MECCANICA e DINTORNI

Ciao ragassuoli!
Finalmente ho trovzato il coraggio di iniziare il topic
Allora... Da dove cominciare...
Lo scopo della macchinetta sarà quello di palestra appunto.
Software utilizzato per il 3D: Pro/Engineer WF5.
Ponte mobile, per questione di ingombri in esercizio (dovrà stare in garage, che poi non è un garage ma la sala giochi del bimbo):
-guide HIWIN da 20 con carrelli flangiati versione maggiorata (sono un po' più lunghi dei "normali") per l'asse x ( o y? Lo chiariremo successivamente)
-guide HIWIN da 20 con carrelli stretti ma per allti carichi per l'asse y
-guide HIWIN da 15 per l'aase z.
Le corse di massima: 1200x900x200
La trasmissione del moto pensavo di farla con viti a ricircolo 16 passo 5 in presa diretta.
Motorizzazione: 2 Yaskawa SGMPH da 400W senza freno e 1 identico ma con freno per l'asse Z.
Azionamenti Yaskawa SGDH-04-AE inizialmente pilotati tramite parallela in modalità passo-passo(step/dir).
Software di gestione: Emc2.
Successivamente, quando avrò preso confidenza con il pinguino metalmeccanico, farò un up-grade verso il loop (semi?) chiuso
utilizzando le schede MESA (5i20, 7i33 e 7i37).
Se poi mi avanzano soldi e mia moglie non mi ha ancora cacciato di casa pensavo di integrare con righe ottiche
e il modulo jusp-fc1000 oppure andare direttamente dentro la MESA (ma si parla di un futuro molto remoto)
Elettromandrino: Elte TMPE 9/2 da 800 W preso usato qua nel mercatino.
La base sarà di ferro saldato, disteso e fresato. Tutto il resto in alluminio spessore 20.
Qualche screenshot.

Ovviamente non è tutto definito nei minimo dettagli, ma il grosso è questo...
Seguiranno le motivazioni (e voi mi direte se sono giuste come spero oppure no!) per cui ha fatto alcune scelte rispette ad altre.

Intanto commentate e criticate!

Veniamo a noi.
Partirei dalla base.

L'idea di fondo è quella di "tribolare" il meno possibile nel realizzarla/lavorarla.
Tutte le nerve pensavo di ottenerle da taglio laser, in modo che i bordi delle stesse si adattino il meglio possibile al profilo interno delle travi a C che costituiscono il perimetro.
Con le nerve, almeno questa è l'idea, dovrei irrigidire un po' il tutto in modo da poter poi far saldare (io non so fare, anche se ho 2 saldatrici nuove) senza troppi problemi di distorsioni gli spessori che andranno poi fresati per ricavare la sede/battuta delle guide.
Le guide le ho posizionate in orizzontale e non sui fianchi in modo da (almeno suppongo) rendere più agevole la lavorazione di fresatura suddetta. Saldo tutta la baracca, la faccio distendere, il fresatore la mette sulla tavola ad esegue le lavorazioni.
L'unico diciamo dubbio è nella lavorazione sui fianchi in corrispondenza dell'attacco dei motori. Ho utilizzato dei supporti di tipo FK/FF, cioè quelli tondi, sia sul lato fisso (lato motore) che mobile. Le due faccie devono essere parallele entro una certa tolleranza, mentre le due sedi devono essere abbastanza coassiali, per cui questa parte della lavorazione mi lascia un po' perplesso. Vedremo...
Mettendole sopra riesco inoltre a nervare le spalle (le 3 nerve che si vedono nella foto "Dettaglio ponte mobile").
Quasi sicuramente (non so ancora come) metterò nella parte bassa una lamiera leggermente inclinata a mò di vasca raccolta liquido refrigerante.
Ovviamente nelle foto manca la tavola, che verrà avvitata ai 3 traversini trasversali che si vedono. 3 travi a T su cui salderò un piatto spessore 30, fresato per il // e forato/filettato. Probabilmente farò ricavavre anche alcune sedi per delle spine cilindriche per il posizionamento certo della tavola

Ponte mobile.
La traversa verrà ricavata da un piatto di spessore 50 mm (aumentabile in caso di necessità) e scaricato nel centro in modo da avere lo spazio per il gruppo chiocciola/supporto. Così facendo:
- non devo utilizzare un piatto di spessore esagerato nella piastra della Y per ricavarci la sede della chiocciola
- ottengo un irrigidimento dovuto alla sezione resistente in corrispondenza delle guide (dietro ad esee in pratica)

Quello che a me personalmente piace molto del ponte in realtà è un'altra cosa: l'aver montato i carrelli della Z esattamente sopra quelli della Y. Tribolerò non poco nel montaggio/allineamento, ma mi da l'idea di essere un "pacco" molto rigido.
Le spalle non le ho inclinate in quanto ho messo l'asse della vita esattamente in corrispondenza della mezzeria della spalla, in modo da scaricare le forze di lavorazione in Y sulla mezzeria: i pattini dovrebbero essere sollecitati in maniera uguale. Per il discorso del baricentro potrei poi controbilanciare per far si che il centro di gravità torni sulla mezzeria.
Capisco il discorso del recupero di mm sul piano di lavoro, ma retrocedendo le spalle non mi si genera una coppia torcente che si scarica sui carrelli della X quando lavoro lungo Y?
Per il momento ho "appoggiato la traversa sulle spalle, ma in realtà pensavo di attaccare la traversa alle spalle tramite i fianchi, mi da l'idea di essere un "collegamento" più robusto.

Per l'asse Z ho preferito mettere le guide solidali alla piastra del mandrino per:
- irrigidire la piastra stessa sfruttando le guide
- prevedendo di dover usare una morsa ,un quarto asse o un piano aspirato, preferisco avere uno sbalzo variabile che si riduce quando devo fare lavorazioni con pezzo "in alto" (pezzo in morsa o sul 4° asse o sull'aspirato) piuttosto che uno sbalzo costante ma relativamente grande.

La tavola sarà un diciamo 100 mm per parte più stretta delle corse x-y, in modo da poter lavorare sui bordi ad esempio di un pannello di legno o simile. Pensavo di farla di alluminio spessore 50/60, su cui ricavare eventualmente le cave a T e una griglia di fori filettati ed altri barenati: i primi per fissare i pezzi, i secondi come riferimenti con spine.


Questo è quanto, a voi...
P.S: scusate se sono stato un po' prolisso...

La Z quando fresi lungo lasse di maggiore lunghezza sicuramente flette , essendo praticamente una piastra con le guide dietro e basta .
Il motore della z sei certo che ce la fa a tirare su mandrino e asse z ? Magari va ridotto

Hmmm
Giusto. La piastra con solo le guide fa un po' schifio.
Per il motore, dovrei fare due conti ma direi di si. Eventualmente "contrappeso".
Che ne dici?

Supponiamo che sulla z monti una vite passo 5 , e come motore a quanto ho capito hai un servo da 400W .
Il servo coppia ne ha poca ma fino a regimi molto alti , immagino nel tuo caso 2-3000 giri.
Supponendo di fare una riduzione 3/1 ed avere 2000 giri sarebbero circa 700 giri minuto per 5 mm
fanno 3.5 metri minuto , che non sarebbe niente male ...
Secondo me se possibile meglio evitare il contrappeso , diversamente appesantisci e quindi aumenti l'inerzia del ponte , con ovvie riduzioni di accelerazione .

Vediamo:

data la coppia nominale di circa 1.2 Nm il PESO massimo che posso tirare su è di

Fmax = CoppiaNomx2xpigreco/passo=1.2x2xpigreco/0.005=1508 N = 153 kg.

Direi che con il peso e un passo 5 ce la faccio. Bisogna poi vedere con le accelerazioni.

Sbaglio qualcosa?

considera che il motore comunque ha una coppia di picco molto piu' alta , nel tuo caso sara' almeno 7-8 Nm , quindi considererei un terzo della coppia massima per l'accelerazione

Ok.
Il resto della baracca come la vedi?

Avete qualche consiglio su come "tenermi" la possibilità di regolazione dei fuorisquadro?

nein ! qualche spessore di carta spagna al bisogno e via ...

Ok.
Lavorazioni il più precise possibile e qualche piccolo ritocco se necessario.

Alcune modifiche che ho pensato e che disegnerò appeno riesco:

-Irrigidire la piastra del mandrino (questa idea giustissima è di Raban, non mia)
-Mettere una vite Ø25 sull'asse lungo, magari con supporto fisso-fisso
-Alzare di altri 100 mm l'asse Z (in pratica aumentare la corsa utile)

Facendo un ragionamento semplice semplice, spero corretto:
Morsa: perdo diciamo un 80-90-100 mm per l'ingombro della stessa in Z.
Pezzo: magari anche 30-40 mm, sempre in Z, li potrei "perdere".
Devo forare ad esempio con una punta Ø10, altri 80-90 mm andati.

Le modifiche...
- basamento modificato: ho "alzato" i fianchi di 100 mm in modo da avere
la parte di spalla a sbalzo sopra i pattini ridotta pur mantenendo la distanza fra mandrino e piano.

- piastra del mandrino in cui ho aggiunto delle nerve posteriormente nel tentativo
di irrigidirla a flessione.

Le nervature secondo l'esperienza della mia fresina devi farle alte almeno la meta' della larghezza piastra mandrino

Cioè?