[sorr]

A venit iarna si, pentru ca nu prea se mai poate zbura, e timpul sa stam la gura sobei si sa ne pregatim pentru vara ce va veni. Asa a prins viata proiectul unei masinute de taiat polistiren cu fir cald. Am decis sa merg pe varianta cu 4 axe. Asta ajuta mult la confectionarea aripilor care au acelasi profil de la fuselaj spre varf, insa dimensiuni diferite. Cele 4 axe trebiue sa se deplaseze independent, deci e nevoie de 4 motoare si un driver cu patru axe.
Motoarele pas cu pas le-am ales de tip NEMA 17, care dezvolta un cuplu de 0,4 Nm, mai mult decat suficient pentru scopul propus. Polietilena se topeste la o temperatura de pana in 100 grade Celsius (cca 85), iar firul cald are o temperatura de peste 100 grade C ( uzual 120 – 180 grade C). Asta inseamna ca, la o viteza de taiere rezonabil aleasa, polietilena se volatilizeaza pur si simplu in fata firului de taiere, astfel incat acesta nici nu ajunge sa o atinga. Deci motoarele trebuie sa invinga doar fortele de frecare dintre componentele mecanice ale masinii – ghidaje sanii, surub conducator.
Ca driver am folosit asa ceva:

L-am gasit pe OLX, e o chinezarie relative ieftina dar care isi face treaba. E un driver pentru motoare bipolare. Poate comanda 4 axe. Printr-un releu poate comanda pornirea si oprirea incalzirii firului rezistiv. Legarea la calculator se face prin port paralel (deci nu prea merge cu laptopuri ci doar cu desk topuri mai vechi care au portul paralel pe placa de baza). Nu incercati adaptoare care simuleaza portul paralel printr-un dispozitiv conactat la USB. Aveti toate sansele sa nu functioneze si sa plangeti dupa bani. Mai bine luati un second hand de 5-10 ani vechime in banii dati pe adaptor - gasiti si la 100ron- si va merge la sigur.

[sorr]

Mai sunt necesare :
4 cuplaje elastice cu diametre compatibile cu ale axului motor si surubului conducator.
4 suruburi conducatoare – surub la metru si piulitele aferente. Eu am folosit M8.
Tevi de aluminiu pentru ghidaje. Pentru ghidajele orizontale am folosit D=16mm, pentru cele verticale D=12mm. Sincer, daca atunci cand le-am cumparat gaseam D=18, din alea as fi luat pentru ghidajele orizontale. Acuma asta e, merge si cu D=16.
Profil cornier 25x25 din aluminiu.
Blat din lemn de fag sau stejar (esenta tare) pentru confectionarea saniilor. Grosinea de 15-18mm. Eu am folosit blat de 16mm din stejar. Tocatoarele din supermarketuri sunt din esenta tare – fag. Blat de stejar gasiti pe la atelierele de mobila la comanda. E posibil sa mearga si PAL, dar eu nu am folosit asa ceva pentru ca neutilizand bucsi de ghidare la sanii, ci pur si simplu gaura din perete e pe post de bucsa, trebuie sa reziste cat de cat la uzura. S-ar putea sa fiti surprinsi ca am mers pe solutia asta, dar mi-am amintit ca bunicul avea pe timpuri un darac de lana care folosea lagare din lemn de stejar. Fibra lemnului suge uleiul, se incarca cu lubrefiant si lucreaza excelent la alunecare. Deh, tehnica germana din secolul al XIX-lea.
Holzsuruburi pentru lemn, surubaraie marunta M3, M6, M8 pentru fixarea diverselor componente.
Un dimmer-dispozitiv de reglare a luminozitatii becurilor- sau, mai bine un regulator de putere de la un aspirator. Luat din talcioc sau de la dezmembrari electrocasnice.
Fir de nichelina sau kantal de 0,2mm – de la magazinele de tigari electronice.
Alimentator in comutatie sau transformator si redresor (nestabilizat) de 12V, curent 5-6A, pentru alimentarea motoarelor si driverului.
Transformator de24V, curent 1,5-2A pentru alimentarea firului rezistiv.
Firaraie de care are tot omul prin casa. Important e sa suporte un curent de cca 1,5-2A.
Cablu de alimentare cu stecker pentru priza.
Un arculet pentru tensionarea firului rezistiv.
Cam asta ar fi materialele. Daca am scapat ceva maruntisuri le voi aminti pe parcurs.
Investitia totala, cu piese noi, s-a ridicat la cca. 800RON. Cele mai scumpe au fost evident motoarele pas cu pas si driverul – cca. 600RON. Apoi sursa in comutatie, cuplajele, tevile de Al, cornierul de Al si suruburile la metru. Traful , dimmerul si restul maruntisurilor zaceau prin debara.

[sorr]

Proiectul propus va arata in final cam asa:

Pentru realizarea masinii e bine sa apelati la prelucrari pe o freza CNC – eu cel putin asa am realizat-o – dar e posibil si prin decupare manuala, dupa sablon sau trasaj. Trebuie insa ca placile care culiseaza si cele de capat de pe aceeasi axa sa aibe gaurile prelucrate prin corespondenta – se suprapun placile ca un sandwich, se strange bine pachetul pentru a nu se deplasa vreo placa in timpul prelucrarii si se dau toate gaurile prin toate placile deodata. Lucrul asta e destul de complicat si cere indemanare, de aceea e mai bine sa apelati la prelucrarea CNC.
Trebuie confectionate doua sanii orizontale si doua sanii verticale simetrice. Practic componentele stanga-dreapta au forme identice numai ca sunt asamblate astfel incat sa apara simetrice. Suruburile conducatoare nu sunt pe mijlocul saniilor, intre ghidaje, ci mai departate fata de una din tevile de ghidaj pentru a permite montarea motoarelor pentru axele verticale. Acelasi lucru se intampla si la axele verticale pentru a permite montarea suporturilor firului rezistiv.

[sorr]

Sania verticala:

1-Baza saniei superioare
2-Bucsa de fixare a coloanei de ghidare (gaurile pentru coloane cu strangere)
3-Perete inferior al saniei verticale (gaurile pentru coloane cu joc cca 0,2mm)
4-Perete superior al saniei verticale (Gaurile pentru coloane cu joc cca. 0,2mm)
5-Piulita M8 incastrata in locasul hehagonal frezat in peretele superior.
6-Placa de inchidere a piulitei
7-Holzsuruburi de fixare a placii de inchidere
8-Placa de capat (gaurile pentru coloane cu strangere). Gaura centrala este mai larga decat diametrul surubului (am ales-o 10 mm) pentru a nu forta radial surubul. Fiind o bara filetata la metru, fara pretentii aceasta sigur va avea bataie la capat. Acest lucru nu incurca atata timp cat capatul care bate este lasat liber. Surubul se va centra in permanenta pe piulita montata pe sania verticala, chiar daca la capatul superior va bate.
9-Coloane Tv Al D=12mm
10-Surub conducator M8
11-Perete lateral al saniei verticale (se fixeaza cu holzsuruburi pe peretii superior si inferior)
12-Cuplaj elastic D5/D8 (NEMA 17 are axul cu D=5mm, celalalt capat al cuplajului se strange direct pe surubul de M8)
13-Motor pas cu pas NEMA17
Jocurile de 0,2mm nu afecteaza cu nimic functionarea deoarece precizia masinii nu este foarte de ridicata. O precizie de taiere a conturului de 0,5mm este suficienta pentru taierea polistirenului. In timpul probelor mai greu a fost gasirea unui offset corect pentru a contarcara marimea zonei de topire a polistirenului. Latimea taieturii datorata firului incins variaza foarte mult functie de temperatura si viteza de lucru. Am reglat latimea taieturii la cca 1,5mm (adica cca 0,75mm de o parte si de alta a axei firului). Variatia grosimii taieturii este de cca 0,5mm si se datoreaza faptului ca la schimbarea directiei de deplasare firul incetineste si topeste mai mult material.

[gabyyo9inu]

:good:

[sorr]

Sania orizontala:

1-Baza saniei superioare
14-Motor pas cu pas NEMA17
15-Cuplaj elastic D5/D8 (NEMA 17 are axul cu D=5mm, celalalt capat al cuplajului se strange direct pe surubul de M8)
16-Ghidaj orizontal Tv Al D=16mm
17-Surub conducator M8
18-Placa de capat cu motor a saniei orizontale
19-Perete lateral fara piulita al saniei orizontale
20-Perete lateral cu piulita al saniei orizontale
21-Piulita M8 incastrata in locasul hexagonal din peretele saniei
22-Placa de inchidere a piulitei
23-Holzsuruburi de fixare a placii de inchidere
24-Placa de capat
Referitor la gaurile de trecere a coloanelor si surubului conducator sunt valabile aceleasi precizari ca la sania verticala

[sorr]

Trebuie realizate cate doua subansambluri, in oglinda, pentru fiecare sanie. Montajul l-am facut prin prindere cu holzsuruburi, mai putin bucsile de fixare ale coloanelor verticale pe care le-am lipit cu adeziv pentru lemn (UHU).
Coloanele de ghidare verticale au 0,5m lungime. Ghidajele orizontale au 1m lungime. Cele doua ansambluri de sanii stanga / dreapta le-am rigidizat montandu-le pe 2 bucati de cornier de aluminiu cu lungimea de 1000mm (lungimea poate fi si mai mare sau mai mica, functie de spatiul disponibil in care folosim masina). Folosind componentele cu lungimile enuntate , cursa pe axa X (orizontala) este de 810mm, pe axa Y (verticala) este de 310mm, iar spatiul disponibil intre cele 2 turnuri verticale este de 760mm.

Dimensiunile de gabarit ale masinii sunt L=1,048m; l=1,00m; H=0,525m.
Desenele de executie pentru sania verticala:
 Hot Wire Cutting Machine-Vertical.pdf (5.1K)
Number of downloads: 255

[sorr]

Desenele de executie pentru sania orizontala:
 Hot Wire Cutting Machine-Orizontal.pdf (3.27K)
Number of downloads: 254
La ambele desene riglele gradate au diviziunea 1mm si lungimea de 100mm.

[sorr]

Cablarea electrica a masinii am facut-o ca in schema de mai jos:

Nu am folosit limitatori de cursa. Pentru siguranta se pot pune. M-am bazat pe "soft limit" al programului Mach3 pe care il folosesc.
Daca folositi componentele indicate de mine, mai jos atasez Fisa tehnica a motoarelor pas cu pas si link-ul spre Manualul driverului cu 4 axe.
4AxisTB6560

Fisiere atasate

•  MPP-42BYGHW.pdf (117.03K)
  Number of downloads: 222

[sorr]

Pentru comanda driverului eu folosesc Mach3.
AICI puteti downloada Mach3. Este versiunea demo (free), cu care insa nu puteti rula decat programe cu maxim 500 de linii. Pentru realizarea unui profil de aripa merge.
Daca incercati sa rulati programe mai mari dupa a 500-a linie Mach3 opreste subit lucrul. Cine vrea mai mult baga banutul.

Pentru crearea programelor G-code pe care le utilizeaza Mach3 eu folosesc FoamWorks4.0. Se poate downloada de AICI. Programul este de tip trial si poate fi folosit fara nici o restrictie timp de 30 de zile. Dupa, trebuie licenta - iar banutul!

[sorr]

La punerea in functiune a masinii, definiti portul paralel, frecventa de lucru si desemnati corect pinii portului paralel, dupa indicatiile din manualul de utilizare al driverului. Acest lucru il faceti in Mach3 in Config – Ports and Pins . Mai jos sunt cateva poze cu modul de configurare pentru driverul TB 6560.
Deschideti Mac3 si selectati Mach3Mill - OK.
In “Port setup and Axis Selection” va apare de regula prselectat portul paralel 0x378 – e OK. Frecventa de lucru pentru motoare pas cu pas o puteti alege 25000 sau 35000 Hz.

In “Motor outputs” definiti pinii de comanda pentru motoare pe cele 4 axe

Apoi in “Outputs Setup”

Cu “TAB”puteti accesa panoul de comanda manual JOG. Apasand pe X+, X-, Y+, Y-, Z+, Z- si 4+, 4- puteti comanda cele patru axe ale masinii independent.

Acum puteti misca saniile masinii.

[sorr]

Setarea parametrilor motorului: Mach3 – Config - Motor Tunung and Setup
Setarea numarului de pasi pe mm.
Motorul folosit are pasul de 1,8 grade, rezulta: 360* / 1,8=200 [pasi/rotatie]. Verificam ce valoare am setat pe micropas –driverul folosit permite : 1(pas intreg); 0,5(jumatate de pas);1/4pas; 1/8pas sau 1/16pas. Folosind de ex. micropasirea de 1/8 pas, la o rotatie motorul va avea nevoie de 200x8=1600[pasi]. Tija filetata la metru din supermarket are pasul de 1,25[mm], adica pasul normal al filetului M8. Rezulta ca pentru a se deplasa piulita-implicit sania-1mm vom avea nevoie de 200x8/1,25=1280[pasi]. Daca surubul conducator avea alt pas, foloseam alta micropasire sau un motor cu alt numar de pasi pe rotatie, rezultatul s-ar fi modificat corespunzator.
Deci vom trece in caseta “steps per” valoarea 1280

Viteza (velocity) in mm/min o setam la o valoare moderata pana in 500[mm/min], pentru a nu avea surpriza ca motoarele sa piarda pasi datorita frecventei foarte mari de lucru.
Acceleratia la fel, pana la valoarea de 100 [mm/sec*sec]. Asta pt. ca motorul are totusi niste mase inertiale care trebuie puse in miscare si asta nu se poate face instantaneu.
Step si pulse le putem lasa la valorile implicite.
Dupa setarile facute pentru fiecare axa se apasa “SAVE AXIS SETTING”. Apoi se poate trece la urmatoarea axa, si asa mai departe pana cand setam parametrii pe toatre axele. Odata setarile facute, OK si intram in ecranul principal. Setam valorile din casetele axelor pe zero, deplasam axele cu o anumita valoare si masuram deplasarea efectiva a saniei. Valorile trebuie sa coincida.
Daca sunt probleme sau ceva ne scapa si masina nu face ce trebuie, putem folosi calea: Setting Alt+6 – si in stanga jos deasupra butonului RESET exista “Set Steps per Unit”. Urmati instructiunile si setati fiecare axa in parte.

In momentul asta masina e pregatita sa faca prima taiere.

[sorr]

Mai avem de setat partea de incalzire a firului rezistiv. Observati ca la fiecare deplasare a axei sau la inceperea rularii unui program releul cupleaza iar la terminare decupleaza. Conectat prin releu firul rezistiv se va incalzi automat la miscarea masinii manual sau in program. Parametrii de reglat pentru firul rezistiv ar fi temperature de lucru (120-180*C) sau cat vreti voi, numai sa nu sariti calul si tensiunea de alimentare a acestuia
AICI este un calculator simplu si efficient al parametrilor firului cald.
In poza sunt setarile pentru masina aceasta si fir rezistiv de 0,2mm (calculul e pentru nichelina, dar eu folosesc kantal - e mai rezistent mecanic si are rezistivitatea putin mai mare ca a nichelinei).
Deci avem ca date de intrare: temperature pe care o dorim: 160*C, lungimea firului: 76cm (conditionat de distanta intre turnurile verticale) si grosimea firului: 0,2mm.
Vom obtine o tensiune necesara de 15,82V, si un current de 0,6A.


Deci pentru comanda incalzirii avem nevoie de o sursa de tensiune variabla (3-24V) care sa poata debita un curent suficient astfel incat sa nu se incalzeasca in functionare. Pentru a realize variatia tensiunii alimentam prin dimmer un transformator de 220/24Vca, astfel ca scazand tensiunea in primar, va scadea si tensiunea in secundar. Un regulator de putere de aspirator sau de luminozitate a unui bec (peste 100W) faca fata cu brio. ATENTIE! Se lucreaza cu tensiuni periculoase care pot provoca accidente mortale. Tot ce este la 220Vca montati intr-o cutie izolatoare, a.i sa nu existe riscul de a atinge involuntar.
In acest moment chiar puteti pune placa de polistiren pe masina si sa faceti prima proba.

[sorr]

Cateva poze cu masinuta gata de lucru:





Spor la treaba!

Aceasta postare a fost editata de sorr: 29 November 2016 - 05:44 PM

[sorr]

Un filmulet cu masina la treaba:

AICI

Si niste aripioare proaspat taiate... Una de Beaver si una pentru VersaWing.

[marius_paturan]

sorr, la 29 November 2016 - 06:53 PM, a spus:

Un filmulet cu masina la treaba:

AICI

Si niste aripioare proaspat taiate... Una de Beaver si una pentru VersaWing.

Aripi-01-mic.jpg Aripi-02-mic.jpg

deci trebuie sa ne programam pentru aeromodele ,eu sat primul :yahoo: binenteles ca glumeam ,misto spor la mesterit sorr :drinks:

[sorr]

marius_paturan, la 29 November 2016 - 07:35 PM, a spus:

deci trebuie sa ne programam pentru aeromodele ,eu sat primul :yahoo: binenteles ca glumeam ,misto spor la mesterit sorr :drinks:

Cu cea mai mare placere Marius. In principiu trebuie un desen in Autocad, dar se poate lucra si cu alte formate vectoriale. Aduci polistirenul si berea si rezolvam. :good:

[sorr]

Am intampinat probleme mari la taierea unei aripi zburatoare. Aripa este de tipul "tapered", iar intre planul fuselaj si planul de capat al aripii diferenta de dimensiuni este foarte mare (cea din figura).



Plus de asta planurile capetelor sunt si decalate pe axa.

Aceasta postare a fost editata de sorr: 04 December 2016 - 01:22 PM

[sorr]

Initial foloseam un mic arc pentru a compensa dilatarea firului rezistiv si eventalele decalari ale axelor la aripi tip "tapered". In cazul de fata n-a mai mers. Decalajul intre planurile aripilor pe axa X fata de Z ajunge la 310mm (vezi poza). Firul rezistiv avea nevoie de o lungime suplimentara de cca 120mm. Imi trebuia un arc f. lung pe care nu aveam loc sa-l montez. Pe de alta parte forta creata de arcul din ce in ce mai tensionat ar fi devenit din ce in ce mai mare pe masura ce firul trebuia sa devina mai lung. Asta ar fi creat tensiuni suplimentare si inegale in timp in cele 2 turnuri verticale si pe ghidajele orizontale, si cum masina e destul de fragila, ar fi taiat cu totul alte cote decat cele pravazute. De fapt asta am si patit la inceput si m-a facut sa reconsider problema. Solutia a fost niste scripeti si o contragreutate montata pe un capat al firului. Astfel am obtinut o forta de intindere constanta a firului si, cu o piesa adaugata, am avut spatiu suficient pentru un surplus de cca 140mm de fir.



Masa contragreutatii este de cca 300g, suficienta pentru a tine intins in timpul taierii un fir cu grosimea de 0,2mm. Singura problema aparuta a fost marirea tensiunii de alimentare (vezi calculatorul de la un post anterior), datorita lungirii firului la aproape 1000mm.
Insa taietura s-a realizat fara probleme.

[piro]

Va salut. Imi puteti spune va rog cam ce cost implica proiectul?

Multumesc.

[sorr]

Scuze! Intru cam rar pe forum.
Pai ar fi:
Motoarele noi 4x80=320, Driverul parca 360 de pe OLX, Sursa 12V 5A vreo 100, Tevi Al din supermarket, blat stratificat, etc. cred ca vreo 100 maxim, plus sarma nichelina, cuplaje, plus una-alta ar fi cu totul cam 1000.
Proiectul si taierea mi le-am facut singur.
Daca folosesti motoare second hand iesi mai ieftin ( cred ca le gasesti si la 25-30 lei/buc).
Bafta.

[piro]

Multumesc :)