Eje Z para CNC con perfil

eje Z para cnc

Que pasa si te estas montando tu propia CNC, pero tus recursos son algo limitados? Que opciones podemos encontrar para para el eje Z para CNC DIY?

No siempre se disponen de los recursos necesarios para montar el eje Z para CNC casera, ya bien sea porque estamos montando una maquina a base de perfileria, porque tengamos que apurar al máximo el presupuesto para corte laser, porque no tengamos medios suficientes para trabajar las piezas que llegan del corte laser, etc.

Y tenemos que montar nuestro eje Z para nuestra CNC DIY que tanto nos esta costando fabricar y montar. Bueno, pues tenemos algunas opciones en el mercado Chino. Aunque si tenemos presupuesto, lo mejor será buscar que alguien nos fabrique un eje Z para CNC a medida (un servidor podría ayudaros en este aspecto) o buscar este conjunto y adaptarnos a lo que el mercado ofrece, pues existen varias opciones que pueden ser interesantes.

Hoy quiero mostrar algunas opciones, desgranar la mas económica, y ver que opciones tenemos para comprar a bajo coste y poder montar nuestra maquina CNC DIY de forma mas sencilla.

No vamos a perder de vista unos mínimos, y hay que decir que existen varias configuraciones mecánicas. Estos mínimos tratan de husillo SFU1204 y guías. Como he dicho, hay varias opciones, desde husillo TR8, pasando por varillas, o carros VSlot. Podéis ver dichas configuraciones en este enlace.

Este sistema mecánico, que puede servirnos como eje Z para CNC, también puede utilizarse para cualquier otro diseño donde necesitemos una parte móvil con precisión. No necesariamente tiene que ser para eje Z, podría incluso usarse como slider o para el resto de los ejes de la CNC, el X e Y.

Eje Z lowcost con base de perfil 20100 - HPV6 - HPV10

Esta configuración es de las mas básicas y económicas. Teniendo en cuenta que partimos de los mínimos comentados anteriormente. Una imagen descriptiva del conjunto es la que tenéis en la entrada de esta entrada.

Este kit o conjunto de eje Z para CNC esta formado por elementos comerciales, aunque hay pequeñas variaciones que podréis ver si pasáis a echar un vistazo por el enlace que os he dejado antes. En la tienda que os he puesto, suelen estar con la referencia HPV6, HPV10, que en esencia son lo mismo pero varia el husillo y el soporte del motor Nema. Hay otro modelo, que lo veremos a continuación, el HPV11 y la diferencia es que monta guías MGN.

Despiece del HPV6

Para montar nuestro propio Z similar a este que tenemos como referencia, y el cual podemos comprar sin problema, esto ya cada uno que haga sus números y no olvide las aduanas.

Despiece:

  • Perfil 20100
  • Guías HGH15CA * La serie CA es el patín estrecho.
  • Husillo SFU1204 + tuerca de bolas + housing
  • Coupling
  • Soportes EK EF 08
  • Motor Nema 17/23
  • Soporte para motor Nema o pletina
  • Separadores (para adaptar la altura entre patín y housing de la tuerca de bolas).
  • Plate secundario, donde instalaremos el spindle o lo que queramos.
  • Tuercas Tnut
  • Tornillería varia

Este es el despiece, y quiero remarcaros algún detalle, como es la serie de de los soportes para el husillo, que es la EK y no la BK. La diferencia entre estos es el tamaño de la carcasa, en la serie EK EF, los tornillos de anclaje encajan por el perfil serie 20. Echad un vistazo a como montar los bloques BK en husillo de bolas, para ver sus peculiaridades.

Otro detalle es que el soporte del motor, puede ser una pieza en L, o simplemente una pletina atornillada en el extremo del perfil. Hay dos opciones, ambas perfectamente ejecutables para gente con mínimos recursos, pues en caso de querer hacer una pletina, esta no necesita tener una precisión a la décima. Se puede trabajar con un error de entre 0,5 y 1mm. Tenéis mas opciones de soportes para motor Nema en la entrada que hice en su día.

En el caso del motor Nema y husillo, si no vamos a poner un spindle muy pesado, podemos montar un Nema17 o 23 con husillo de bolas SFU1204 integrado. Es una opción, que la tenéis para contemplar, aunque el conjunto quedara mas robusto montando los bloques EKEF.

Referencias del despiece

Vamos a ver referencias de compra de los elementos mas importantes.

perfil aluminio 20100
Perfil Aluminio 20100
HGH15
Guías HGH15CA
husillo bolas coupling ek housing
Husillo bolas SFU1204 + coupling + housing + EKEF
tnuts para perfil aluminio
T-Nuts para perfil serie 20
nema17-husillo
Nema17 + SFU1204
nema17-husillo
Nema23 + SFU1204
acople-nema
Acoplador husillo-nema
soporte motor nema23
Soporte en L motor Nema 23
bk-bf
BK/BF

Referencias de eje Z para CNC en kit - Todo el conjunto

hpv6 eje Z cnc
HPV6 eje Z para CNC ensamblado
hpv10 eje Z cnc
HPV10 eje Z para CNC ensamblado

Calculo de los separadores entre patín guía y pletina

Siguiendo con los detalles, pero este es importante darle su propio apartado. Tenemos una diferencia de alturas entre la cara del patín sobre la que apoya la pletina y la cara del housing de la tuerca de bolas del husillo SFU1204. Ambas caras no están a la misma altura, y por tanto, ese espacio hay que colocar una pieza que nos haga de alzador – separador o como queráis llamarlo.

Lo mas económico es usar una pieza alzadora, mientras que en los ejes Z mas elaborados, se mecaniza la pieza contando con esas diferencia de altura.

Dicha diferencia de altura viene de:

  • El husillo va sobre un soporte EK EF, con su centro del eje a una altura de 13mm.
  • El husillo monta un housing que eleva la cara 15mm desde su centro. Por tanto, la altura de la cara donde la pletina va a apoyar es de 13 +15 = 28mm
  • El patín HGH15CA montado en la guía tiene una altura de 28mm

En este caso, combinación de husillos sfu1204 + soportes EK EF + guías HGR15, no precisa de un adaptador, porque todo queda a la misma altura. No obstante, no ocurre siempre esto, pues hay varios modelos de housing, o podemos usar un husillo sfu1605 y la película ya cambia.

Nota: Si montamos la configuración con soporte en L, este esta diseñado para los bloques EK EF, con lo que la altura de la tuerca queda diferente, siendo 22mm la altura al centro del eje + 15 del housing = 37mm. La altura del patín son 28mm, por lo que tenemos un desfase de 9mm que será la altura de la pieza separadora. Si no se entiende, decírmelo en los comentarios y le doy una vuelta a esto.

Con ese sencillo proceso, se calcula la diferencia, si no se quiere modelar.

Eje Z lowcost con base de perfil 20100 - HPV11

hpv11 eje z para cnc

En este modelo, se usan las guías MGN, que son las guías mas básicas que podemos encontrar en china, y también las mas económicas.

En esta configuración, el diseño del conjunto cambia un poco, ya que se eliminan los soportes EK EF, que yo no lo haría y también el housing de la tuerca del husillo. El perfil que usan, es el 2080 que podéis encontrar mismamente en Motedis, o en el mismo Aliexpress

Si se quiere ahorrar un poco, y montar estas guías en vez de las HGH, yo os recomiendo seguir el mismo diseño que antes. Montar soportes, el motor sobre una pletina y el housing se puede ahorrar haciendo una pletina mas a medida, de forma que pueda acoplarse con la tuerca y los patines.

Sobre el couplig, no uséis estos que son todos de color plateado y llevan una espiral en el centro. Usad los que son como el que os he puesto de referencia arriba. Los grises estos no valen para nada.

Si estáis realmente interesados en este montaje, decírmelo en los comentarios, y hago el diseño de esta forma, por si alguien no lo ve claro. O si alguien quiere hacerlo, y luego lo publicamos aquí, perfecto.

guias-mgn
Guias MGN15
perfil aluminio 2080
Perfil aluminio 2080
hlpv11 eje z para cnc
HPV11 - Eje Z para CNC

Porque es mejor usar los bloques EK EF o BK BF

Desde un punto de vista simple, si os montáis esos ejes Z para CNC de esta forma, os recomiendo usar soportes para husillo BK o EK, por el motivo de que estos ya están fabricados. Es comprar, montar y poco mas.

De la otra forma, si montáis los rodamientos en las pletinas, ya necesitáis precisión, y que quede todo bien anclado, con lo que si no tienes medios, esta opción ya no es viable. Deja de ser algo sencillo de fabricar. Merece la pega gastar unos pocos euros mas, y tener bien anclado y alineado el husillo, a tener que hacer apaños.

Pletina para el soporte del spindle

En este punto, aquí lo mejor es que cada uno se haga su propia pletina para acoplar el spindle, pues las opciones son muy diversas. Esta es la opción en la que comercialmente menos opciones hay, y depende de los patines usados, de si montamos un par o dos pares, etc. Como bien os digo abajo, si hay dudas, lo desarrollamos mas detenidamente.

Mantenimiento de la mecánica

Antes de montar los patines, os recomiendo hacer la limpieza de estos, pues traen una grasa de protección para almacenamiento, pero esa grasa no es la adecuada para su uso. Os dejo una guía de limpieza patines HGH, también una guía de limpieza patines MGN y el mantenimiento de guías y husillos para CNC.

Os lo pongo todo facilito, no tiene perdida. Si se hace mal, es porque se quiere, no porque no se avise 😉

Terminando

Si alguien ve interesante estos bloques de eje Z para CNC, podemos desarrollar algún modelo en concreto. Hoy os he mostrado estas opciones, y como podéis ensamblar vuestro propio modelo, pero si hay dudas, podéis dejarlas en los comentarios y vemos como resolver o desarrollar mas la entrada para tener toda la info necesaria.

Tenéis mas referencias para montar vuestra CNC DIY en la sección fresadora CNC del blog destinada a ello.

Sobre si es mejor buscarse las piezas uno mismo o pedirlo todo ya entero, pues cuestión de cada uno, y de sus presupuesto. Si quieres ir rápido y sobre seguro, lo mejor será comprar todo el conjunto. Si buscas algo mas a medida, pues a tirar del despiece y montar.

Por mi parte esto es todo, una entrada introductoria sobre el eje Z para CNC con perfil, un poco en plan Lego, con la mayoría de sus partes comerciales, sin necesidad de tener que hacer nada con corte laser o mecanizado. Espero que os sirva para coger ideas y ya sabeis, los comentarios os esperan para las dudas mas abajo.

Saludos,

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