O Router CNC Hobby



Em 23 de dezembro de 2012

ATENÇÃO: Este artigo tem caráter informativo e reflete apenas a minha opinião sobre a máquina. Não tenho absolutamente nenhum vínculo com fabricante ou distribuidor da máquina, logo não posso informar preços ou formas de contato.

Já bastante tempo eu almejava uma fresadora CNC, provavelmente desde a época que eu fazia manutenção em meus pinballs e tinha que reconstruir peças de plástico. Na época eu fazia a impressão em jato de tinta e depois xerox colorida, colando por trás de um acrílico transparente e depois com muito cuidado ia cortando com a Dremmel. Um erro no corte, era fatal e tinha que começar o processo todo novamente. Claro, isso é só um pequeno exemplo das inúmeras coisas que uma máquina controlada por computador pode fazer, mas dá pra ter a noção exata de quão poderosa essa ferramenta pode ser.

Achei que seria bem interessante o desafio de montar uma do zero, mas também esbarrava no problema que eu não tinha nem a menor noção do funcionamento de uma máquina como essa. Juntando um pouco de preguiça ai nesse meio e a oferta de uma máquina relativamente barata, acabei comprando a máquina "pronta" mesmo. Coloquei o "pronta" entre aspas, porque a máquina é previamente montada e testada, mas é parcialmente desmontada para envio pela correio.

Após duas semanas de expectativa, finalmente o caixote me esperava em casa.


Não veio impecavelmente embalada, mas foi o suficiente para proteger da viagem por PAC entre SP e RJ.

Depois de uma inspeção visual, tudo ok, pronto para o trabalho de montagem. Foi possivel notar o cuidado e profissionalismo com que a máquina foi produzida.


Não foi fornecida nenhuma instrução para a montagem mecânica, apenas uma série de fotos. Mesmo assim não tive qualquer dificuldade com a montagem. quando ficava em dúvida sobre uma parte, apenas repassava as fotos.

Comecei com o eixo X, colocando a polia dentada de um lado e o conjunto de motor e correia do outro. Nas fotos a estrutura foi girada para facilitar o acesso das ferramentas.


Depois as "torres" laterais e a polia dentada do eixo Y.


O eixo Z já veio completamente montado, então só encaixei-o nas guias lineares do eixo Y.


Para prender a correia dentada do eixo X eu preferi retirar a mesa de MDF para facilitar o acesso.


A correia do eixo Y foi muito mais fácil de colocar.


A fresadora não vem com a ferramenta de corte, então comprei uma tupia Makitta que se ajustou perfeitamente à maquina. O único inconveniente desta especifica é não ter o controle de velocidade que é muito importante, veremos adiante. Para resolver eu intercalei um dimmer como usado nas antigas lâmpadas incandecentes.


Após cerca de 2 horas de trabalho, a fresadora estava completamente montada.


E mais 2 horas só pra entender qual era o próximo passo para a configuração dos softwares. :(
Na verdade essa parte com as explicações básicas de configurações estão no DVD que acompanha a máquina, junto com alguns video tutorias para o ArtCAM, mas a afobação de querer ver algo funcionando não me deixou ver antes. :D


Bem, máquina montada, configurada e testada. E agora? Agora entra a parte dificil e ao mesmo tempo divertida. É necessário aprender a usar os programas! Falando rapidamente, basicamente o trabalho precisa ser dividido em 4 partes.

1) Desenho num software de vetorização

As opções mais conhecidas seriam certamente Adobe Ilustrator, Corel Draw ou mesmo Autocad, mas alternativas freeware podem ser usadas, como o Inkscape por exemplo. Basicamente o que é necessário aqui é "desenhar" o que o CNC precisa fazer. Digamos que eu precise recortar a janela para um display numa caixa e os furos dos botões. Primeiro faria um retangulo na medida EXATA da caixa, outro retangulo com a medida EXATA da janela, na EXATA posição que eu quero em relação à caixa. Cantos arredondados nessa janela? Ok, só incluir. Furos redondos de 1 cm para os botões? Ok também, a máquina dá um jeito. ;)

Uma vez desenhado, basta exportar num dos formatos que o software de CAM (Computer Aided Manufacturing) consiga ler. Um formato que parece ser unanimidade é o DXF do Autocad. Testei alguns CAMs e todos importaram o DXF sem qualquer problema ou variação de tamanho.

2) O software CAM (Computer Aided Manufacturing)

Temos então o desenho pronto, mas como ele deve ser "usinado"? (termo que se usa para a peça sendo trabalhada pela fresadora)
Ai que entra o CAM. Nele iremos definir as medidas das ponteiras usadas para o corte e furação, os caminhos do corte, posição e profundidade. Assim como existem vários softwares que podem ser usados para vetorizar, existem muito softwares de CAM. Um dos mais completos é o ArtCAM, mas eu me dei melhor com o SheetCAM, justamente por não ter uma centena de opções que eu ainda não sei usar. Pode ser que num futuro eu passe a usar outro, mas por enquanto o SheetCAM está atendendo bem.

Falando sobre o CAM em si, é necessário um pequeno cadastro das suas ferramentas de corte. Por exemplo, eu cadastrei uma fresa de 1.5 mm e outra de 3 mm e a partir disso posso importar o DXF preparado no passo anterior. Com os vetores na tela eu posso agrupá-los em camadas que receberão o mesmo tratamento de corte. Com a nossa suposta abertura de janelas numa caixa do passo anterior, eu poderia marcar e agrupar todos os vetores desenhados, com exceção do primeiro retangulo que seria a guia do tamanho da caixa. Todos os outros eu poderia colocar numa camada chamada "JANELAS". A seguir seria necessário escolher o que fazer e como fazer: Com a camada JANELAS selecionada, eu digo que quero um CORTE, com a ferramenta de 3 mm e, muito importante, esse corte é INTERNO (porque é uma janela, certo?). Inclusive aqui está uma das grande pegadinhas da coisa, que eu não tinha entendido como era até ver o funcionamento do CAM. Eu tanto poderia querer um circulo de exatamente 3 cm, tipo uma ficha de poquer, quanto uma janela circular de 3 cm. A manha da coisa é essa porque eu digo se o corte vai ser INTERNO ou EXTERNO. Inclusive uma coisa muito interessante é que, dependendo da modalidade de corte escolhida, a fresadora faz o movimento horário ou anti-horário. Isso influencia o lado que a "rebarba" do material fica. Um dos meus muitos testes foi cortar alguns circulos de justamente 3 cm, alguns por dentro, outros por fora. Os que foram por dentro ficavam uma janela perfeita de 3 cm, enquanto o disco interior ficava com o resto do plástico já meio derretido por causa da velocidade e atrito da fresa, enquanto que os que eu cortava por fora, resultavam num disco perfeito de 3 cm, enquanto a janela recebia o material deteriorado.

Bem, voltando ao CAM, com todas as camadas separadas e caminhos definidos, falta apenas mais uma informação, definir o "ponto zero", ou seja, de onde a maquina deverá partir para começar os trabalhos de corte. Com todas as configurações prontas devemos exportar o "código G", que é o contém as informações de posicionamento dos 3 eixos da máquina.

Para finalizar essa parte, digo que não cheguei a encontrar um software freeware para CAM, mas tanto o ArtCAM como o SheetCAM tem versões demo limitadas pelo número de linhas de "código G" geradas. Como tudo que fiz até agora foi relativamente simples, eles me atenderam nesse quesito.

3) O interpretador e controlador dos drivers

Com o código G gerado pelo CAM, tudo que precisamos agora é de um interpretador pra ele. Existem máquinas profissionais inclusive com o interpretador embutido no hardware, mas no caso dos hobbystas é comum um software rodando no PC convertendo o código G em pulsos para o driver, geralmente ligado pela porta paralela. Um dos programas mais usados seria o Mach3, que também tem uma versão demo limitada por número de linhas do código G que podem ser interpretadas. Uma vez o programa configurado com os parametros dos motores dos 3 eixos ele está apto a controlar propriamente a máquina, bastando alimentá-lo com o programa. O código G gerado pelo CAM pode ser carregado e a maquina "quase" está pronta para uso. Devemos agora posicionar e prender o material a ser usinado na mesa. Sobre a mesa do CNC eu aparafusei uma segunda mesa de MDF que seria a "tábua de sacrifício". Nela eu prendo aparafusando pelas laterias o material a ser usinado, sem nenhuma pena, usando parafusos de rosca soberba, diretamente na madeira. Pra peça destacar perfeito sem ficar presa no resto do material, eu sempre corto com 1 mm extra na altura: exemplo, um acrílico de 6 mm eu mando cortar a 7 mm de altura, o que acaba também pegando na madeira abaixo do material. Logo, de tempos em tempos a tábua de sacrificio vai ficando toda riscada e furada e quase que inutilizável, mas basta uma aplainada com a própria máquina com uma fresa especial percorrendo toda a tábua e retirar 1 ou 2 mm da superfície. Simples, não?

Com o material devidamente preso à mesa só falta informar onde é o ponto zero (lembram do tópico anterior?). Esse ponto é de onde a broca deverá partir e com isso ela tem como saber em qual parte da mesa está o material. Inclusive o posicionamento, além dos eixos X e Y, também contempla o eixo Z, a altura da broca. O que faço por aqui é posicionar a tupia com as setas do teclado e abaixar a broca até ela apenas tocar o material, dai zero todos os eixos no programa e agora estamos prontos para começar.

4) A usinagem

Com o material posicionado na mesa e os eixos zerados, é só ligar a tupia esperar a sua obra de arte sair prontinha. :D
Seria bom se isso fosse simples assim, mas aqui é que entra o verdadeiro problema. Para a usinagem sair perfeita é uma combinação de variáveis que precisam ser atendidas.

Ferramenta x Tipo de Material x Velocidade da tupia x Velocidade de avanço

É com a combinação dessas quatro variáveis que temos que aprender o pulo do gato. Por exemplo, velocidade da tupia rápida demais derrete o plástico ou queima a madeira, o mesmo acontecendo se a velocidade do avanço (velocidade que a mesa se move) for lenta demais. Já avanços rápidos demais deixam imperfeições na peça ou mesmo podem quebrar a fresa. Já ferramentas existem CENTENAS diferentes, algumas melhores que outras para determinados materiais. Não acredito que exista uma receita mágica que resolva qualquer caso e com algum estudo, muita observação e muitissimo mais experiencias é que se acaba chegando a alguns bons resultados.


Atenção, máquinas e kits para montar router CNC à venda


Visitem a página neste link para as opções.



Para demonstrar o uso e poder de um CNC (por mais simples que ele possa parecer), fiz um pequeno projetinho totalmente feito na minha fresadora e resumi no vídeo abaixo.



A idéia era colocar 3 LEDs num vinco de um suporte para iluminar o acrílico. Algumas fotos:


Fiz os três furos à mão e usei-os para aparafusar a peça na mesa, porque nesse caso a peça já estava semi-pronta, faltando apenas os cortes dos fios, a bateria e o botão.


No vídeo não dá pra ver muito bem os detalhes, mas reparem o corte que usei para fazer um "berço" para o suporte de bateria. No momento que eu estava desenhando no Corel, iamedindo a peça com um paquimetro. Veja que o corte tem precisão cirúrgica, assim como o botão.


Uma pequena e trivial montagem em aranha.


Coloquei gotas de cola quente em alguns lugares estratégicos dos vãos e alisei com o dedo, para não comprometer o equilíbrio da base.


No vídeo também não dá pra notar a iluminação do acrílico que ficou bem bonita depois de pronta.




O resultado obtido apesar de razoavelmente simples em termos de CNC, não se deu do dia pra noite.

Disse e repito: são necessários muitos testes, experiências e quebração de cabeça e ao contrário do que acontece em muitas comunidades, os iniciantes NÃO SÃO bem recebidos, pelo menos nas que eu tentei participar. Acho que o pessoal já tá meio de saco cheio com as perguntas de sempre de iniciantes... hehehe

Como ouvi do Maurício, que projetou essa minha fresadora: é um hobby MUITO legal e extremamente viciante. Então deixo aqui a recomendação. Não compre uma máquina dessa se você não tem algumas horas a perder com a mais pura diversão! :D

Em 12 de Fevereiro de 2013

Uma dúvida que é recorrente é sobre o download do Mach 3. Ele fica nesta página, e é link abaixo de "lockdown". No momento que publiquei esta atualização o link constava como "Mach3 R3.043.066". Basta descer o arquivo e instalar.

Abaixo seguem as telas de configuração do Mach 3, retirado de um micro completamente funcional com a CNC Hobby. Se o Mauricio não fez nenhuma alteração na máquina basta copiar todas as infos em todas as telas que sua máquina funcionará perfeitamente.



















Dúvidas, comentários ou sugestões, escreva abaixo.


Voltar - Home


Comente



COMENTÁRIOS DESABILITADOS NO MOMENTO! RETORNAM EM BREVE
É expressamente proibido a reprodução total ou parcial deste texto sem a minha devida autorização por escrito.