[ne(V)esis]

¡Qué tal señores!

Primeramente me presento ante la comunidad; como es de costumbre en el primer post y además es necesario hacerlo!

Me llamo Juan Carlos (también conocido como ne(V)esis) y soy de Guadalajara, Jalisco. Tengo 24 años y aunque no terminé mi carrera en ingeniería mecánica eléctrica y quedé a la mitad (5to semestre), trabajo como diseñador industrial y mecánico en un taller en casa de mi hermano desde hace algunos años.

Desde hace un par de años, siempre he tenido la inquietud de fabricar un router CNC y utilizarlo para maquinar algunos diseños y prototipos tanto para el trabajo, como para mi otro hobbie (enfriamiento líquido para computadoras y PC Modding). Y no fue hasta hace unos cuantos meses que después de diseñar un pequeño router (utilizando SolidWorks), le presenté el proyecto a mi hermano mayor y le gustó tanto la idea que decidió asociarse conmigo y fabricarlo, pero a un tamaño mucho mayor que el diseño original.



Fue entonces, cuando comencé la tarea de investigar con qué materiales fabricarlo, qué elementos comprar y para qué capacidad. Ya que la idea principal del uso de dicha máquina, es la fabricación de moldes de soplado para botellas de PET. Buscando en eBay fue donde encontré todos los componentes necesarios como los rodamientos lineales, motores a pasos, controladores, la tarjeta de interface y también el cabezal o spindle. Después de una gran inversión y mientras esperaba dichos componentes (la mayoría desde China), me puse a fabricar la estructura principal con PTR HSS (cédula gruesa - 1/8"); obteniendo al final una estructura muy firme y sólida (al menos, esa era mi intención!).





Algunas cosas las hicimos en el mismo taller (la estructura en si), pero otras cosas fueron recortadas con láser y chorro de agua (como las tapas frontales y los soportes del columpio laterales).
Cabe mencionar que nunca había fabricado o diseñado un equipo CNC anteriormente, aunque si tengo experiencia en herrería, soldadura TIG, arco eléctrico y micro alambre. Por lo que es de reconocerse que la estructura tiene algunas deficiencias, como la deformación del PTR por la soldadura, los cortes fueron hechos con disco y no con sierra cinta, etc.

Entonces, en base al diseño previo fue cuando comenzamos a armar todos los componentes en sus respectivas posiciones y a darle más forma al equipo.





Finalmente, después de un par de semanas, fue entonces cuando comenzamos las primeras pruebas aunque el equipo todavía no se encuentra al 100% terminado, pues la mordaza provisional se encuentra sujeta con imanes en vez de barrenos roscados y anclas, así como sujetar/soldar la plancha (placa de 1/4") y finalmente la pintura en general.











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En general, el equipo funciona de maravilla: es increíble el mirar cómo un montón de "fierros" se mueven y tienen "vida"!
Teniendo la configuración de los componentes como la describo a continuación:

• Spindle: 2.2 Kw (3 HP) - 24,000 RPM - Para grabado en metal | Inversor de corriente 2.2 Kw
• Motores a pasos: Nema 34 - Bipolar | 1,8º | 3.5 A | 1600 oz·in
• Breakout Board & Drivers: 4 ejes | Drivers 6.5 A - Micropasos
• Fuente de poder: 400W | 17A | 24V
• Rodamientos: SBR20 en Y - Bloques SBR20UU | SBR20 en X - Bloques SBR20UU | SBR16 en Z - Bloques SBR16UU
• Tornillos de bola: RM2505 en X - Paso 5mm | RM2005 en Y - Paso 5mm | RM1605 en Z - Paso 5mm

He adquirido la licencia original de Mach3 y mediante demos de MeshCAM & CutViewer Mill es como he fabricado algunas pruebas.
Pero a pesar de que he hecho muchas modificaciones, me ha sido imposible aumentar la velocidad de avance con mis motores; pues si sobrepaso los 400 mm/min los motores comiezan a hacer una especie de ruido y vibración, así como a veces también pierden pasos. He intentado poniendo los drivers en relación a 1/2, 1/4, 1/8 pasos, etc. pero nada parece funcionar, al menos que no sepa cómo hacerlo de la manera correcta para aumentar el avance de los mismos; o ¿es acaso que es el límite de mis motores con relación a sus especificaciones y la configuración de elementos que adquirí?

Es por ésto que decidí registrarme en dicha comunidad y pedir un poco de ayuda, pues básicamente hay dos razones mayoritarias por las que necesito aumentar mi velocidad de avance:

• Como mencioné arriba, la máquina fue diseñada con el propósito de fabricar moldes de soplado para botellas de PET. Por lo que con un avance tan lento el tiempo que me tomaría dar el acabado final a dichos moldes con un cortador vertical de bola, ya no sería de horas sino de días!
• La inquietud de ver que otros usuarios tienen sus equipos CNC más pequeños, con motores Nema23 o simplemente con menor torque, a velocidades de hasta 1500 mm/min. Así como también viendo las especificaciones de personas que fabrican Routers & Plasmas CNC con velocidades "supuestamente" de 6 pulg/seg! No mencione un centro de maquinado con sus velocidades de 15,000 mm/min... aunque claro, si no me equivoco, son servomotores!

Considero que el peso neto del puente (cargando todos los componentes, incluyendo el "ligero" cabezal de 12 Kg) no deberían de ser problema alguno para el eje Y, X y menos para el eje Z! Pues inclusive el eje Z no puedo aumentarle su velocidad de avance sin hacer que pierda pasos o "zumbe" mientras gira, dándome cuenta de que algo no anda bien y volviendo a bajarle su velocidad anterior!
En cuanto a la opción de Mach3 "Motor Tuning", los valores los mantengo de la siguiente manera:

• Unidades nativas: milímetros
• Pasos: 80 - Drivers en relación 1/2, pero he probado en cualquier relación (desde 1/2 hasta 1/50)
• Velocidad: 400 mm/min
• Aceleración: 100 para Y & Z - 40 para X, pues con movimientos cortos vibra mucho y hace que todo el columpio se mueva; éste punto lo resolveré en éstos días con unos ajustes!
• Paso & Dirección de pulso: 5 en ambos

No tengo problemas con el ajuste de los drivers & micropasos y su relación, ni con las medidas y ajustes del motor tuning. Todo corre de maravilla, es un equipo muy exacto y demás, pero simplemente necesito saber si puedo aumentarle el avance a mis motores!

Así bien pues, les hago una atenta invitación para quienes tuvieron un caso similar al mío y que lo hayan resuelto exitosamente, me den sus consejos y recomendaciones. Así como a toda la comunidad a opinar con respecto a mi equipo, mi problema o cualquier detalle relacionado! Todos los comentarios son bienvenidos!

Saludos
Juan Carlos
ne(V)esis

[ramirez rafael]

mira yo tengo una maquina de cortar unicel y mi configuracion es en pulgadas
y corre muy bien tal vez si haces los cambios a pulgadas eso cambie la velociada ok tambien me gustaria saver si tu puedes configurar mi maquina hace unas semana que mi computadora fallo y le puse otra nueva a la maquina y el cnc mach3 lo baje pero no corta mas de 500 lineas por que no tiene la licencia mi pregunta tambien es endonde conseguistes los programas y si son caros o dificiles de compra aqui en mexico ok espero que tu problema lo resuelvas rapido este es mi correo para si te quieres cominicar conmigo
angelyrafael2@yahoo.com

[ne(V)esis]

Rafael,

Gracias por leer mi post y opinar al respecto.
Pero desde luego el utilizar las unidades nativas en pulgadas, no tiene ningún sentido/beneficio; ésto pues porque en los pasos, tendría que convertir el avance de mis tornillos de bola (que son de 5mm) a pulgadas, lo que al final, daría exactamente lo mismo. Tal vez tu equipo funciona bien como dices, porque tiene husillos de medidas imperiales.

Ahora bien, con respecto a tu pregunta sobre el Mach3; creo que tú sabes la respuesta! Es decir, para que funcione y puedas leer más de 500 líneas de código es fundamental tener una licencia original de dicho programa. Yo la compré directamente en la página web de Mach3, la cual cuesta $175 USD.
Es la única solución a tu problema; la persona que te vendió el equipo debería de reponerte la licencia del mismo o si tú la compraste hace tiempo, para el precio y debido a que es un sólo archivo lo que hace la diferencia de un programa original o no, hay que guardarse bien! :P

Finalmente, en cuanto a los programas CAM que utilizo, estoy usando demos. Pues he calado varios, pero todavía no me decido con cual quedarme; al menos MeshCAM es de muy fácil uso y prácticamente no se requiere conocimiento previo, lo que tiene su ventaja y desventaja, pues no deja de ser un programa muy completo pero con limitantes.
Estoy probando otros más, pero son de un conocimiento mayor y los sigo analizando/estudiando.

MeshCAM y Cut3D son programas que puedes bajarlos en versión demo en sus respectivos sitios, aunque Cut3D no te genera código G; MeshCAM si y es con el que he estado haciendo mis pruebas. Espero te sirva la información!

Saludos
ne(V)esis

[EBC]

Muy bien!!!

[ramirez rafael]

hola amigo juan grasias por contestar bien tengo otra pregunta cres que mi maquina se le pueda hacer cambios para que realise los trabajos de madera y si tu los podrias realisar como cuanto saldria el costo por hacerle los cambios yo creo quetiene todos las piesas para la mificacion te voy a poner algunas fotos de mi maquina para que tu te descuenta de lo que te digo (trate de pegar alguna fotos pero no se como me podrias desir disculpa mi inoracia http://s1234.photobucket.com/albums/...t=DSC01069.jpghttp://s1234.photobucket.com/albums/...t=DSC00602.jpg

[ne(V)esis]

Rafael,

Con respecto a tu pregunta, con mi poca experiencia en la fabricación de CNC's, considero que tu equipo fue hecho para trabajar de una manera distinta a la que me comentas.
Por lo que no sería factible realizar dichos cambios. Más bien, consideraría la idea de adquirir o fabricar un Router CNC para madera.

Saludos

[WATERJET71]

Esta chingon tu diseño. Felicidades..

Saludos

[FAXed]

Dentro del archivo de salida de tu programa CAM verifica y/o cambia el parámetro F ( "Feed" : Velocidad de alimentacion o avance)
En Mach3 ajusta el Feed Override (aumentar o reduce esta velocidad va del 1% al 300%)

De que marca son tus Drivers que estas utilizando? Recuerda que estos deben poseer algun "damping" digital para eliminar la resonancia a altas velocidades, si no es asi, tendras problemas con la vibracion.

Saludos.

[ne(V)esis]

FAXed,

Gracias por tu respuesta.
Voy a checar lo que me dices sobre Mach3 y el Feed Override; ya que con el programa CAM (MeshCAM), no tengo ningún problema con eso.

En cuanto a mis drivers, desconosco ese término que mencionas (damping) o cómo saber si los tiene o no. Los drivers que estoy usando, son de origen chino modelo SD-2H086MB. Te adjunto un PDF del mismo para que ver si tú puedes checar si tiene dicha función y/o de plano, no me funcionarán como necesito.

Consideras que el hecho de que tenga mis motores directos a los tornillos de bolas/husillos sea mejor que con poleas y/o tenga que ver con la velocidad máxima?

Saludos y gracias!

Dentro del archivo de salida de tu programa CAM verifica y/o cambia el parámetro F ( "Feed" : Velocidad de alimentacion o avance)
En Mach3 ajusta el Feed Override (aumentar o reduce esta velocidad va del 1% al 300%)

De que marca son tus Drivers que estas utilizando? Recuerda que estos deben poseer algun "damping" digital para eliminar la resonancia a altas velocidades, si no es asi, tendras problemas con la vibracion.

Saludos.

[FAXed]

En cuanto a mis drivers, desconosco ese término que mencionas (damping)...

Una desventaja de los motores a pasos es su tendencia a "resonar" con cierta frecuencia. Sin embargo, esta puede ser calculada y amortiguada (damping) con un factor o dato que es ingresado en el algoritmo de control. Esto mejora significativamente su estabilidad y le permite una mayor velocidad al motor asi como un mayor uso de su torque.
Le di una vistazo a tu datasheet y no veo algun comentario al respecto.

... el hecho de que tenga mis motores directos a los tornillos de bolas/husillos sea mejor que con poleas y/o tenga que ver con la velocidad máxima?

De hecho es aconsejable que se encuentren tal como estan (por la naturaleza de tu trabajo), ya que si la conduccion de tus ejes fueran por poleas pudiese darse el caso que al cortar metales "rebotara" debido a la resistencia de las bandas (belts).

Me voy un poco mas con tu configuracion, testea con las velocidades y nos comentas.

Saludos,