Macchine automatiche, perchè sono fatte tutte cosi?

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Questo argomento contiene 21 risposte, ha 4 partecipanti, ed è stato aggiornato da  Giulio Tiberini 2 mesi, 2 settimane fa.

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  • #10147
    Stefanosky
    Stefanosky
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    C’è un motivo specifico perchè tutte le macchine sono fatte più o meno nello stesso modo? O fanno ruotare un utensile di diametro inferiore sopra lo specchio o fanno spostamenti avanti indietro. Per altro operazioni che, per quanto le macchine siano volutamente poco precise, ripetono sempre le stesse operazioni e secondo me alla lunga i difetti di questa ripetitività vengono fuori.
    Perchè non fare un macchina che rispecchia gli spostamenti che si fanno manualmente come la cordale, la 1/3, la W ecc con una randomizzazione variabile preprogrammata? Cioè, non capisco perchè ci si limiti a sti due movimenti in croce quando si potrebbe far tutto quello che si vuole, anche a livello amatoriale.

    #10148

    Giulio Tiberini
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    Le macchine professionali di oggi (..parlo di quelle che si vedono lavorare anche nei filmati youtube di esecuzione dei gradi telescopi) sono del tipo a controllo numerico, ma il principio base non è molto diverso da quello delle veterane.

    Lo scopo del lavoro di una tale macchina è sempre quello di garantire la realizzazione di una superficie riflettente generata da una perfetta figura di rivoluzione (quindi serve un piatto rotante) con movimenti dell’utensile assolutamente random, per sfruttare il noto principio della elisione automatica dei difetti di picco e valle, e in fase di parabolizzazione di eseguire la “svasatura” dello sferoide fin li generato, in forma di parabola.

    Certamente una programmazione software odierna potrebbe assicurare un livello di random del movimento del braccio meccanico (anch’esso già a somiglianza del lavoro manuale) probabilmente migliore del random solo meccanico derivato dalla combinazione di eccentrici vari; in fondo quello è il vero problema di realizzazione di una macchina ottimale, accompagnato dai costi e dalle conoscenze e sperimentazioni del costruttore.

    Va da se che le cose più semplici di solito sono anche meno costose e più facilmente realizzabili da molti, mentre le innovazioni richiedono sperimentazione non altrettanto facile per raggiungere un risultato finale positivo.

    #10156
    Stefanosky
    Stefanosky
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    Beh comunque credo che in fututo potrei valutare la cosa visto che a livello software, elettronico e meccanico non avrei particolari problemi a fare qualche esperimento :mail:
    Magari unendo il tutto con le vostre conoscenze potrebbe venirne fuori qualcosa di interessante no?
    Ora mi concentrerò sul mio blank e sulla sua lavorazione manuale e propedeutica, ma di sta cosa ne riparleremo… B-)

    #10157

    Giulio Tiberini
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    Sono perfettamente d’accordo.
    Infatti sostengo da sempre che condividendo i problemi è come lavorare in gruppo; e lavorando in gruppo le varie esperienze sono fonte di garanzie, e permettono notevoli vantaggi che sono sempre reciproci. In altre parole: Tutti noi si impara sempre qualcosa.

    #10791

    Fabrizio Dringoli
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    Ciao
    Riprendo questa discussione perche io ho un’officina meccanica ben attrezzata e rivendita di organi di trasmissione,a livello software elettronico so ben poco ma costruendo tutti i giorni macchine su richiesta del cliente….non avrei problemi a costruire una grattavetri automatica :yes: magari con l’aiuto vostro per quanto riguarda elettronica e progettazione.

    #10792

    Giulio Tiberini
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    Ciao Fabrizio.
    L’unione e la condivisione fanno la forza.
    Quì fra noi ci sono persone come Mirco Bartolomei “Bart”; Franco “Frenkq_it”; Enzo “Enzo55”; Giuseppe Mura “GiM”, che hanno già qualche esperienza sperimentata, pure descritta in questo forum. Ma anche l’idea di Stefano StefanoSky è buona.
    Effettivamente sfruttando l’emissione di coefficienti random entro un certo range di valori limitati quanto si vuole; mettendoci in mezzo magari il solito Arduino, potrebbe portare a poter correggere qualche parametro di lavoro per simulare l’azione manuale. Ma penso occorra anche studiare bene a quale parte meccanica, e in che modo vengano attuate quelle variazioni. E li forse le cose si complicano un poco.
    Io ho fatto poca cosa con Arduino, ai suoi esordi; per cui valgo assai poco. Ma siamo in tanti e ognuno ha diritto di espressione. Perciò la strada in compagnia è più agevole, anche se alquanto in salita.

    #10794

    Fabrizio Dringoli
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    Ho visto su youtube che in tantissimi usano questo tipo di macchinetta molto semplice da costruire,questo chiaramente se ho ben capito solo per sgrossare. Ma secondo voi è efficace?

    #10795

    Fabrizio Dringoli
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    Fatte in modo diverso ma sempre stesso sistema

    #10796

    Giulio Tiberini
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    Quella dei due filmati che hai postato è la macchina più semplice.
    Ma con quella Gordon Waite ci fa tutto (sgrossatura, lucidatura e parabolizzazione).
    Ha un motore solo, che trascina in rotazione indotta differenziale l’utensile, che deve avere un diametro in preciso rapporto con lo specchio in lavorazione; e che viene decentrato col criterio di farlo lavorare di più al centro, oppure in periferia, oppure in posizione neutra, per creare una buona sfera.
    La macchina è chiamata FIXED POST, cioè a “palo fisso”, per via del suo principio di funzionamento che ho avuto occasione di descrivere con dettagli costruttivi, in un altro post che puoi leggere cliccando sul seguente link, con altri interventi altrettanto interessanti:

    Costruiamo ( forse ) il piano rotante

    In altri diversi filmati di Gordon Waite troverai la sua sempre dettagliata descrizione di tutte le fasi della sua lavorazione, compresa la parabolizzazione che fa a mano sulla medesima tavola girevole.

    L’efficacia della semplice macchina è data da tanti accorgimenti tecnici progettuali, dei quali parla nei suoi filmati.
    Come nei due filmati che hai postato spiega (dal primo filmato che hai postato tu) il metodo di centraggio con precisione ripetitiva dello specchio sul piatto rotante; oppure la sempre differente posizione di inizio delle fasi di lucidatura (del secondo filmato che hai postato) dopo che ha smontato l’utensile per la solita operazione di ripristino delle scanalature della pece, ecc. I suoi filmati sono una miniera di informazioni, e quasi dei tutorials.

    #10797

    Giulio Tiberini
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    Qualche anno fa funzionava ancora l’istruttivo programmino POLSIM.EXE, scaricabile ancora oggi da quì:
    http://martin-cibulski.de/atm/polishing_simulator/

    Ma che il mio antivirus non vuole lasciarmi scaricare solo per precauzione perchè “vecchio e usato da pochi”…(me compreso, senza problemi su pc precedenti), quindi solo per questo fatto, sarebbe “potenzialmente mediamente pericoloso” (codice WS.reputation.1), e il Norton mi cancella il download (ma spero me lo metta in quarantena per liberarmelo prima o poi).

    Il programmino simulava visivamente l’andamento della lavorazione, (come si vede nel seguente filmato di Youtube), mostrando in pianta e di profilo la zona di asportazione che derivava dall’inserimento dei valori di diametro specchio e utensile; velocità, decentraggio (…che messo a zero simulava la fixed post).

    #10800

    Fabrizio Dringoli
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    Buongiorno,
    allora la mia idea èra di fare una macchina elettropneumatica.
    Costruire un carro scorrevole guidato (su bronzine,pattini,rotelle o con quello che uno ha o trova)
    dove la spinta delle braccia verrebbe sostituita da un attuatore pneumatico comandato da una elettrovalvola,poi si costruisce una ralla per far girare il piano di lavoro (anche con un vecchio cuscinetto) e ogni tot passate avanti e indietro si fa girare di ¼ o 1/6 o 1/8 il piano questo in base a quello che serve. La rotazione avverrà sempre con un attuatore pneumatico ,con la spinta in avanti fa girare la ralla e al ritorno si riarma pronto per il prossimo spostamento.
    Con un semplicissimo plc si può inserire i dati di lavoro,per esempio ogni 10 passate la tavola fa uno spostamento
    Questo sostituisce pari pari il lavoro dell’operatore. Scusate se sono stato poco chiaro ma credo che renda l’idea della cosa.

    #10801

    Giulio Tiberini
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    Sicuramente è una strada percorribile, e sarebbe una macchina imitante da vicino il lavoro umano.
    Ma la vedo dura perchè temo che il suo funzionamento sarebbe piuttosto a scatti. Inoltre tieni conto che il fare un certo numero di corse avanti indietro e poi ruotare di un certo angolo, è una complicazione che però pardossalmente chiarice il concetto ai movimenti del neofita.

    In quanto nel lavoro manuale, ruotare passo passo ma continuamente e lentamente attorno al tavolo, mentre continuamente si fa l’avanti indietro con il vetro che si ha in mano, ruotandolo continuamente lentamente in senso opposto, è un sistema altrettanto valido, e più “liscio”.

    Penso che siccome il piatto rotante è la parte comune di tutte le macchine, forse converrebbe partire da quello, facendolo già con lo scopo di sperimentare altre funzionalità migliorative.

    A questo proposito oggi l’elettronica di un inverter con entrata monofase e uscita trifase, potrebbe affrancare da iniziali complicazioni meccaniche che poi potrebbero ripercuotersi sul lavoro futuro, perchè un inverter mono-tri fase + moto-riduttore a vite senza fine trifase 220 volt e 400 watt,con uscita 30 giri al minuto, può essere fatto girare con velocità da zero a 60 giri al minuto forse con una spesa complessiva motore-inverter intorno ai 200 euro.

    Di un azionamento pneumatico avrei paura delle scosse e vibrazioni meccaniche di un moto alternato, che se arrivano al vetro sono deleterie, dovendo essere il vetro trattato nel modo più liscio possibile, viste le tolleranze di lavorazione di 68 milionesimi di millimetro.

    Ma queste sono solo mie idee, e non intendo influenzare il tuo pensiero, ma solamente fare “l’avvocato del diavolo” mettendo in evidenza i problemi che già si incontrano percorrendo quella strada col lavoro manuale.

    #10803

    Giulio Tiberini
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    Trovo sempre interessanti le dettagliate descrizioni di Gordon Waite, che essendo destinate ad una macchina molto semplice, sono fondamentalmente valide per tutte le macchine che usano un piano rotante più o meno sofisticato. E quindi queste descrizioni mettono “la pulce nell’orecchio” di quali siano le difficoltà da superare nell’automatizzare più o meno il lavoro manuale.

    Nel primo video che hai postato (quello della sgrossatura del 20″ F3,3), dice alcune cose istruttive, che, a chi come me piacciono i numeri, suggeriscono qualche considerazione tecnica.

    Il primo filmato di Gordon Waite, è abbastanza recente. In esso lui stesso spiega alcune cose:
    Innanzitutto dice che il blank che mostra dello specchio in lavorazione, gli è già arrivato con la faccia della curva “stampata a caldo” (con la procedura che ho trovato e si vede nelle ultime immagini di questo brevissimo filmato di quello che lui nomina come fornitore):

    Il blank sfornato con la curvatura impressa dal punzone dello stampo è apparentemente quello di uno dei molti odierni telescopi catadiottrici commerciali (vedi anche la immagine del primo blank a sinistra a questo lik):
    https://www.unitedlens.com/industries-astronomical/

    Vediamo un po’ di numeri:
    Diametro del disco di vetro grezzo 20” = 508mm; lunghezza focale (500*3,3)=1650mm, raggio della sfera origine di (2 *]1650)=3300mm = a circa 130”.

    La superficie riflettente avrà però un diametro di circa 500mm perchè vi si detraggono i circa 6mm sempre indispensabili alla realizzazione dello smusso da 3mm, che è la prima operazione da fare, contro il pericolo di scheggiatura del bordo riflettente. Cosa che lui fa usando una fresetta a disco diamantata, mentre il piatto gira a 3 o 4 giri al minuto, cioè la velocità minima della macchina (quando in altri filmati lui specificava pure la massima prevista nelle sue lavorazioni che è di circa 60 giri al minuto).

    Gordon dice che la superficie concava del blank ricavata alla pressa, è comoda per il risparmio di lavoro di scavo, e ne misura il raggio con lo sferometro, scrivendo suol vetro 117 pollici (mentre i definitivi dovrebbero essere 130), ma scrive anche altri valori nei dintorni,. Questo vuol dire che la superficie prodotta dalla pressa è più profonda, e non è omogenea, e andrà grattata con un utensile che la renda uniforme portandola anche al raggio 3300 desiderato, usando un abrasivo che lui sceglie molto “grossolano” con una grana 24 (chicco medio diametro 0,72mm alias 724 micron).

    La freccia di scavo della curvatura avrà una profondità al centro specchio di
    3300- radice di (3300^2 / raggio specchio^2)=
    3300-radice di (10890000/62500) = 9,48mm, quindi molto profonda.

    Mentre la profondità della freccia del blank, corrispondente al raggio 117”, è di 10,53mm, quindi di (10,53-9,48) = 1,05mm già più profondo del dovuto.

    Quindi Gordon prepara l’utensile (di diametro solitamente per la macchina fixed post pari al 75% dello specchio, quindi lui usa un diametro 16”). Disegna un cerchio del diametro utensile e mette un foglio di polietilene autoadesivo sullo specchio con la colla rivolta in alto, e ci appoggia una serie di dadi paragonabili agli M12,. Chiude un nastro attorno al cerchio da 16” e lo mette attorno ai dadi, ed appoggiandolo sul foglio adesivo vi si incolla contro, e funge da contenitore del gesso da dentista con cui colerà l’utensile in gesso “vel-mix-die-stone-gypsum.” della KERR (vel-mix-die-stone-gypsum) in Italia:
    https://www.kerrdental.com/it-ch/kerr-laboratory/gypsum

    Il mio, comprato ad Asti, è dello stesso colora ma di un’altra marca e lo scelsi proprio non dei più duri perchè costava meno, senza sapere che andava pure meglio.

    La consistenza del gesso per la colata dice di farla a occhio, in modo che sia pari a una crema un poco densa, con lo scopo di agevolare l’entrata del gesso nel foro dei dadi metallici; versata lentamente per evitare che i dadi si muovano. In seguito farà dei ritocchi riempiendo con cucchiaini di gesso liquido, i dadi rimasti parzialmente senza gesso nel foro.

    Dice il vero quando afferma che il gesso si scalda molto (anche oltre i 100°) in fase di indurimento (che dura 45′), ed io commento che la cosa può essere critica per i vetri specie di poco spessore. Quindi è buona cosa, acquistare un gesso da dentista scegliendolo non di tipo durissimo (il riscaldamento pare che dipenda dalla durezza della qualità di gesso acquistata), conviene poi fare come feci io, una colata per verificare termometro alla mano a quale temperatura sale in fase di indurimento, perchè fra i mille dati che accompagnano quei gessi, non mi è mai capitato di vedere indicata la temperatura di solidificazione (che in effetti al dentista è inidifferente, mentre l’astrofilo potrebbe essere obbligato a preriscaldare.

    Quindi Gordon prepara la macchina, dicendo che per ogni diametro da lavorare possiede un cerchio di centraggio meccanico che permette di rimettere lo specchio perfettamente concentrico nella stessa posizione dell’eventuale precedente smontaggio. E una volta che lo specchio è inserito nello spazio interno al cerchio, non ha nessun altro attrezzo di fissaggio, e il piccolo movimento che lo specchio può liberamente fare all’interno dell’anello di centraggio, aiuta a evitare l’astigmatismo (e io aggiungo, imitando l’approssimazione del lavoro manuale).

    Il lavoro inizia con decentraggio zero dell’utensile, cioè solo tangente al bordo specchio, perchè all’inizio del lavoro specie con grane abrasive così grosse, c’è pericolo di scheggiature al bordo, e per questo carica un solo peso da 4kg e gira a 30 giri al minuto; poi aumenterà a 8kg e gradualmente a 40 e poi a 60 giri al minuto che è anche òla massima velocità fornita dalla macchina.

    #10812

    Giulio Tiberini
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    Interessanti informazioni generali sulle macchine per specchi parabolici già tradotte in italiano.
    Nel sito fai clic su “Machines”….poi scegli “Principali tipi di macchine”, e vedi le diverse animazioni.

    https://translate.google.it/translate?hl=it&sl=fr&u=http://www.astrosurf.com/gap47/T400/index_t400_accueil.htm&prev=search

    Attenzione che i traduttori automatici rovesciano il senso di alcune frasi.
    Per esempio: quando in quel sito c’è tradotto “Questo sistema non funziona su mirror”, IL TRADUTTORE traduce erroneamente la frase “Ce système ne permet pas de travailler miroir dessus”, CHE CORRETTAMENTE TRADOTTA E’: “questo sistema non può lavorare con specchio sopra e utensile sotto”, (e la cosa è pure banalmente evidente).

    #10816

    GiM
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    Ciao
    Dalla modesta esperienza che ho avuto modo di acquisire nella progettazione e realizzazione di macchine per la lavorazione degli specchi nonché nel loro utilizzo non posso che confermare quanto già detto in passato, cioè che si tratta di macchine utilissime nella fase di sgrossatura, dove alleviano grandemente il lavoro ed accorciano i tempi di lavorazione. In questa fase ho usato varie configurazioni ma la migliore mi è sembrata quella con lo specchio sopra l’utensile di uguale diametro sotto con passate simili alla “cordale” che si effettua in manuale. Si scava molto velocemente ma con una sfera di scarsa qualità. Raggiunto un giusto grado di profondità solitamente aggiustavo la sfera alternando passate di 1/3 CoC specchio sotto utensile sopra e viceversa utilizzando l’abrasivo più grosso e controllando con lo sferometro il risultato. Quindi sempre con le passate di 1/3 arrivavo abbastanza rapidamente (1 ora o poco più per grana con lo specchio da 200mm) fino alla grana 1000 o anche alla 1200 dove solitamente arrivavano i problemi dei graffi che mi costringevano innumerevoli volte a tornare alle grane più grosse. Poi credo aver capito che con le grane più sottili bisogna assolutamente evitare di lasciar asciugare troppo le due superfici. Quindi passavo alla lucidatura con patina di pece e ossido di alluminio o di cerio fino al raggiungimento della sfera. In tale fase è stato molto utile il programma POLSIM. A tal proposito suggerirei a Giulio di disattivare momentaneamente l’antivirus e scaricare il programma salvandolo eventualmente su pennetta USB. La parabolizzazione è l’unica fase dove usando la sola rotazione (molto lenta) del piano sono intervenuto manualmente.
    Come potete notare le configurazioni che ho usato nelle mie lavorazioni sono molto diverse da quelle suggerite da Gordon Waite. Con questo voglio dire che a mio avviso queste cambiano in funzione di ciò che si ha a disposizione. Io ho cercato di creare una macchina che potesse almeno a grandi linee riprodurre la lavorazione a mano, con possibilità di variare l’ampiezza ed il tipo di passata. Tempo addietro mi era anche venuta in mente l’idea di modificare questi parametri con dei motori passo passo controllati con arduino come appunto suggerito da uno di voi. Poi ho deciso di lasciar perdere. Con macchine tipo la mia gli errori sistematici sono molto limitati dai giochi meccanici che inevitabilmente si creano con costruzioni del genere fai da te. Quindi a meno che la macchina non sia lasciata lavorare per ore ed ore senza alcun cambio di setup vedo difficile che si presentino.
    Come ho già avuto modo dire tempo addietro quando ho descritto la costruzione di detta macchina, io amo il fai da te, amo le sfide e amo imparare anche dai miei errori. Mi ci son voluti alcuni mesetti di tempo ma alla fine ci son riuscito ed ora son ben contento di averla a disposizione. Detto questo voglio dirvi che la costruzione non è banale e per chi inizia la lavorazione di uno specchio gli consiglierei di dedicarsi a quello e lasciar perdere la macchina. Anzi per chi è alla prima costruzione consiglierei anche di lasciar perdere i progetti faraonici e di iniziare con un 200mm o al massimo un 300mm in configurazione Newton.
    Progetti tipo Cassegrain o simili oppure lavorazioni con diametri superiori ai 300mm sono difficili e spesso chi li intraprende senza alcuna esperienza precedente abbandona a metà dell’opera a causa delle difficoltà che prima o poi si presentano.
    Il mio consiglio è: iniziate con piccoli progetti e portateli a termine se poi vi rimane la voglia potete sempre dedicarvi a qualcosa di più grande e impegnativo.
    Quanto alle macchine non sono indispensabili, potete tranquillamente lavorare gli specchi a mano, ma se proprio ci tenete costruitene una che sia alla vostra portata e poi imparate ad usarla nel migliore dei modi.
    Il manuale d’uso in questi casi non è fornito in dotazione ed facile che dobbiate scriverlo voi.
    Giulio il sito da te indicato è molto interessante ed infatti su di esso ho letto parecchio quando ho deciso di realizzare la mia macchina che come avrai notato si somiglia parecchio alla Elgin Waineo li rappresentata. L’unica sostanziale differenza consiste nel fatto che il punto in cui è incernierata l’asta che collega il braccio oscillante con l’eccentrico io l’ho collegata con il perno che muove l’utensile o lo specchio a seconda dei casi, in modo da limitare lo sforzo del motore. Come avrete sicuramente intuito osservando l’ultima delle macchine rappresentate, ponendo un secondo motore con un eccentrico nel punto in cui è incernierato il braccio oscillante potrei trasformare la macchina in una Zeiss da molti considerata la migliore in questo campo almeno a livello amatoriale. Infatti se i due eccentrici ed il piano rotante sono mossi da tre motori diversi è praticamente impossibile che restino perfettamente sincroni fornendo quella casualità che impedisce la generazione di moti periodici tanto temuti, ma finora francamente non ne ho sentito la necessità.
    Un saluto a tutti :bye:

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