Ciao ragazzi!
Ho pensato che potrebbe essere interessante mostravi e spiegarvi un po’ alcune fasi della costruzione della CNC. Non entrerò troppo nei dettagli almeno in questa prima parte, non vorrei essere troppo noioso 😛 Se siete interessati comunque potremo vedere più avanti alcuni dei dettagli più importanti. Pronti?! Cominciamo!!

Progettazione

Il progetto è iniziato con la realizzazione di un modello 3D in CAD della macchina per iniziare ad individuare le difficoltà che avrei poi incontrato nella realizzazione e cercare di trovare una soluzione. Mi sono documentato un po’ su vari siti Internet e visto progetti di altre persone in modo da poter prendere qualche suggerimento sulla realizzazione. Io mi sono dato i seguenti vincoli e obiettivi:

• La prima versione della macchina è un prototipo in modo da evidenziare e risolvere eventuali problemi di progettazione
• Essendo un prototipo deve essere fatto con materiali facilmente reperibili, facili da lavorare, possibilmente economici
• La macchina deve essere perfettamente funzionante nei limiti permessi dai materiali usati nella costruzione
• L’uso principale della macchina è la realizzazione di circuiti stampati (PCB) mediante l’incisione su basette di rame
• Possibilmente la macchina deve essere in grado di lavorare il legno
• Possibilmente deve poter montare un laser o essere usata come stampante 3D
• Essendo già possessore di un Raspberry Pi e volendo imparare ad utilizzarlo, la macchina non utilizzerà Arduino (ampiamente utilizzato in altri progetti) ma solo il Raspberry.
• Il software deve essere realizzato da me in C# su Visual Studio Code in ambiente Linux (personalmente utilizzo Ubuntu)

Per la progettazione ho utilizzato FreeCAD che ho trovato ottimo per la realizzazione rapida di un modello che potesse guidarmi nella realizzazione della CNC.

Telaio

Le barre

Ci sono 2 tipo di barre nella macchina:

1. Barre / rotaie sulle quali far scorrere tramite cuscinetti i vari assi della macchina
2. Barra filettata per trasferire la rotazione dei motori agli assi

Per le rotaie ho pensato inizialmente di usare barre in acciaio da 8mm. Per far muovere gli assi la scelta è ricaduta su barre in acciaio filettate da 8mm con 2mm di passo. La scelta è stata fatta in funzione della facilità di reperire il materiale e per compatibilità con tutti gli altri componenti che dovevo utilizzare.

Il motore

Altra componente fondamentale è il motore. Ho utilizzato 3 motori passo-passo (stepper motor) NEMA17 con una coppia 2800g.cm, 12V ed un albero da 5mm. Il motore è collegato alla barra filettata con un accoppiatore flessibile 5mm-8mm in alluminio. Come si nota dalla foto sottostante i supporti dei motori non sono ancora finiti… vanno di sicuro fissati meglio! Ho scelto questo tipo di motori per contenere la spesa visto che non sapevo se sarei effettivamente riuscito a realizzare qualcosa di funzionante, d’altro canto si tratta di un esperimento! In ogni caso in futuro sarà sempre possibile utilizzare motori più performanti senza stravolgere la struttura della macchina.

Lo studio dell’utilizzo del motore è stato di sicuro una parte molto delicata in quanto il suo funzionamento è legato anche al software che ho scritto quindi ho dovuto fare molti test per vedere se esso era in grado di far muovere il pannello in modo corretto. Ho dovuto trovare un buon equilibrio tra il software, il funzionamento effettivo del motore e il movimento del pannello.

Conclusioni

Ed ecco una foto che mostra assemblate le parti descritte in precedenza con l’aggiunta della parte in legno verticale sul quale verrà poi fissato l’utensile. P.S. In questa foto comunque manca completamente la parte dell’asse Z e la connessione ai motori.

Una cosa che ha richiesto attenzione è l’allineamento delle tre barre in modo che la macchina potesse scorrere liberamente senza impedimenti e che i vari assi fossero perpendicolari.

Chiudo qui il primo articolo sulle fasi di assemblaggio della macchina. Se vi è piaciuto e siete curiosi di vedere le come procederà il lavoro non perdetevi i prossimi articoli!!! 😀
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