un particolare della spalla. Ricordo che per la realizzazione del progetto viene consigliato l'uso del carply (multistrato di betulla resinato). Come notate dalla foto la superficie lucida e marrone è la caratteristica riconoscitiva del carply.

Nella foto seguente un dettaglio del supporto per il componente bk. Questa è una soluzione che è stata introdotta nella seconda versione del progetto. Con questo sistema si ha accesso al giunto laddove necessario (ad esempio per sostituirlo o altro) ma al contempo si ha un supporto stabile per il componente BK.

  Vediamo ora un dettaglio dell'asse Y. Come potrete notare l'asse Y è stato pensato come una maglia in modo tale da renderlo il più possibile solidale e resistente. Se volete comprendere il perchè di questa soluzione ci sono vari video sul canale con i quali cerco di spiegare le sollecitazioni a cui è sottoposta una cnc e quindi il perchè della scelta progettuale di alcune soluzioni.

Altro elemento di cui tener conto, per quanto riguarda le specifiche soluzioni da me ideate, sono le staffe. Un problema tipico delle cnc in legno è quello relativo alle viti a legno. Le viti a legno non sono la soluzione migliore per la costruzione di macchine sottoposte a sollecitazioni, in particolare a vibrazioni. Le sedi di queste viti, infatti, con il tempo, possono tendere ad allargarsi e quindi a ridurre la rigidità strutturale della macchina. Mediante questa semplice soluzione si riesce ad ovviare al problema. In pratica, il legno realizza una maglia capace di sopperire agli sforzi di taglio ed ai momenti a cui è sottoposta la macchina, e lo sottolineo nuovamente in particolare sull'asse Y (il quale spesso viene sottovalutato in ordine agli sforzi a cui è sottoposto). Con le staffe montate sui due lati di ogni giunzione si vengono ad eliminare le viti a legno. IN pratica, essendo ogni vite montata con battuta su piastra metallica

 Qui possiamo vedere l'asse Y quasi completato. Notate infatti che la maglia nella parte centrale non è chiusa. Notate inoltre tutto il sistema di staffe che, come detto, elimina praticamente quasi tutte le viti a legno facendo diventare l'asse Y estremamente rigido e resistente alle sollecitazioni ed evitando che nel tempo le sedi delle viti si vadano ad allentare.

 Ancora un'altra vista dell'asse Y con il sistema delle staffe.

 Qui possiamo vedere la macchina ormai assemblata con il dettaglio della chiusura della maglia sull'asse Y mediante le tavole in orizzontale.

 Un dettaglio della chiusura della maglia sull'asse Y.

 Ancora una vista d'insieme della macchina assemblata

 A seguire vediamo invece una serie di immagini relative alla componente elettronica. Rammento che per contenere i costi la macchina è stata pensata per essere utilizzata con Arduino. In commercio esistono tampe board per il controllo della cnc. Sicuramente molte, essendo specifiche, migliori di Arduino. Questo però non significa che Arduino non vada bene. Io lo utilizzo ormai da anni senza mai nessun problema. Una riflessione che occorre fare, prima di accingerci ad acquisti onerosi, a mio giudizio, è la seguente: cosa dovrò farci con la mia cnc? Se siete degli hobbysti o appassionati ritengo che iniziare con controlli complicati e costosi sia inutile. Vi andreste a complicare la vita con settaggi che almeno all'inizio non comprenderete e con software complessi dai quali non sapete neanche bene quali vantaggi ricavare. Il mio consiglio è di iniziare con qualcosa di semplice e soprattutto economico con il quale fare esperienza, iniziare a comprendere le variabili in gioco e poi, successivamente, quando si sarà compreso cosa ci occorre procedere con upgrade consapevoli.

 Per il montaggio dell'elettronica ci possiamo sbizzarrire. Certo da un lato occorre seguire delle regole, dall'altro è anche vero che in commercio possiamo anche trovare cabinet predisposti con guide etc. Ma non preoccupatevi troppo, leggette, imparate e date sfogo alla fantasia.

 E finalmente la macchina completata con tanto di mandrino. Breve parentesi sul mandrino. Dalle realizzazioni effettuate posso dire che è possibile realizzare questa macchina utilizzando mandrini  a partire da 500 watt. Non è importante la marca o il costo. Ovvio, maggiore è la potenza del mandrino, maggiore il controllo sul numero dei giri, e meglio sarà. Ma questo non significa che con un mandrino "cinese" da 500 watt non si possano ottenere ottimi risulttati. Detto ciò comunque mi sento di consigliare un mandrino da 1 kw, secondo ideale per questa macchina.

 Un'altra realizzazione: Allessandro M.

Questa è un'altra realizzazione di cnc 11070. Quella in basso è l'elettronica. Vi mostro questa foto per parlare di 2 cose. La prima, il cablaggio. Il cablaggio in una cnc è una cosa fondamentale per evitare problematiche varie. Si deve tener presente però che questo dovrà essere realizzato con maggior attenzione anche in relazione ai componenti che vado ad utilizzare. Se ad esempio io inizio con una cnc prima dei fine corsa (i cosiddetti limit switch) è evidente che non incorrerrò in tutte le problematiche ad essi correlate. Ecco perchè consiglio di partire da una macchina semplice per poi andare ad effettuare upgrade consapevoli ed in base alle proprie esigenza. Ad esempio sulla mia macchina, dopo aver installato i limit switch ed averli resi funzionanti (niente più interruzioni di lavorazioni) li ho disabilitati. Perchè? Perchè per come lavoro io ad effettuare l'homing della macchina ad ogni avvio perdo solo tempo. Tutto qui. Non è detto però che quanto vale per me vale anche per altri. Però vedete che torna il discorso di prima. Finchè non sò esattamente cosa mi serve perchè complicarsi la vita?

 Veniamo ora alla seconda questione. I driver. Se avete visto il mio canale avrete visto quali driver ho utilizzato e fra questi ci sono i Tb6600. Ora, dopo aver seguito la realizzazione di varie macchine realizzate con questi driver posso dire avere a disposizione dati per fare una casistica. Questa casistica mi dice che la percentuali di casi di problemi con questi driver è molto alta. Questo non significa che non funzionino o non vadano bene. Anzi. Sono dei driver che nel rapporto qualità prezzo sono ottimi solo che, evidentemente in base alle partite di fornitura, possono presentare problemi, quasi tutti riconducibili a problemi su di un singolo driver. In pratica non stupitevi se acquistando 3 di questi driver ne avreteuno non funzionante in quanto difettoso.

Realizzazione numero 3: Fabio B. Cnc 306080

Veniamo ora ad una macchina diversa. Questa infatti non è una 11070 ma una 306080. Dopo aver realizzato il primo progetto mi è stato chiesto di realizzarne una più piccola. Il problema dello spazio purtroppo è un problema ricorrente. E allora ecco qua. La 11070 è stata adattata a 6080 con l'ulteriore modifica della sostituzione delle guide. In questo caso si voleva infatti realizzarla con guide SBR20.

Di seguito un dettaglio dell'elettronica, ed in particolare i cavi schermati ed i pulsante di sicurezza. Comincerete a capire come ognuno ci mette del suo.

Qui cominciamo a vedere la macchina in costruzione. Vedrete che lo schema rimane lo stesso. Sono solo le dimensioni a variare. In questo caso inoltre al posto del carply (per difficoltà di reperimento) si è optato per il multistrato di betulla.

 Ecco la macchina praticamente completata.

Altra particolarità di questo progetto è che in pratica è quella che posso definire la versione 2. Dopo alcune riflessioni infatti ho apportato delle modifiche al primo progetto di cnc 11070 e le stesse sno state riportate in questo. Uno dei problemi rimasti irrisolti nella prima versione del progetto era relativo alla connessione del ponte. Mentre per quanto riguarda il piano Y la cosa era stata risolta con le staffe, nel caso del ponte il loro utilizzo non era per me soddisfacente, per ho continuato a rifletterci. Ad un certo punto, come capita spesso, l'intuizione. In pratica, mediante il raddoppio delle tavole sul ponte, sia sotto che dietro, ed utilizzando un sistema di aggancio alternato, ho potuto da un lato distribuire i momenti su 2 ile di agganci e non solo su una. Mediante l'accoppiamento delle tavole di supporto, inoltre, con spessori non continui, ho potuto inoltre creare una struttura a sandwich non troppo pesante ma che al contempo riducesse in modo significativo le vibrazioni, e con esse la risonanza, sulla struttura. Di seguito vediamo un dettaglio del raddoppio sulla parte alta del ponte.

Qui invece il raddoppio sulla parte bassa del ponte. Come noterete le tavole di raddoppio non sono accoppiate questo proprio perchè quello che volevo ottenere era l'aggancio sui due fronti delle spalle del ponte. Questo è il piccolo trucco che consente una riduzione notevole dei momenti.

A seguire altre realizzazioni.

Quelle a seguire sono invece realizzazioni particolari. In pratica prendendo spunto da un mio progetto ne hanno realizzate delle versioni differenti. Del resto il senso di questa cosa voleva essere proprio questo. "Condividi tu che condivido io".

In questo primo esempio, di Nicola M. le modifiche principali apportate sono relative alle guide, non SBR16 ma SBR20 ma in particolare una ulteriore e più significativa modifica.

Come potete vedere nella foto seguente le guide sull'asse Y sono state raddoppiate. Questa modifica contribuisce tantissimo a rendere più rigido tutto il ponte. Di contro è una soluzione che comporta una lievitazione del costo di costruzione. A tale soluzione io ho preferito ovviare con il sistema sopra descritto di irrigidimento del ponte. Ciò non toglie che la soluzione ottimale sarebbe la combinazione delle 2 soluzioni. Cosa che io non ho fatto in quanto tale struttura creerebbe, a mio giudizio, una macchina adatta alla lavorazione dell'alluminio, cosa che per me non è di particolare interesse e le poche lavorazioni con tale materiale che mi capita di fare riesco a farle anche con la mia macchina che al momento è la prima versione (quindi anche senza irrigidimento del ponte).

Progetto cnc 306080 Alessandro C.

Ancora un'altra realizzazione di cnc 306080

Per ultimo, ma non per ordine di importanza, riporto quello che è stato denominato "The Monster". Come sopra, prendendo spunto da un mio progetto Cosimo V. ha creato una macchina che... guardatevi il video https://youtu.be/7Hky40Il2f8

Al momento concludo con alcuni lavori che sono stati eseguiti con le cnc sopra riportate.