mayo 9, 2018 dgferrete 26Comment

Muy buenas a todos,

Como ya sabréis estas ultimas semanas he estado trabajando a tope en construir una nueva CNC y hoy quería presentaros el diseño he realizado, en que se basa y que materiales voy a usar, etc; es decir, quiero intentar contaros todo aquello que pueda orientaros o inspiraros para que montéis vuestra propia máquina. Y por su puesto compartiros los archivos que seguro que muchos lo estáis deseando.

Así… en General

Como ya os he comentado en algún vídeo la idea era hacer algo parecido la CNC de Inventables, la famosa X-Carve. Para mi sorpresa, inventables tiene liberados los planos su máquina, así que me puse manos a la obra con FreeCadpara tener modelos y piezas con las que poder trabajar. Además era necesario adaptar ciertas piezas  para usar perfiles de aluminio y motores que sean más accesibles, ya que los suyos son un tanto especiales y no me ha sido fácil localizarlos.

El proceso de pasar los planos a FreeCad y generar modelos en 3d que se puedan imprimir, etc… fue más o menos sencillo, el problema radica en adaptarlo todo a los perfiles que iba usar para que la máquina se moviera correctamente, como por ejemplo, el tema de los separadores para las ruedas ó conseguir que el montaje fuera sencillo. Y este es el resultado.

A este modelo que he creado para tener así una visión general le faltan algunas piezas como poleas, separadores que bueno, se dá por supuesto, que tienen que ir ahí pero como se tarda mucho en colocarlo todo en su sitio, prefería darle salida que dejarlo bonito.

La idea, era conseguir una piezas que pudiera imprimir en 3d o bien fresar en la vieja CNC, para posteriormente y si la nueva CNC funciona como dios manda, poder ir cambiando el plástico por aluminio. Finalmente me he decidido a imprimirlo todo en 3d, para esa primera versión, ya que entiendo que con el auge que hay de las impresoras 3d; es más factible que tengáis una impresora y no una CNC.

Si no tenéis ni lo uno ni lo otro, en mi opinión, quizás sea mejor que intentéis empezar por una impresora, pero esto ya es otro debate.

Pues una vez decido el material de las piezas y su fabricación el otro tema importante, era la perfilería de aluminio ya que los diseños depende mucho de ello, ya que no todos son iguales y aunque las diferencias son pequeñas, de mm, ese mm puede ser la diferencia entre el éxito y el fracaso, os lo digo por experiencia.

En este apartado le tenemos que agradecer a Álvaro de MakerGal que me dio sus maravillosos G-Slot, que son perfiles de diseño y fabricación española. Si queréis saber más Pinchar en el link, merecen la pena. También he usado las ruedas G-Slot, ya que las que tenía se podían usar pero no entraban completamente en el perfil y quería hacerlo bien.

El otro tema así general, son los motores, electrónica y la transmisión.

Para los motores usaré, el kit de motors nema 23 que ya os mostré en un vídeo, aunque los pongo aquí de nuevo, aunque para el eje Z usaré un Nema 17 ya que los motores que venían en el kit son muy grandes y usarlo tan grande dificultaba mucho su montaje.

Para el tema de la electrónica nos vamos a basar como siempre en Arduino + CNC Shield usando GRBL, como estos motores usan unos drivers específicos también os hice un tutorial de como usarlos con la CNC Shield.

                                                                                         

Al tema de la electrónica, no le dedicaré mucho tiempo ya que hemos visto, tanto en el canal como en el blog, bastante temática para conectar y configurar, así que solo veremos lás partes más relevantes.

En cuanto al tema de las transmisiones vamos a usar lo mismo que usa la X-carve original, es decir, que para los ejes X e Y vamos a usar transmisión por correas y para el eje Z usaremos una mezcla de husillo-correa, que nos permite poder usar un motor más pequeño.

 

No os preocupéis que en el próximos días iremos viendo como se monta cada cosa en su sitio, esto es para que os vayáis situando por donde va cada cosa.

os resumo ahora cada parte del diseño

BASE DE LA CNC

Pues la base consiste en 3 perfiles de 2020, 2 de 750mm y uno centras de 710mm para que hagan de esqueleto, le den consistencia a la maquina y evita que la madera que le vamos a poner se hunda.

Encima de estos perfiles pondremos un tablero de DM de 750x750mm, el cual, llevará unas perforaciones para anclarlo a los perfiles y otras perforaciones donde pondremos unos insertos roscados que nos servirán para los anclajes a la hora de fresar.

Es Decir la base tendrá 75 cm por lado, luego ocupará algo más y el área de trabajo que se nos queda es de de unos 50×50 cm.

En la base también irán las piezas que soportaran el resto de ejes. Estas piezas seguramente las modificaré para reforzarlas un poco.

 

EJE Y

Para el eje Y se ha rediseñado una pieza especifica, en la cual podremos poner 4 ruedas, dos poleas asíncronas, y el motor. Las ruedas sirven para que la pieza recorra el perfil de 2040 de 750mm y  las poleas nos servirán para darle tensión a la correa. Tanto ruedas como poleas llevan separadores de 10mm, dos de las ruedas llevan separadores excéntricos que nos permitirán ajustar al gusto las ruedas al perfil.

A parte llevan los orificios necesarios para atornillar los perfiles del eje X, final de carrera, portacadenas, etc…

Usaremos dos por lado.

 

 

EJE X

El eje X, es quizás el que más guerra me ha dado tanto a la hora de diseñar como el montaje, e incluso al imprimir (30 horas) ya que es una pieza grande y cerrada.

Es, por así decirlo, el bloque central de la maquina. Lleva 8 ruedas y dos poleas, como antes con sus separadores de 10mm tanto excéntricos como normales. Lleva tantas ruedas por que para este eje tenemos dos perfiles de 2040 de 750mm para darle consistencia.

A parte, lleva los orificios para el motor nema 23, portacadenas, final de carrera, etc. Además también lleva 4 orificios en la parte delantera para atornillar el perfil del EJE Z.

EJE Z

Y por ultimo tenemos el eje z que consta de bastantes piezas, por un lado tenemos el perfil 2040 de 200 mm que va atornillado al Eje X y en uno de los extremos lleva una pieza que soporta el motor, nema 17 en este caso, además lleva un hueco para un rodamiento donde insertaremos un husillo. La transmisión entre el motor y el husillo se hace mediante dos poleas GT2 y una correa cerrada.

Por otro lado tenemos la parte móvil de este eje, que lleva una tuerca especial para el husillo, una pieza que lleva los orificios necesarios para las ruedas y el soporte de nuestra fresadora makita.

Las ruedas en este caso usan separadores de 18mm para salvar la distancia de la tuerca del husillo y que no haya rozamientos. En este caso tambien tendremos 2 separadores normales y 2 excéntricos, que no salen en el montaje de freecad pero que están ahí.

 

 

ELECTRÓNICA

Para la electrónica he diseñado una caja, donde meterlo todo, poner conectores para los motores, para los finales de carrera, etc.. etc… en una próxima entrada os describiré como la he hecho, ha sido todo bastante manual, y en cuanto a conexiones y demás pues, lo dicho, lo explicaré de manera general, si estais interesados en montarlo tal cual, tenéis los tutoriales que ya hice en su día.

 

ARCHIVOS

Os adjunto a esta entrada archivo comprimido con todos los archivos en FreeCad. Los archivos STL para imprimir, aunque se pueden sacar de FreeCad también os los pondré en Perfil de thingiverse. todos los ficheros has sido creados bajo licencia Crative Commons BY -NC-SA  https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ 

Estos archivos es posible que sufran modificaciones, pero no os preocupéis, si hay cambios los iré publicando.

ARCHIVOS – Nueva CNC

 

26 thoughts on “NUEVA CNC – Presentación y Diseño

  1. Muchas gracias Sr Ferrete, cuando le conocí, por su forma de explicar, me hice fan suyo y del mundo CNC, la que construí está inspirada en sus videos, y de verdad que me cambió la vida. Gracias.

  2. Esta super interesante,este proyecto y ya estoy siguiendo tus pasos para replicar tu fresadora,mi duda es la siguiente las ruedas que usas para esos perfiles g Slot las he usado para Una laser CNC con perfiles V-Slot y me dieron problemas no corrian bien e incluso como que se trancaban y el eje Y se desplazaba y se cruzaba un lado corria mas que otro,intente ajustarlas de todas formas y no logre un funcionamiento perfecto,las sustitui por Ruedas Vslot (idem a las que le pusistes a tu laser con los carros de tu diseño y quedo perfecta.
    Sabes si los diseños de tus carros las distancias de los orificios donde se fijan las ruedas son compatibles con las ruedas Vslot? Porque en mi caso no pude usar los carros que tenia que eran de acrilico porque habia unas cuantas decimas de diferencia que no me permitian ajustar las V-slot por eso replique los carros de tu Laser CNC. Y en la Fresadora no quiero pasar por la experiencia anterior (en esa al haber mas friccion con mas razon quiero poner las ruedas V-Slot y estoy pensando poner unas identicas pero que en lugar de POM son de Policarbonato son mas duras (color blanco semitransparente)y creo que se ajustaran mejor a este proyecto y la diferencia de precio no es considerable.
    Te envio un cordial saludo desde Uruguay, y esperando ansioso los siguientes videos con los avances de esa X-Ferrete.

    1. Lógicamente a cada perfil le va mejor su rueda concreta.Estos diseños tienen una distancia entre ejes de 58,5 mmm. Después de varias pruebas era la que mejor iba. Para V-slot, se necesitará más distancia entre ejes, 60mm par que funcione correctamente. Ese 1,5mm es la diferencia entre funcionar bien o no, tienes los ficheros y puedes modificarlos al gusto.

  3. Estimado amigo, me encantan los trabajos que realiza . por falta de espacio físico no puedo realizarlos (vivo en un departamento) y mi esposa se enoja (Ja,ja) pero trato de aprender la electronica , agradecido.

  4. Un gran trabajo, le felicito. Tengo de otros proyectos 3D motores nema17, modificando los soportes de los motores se podría utilizar el diseño? o existiría alguna otra limitación?

    1. Siempre que compartas tus cambios y nombres a las fuentes puedes hacer lo que quieras con los archivos., los motores nema 17 se pueden poner sin problemas, eso sí por las dimensiones de la máquina en piezas grandes quizás los estresemos un poco.

  5. Buenas tarde.
    Antes que nada agradecerte el compartir tus proyectos, muchas gracias!!
    Duda; que fresadora vas a montar? Supongo que dependiendo de la marca y modelo debería de variar el soporte?

  6. Buenas, me encanta este proyecto, tengo ganas de hacerlo, tengo ganas de hacer relojes mecánicos de madera, la putada es no tener una impresora para hacer las piezas, de todas maneras he visto que estás preparando para hacer las piezas manualmente, has pensado en hacer kits con las piezas mecanizadas por CNC una vez tengas la tuya terminada? Es mucho pedir pero sé que más de uno te las compraría

  7. Buen dìa Sr. Ferrete, he visto interesante la idea de una cnc a tres ejes observando sus videos y empezè a construirla, mientras tanto provando la electrònica me encontrè, despuès de haver cargado el grbl en arduino uno, universal gcode sender, inkscape y de regular los driverscon la estenciòn de los motores nema17 de 1,7A a 950 ma. (full stepp), los movimientos manuales de los tres ejes los realiza en forma perfecta, pero cargando el file con la estenciòn ngc ,la visualisaciòn del programa se ve pero los motores no se mueven y da de los errores como estos: EXPETED COMMAND LETTER y tambien ERROR BAD NUMBER FORMAT.
    He provado cargar en el pc distintas versiones de inkscape como de grbl y de universal gcode sender, pero el resultado no cambia.
    Ud. tiene una idea que me pueda indicar una soluciòn .
    Saludos desde Italia .

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