Necesito AYUDA para hacer CNC 1,30m x 1m para mecanizar aluminio

Buenas antes que nada quiero presentarme, soy Juan Pablo de Argentina, MDP, soy diseñador industrial y estoy proyectando hacer un cnc para mecanizar matrices de aluminio, polimeros tipo delring y acrilico entre otros. Manejo algunas herramientas 3d y tengo un pequeno taller donde puedo soldar y hacer algunas piezas en el torno que me presta un amigo, tengo muy poco conocimiento de electronica pero soy EMPRENDEDOR, hace años que quiero tener esta maquina y estoy decidido en hacerla pero necesito ayuda para no mandarme mocos.

Me gustaria poder mostrarle algunas ideas que tengo y que vengo proyectando como les dije y si hay alguien que me pueda dar una mano se los agradeceria muchisimo, internet ayuda pero tambien siembra muchas dudas.

Bueno aca van:ustedes me diran si vengo bien o mal encaminado

-Frame metalico,con uniones algunas soldadas evitando que se flexione y otras partes unidas con tornillos. estaba pensando en usar un 60x60 en 3mm para las pastas y un 120x60 en 3 o 4mm para los largueros, por que la idea es que vibre lo menos posible ustedes me corregiran.

-Rieles Eje x , sbr20 de 1397mm y 4 bloques sbr20uu,
-Rieles Eje y , sbr20 de 1397mm y 4 bloques sbr20uu,
-Rieles Eje z , estoy evaluando hacerlo para que desplace 300mm

-Bolillas recirculantes y tornillos sfu 1604 en china o puedo adaptar piñon y cremallera que se consiguen en argentina a buen precio para los eje x e y?

-Tengo un router 1 router de 2054w de 12mm de diametro para adaptar con variador de velocidad de 6000 a 24000/m. que creo que puede servir.

-La parte electronica y de motores he visto algo en ebay pero todavia no se que motores deveria ponerle ni como calcularlos hasta que no tenga definido el cuadro ni su peso.

Aca les mando unos renders de los frames que tengo pensados

Archivo Adjunto 199408

Archivo Adjunto 199412

Archivo Adjunto 199410

Bueno gracias a todos y espero sus comentarios asi me ayudan a tomar decisiones acertadas GRACIAS!

Juan Pablo,

Antes que nada, es muy agradable y motivante ver a otras personas de habla hispana que son emprendedores y que se quieren incursionar en el mundo de los CNC's! Yo, cuando realicé mi primer Equipo CNC, estaba al igual que tú, sumamente emocionado y con ganas de hacer las cosas, pero al mismo tiempo tenía muchas dudas. No sé los demás, pero yo te expondré cómo me fue a mi:

Como verás en mi link, yo también realicé mi estructura de PTR cuadrado, como veo que tú también consideras hacerlo. Por el lado de la robustes, es bastante fuerte dicho material, ya que la soldadura y un buen trabajo, harían maravillas con tu proyecto. Pero, desafortunadamente, es un material muy falible en el sentido de exactitud. Yo utilicé también rieles lineales de 20mm de diámetro sobre la estructura de PTR cuadrada y desde siempre ha sido un dolor de cabeza, pues los PTR's son pandos y cuando aprietas los tornillos de los rieles, éstos tienen a doblarse y a forzar los motores y carros, lo que al final te llevaría a tener poca velocidad de avance y hasta pérdida de pasos.

Por qué utilicé entonces PTR y no otro material como perfiles de aluminio para extrucción? Bueno, porque en su momento pensaba que la robustes dependía de la estructura y no de otra cosa. En parte es cierto, pues la estructura ayuda muchísimo, pero por otra no sólo es la estructura sino también los rieles y el diseño de tu equipo. Qué es lo que te recomiendo entonces? Te recomiendo utilizar rieles de patín de 15mm en todos los ejes y éstos montados sobre una estructura de perfiles de aluminio para extrucción.
Éste material, es lo más rectificado que vas a encontrar en el mercado sin tener que rectificarlo tú para obtener más precisión. Así mismo, al no tener que barrenar ningún hoyo a mano y después roscarlo, sino que utilizarías los mismos canales que éstos perfiles tienen con tuercas, ésto te evitará muchísimos dolores de cabeza que no tienes ni idea...

Siempre he dicho, pues también tengo un taller en donde hacemos mantenimiento industrial, soldamos, tenemos torno y fresa, etc. Que los trabajos a mano de precisión, después de haber utilizado un CNC, cuando los quieres realmente precisos, evita en la medida de lo posible hacer las cosas a mano. Si puedes evitar soldar tu estructura y sólo utilizar meticulosamente una sierra para aluminio donde te cerciores que las medidas son lo más exactas posibles, sería lo que pudieras hacer a mano únicamente.

Claro, son bastante más caros dichos perfiles en comparación del PTR, pero como una persona que ha experimentado y escatimé mi inversión al principio por sólo $20 mil pesos, de haber sabido cuántos problemas tuve desde el inicio, hubiera elegido gastar más y no batallar nada. Invierte un poco más en coseguir dichos perfiles y en comprarlos, así mismo, una vez que los encuentres y tengas sus medidas (20x20, 30x30 ó hasta de 40x40mm), has un nuevo diseño en donde todo sea de aluminio, hasta la cama misma (así puedes utilizar grippers o pinzas más cómodamente) y cerciórate de que la estructura que soportará a los ejes X & Z, sea lo más robusta y amplia posible, ahí es donde la vibración se siente más.

Entonces pues, resumiendo mi consejo: compra rieles de patín, utiliza perfil de extrucción de aluminio no menos de 20x20mm, evita en lo posible soldar y más aún cuando ahí estará montado un riel y has un diseño en donde los soportes de los ejes X & Z, sea amplio y robusto. En cuestión de qué tornillos de bolas y qué motores quieres utilizar, una vez tengas lo anterior, no hará falta tener unos tan grandes (hablando de los motores), pues bien alineada una máquina y con esos rieles, correrá como el viento!

Saludos y mucha suerte!
ne(V)esis

Nevesis muchas gracias por tu comentarios se ve que estas en el tema, me dejaste pensando con lo de la estructura de aluminio en ves de los perfiles de hierro pero con lo que compro 3 metros lineales de 40x40 en aluminio hago toda la estructura y la cama de hierro , sabia que el PTR como lo llamas no son perfectos por que son conformados en caliente si no me equivoco pero pense que al comprar algo robusto de 4 mm o 5 podria andar mejor, la estructura si o si la voy a hacer de hierro por la cuestion economica ( salvo que un 20 x 20 sirva para poder mecanizar aluminio tu que dices? por que eso perfiles no son caros). Me intereso lo que dices de que la estructura de los ejes X & Z es donde la vibración se siente más realmente y lo tendre en cuenta. Con respecto a los rieles de patín de 15mm montados sobre una estructura de Prt alcanzara?. Realmente muchas gracias por todo tengo mil dudas pero de a poco si la gente que sabe me va asesorando podre armar algo bueno

Bueno, por una parte, tienes razón en cuanto a que los perfiles de aluminio para extrucción son muy caros: con lo que compras 3 tramos de 5 metros de aluminio, compras todo lo de acero para hacer toda la cama. Si por otra parte, tienes dinero pero no quieres invertir tanto, te recomiendo que sólo hagas la base de PTR y lo demás, todo lo que tenga que ver con el CNC, de aluminio. De lo contrario, considero que, haciendo un trabajo con mucho esmero y procurando que no se sobrecaliente el PTR al soldar (para evitar que se doble o curveé), y utilizando rieles de patín, entonces no habría tanto inconveniente a mi punto de vista.
Solo has muy robusto los brazos/soportes del eje X & Z y con eso, evitarás mucha vibración, ya que la precisión es un conjunto de factores, pero se resuelve un 80% con esos rieles!

En fin, recuerda que fue sólo una recomendación, jejeje! Asimismo, fue lo que a mi me sucedió (también metí PTR de 4"x4" y de 3"x6", con un espesor de 5mm!). Pero, nunca utilicé ese tipo de rieles! Manten actualizado tu post para saber qué es lo que vas haciendo y también tus dudas, aquí andamos para apoyar en lo que se pueda!

Saludos,
ne(V)esis

PD. Es "nemesis", "(V) = M"; jejeje!

Gracias ne(V)esis por la info y por el apoyo, voy a tratar de ir subiendo las cosas que investigo y que diseño para que tambien le pueda servir a alguien mas si funciona el dia de mañana, hace 2 dias me comunique con un profesor que tuve en la facultad, en la parte de estructuras por que quiero dimensionar bien el Frame, mientras tanto investigue los perfiles de aluminio y los cnc que fabricaban con esos perfiles, y me di cuenta de lo que decias sobre los esfuerzos flectores y analice lo siguiente sobre los perfiles de aluminio y como debía dimensionar los perfiles de hierro:

Perfiles extrudados de aluminio
eje x- 4,5" x 1,5" (114,3mm * 38,1mm), Lx=30.7cm4, Ly=246.1cm4,Peso/metro=5.6kg/m

eje y- 3" x 1,5" (7,62 mm * 38,1mm), Lx=20.89cm4, Ly=78.12cm4, Peso/metro=3.8kg/m

eje z- 6" x 3" (154mm * 76,2mm), Lx=267,6cm4, Ly=909,7cm4, Peso/metro=11.5kg/m

Perfiles Hierro dimensionados para el equivalente a los de aluminio
eje x- 140mm * 40mm * 4mm espesor, Lx=36cm4, Ly=281cm4,Peso/metro=10kg/m

eje y- 100mm * 40mm * 3,2mm espesor, Lx=22cm4, Ly=97cm4, Peso/metro=6.5kg/m

eje z- 1 80mm *100mm * 4mm espesor, Lx=373cm4, Ly=925cm4, Peso/metro=16kg/m

En estos dias voy a juntarme con este profesor ver si lo que estoy pensando esta bien y ver la manera de sacarle vibración calculando los momentos de la mejor manera posible, me decidí a utilizar los patines que dices de 15 y la estructura de hierro, ahora estoy viendo si le pongo 1 motor sobre el eje x o 2 por que tengo un conocido que esta haciendo cosas de matriceria para aluminio y me dijo que con un motor de desplazamiento en x la fresa no vibra obviamente sin matarla con la velocidad, asi que eso es todo por ahora...

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