mayo 30, 2017 dgferrete 22Comment

Hola a todos,

Llevo varías semanas trabajando en el diseño y el montaje de una máquina CNC, de manera que sea sencilla de construir e intentando ajustar el presupuesto. Y al final he dado con algo que funciona. Eso sí, he tenido que recurrir a mi herramienta más preciada que es mi impresora 3D, me puse manos a la obra con FreeCad y tirando de algunas ideas que ví en la web de thingiverse he conseguido al que mi parecer puede ser interesante.

He generado varios modelos en 3D uno para usar con varillas roscadas normales, otro en el que uso husillos y un tercero en el que he diseñado una serie de piezas para que se pueda hacer en madera, pero este último solo es un concepto ya no me da tiempo a probarlo.

 

En esta primera entrada voy a intentar explicaros un poco el modelo que he creado, como va a funcionar ( o eso espero XD) y haremos una lista de todas aquellas cosas que vamos a necesitar.

Reduciendo a lo más básico, al crear una CNC lo que tratamos de hacer es mover una herramienta, en nuestro un taladro Dremel, en los ejes X,Y,Z, de manera que nuestra herramienta pueda moverse por cualquier punto de nuestro área de trabajo.

Si nos fiajamos en una impresora 3d, ahora que están tan de moda, veremos que el funcionamiento es el mismo, estas impresoras lo que hacen es mover el extrusor la lo largo de los 3 ejes.  Las diferencias más significativas entre una impresora 3D y una CNC es que en vez de llevar un extrusor nuestra CNC lleva una «Dremel» y en las CNC el eje z suele tener un recorrido más corto ya que a la hora de fresar, por ejemplo, no necesitamos que nuestra herramienta recorra grandes distancias arriba y abajo.

 

Como en las impresoras 3D, nuestra herramienta va estar propulsada por motores paso a paso que nos aportan control y precisión. En nuestro caso vamos a usar 4 motores paso a paso Nema 17 , luego veremos por que son 4 y no 3.

La carcasa que he diseñado sería nuestro esqueleto y estos motores vienen a ser el músculo de nuestra máquina, así solo nos falta el cérebro( que últimamente me queda poco).

 

Para controlar todo nuestro sistema nos vamos a basar , como no en un arduino, en este caso será un arduino uno. Lo usaremos junto con una CNC_Shield que nos facilitarán enormemente la parte electrónica y su conexionado y cuatro Driver A4899 que serán los encargados de mover los motores. Cuando montemos la electrónica os explicaré más cositas.

 

Arduino UNO
Driver A4988
CNC_Shield

 

 

A nuestro arduino le instalaremos el firmware GRBL y controlaremos nuestro sistema con Unversa Gcode Sender desde nuestro PC.

Os explico brevemente como he formado los ejes y os dejo una lista de materiales.

EJE Y

 

 

Para el eje Y he creado 2 piezas una como soporte de motor y otra como soporte de un rodamiento que hará las veces de «cojinete», ambas piezas van unidas por 2 varillas de 8mm y en el centro unido al motor mediante un acoplador un husillo de 8mm. La longitud es de 50 cm pero se puede hacer más pequeña, al gusto, más grande corremos el riesgo de que se comben las varillas.

Como podéis ver en la imagen he puesto 2 ejes Y con 2 motores, esto es por que serán los encargados soportar el peso de los otros 2 ejes como el de la herramienta.

Las piezas van unidas una madera de 50×50 cm mediante tornillos M6 y la madera la perforaremos para poder poner anclajes de la pieza a fresar.

A medida que vallamos montando la máquina os iré explicando más cosas, al igual que al final del post os dejaré una lista completa de lo que necesitamos y los ficheros para descargar.

EJE X

 

Para el eje X hemos creado otras dos piezas, una para soportar el motor y otra para soportar un rodamiento que otra vez hará las veces de «cojinete». Estas piezas corren sobre el Eje Y y para ello le he diseñado en su parte baja los huecos para poner 2 rodamientos LM88UU y un pequeño soporte para la tuerca de los husillos, es decir, la varilla de eje Y gira por la acción del motor y esta tuerca se mueve adelante y atrás moviendo con ella todo el EjeX

La pieza rosa que podéis ver sirve para soportar la tuerca que recorre el husillo del Eje X, que a su vez va atornillada al carro como vamos a ver ahora.

Eje Z

 

El eje z consta de un carro, que NO he diseñado yo, este lo encontré en la web de Thingiverse y me venía «al dedillo» para mi sistema, así que lo que hice fue rediseñar el soporte de las tuercas para poder usar husillos en vez de tuercas normales( las piezas rosas que podéis ver). Como os digo a medida que la vaya montando veremos como se coloca cada pieza en su sitio, esto es solo para explicaros el concepto. El Original lo podéis encontrar aquí. Su creador también ha hecho una CNC muy chula.

En la parte de arriba de esta pieza tenemos los orificios adecuados para poner el motor con unos separadores, que no he podido pintar, en la parte de abajo tenemos el hueco para otro rodamientos para que el husillo gire sin problemas. Y también tenemos los orificios adecuados para dos varillas de 2 varillas de 8 mm y 11 cm de longitud.

Una vez más vemos la pieza rosa donde va la tuerca del husillo y que a su vez va atornillada al carro que moverá nuestra herramienta.

Carro y soporte Dremel

 

Ya vamos llegando a final, la pieza azul o el carro está sacada del mismo diseño del que antes os hablaba, esta pieza lleva en su interior 4 rodamientos LM88UU para que se desplace con suavidad y lleva atornillada el soporte para nuestro nuestro Dremel (pieza roja) el cual lleva la rosca de dremel junto con un tornillo para fijarla bien. Esta pieza están bien que al fijar por presión mediante un tornillo también nos puede permitir  fijar otros accesorios. Aun que estoy trabajando en un Eje Z que sea para herramientas intercambiables, Dremel, laser, cuchilla……

Y hasta aquí os puedo leer hoy, estoy imprimiendo las últimas piezas y empezaremos por el montaje o la electrónica ¿que me decís? 

Además según avance el proyecto le iremos añadiendo detalles y perfeccionando algunas cosas, así que estad atentos.

 

LISTA DE MATERIALES

  • Arduino UNO
  • CNC Shield
  • 4 Drivers A4988 pololu
  • Una fuente de alimentación de 12v, de momento con una de PC nos vale.
  • 4 motores paso a paso nema 17
  • 4 acopladores de 5mm a 8mm
  • 4 rodamientos 608ZZ
  • 8 separadores hexagonales de 20mm o 4 de 40mm
  • 10 Rodamientos LM88UU
  • 2 varillas lisas de 8 mm y 11 cm de longitud
  • 2 varillas lisas de 8 mm y 49 cm de longitud
  • 4 varillas lisas de 8 mm y 50 cm de longitud
  • 3 husillos de 8 mm y 50 cm de longitud, con sus tuercas
  • 1 husillo de 8 mm y 14 cm de longitud, con su tuerca
  • 1 tablo de madera de 50×50 cm
  • muchos tornillos y tuercas M3 de diferentes longitudes (aún no tengo claro cuales son)
  • 8 tornillos M6 x 40mm con sus tuercas
  • Un minitaladro Dremel

Y bueno esta lista la iré ampliando y detallando según avance el proyecto.

ENLACES DE DESCARGA

12/06/2017 -He actualizado los ficheros de Thingiverse, faltaban los casquillos de los rodamientos.

Ficheros Stl para imprimir—–—>https://www.thingiverse.com/thing:2348381

Descarga de los ficheros para CNC—->  CNC_husillos

Ficheros para la CNC en Madera, está sin terminar, pero lo iré actualizando. —–> CNC_Madera

NOTA: todos los ficheros has sido creados bajo licencia Crative Commons BY -NC  https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Firmware GRBL——–> https://github.com/grbl/grbl

Universal Gcode Sender ———-> https://github.com/winder/Universal-G-Code-Sender

SITIOS DE COMPRA

A petición popular, voy a ir añadiendo aquí los lugares donde he adquirido las distintas partes. Añadiré varios enlaces de cada cosa según vaya encontrando precios.

MOTORES

aliexpress

Amazon Esta es una buena oferta de motores.

3despaña Aquí en realidad podéis encontrar casi todo lo necesario y a buen precio.

HUSILLOS

Tanto si vives en España por el precio, como si vives fuera por el envío internacional Aliexpress es vuestro aliado, es donde más barato he encontrado este material, y compré estos:

husillos aliexpress

 

IR A LA PARTE 2

22 thoughts on “MONTANDO UNA CNC – Parte 1- El Diseño

  1. Hola Sr. Ferrete, te hago una consulta, cual es la diferencia entre el “soporte_dremel_v2.stl”
    y el “soporte_dremel_v2_10mm.stl”. ¿La rosca es la misma en ambos?
    Saludos,

  2. Querido amigo Ferrete

    Soy nuevo en este sistema cnc, quiero armar uno, con los videos que has subido.
    Me tomara un tiempo pero lo hare.
    Se agradece su ayuda

  3. Hola sr.ferrete, una consulta rápida, tengo una fuente de 12v a 30a, es demasiado amperaje para esta CNC?
    Con que fuente andaría?
    Saludos desde Argentina! En unas semanas ya empiezo a realizar esta hermosa CNC!

  4. La carpeta donde dice cnc usillos es para poder imprimir las piezas de 8mm por que la otra carpeta tiene las piezas de 10mm y 12mm ppr favor me podrías ayudar en eso

  5. Hola Sr. Ferrete.

    Soy nuevo en todo este tema de las maquinas CNC, tengo pensado armar tu diseño, pero tengo una duda respecto a los rodamientos que mencionas (LM88UU), ya que los he buscado en la WEB y no los encuentro, solo veo los LM8UU, no sé si estoy buscando mal y si al momento de tu redactar, escribiste un «8» demás.
    Gracias por tu ayuda. Éxitos.

  6. Hola de nuevo, Sr. Ferrete.

    Tu diseño está bestial, demasiado bueno. Pero me gustaría preguntar o solicitar algo: ¿Podrías hacer un diseña para una máquina CNC mucho más pequeña y sencilla? Sé qué muchos está.os en búsqueda de un diseño así, pero solo encontramos máquinas de grandes dimensiones, las cuales en mi caso son excesivas, ya que solo me gustaría tenerla para hacer circuitos (PCB) con un Dremel, con un área de trabajo de 20 CM x 20 CM.

    Ví que hiciste un post al respecto, pero esa CNC tocaría comprarla ya echa y El precio se sale de mi presupuesto.

    Sé que es mucho pedir, debido a la ya Gran ayuda que le brindará a toda la comunidad que te encuentra, pero en serio sería genial si pudieras hacer algo para los que queremos hacer algo más pequeño.

    Gracias.

    1. SI te refieres a la mini CNC, ya sea comprada o hecha por ti te va a costar más o menos lo mismo- En cuanto en mi cnc, si te fijas bien si quieres hacerla más pequeña solo tienes que acortar los ejes poniendo varillas más cortas, es algo que comento en el tutorial, De todas formas el coste total, aunque la hagas más pequeña los 200 euros te va a costar

      No puedo diseñar una cnc por que cada persona que lo pide, es algo que lleva mucho tiempo, planificación, pruebas… no se hace así como así, lleva mucho tiempo y dinero

  7. Buenas tardes Sr Ferrete, en primer lugar muchas gracias por compartir estos pedazos de tutoriales. Soy novato en todo el este mundo de las CNC y me he hecho la fresadora CNC siguiendo sus tutoriales con despiece en madera (DM), pero tengo muchos problemas de ajuste y alineación de los ejes X y Z, y he decido comprarme la ANET E10 para imprimir las piezas.
    Mi primera cuestión, tras haber probado a imprimir varias piezas, es: ¿que configuración tienes de las piezas en CURA?, ya que me salen mal, débiles y con poca coexión. Estoy muy interesado en sus tutoriales y por ello me he comprado la ANET E10, pero soy incapaz de configurarla bien en CURA para unas impresiones de piezas fiables y con el aspecto de las que nos muestras en sus tutoriales.
    Muchas gracias de antemano.
    Saludos

      1. Tengo la siguiente configuración:
        Altura de capa: 0.2. Altura capa inicial: 0.3. Grosor de pared: 1.2. Grosor superior e inferior: 0.8. Densidad del relleno 80% en zigzag. Temperatura de impresión 200. Tª cama 60, flujo 95%. Velocidad de impresión: 28. Velocidad de relleno: 40. Velocidad capa inicial 22.
        Material BQ 1,75 mm. Boquilla 0.4.

        Las piezas no me salen bien, cual puede ser el problema.

        Gracias.

    1. Hola Arturo. Te hago una pregunta: ¿Cómo hiciste para sacar las medidas de las piezas en madera? Yo descargué el fichero de éstas, pero no logro poder ver las medidas de cada pieza dentro del FreeCad

  8. Buena noche Sr. ferrete.
    he visto sus vídeos y me encuentro bien entusiasmado en armar su diseño para la CNC de fresado, considero muy valioso todo su contenido, vi que también tienes un diseño para la CNC láser, iniciare con una.
    saludos.

  9. Hola buenas. Me gusta tu diseño pero no tengo impresora 3d.. podrías imprimirme las partes? Evidentemente pagandote lo que consideres que vale.. gracias.

  10. Que tal sr ferrete. Me gustaria saber donde puedo descargar los archivos originales de freecad para que pueda modificar algunas partes. Ya que tengo puras varillas de 12 mm y su diseño me gusto mucho. Espero con entusiasmo su respuesta. 🙂

  11. sr ferrete. en principio gracias por compartir su valioso conocimiento. estoy cotizando los motores nema 17 pero me aparecen diferentes tipos con respecto a el amperaje los motores que ud a usado en la cnc de que amperaje son. gracias

  12. Buenas, una consulta, exactamente q tipo d motor nema utilizo para este proyecto? Me serviria este motor?

    Modelo: 42SHD0217-24B
    – Fases: 2
    – Ángulo de paso: 1.8 grados ± 5%, (200 pasos por vuelta)
    – Tensión nominal: 3.75V
    – Intensidad de corriente: 1.5A
    – Torque de retención: 500mN.m
    – Resistencia por fase: 2.5Ω + 10%
    – Inductancia por fase: 5.0mH ± 20%
    – Clase de aislamiento: B
    – Longitud del cable: 70cm
    Gracias.

  13. Sr Ferrete gracias por compartir sus conocimientos
    Me gustaria hacer texto con laser pero no solamente contorno, con inkscape no es possible hacer raster en texto?

  14. Sr Ferrete, genial tus videos y la manera en la cual lo explicas, mi consulta es la siguiente: Còmo saco las medidas de las piezas en madera, trato de verlo con freecad pero no me muestra la medida de alto y ancho, solo el espesor de c/u, muchas gracias, soy de Argentina y gracias a tus videos he aprendido un montòn.

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