Porta bottiglia PINGUINO

Ecco un altro simpatico bottle-holder a forma di pinguino panciuto realizzato come al solito con la mia CNC. In questo esperimento ho approfondito l'uso dei sovratagli per realizzare gli incastri e migliorato la configurazione dei testimoni di sostegno. Ho anche aumentato un po' la velocità di avanzamento, anche se comunque per terminare tutti i tagli è stata necessaria più di un'ora di funzionamento.

Progetto CNC KSO-NC-1 #6

In questo post volevo raccogliere e condividere le mie esperienze sulla scelta e sull'utilizzo degli utensili da montare sulla CNC. Data la mia ignoranza in materia si è resa necessaria una discreta quantità di prove empiriche per riuscire ad ottenere dei risultati soddisfacenti e replicabili. La prima cosa che ho capito è che esistono diversi tipi di utensile progettati per scopi e impieghi specifici. Io ne ho individuati 3 che consentono di effettuare le lavorazioni che più mi interessano: incisione e taglio di materiali duri come la vetronite per pcb (tipo FR4) e il taglio di legno, MDF, plexiglass.

Ho quindi testato i seguenti 3 articoli, tutti comodamente reperibili da Amazon a prezzi più che modici (se confrontati con quelli dei vari brico center) realizzati in acciaio super rapido (HSS):

1. Utensile da taglio: fresa elicoidale 3 e 2mm [link Amazon]

Questo tipo di utensile è quello ideale per il taglio di legno, cartone, MDF e presenta due taglienti di forma elicoidale che consentono una agevole fresatura frontale, a patto di usare velocità di avanzamento adeguate al materiale che si sta lavorando. La figura mostra chiaramente di cosa stiamo parlando.

2. Utensile da taglio PCB: fresa cilindrica da PCB 3, 2, 1mm [link Amazon]

Questo utensile presenta un profilo diverso da quello precedente e assomiglia di più ad una lima o ad un utensile di finitura e si rivela adatto al taglio di materiali come la vetronite o la bachelite per circuiti stampati. Non è adatto per il taglio del legno: io ho provato a farlo ed il risultato è stato un quasi immediato annerimento della fresa e un eccessivo surriscaldamento del legno, oltre che al manifestarsi di numerose situazioni di incaglio dell'utensile. La foto illustra il profilo dei taglienti.

3. Utensile per incisione: bulino 30° 0,2mm [link Amazon]

Per fare delle incisioni poco profonde ma nette e precise si utilizzano dei bulini a 30° o 60° che consentono di scavare il rame nelle piastre per PCB ottenendo il disegno delle piste voluto. Sono utilizzati in tutte le lavorazioni che richiedono il trasferimento di un disegno su di una superficie piana come la cover di un telefonino o una targa. L'aspetto è più o meno questo:

Ovviamente tutti questi utensili hanno un diametro del codolo adeguato al mandrino dell'elettro utensile impiegato nella CNC che in questo caso è di circa 3mm e una lunghezza complessiva di circa 35mm. Tutti i lavori presentati nel blog sono stati realizzati impiegando questo set di utensili.
Con questo articolo si conclude la serie dedicata alla costruzione di una semplice CNC amatoriale, d'ora in poi il blog ospiterà tutti i lavoretti che con questa si riusciranno a realizzare.

Porta bottiglia ELEFANTE

Ecco un altro simpatico lavoretto realizzato con la mia CNC: un portabottiglia a forma di Elefante. Anche questo è un lavoro molte semplice, ma mi ha consentito di prendere ulteriore dimestichezza con le varie fasi operative della lavorazione che con i parametri impostati è durata quasi un'ora.

3D Puzzle - Formichina

In questi giorni ho provato alcune lavorazioni con la KSO-NC-1 realizzando qualche simpatico puzzle 3d con dei ritagli di cartone spesso 3mm circa. Non è proprio un bel materiale da fresare, ma a me interessava fare qualche prova con dei pezzi ad incastro per testare la precisione del taglio. Ecco allora questa bella formichina lunga circa 22cm e realizzata interamente alla cnc. Sono particolarmente affezionato a questo soggetto perché ai tempi del doposcuola realizzai lo stesso modellino con il traforo impiegandoci circa il medesimo tempo, solo che questa volta sono rimasto a guardare la fresetta lavorare al posto mio!

Per chi fosse interessato alla costruzione di seguito trovate i link del file dxf e di quello G-Code già pronto da mandare in macchina. Ricordo che gli slot sono di 3mm. 

Come di consueto seguono alcune foto del lavoretto.

FORMICA_3mm.dxf [file AutoCAD]

FORMICA_3mm.tap [file iso g-code]

Porta bottiglia CANE

Oggi ho testato la KSO-NC-1 con un simpatico e utile lavoretto utilizzando un po' di MDF: un porta bottiglia con sembianze canine. E' stato un utile banco di prova per testare la qualità delle lavorazioni della fresa e il risultato è stato più che soddisfacente. Mi ha inoltre consentito di iniziare a fare un po' di esperienza con azzeramenti, velocità di taglio, avanzamenti ecc. parametri non proprio immediati da impostare. Ho dipinto poi il tutto di rosso per intonarlo con la mia cucina.

Progetto CNC KSO-NC-1 #5

Oggi sono riuscito ad assemblare i vari elementi della CNC e a fare alcune prove di incisione su cartone. L'utensile montato sull'asse Z è un simil-Dremel molto economico, ma dalle prestazioni sufficienti per essere utilizzato in questo progetto, reperibile come al solito su Amazon.

Una volta realizzato l'assieme definitivo ho registrato le guide per assicurare il massimo di planarità, parallelismo e ortogonalità dei vari elementi e ho alimentato i motorini tramite la scheda elettronica. Per rendere tutto più sicuro e maneggevole ho racchiuso scheda, alimentatore e relè di comando utensile in una scatola plastica da impianti elettrici che ho recuperato nei vari cestoni dei miei labs (se non altro questo è un ottimo progetto "svuota-cassetti"...) e ho collegato il tutto ad un vecchio portatile con installato Mach3. Le prime prove con questo software, dopo le opportune impostazioni, si sono limitate per ora alla movimentazione manuale degli assi (jog) e alla esecuzione di qualche semplice riga di codice ISO G-Code.

Ho inoltre recuperato un comodo carrellino trasportabile sul quale sistemare tutti gli elementi coinvolti in modo da creare un piccolo centro di lavoro.

I prossimi passi previsti sono il reperimento di un set di frese e l'approfondimento degli aspetti software e dei passaggi operativi per passare dal disegno al programma per NC. 

Intanto un po' di foto del lavoro di oggi.

Progetto CNC KSO-NC-1 #4

Dopo alcuni esperimenti ho rilevato alcuni errori strutturali che potrebbero compromettere la precisione delle lavorazioni effettuate con la CNC. In particolare ho riscontrato la possibilità di rotazioni della tavola mobile quando l'utensile taglia all'interno del materiale da lavorare, soprattutto quando questo si troverà ad operare lontano dall'asse principale della tavola. Questo fenomeno è dovuto alla scelta di fissaggio delle guide della tavola che non presentano la necessaria rigidità per impedire tali indesiderate rotazioni. Lo schemetto seguente illustra bene la situazione e propone la soluzione che ho implementato per correggere questo problema, ovvero collegare le guide agli elementi mobili nello stesso modo seguito per gli assi Y e Z.

La nuova versione mi ha consentito di aumentare un pochino l'area di lavoro, ma ha limitato la corsa dell'asse Z a 90mm, perdendo cioè circa 30mm dal range progettato. Ho inoltre incollato dei metri di carta sugli elementi mobili degli assi e previsto degli indici su acetato per avere un rapido riscontro delle quote dei movimenti, sistema sicuramente non preciso, ma molto comodo durante la fase di taratura dei vari elementi. Adesso devo recuperare un elettro utensile sufficientemente potente da collegare sull'asse Z e poi potrò fare un po' di polvere...

Progetto CNC KSO-NC-1 #3

Oggi mi è arrivata la scheda per il controllo dei motori della fresetta e ho fatto subito alcune prove. Devo dire che il manualetto contenuto nella confezione forniva tutte le informazioni necessarie per la corretta e completa configurazione dei vari segnali. La scheda è disponibile su Amazon e non costa neanche tanto tenendo conto che consente il pilotaggio di 3 motori con la tecnica del micro-stepping. Utilizza dei driver TB6560A della Toshiba e consente di scegliere la risoluzione degli step voluta: ho provato subito con 1/16 di passo e devo dire che il risultato è veramente notevole, sembra quasi di lavorare con motori in DC da quanto è fluida la rotazione. Sono inoltre disponibili delle comode morsettiere con tutti i segnali di ingresso per la completa gestione della macchina tramite il software Mach3.

Appena riesco a fissare tutti gli assi proverò a fare qualche disegno con il pennarello prima di passare al montaggio dell' elettro utensile.

Progetto CNC KSO-NC-1 #2

Dopo diversi mesi ho ripreso la costruzione della mia piccola CNC montando i motorini per la movimentazione degli assi. Ho scelto dei motori piccoli ed economici che sviluppano una coppia di circa 0.5Nm, più che sufficiente per gli scopi del progetto, che ho acquistato da Amazon. Per l'accoppiamento con la vite filettata ho utilizzato un manicotto metallico filettato M8 al quale ho praticato due forellini per fissare gli elementi con due piccole viti M3.  Per rendere più robusto l'accoppiamento con l'alberino del motore (che ha diametro 5mm) ho usato un pezzetto di guaina plastica in modo da conferire anche una utile elasticità. Appena riesco a implementare l'elettronica di pilotaggio farò un po' di prove per verificare la fluidità e la precisione dei movimenti. 

Per adesso qualche foto del lavoro.

Paper Model - Locomotiva GR 691.023

Queste sono alcune foto di una bella Locomotiva FS GR.691.023 disegnata dal compianto Zio Prudenzio (Fabrizio Prudenziati), un grande modellista italiano le cui creazioni sono state altre volte ospitate in questo spazio. Purtroppo il sito che conteneva tutti i disegni è stato chiuso e le stampe di questo modello sono state fatte parecchio tempo fa. Il modellino sarebbe in scala Micromodels (TM), ma io per semplificarmi la costruzione ho stampato le tavole in A3 ottenendo così un modellino lungo circa 20 cm.

Paper Model - Ferrari 312T N.Lauda [1977]

Queste sono alcune foto dell'ultimo modellino cartaceo che ho realizzato: una Ferrari 312T pilotata da Niki Lauda nel GP del 1977. La macchinina è lunga circa 25cm ed è stata realizzata a partire da 2 tavole A3.

Paper Model - Space Shuttle Atlantis

Quelle che seguono sono alcune foto del mio ultimo lavoretto di carta: una bella replika dello Space Shuttle Atlantis con tanto di serbatoio e razzi per il decollo. Il modello è in scala 1:50 e risulta alto ben 35 cm e fa proprio una bella figura sulla mia scrivania. Il merito del disegno va al super sito paper-replika dal quale è possibile scaricare gratuitamente il kit con i pezzi e le istruzioni di montaggio.