Mecânica

Das ideias iniciais

Devido à complexidade e alto custo de fazer fresadoras com 5 eixos(como mostra o video), optou-se por fazer em 3 eixos cartesianos. As peças feitas não terão alta complexidade e 3 os eixos serão suficiente para fazer as peças necessitadas.

A princípio, utilizaremos a Microrretífica Dremel 3000 para girar a ferramenta Fresa em alta rotação. Optou-se ela pois oferece uma alta rotação, cerca de 30000 rpm. Os outros motores disponíveis na Droid são de baixa rotação, e para utiliza-los seria necessário uma redução para aumentar a rotação e diminuiria o torque disponível.

Uma ideia futura é substituir a Dremel por um motor próprio para a Fresa. Um exemplo é o motor que atualmente custa R$ 300,00:

Motor para Fresa no mercado Livre

Então as hipóteses iniciais que temos são:

• Fresora de apenas 3 eixos cartesianos
• Motor para a Fresa como a Dremel

Agora, existem algumas hipóteses que deveremos seguir. Por ser um projeto que deseja-se baixo custo com uma boa precisão, então foram elaborados 4 hipóteses:

• []Sobre a mesa
  • Fixa
  • Movel
• []Sobre o eixo Z
  • Dois motores nas laterais
  • Um motor central

Assim, existem no total 4 possibilidades a serem feitas:

• []Mesa fixa e Dois motores laterais
• []Mesa fixa e Um motor central
• []Mesa móvel e Dois motores laterais
• []Mesa móvel e Um motor central

Da escolha dos eixos e posição

É possivel escolher para cada eixo, utilizar:

• Barra roscada, com um fuso
• Correias

A vantagem para se utilizar a barra roscada é:

• A folga da correia é maior quando se altera o movimento de um sentido para o outro devido à elasticidade da correia.
• O torque resultante na barra é maior, depende quase totalmente do passo da rosca.

Por consequência, temos algumas desvantagens:

• A velocidade linear com que se move é menor, pois é necessário girar o motor mais vezes para uma mesma distância
• O preço é maior, pois as barras são mais caras, bem como os fusos

Contudo, devido às ideias iniciais de utilizar a Dremel, não temos um motor forte suficiente para arrancar muito material e assim a velocidade linear é limitada bem mais pelo motor(no caso Dremel) que pelos eixos. Consequentemente, demora-se mais para fabricar uma mesma peça.

Outra decisão que influenciou foi questão de condição da ferramenta: É melhor ter ferramentas com maior vida útil e demorar mais na peça, que fazer a peça mais rapidamente e diminuir a vida útil da mesma peça. Isso depende da força com que a ferramenta faz sobre a peça, e a velocidade de rotação da ferramenta.

Portanto, por não queremos uma velocidade tão alta, utilizaremos o sistema de barras roscada nos 3 eixos. O sistema coordenado é dado por:

Eixo X

Toda a estrutura é movida utilizando o eixo X com a exceção da mesa, assim como toda a estrutura possui massa fixa, não temos dificuldade.

Eixo Y

Eixo Z

Para o eixo Z, utilizaremos duas barras roscadas para fazer o controle de altura, porque a estrutura toda incluindo o motor(Dremel) é pesada e possivelmente um motor não dê conta. Assim como feito em impressoras

Deformações nos eixos