Ma deuxième CNC : améliorations en cours

  • Auteur de la discussion MrDUS31
  • Date de début
M

MrDUS31

Compagnon
Bonjour,

Ma première CNC ayant eu un grand succès commercial (je l’ai vendue :-D ) je me lance donc dans la construction de ma deuxième CNC :twisted:

Pour le cahier des charges, elle sera très fortement inspirée de la première :
  • - Ce sera également une trois axes à portique mobile.
    - Celle-ci devra avoir un encombrement similaire à la première et des courses au minimum égales (75x75cm)
    - Elle devra être capable de découper du bois/plastique et aussi des métaux non ferreux comme l'alu et le bronze (pas d'acier).

L'idée est bien-sur de corriger les principaux défauts de la première version. Ceux ci sont :
  • - Manque de rigidité due aux barres rondes supportées en bout.
    - Fragilité et encombrement du châssis en MDF.
    - Pinces Kress chères en peu pratiques.
Je vais également (comme je l'avais promis :wink: ) essayer de tenir compte des avis exprimés sur ma première machine. Par exemple :
  • - Pour la visserie, j'ai pris de l'acier bruni 12.9 au lieu de l'inox A2.
    - Pour les fixations qui travaillent en cisaillement j'ai mis des goujons de centrage.

Comme je repart avec un budget remis à neuf, j'ai décidé de sauter "l'étape" barres supportées pour passer directement à du PRO. J'ai donc choisis des rails à billes de grandes marques en occasion. Pour les axes Y et Z il s'agit de THK HSR20 et pour l'axe X de Bosch Rexroth R1622213. J'ai reçu les rails du Y et je n’ai pas eu de mauvaise surprise. Les patins ne présentent aucun jeu perceptible. Ils nécessitent simplement un bon nettoyage et graissage.

thk__lm_hsr_111.jpg


Avec ce genre de matériel, le rail lui-même n'offre pas une grande rigidité. Ce qui compte c'est la solidité du support et la qualité de la fixation (il y a une vis tous les 60mm !). J'ai mis un goujon tous les 30cm.

Les patins ne seront pas énormément écartés car leur résistance est énorme. Par exemple le HSR20 a une capacité de charge dynamique de 13,8kN par patin et résiste à un couple de basculement de 1040Nm avec deux patins collés l'un à l'autre.

Du coup, avec des rails de 113cm j'aurai 90cm de course sur les axes X et Y. Pour l'axe Z, je prévois une course de 24cm.

Bien-sur avec des guidages de haute qualité il serait dommage de mettre des vis à billes "low-cost". Celles de chez LMB sont correctes, mais elle ne sont pas précontraintes et présentent donc un jeu axial non nul. De plus, comme plusieurs membres du forum l'ont déjà signalé, les supports BK/BF sont de piètre qualité...
De nouveau, j'ai fait le pari de la grande marque d'occaz. J'ai pris des VaB THK avec écrous JPF2005. Ils sont préchargés à 300N et donc sans jeu jusqu'à des charges très importantes (charge dynamique de 6kN, statique 16kN). J'en ai déjà reçu deux pour l'axe Y : aucun problème, "ça respire la qualité" autant pour l'écrou que pour les supports BK/BF. Les vis font 105cm de long dont 92cm de course utile.

thk__vab_2005_933.jpg


Pour le châssis, il faut qu'il soit le plus rigide possible. Je vais le faire en plaques d'aluminium assez épaisses. A noter que pas un gramme d'alu n'est neuf. Tout proviens d'un ferrailleur. J'ai la chance qu'il y ait encore quelques boites d'usinage dans la région. Du coup, j'ai trouvé de très belles chutes (par exemple 8 plaques en 1250x100x14mm) dans des nuances "aérospatiales" (7175 et 5032) :smt112

Pour la précision de fabrication : no problem !
Maintenant que j'ai monté une Visu sur ma fraiseuse conventionnelle, c'est un jeu d'enfant de faire des côtes précises au 100ème
:icon15: .
Comme en plus j'ai les avances automatiques sur les trois axes, je fais carrément tous les perçages avec la fraiseuse :smt116
D'autre part, la puissance de la machine permet d'usiner sans problème deux pièces à fois (28mm d'épaisseur...). Les pièces symétriques (avant/arrière ; droite/gauche) sont faites ensembles et sont donc rigoureusement identiques. Les réglages de parallélismes devraient être assez simples.

Concernant la broche, je suis encore en phase "d'étude de marché". Je sais simplement que je ne vais pas racheter une Kress. C'est une très bonne broche, mais dans le métal j'ai peur qu'elle ne dure pas longtemps. Et comme je l'ai déjà dit, les pinces Kress me gonflent :mad: .
Je pense donc prendre une broche triphasé avec variateur et ayant un porte pince au standard ER16 ou ER20. Une broche à refroidissement par air serait plus facile à mettre en œuvre, mais je n'ai rien trouvé en dessous de 800€. Ce sera donc probablement du refroidissement liquide... J'ai encore le temps d'y réfléchir !

Pour les moteurs, je pense rester avec du Pas-à-Pas (en NEMA34 cette fois ci). C'est très simple à piloter, assez puissant pour mon besoin et pas trop cher. Par contre pour la transmission, je pense mettre des courroies synchrones plutôt que des Holdams. Cela permettra de réduire l'encombrement de la machine.

Pour la conception, j'utilise toujours mon bon vieux logiciel 2D (Autosketch), mais afin de mieux visualiser le résultat je me suis mis (modestement) à Solidworks. Je ne maîtrise même pas 5% de ce logiciel, mais j'arrive quand même à dessiner mes plaques et à les assembler... et c'est Zoli :D

Le plan 2D est bien avancé, mais pour l'instant je n'ai pas tout modélisé en 3D. Je vous montrerai l'avancé de la modélisation au fur et à mesure. Le plan 2D est difficilement compréhensible par un autre que moi :oops:

Voilà quelque vues de l'engin. Il manque encore beaucoup de choses mais cela donne déjà une bonne idée de la future machine :roxxx:

Vue de dessus​
dessus_01_850.jpg


Vue sans le plateau ni le chariot​
dessus_02_915.jpg


Vue de dessous. On voit les deux VaB qui seront liées aux jambes du portique par dessous​
dessous_01_183.jpg


Une petite vue de détail du chariot et du support de broche​
chariot_01_191.jpg


Voilà pour l’instant, je continuerai la description des éléments au fur et à mesure de leur conception et fabrication :wink: .

A+

Mr DUS
 
L

louloute30

Compagnon
Bonne chance... mmmhh, Un sujet qui va encore me plaire...
 
M

misterG

Apprenti
Ah la je m'installe.....


Question le matos tu te fournis ou merci.
 
E

ellogo67

Compagnon
Bonjour :-D


Tiens !!! des traverses... ça me rappelle une autre machine ... :itm: :mrgreen:

ça me réconforte quelque part. :wink:

Bon courage à toi.



:wavey:
 
M

MrDUS31

Compagnon
Bonjour,

Merci pour vos messages :-D

Merci Coredump, je connaissais ce site mais j'avais pas pensé à regarder chez eux pour la broche :oops:
Du coup, l'étude de marché est très probablement finie :smt023

MisterG, tu parles des rails et des VaB ?
Les coordonnées ont été données plusieurs fois déjà : c'est sur eBay chez nos amis de Corée du Sud FA-PARTS et FA-SYSTEM...
C'est pas donné, mais je pense que ça vaut le coup pour avoir du bon matos.

Ellogo67, les bonnes solutions sont universelles :wink:
Mes traverses ne participeront pas tellement à la rigidité du châssis, c'est juste pour soutenir le plateau-martyr qui sera soit un bout de planche, soit une plaque PVC (et peut-être une table à dépression quand je serai riche :roll: )
En tous cas, j'ai bien noté ton idée des écrous à sertir qui est excellente :smt115

Allez, ce soir je met une photo de l'état d'avancement du châssis ... histoire de me mettre la pression :smt079

A+

Mr DUS
 
F

Foxtrot

Compagnon
Bonjour,

Pour infos:
http://cgi.befr.ebay.be/ws/eBayISAPI.dl ... K:MEWAX:IT

t.JPG
Broche chinoise, les raccords rouillent, à remplacer. Les broches comme celle-ci ne sont pas bruyantes, étonnamment même.

e.JPG
Mon système de refroidissement par eau de stappenmotor. Assez cher mais plein de sécurités.

b.JPG
Pour éviter de travailler avec le Z trop en porte à faux, la broche réglable en hauteur. Encore et toujours Stappenmotor.
 
M

MrDUS31

Compagnon
Bonsoir,

Comme promis, une petite photo :-D

Je précise quand même que je n'ai pas tout fait aujourd'hui !!!

En fait, le plus gros a été fait le week-end dernier :wink:

A+

Mr DUS

CNC V2 - 01.jpg
 
L

la bricole

Compagnon
salut !
attention !
la broche dans le lien EBAY n'est pas adapté pour du fraisage "en bout" : les roulements ne sont pas conique...
chez ce fournisseur, les broches avec roulements conique existe aussi , mais ...ce n'est pas le même prix !


MrDUS31 ,
ne serai tu pas un adepte du "pourquoi faire simple, lorsque l'on peu faire compliqué !" :wink:
je dis ça un peu pour les deux rails en Y , "pas dans le même plan" , mais surtout pour les deux rails du Z :shock:
si il y a une bonne raison a cette façon de faire , j'aimerai bien la connaitre ...
et je ne dois pas être le seul dans ce cas ! :wink:
a+
 
M

MrDUS31

Compagnon
Bonjour,

Merci pour l'avertissement concernant la broche eBay, sur l'annonce, ça ne saute pas aux yeux :shock:

Chez Arc Euro Trade il est bien précisé "Ceramic Angular Contact Bearings" Donc pas de problème. Par contre je trouve que leur variateur est un peu cher... à voir si la qualité le justifie...

Pour la configuration du portique (qui supporte l'axe X et non l'axe Y :wink: ) et du chariot, l'idée directrice et de minimiser la distance entre l'axe de la broche et le rail qui encaisse tout les efforts (celui du bas).
Je ne voulais pas que la broche "dépasse vers l'avant" par rapport aux jambes du portique. C'est mieux pour la stabilité de la broche lorsque la portique "recule". De plus cette configuration minimise la surface non-usinable sur la table (en clair : la place perdue).

As tu remarqué l'astuce pour la VaB du Z ?
Grâce à cela je gagne ~8cm sur la fameuse distance...

Après, certains choix partent de contraintes beaucoup plus basiques mais néanmoins incontournables : j'ai pas trouvé de plaque plus large que 15cm pour faire le portique, or dans 15 cm je n'avais pas la place pour les deux rails et la VaB... d'où le deuxième rail au dessus :lol:

Pour finir je dirai que j'adore usiner avec ma Gambin et que je n'ai donc pas le souci de faire au plus rapide... :wink:

A+

Mr DUS
 
L

la bricole

Compagnon
salut !
maintenant , je comprend mieux le "pourquoi du comment" :wink:
et surtout ...je n'avais pas tout lu :oops:
c'est sur , avec la Gambin , même la fabrication du Z sera "presque un jeux d'enfants" !
par contre , j'ai bien compris ou la vis a bille du Z sera monté, mais dela a gagner 80 mm :shock: ?
a moins que tu compte aussi l'encombrement du moteur pas a pas ?

en tous cas , bon courage pour la suite !
a+
 
M

MrDUS31

Compagnon
Tu as raison, 80mm c'était par rapport à la version initiale vraiment pas optimisée. En "tassant bien" la version où la VaB est entre le chariot et le porte broche, j'arrive à une différence de 44mm seulement :oops:

Après, à chacun de voir si ça vaut le coup de se faire c...r pour 44mm !
Mon objectif était que la fraise ne soit pas à plus de 2cm en avant de la jambe : j'y suis arrivé :-D

Je ne dit pas que c'est la solution idéale, mais comme je suis content d'avoir eu cette idée de "croiser" les VaB X et Z, j'ai envie de le faire :smt030

Rappelons nous bien que du point de vue de l'Humain moyen, tous les fanas de CNC (comme nous) sont des extraterrestres :wink: :lol: Alors un peu plus ou un peu moins... :spamafote:

A+

Mr DUS

compartif.gif
Je sais, c'est pas lisible...
 
M

MrDUS31

Compagnon
Bonsoir,

Je n'ai pas grand chose à vous montrer car je n'ai pas eu beaucoup de temps pour usiner ce week-end :sad:

J'ai fait un peu évoluer le plan Solidworks principalement au niveau du portique. Je pense faire des jambes plus rigides en doublant les plaques de chaque côté (j'ai ce qu'il faut comme alu :-D ).

portique01_637.jpg


On remarque sur cette vue que j'ai modifié également la plaque de liaison avec les patins de l'axe Y (la table). Comme les patins comportent seulement 4 vis M5, je ne peux pas compter sur ces vis pour supporter tous les efforts !
J'ai donc décidé d'encastrer les patins de 6mm dans une plaque d'épaisseur 20mm. Comme ça, les vis ne supporterons quasiment aucun effort. J'ai fabriqué ces deux pièces là aujourd'hui :-D

p1040835c_124.jpg


Les patins rentrent en force dans la pièce puis se glissent sans problème sur les rails. Merci la précision Gambin :smt023

p1040832c_114.jpg


Sur le plan, j'ai aussi ajouté le moteur du X (NEMA34) sur le portique et remplacé les rails THK par des Bosch-Rexroth acheté ici même la semaine dernière (merci Luigi :wink: ). Les rails Rexroth sont en taille 25, c'est des monstres ! Leur capacité de charge dynamique est supérieure à 2 Tonnes par patin :shock:

portique02_153.jpg


En fin de semaine prochaine c'est les vacances. J'espère que je pourrai avancer plus vite :smt079

A+

Mr DUS
 
E

ellogo67

Compagnon
Bonsoir :-D

Mon grand ami, qui m'aide à fabriquer les pièces que je ne peux pas usiner, a eu aussi la même idée d'encastrement des patins dans la matière.:smt023

Je vois que, de temps en temps, de grands esprits se rencontrent. :smt003

L'idée est formidable et il fallait y penser. :wink:


:wavey:
 
M

MrDUS31

Compagnon
Bonjour à tous :-D

Et bonne année 2011 :smt030

Voilà enfin quelques nouvelles de ma CNC V2 !
Ça n'avance jamais aussi vite qu'on veut, mais j'ai quand même un peu usiné et beaucoup avancé la modélisation.

Deux vues SolidWorks pour commencer :

De face :

face_01_898.jpg


De derrière :

arriere_01_915.jpg


Les différences ne sautent pas forcément aux yeux du premier coup d'œil, mais il y a beaucoup de travail "d'affinage" des assemblages et des côtes...
Une grosse différence : comme le conseillait La Bricole les deux rails du portiques sont maintenant dans le même plan !
Pour une raison hautement industrielle : j'ai trouvé une grande plaque de 7175 chez le ferrailleur (1254x310x14) :roll:

Ayant maintenant reçu toutes les pièces mécaniques (rail et vis) j'ai aussi mis à jour le plan avec les vraies côtes...

Une petite photo des pièces mécaniques du portique :

p1040945c_121.jpg


J'ai trouvé des beaux patins neufs pour mes rails Rexroth. En haut c'est des patins courts car la force est moindre et cela me fait gagner de la place pour la VaB du Z. En bas c'est des patins larges (avec taraudages M8) car c'est ce rail qui encaisse toutes les forces.
Les patins sont préchargés à 8% !! Je vais en ch...r pour le réglage, mais niveau jeu, c'est 0 (pour mon usage en tout cas :wink: )

Bon, niveau usinage, j'ai pas chaumé non plus. Le châssis est quasiment terminé.

p1040941c_213.jpg


Il manque deux renforts en dessous et une croix avec tendeurs pour "bloquer" la déformation en parallélogramme.

Pour les traverses, j'ai usiné un bloc d'alu pour chaque extrémité avec 6 taraudages dans chaque. 18 blocs = 108 taraudages :hang:

Comme dit Ellogo67, vive les tarauds machines :itm:

La récompense, c'est quand on assemble tous ça et que tout tombe nickel :icon15:

Regardez comme c'est beau :smt055

p1040991c_737.jpg


Le travail en cours c'est les quatre plaques formant les jambes du portique. Ce sont des pièces très délicates à faire car il y a une partie oblique (10°) qui doit être ultra précise. De plus, c'est la taille limite pour ma Gambin : j'ai du démonter une butté pour gagner les 10mm de course qu'il me manquait :sweatdrop:

Voilà l'allure de ces fameuses pièces :

p1040994c_398.jpg


Il ne manque plus qu'une vingtaine de perçages et quelques taraudages par plaque...

La suite dès que possible :wink:

A+

Mr DUS
 
C

ctoutmoi

Ouvrier
Bonne année à tous !
Les p'tits nouveaux devrait en prendre de la graine. Eux qui veulent usiner de l'aluminium avec une cnc faîte en bois :)
Bravo, j'ai tout aussi hâte que certains de voir les résultats.
 
E

ellogo67

Compagnon
Bonjour MrDUS31 :-D

ton châssis est de toute beauté. :eek: :smt023

Si vraiment j'ai un souci avec le mien, j'utiliserai ta méthode pour maintenir les traverses. :wink:

Mais comme je serai un petit utilisateur de mon bébé, je ne pense pas trop sollicité mon châssis.
Seul l'avenir me le dira. :smt003

Il est vrai que le taraud machine est d'une rare efficacité. :46249910:

Encore bravo et bonne continuation pour ton bébé qui est très bien parti pour moi. :itm:


PS : ha oui, bonne année à toi et tous. ( je ne sais plus combien de foi je l'ai dis sur le forum :rirecla: )



:wavey:
 
A

alex01pernot

Apprenti
c'est claire ces tarauds machine sont un vrai régal enfin sauf si on tombe sur un mauvais.
moi pour la mienne je ne compte plus les taraudage mais rien que pour la table il y en a deja plus de 150 !

bravo belle realisation vivement la suite
 
F

fred250

Compagnon
Tu devrait rajouter au moins deux vis en haut de tes supports de patin pour bien les fixé en bas des jambes du portique, ça ne risque peut être pas de jouer de façon significative, mais il serai dommage de négligé ce détail avec le soins qui est apporté a la construction du reste de la structure.

En tout cas c'est encore une réalisation dont j'ai hâte de voir la suite!
 
M

MrDUS31

Compagnon
Merci à tous pour vos encouragements :smileJap:

Sur les tarauds machine, j'ajouterai juste une chose : comme l'entrée "gun" est très courte, il est délicat d'engager bien droit. Or, si on part de travers, il y a "foirage" et risque de casse. Donc pour partir comme il faut, j'ai fabriqué un "outil à engager droit". Un petit bloc d'alu percé au diamètre exact du corps d'un taraud à main "ébaucheur". Je fais environ 4 à 5 tours à la main en tenant fermement ce bloc. Ensuite je taraude 20mm en une seule passe à la perceuse sans fil :-D

Pour Fred250 : Tu as parfaitement raison, j'avais prévu cela :wink:
En fait, je prévoit de mettre deux vis M8 là où tu dis, puis de faire les réglages et enfin de mettre des goujons de centrage dans des alésages 6mm h7 quand tous sera bon :twisted:

Remarque pour ctoutmoi : ma première CNC était en bois et elle fonctionnait très bien !!!!
Mais je n'ai jamais essayé d'attaquer de l'alu avec... comme tu le dit il faut être réaliste quand même... :roll:

A+

Mr DUS
 
M

MrDUS31

Compagnon
Bonsoir,

Ce WE, j'ai fini les perçages des 4 jambes et j'ai usiné la première plaque de la poutre. Encore un boulot de haute précision car c'est une gorge dans cette plaque qui assurera la planéité de mon axe X. En effet, la plaque "porte rail X" est encastrée de 2mm dans celle que j'ai fabriqué.

Instant d'émotion : j'ai monté mon ébauche de portique sur le châssis et... ça marche :roxxx:

Tout tombe "en face" et le portique roule sans problème :-D

Photo d'ensemble :

p1050104c_701.jpg


Détail d'une jambe :

p1050106c_500.jpg



Le WE prochain je ferai les plaquettes qui "ferment" les jambes. Il me tarde d'attaquer la grande plaque de l'axe X :twisted:

A+

Mr DUS
 
M

micluc

Ouvrier
félicitation

Bonjour MRDUS31.

Trés beau travail, la conception respire la santée.

J'aime tes petits mots:

Pour réussir une cote au centième, fais comme moi : oublis que t'as aucune chance et fonce... sur un malentendu ça peut marcher

Bon courage.
Micluc
 
J

jimfells

Ouvrier
Bonjour MrDus,

Sublime réalisation !

Ton article nous ramène à une dure réalité : Pour fabriquer une CNC correcte, il faut d'abord une fraiseuse robuste et précise.
Pour rénover la fraiseuse précitée, il faut un tour correct.
Etc ...

Bon, ben je vais commencer par me trouver un tour correct :sad: Sniff !

Cordialement.

Jim.
 
B

blast

Nouveau
et bah si avec ça l'alu te résiste....c'est q'il est pas terrestre! :smt012 c'est pas un peut dur a ajuster deux glissieres l'une en face de l'autre?(niveau écartement je parle parceque la il faut tomber pil poil!)
 
M

MrDUS31

Compagnon
Bonjour,

Merci pour vos messages :-D

Micluc, tu as remarqué que me devise est homogène avec mon pseudo :?: :smt082

Jimfells, je n'ai pas de tour !
Il est vrai que ma Gambin n'avait pas besoin de réparation, juste d'un gros coup de propre :-D
Là ou tu as raison, c'est que sans cette fraiseuse, ma deuxième CNC aurait été plus légère et moins précise...
Ellogo67 confirmera : c'est que du bonheur d'avoir des belles pièces fraisées avec précision et cela fait toute la différence...

blast a dit:
c'est pas un peut dur a ajuster deux glissieres l'une en face de l'autre?(niveau écartement je parle parceque la il faut tomber pil poil!)
Tu parle du châssis ou du portique ???

Pour le châssis : les plaques latérales (portant les rails) sont en appui sur les plaques avant et arrière. Comme ces dernières ont été usinées ensemble (boulonnées l'une à l'autre), elles sont strictement indiques. Du coup, peu importe l'erreur de longueur sur ces plaques, les rails sont parallèles au centième prêt :icon15:

Pour le portique : Seul le rail du bas sera réglé et bloqué mécaniquement (appui sur deux faces). Celui du haut sera simplement vissé après mise en place du chariot. L'écartement sera donc réglable à +/- 0.5mm.
Je précise (mais tout le monde avait deviné :wink: ) que le parallélisme des patins du chariot sera préalablement réglé au centième avec un comparateur :smt003

Arrrfff, les WE sont trop courts et les semaines trop longues :sad:

A+

Mr DUS
 
G

guol64

Compagnon
MrDUS31 a dit:
Arrrfff, les WE sont trop courts et les semaines trop longues :sad:

A qui le dis-tu.

En tout cas je vais suivre ta construction comme j'ai suivi ta rénovation : avec beaucoup de plaisr.

Bon courage pour la suite.
:wink:
 
D

dom600

Apprenti
Salut Voisin,

Est ce que tu as finalisé le choix de ta broche ? Je pose cette question car je cherche aussi une broche donc je suis ce sujet avec attention :roll: (et celui de syvain9)

Merci :-D
 

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