Fresa a tre assi a controllo numerico

Questo progettino è da almeno una decina d’anni che mi frulla in testa, ma per mancanza di tempo/voglia/soldi/varie non ho mai intrapreso.
Qualche settimana fa, complice il periodaccio schifoso, lavorativamente parlando, giusto per tenere la mente occupata in qualcosa di diverso, ho iniziato e finito questo accrocchio, col preciso obiettivo di riciclare al massimo la ferraglia che avevo in cantina, di usare roba facilmente reperibile in qualunque brico, e di spendere MENO DI TRENTA EURO in tutto.

Asse X

Sulla base ho incollato due pezzi di legno da 5x5cm lunghi circa 40 cm, paralleli tra loro, come supporto per il piano mobile. Per sicurezza, ho anche avvitato il tutto con un buon numero di viti da truciolare.
Su ciascuno di questi due supporti ho fissato una guida per cassetti, di quelle a sfere, che si trovano tranquillamente in qualunque brico center, lunghe circa 30cm.
Il supporto per i cuscinetti che reggono la vite dell’asse X è fatto con un listello di legno da 5×2.5cm lungo 10cm circa nel quale ho praticato un foro da 22mm, pari al diametro esterno dei cuscinetti da me scelti. Un secondo listello dello stesso tipo è stato fissato al piano mobile, e quest’ultimo è stato forato per poter essere fissato e rimosso comodamente (più o meno …) dalle guide.
Mettendo due cuscinetti nella sede, con una punta da 8mm ho tracciato sul listello fissato al piano mobile la posizione in cui doveva passare la vite, ho poi forato con la punta da 8mm e fissato tramite due rondelle, due dadi da 8mm sui due lati del listello. I due dadi separati servono per minimizzare il gioco sulla vite (e fanno decisamente il loro porco dovere :-) )
Ho poi tagliato a misura una barra filettata in acciaio inox da 8mm, l’ho fissata con i bulloni ai due cuscinetti, ho messo il tutto in sede e ho fissato i cuscinetti a forza con una coppia di viti. Troppo brutale?? Forse. Però funziona.
AsseX
DViteX

Assi Y e Z

L’asse Y è montato su un castello che a sua volta si incastra sui due supporti delle slitte del piano mobile. Ok, è stato culo, non avevo preso per niente le misure e quando ho visto che si incastrava perfettamente sono rimasto stupito persino io, ma la fortuna aiuta gli audaci … si dice … :-)))
La realizzazione è identica a quella dell’asse X, con i soliti supporti da 5x5cm, ma a differenza dell’asse X in cui ho usato un supporto separato per alloggiare i cuscinetti, in questo caso sono incastrati, con le solite due viti, direttamente sul laterale del castello.
L’asse Z è stato montato sul piano mobile dell’asse Y, con lo stesso sistema. Le slitte sono più corte, perchè l’asse Z ha una corsa più limitata degli altri due.
Ypos
Ylat
Carr
AsseY
castYZ

Motori

I tre motori che ho usato li ho smontati anni fa da alcune vecchissime stampanti Honeywell a margherita. Sono più che sufficienti, come potenza, per muovere come si deve la meccanica.
L’accoppiamento tra gli assi dei motori e le viti non deve essere rigido, altrimenti durante la rotazione anche il minimo disallineamento provocherebbe vibrazioni e rumori intollerabili, oltre a logorare anzitempo viti e cuscinetti. Scartata l’idea di usare giunti elastici appositi (anche perchè costano più di 20 euro ciascuno) mi sono inventato una soluzione con un tubo di gomma da impianto di irrigazione, un tubo di alluminio e una vite da 3mm con relativi dadi. Ho infilato uno spezzone di circa un paio di centimetri di tubo di gomma sull’asse del motore (il diametro interno del tubo è 5mm, quello dell’asse è 6mm, quindi il tubo va incastrato a forza, e rimane fermo) Ho poi preso (sempre al brico) un tubo di alluminio con diametro interno 8mm (pari al diametro della barra filettata), ne ho tagliato uno spezzone di 6cm circa, ho praticato due tagli a croce per metà della sua lunghezza con un normale seghetto da metallo, in modo che il tubo potesse allargarsi leggermente. ho poi infilato la rimanente metà del tubo di alluminio sulla barra filettata, ho fatto un foro passante, ho inserito una vite da 3mm e con i relativi dadi ho bloccato il tutto. Pur essendo una soluzione accrocchiata ed economicissima, funziona alla perfezione e con un gioco assolutamente nullo.
Mot
Acc2
Acc1

…all togheter now!

Ecco l’accrocchio in versione assemblata e quasi definitiva. Ho montato un supporto per un minitrapano da modellismo Minicraft, alimentato a 12V. Che, mannaggia a lui, accetta solo codoli fino a 1/8 di pollice, così tutte le mie magnifiche frese da taglio in widia con codolo da 1/4 di pollice non le posso usare … porcacciaccia la miseriaccia!!!
Comp
Comp3
Comp2
Comp1

Controller motori

Siccome non avevo nessuna voglia di comprare gli L297/L298, anche perchè sarei andato fuori dall’esagerato budget disponibile per questo progetto, ho fatto la prima versione del controller con quel che avevo in casa: due PIC 16F84, 12 HexFet RFP70N06 (ne ho la casa piena perchè li usavo per un altro progetto di cui ho realizzato diversi esemplari), una manciata di LED che fa tanto WarGames e aiuta nel debug, uno stadio di alimentazione un po’ storto, e via. Funzionava, ma ovviamente la velocità massima di rotazione dei motori prima della perdita del sincronismo era molto bassa: meno di 1 giro al secondo.
I primi test li ho fatti con quello. Poi spippolando tra le cassettiere degli integrati ho trovato guarda caso quattro coppie di L297 e L298, e quindi ho fatto un secondo controller, e questa volta i motori raggiungono senza perdere passi 5-6 giri al secondo. Il che porta l’accrocchio ad avere una velocità in “rapida” di quasi 1cm al secondo … che rispetto al millimetro al secondo col primo controller direi che ce n’è d’avanzo! :-)))
La foto è quella della prima versione del controller, perchè il secondo non ho avuto tempo di fotografarlo e l’ho montato e collaudato di corsa. Prima o poi lo fotograferò … ma tanto è la copia spiccicata dello schema sul datasheet.

Contr

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