Première CN 2500x1250x200

Bonjour à tous,

Voilà je vais me présenter et vous proposez de m'accompagner dans mon projet de construction d'une CN type portique ou type Mechmate.

Je m'appelle Romain, j’ai 28 ans et je suis, dans la vie professionnelle, dessinateur en bureau d’études dans une société qui fabrique de la signalétique. J'ai un DUT génie mécanique et productique et utilise à longueur de journée Solidworks, mais je fabrique très régulièrement certaines pièces des prototypes ou 1er de série en utilisant le parc machine (fraiseuse Mécanuméric 4000X2000, plieuse Amada CN 4m, Cisaille, scie à profil alu, soudure TIG...).

En dehors du boulot, je fais pas mal de menuiserie, ou d'ébénisterie et la restauration de ma maison (donc maçonnerie, couverture électricité plomberie et j’en passe). J'ai la chance d'avoir chez moi une toupie-scie, une rabot-dégauchisseuse et une scie à ruban. Cependant, je souhaiterai posséder une CN pour usiner tout ce qui pourrait provenir d’un brut de type feuille, donc vous ayant découvert et pas mal lu, et bien pourquoi ne pas la construire moi même...

Voici les caractéristiques principales que j'espère atteindre pour ma machine:
- matières à usiner: CTP, médium, triply, bois massif, PMMA, alu
- brut maxi: 2500x1500x200
- récupérer un maximum d'éléments afin d'avoir un coût de construction minimum
- précision attendu de l'ordre de 0,1mm voir 0,05mm si possible.
- vitesse de déplacement en rapide de l'ordre de 5000mm/min mini
- vitesse de déplacement en travail de l'ordre de 1000m/min mini pour materiaux tendres
- guidage linéaire fait par roulements et cornière (éventuellement remplacer par axes supportés Ø 25 et douilles à bille de chez ZNT, CNC drive ou Linear bearing lorsque j’aurais un budget)
- transmission par pignon (Z=16, mod 1,5) et crémaillère module 1,5 avec support moteur monté avec axe et ressort pour rattrapage de jeux (concept Mechmate)
- motorisation par servo ou pas à pas.
-concernant la broche, dans un premier temps se sera très probablement une défonceuse qui équipera ma CN, puis j’aurais éventuellement la possibilité de récupérer une électrobroche Fisher 2,2kW 40 000 tr/min refroidissement par eau

Cette liste n'est pas exhaustive et pourra être complétée, modifiée, épurée, enrichie avec votre aide !

Voici ci dessous, ce que projette de fabriquer:






Comme vous pouvez le voir, je reprends en grande partie le concept Mechmate (j'ai eu la chance de pouvoir télécharger les plans avant que ça devienne payant et du coup bien assimiler le concept).

Comme je voulais absolument commencer, car ça faisait déjà 2 ans que j'en avais envie, j'ai débuté par récupérer un paquet de pièces de droite et de gauche. En tout premier j'ai pu récupérer une vielle thermoformeuse. Une fois démontée, mon butin est le suivant: une pompe à vide et sa cuve de réserve (200L pas en photo),



Ensuite j'ai pu récupérer 2 plotters de découpe de marque Aristo, et là-dessus, il me semble que je suis tombé sur un vrai trésor. Une fois démontés, voici ce que j’ai pu récupérer :
• 4 servo moteurs à barre d’induit Mattke RX130H avec codeur Heidenhain ROD 426 1000 segment par Tour, l’arbre est monté avec une poulie 15 dents pour courroie cranté série AT en 16mm







J’espère pouvoir utiliser ces moteurs pour le déplacement des axes, mais j’ai quelques doutes (Est-ce que vous connaissez une procédure qui permettrait de vérifier si le moteur sont en état de marche sans avoir la partie commande ?). Je pense que j’utiliserai la solution CNC drive pour le pilotage de tout ce beau monde.


D’après la fiche techniques (http://www.mattke.de/Series-RX.46.0.html?&L=1) le couple nominal n’est que de 0,39 Nm, je compte utiliser 2 moteur pour le portique (Y, course 1500mm, masse estimée à 75kg), 1 moteur pour le déplacement du chariot support broche (X, course 2500mm, masse estimée à 35kg), 1 moteur pour le Z (Z, course 250mm, masse estimée 12kg).
Étant donné que les moteurs sont tous équipés de poulies crantés ST5 Z=15 (largeur 16mm, pas 5mm), il fort probable que je reconstruise une réduction en utilisant les poulies ST5 Z=90 et donc que l’ensemble des moteurs auront un rapport de réduction de 1: 6



les plotters j’ai pu aussi récupérer ces moteurs mais ils n’ont pas de codeurs (peut être pour un autre projet je pourrais les équipés plus tard)





Concernant l’alimentation de tout ce beau monde, voici les 2 alims identiques (une sur chaque plotter démonté) que j’ai récupéré :



Il me restera à construire un redresseur et un lissage pour l’alim des moteurs.

Pour ce qui est du bâti, j’ai pu récupérer 2 UPN de 200 et 2 tables mécano soudées en 50x50x3. Je vais essayer de mettre tout le monde d’équerre mais je pense que ça va être sportif.



J’ai pu aussi commencer à bosser sur le guidage linéaire, et je dois dire que ça n’a pas l’air mal du tout et sur le support de l’axe Z



Voilà pour l’intro, j’espère que mon projet vous intéressera. Je suis bien sur ouvert à toutes suggestions et que dans certains moment de détresse ou de grand doutes, je pourrais trouver le salut grâce à votre aide !!!

J’espère que je n’ai pas mis trop de photos …. N’hésiter pas à me le dire !

Bonne soirée Romain

Salut,

Merci pour les remarques concernant la vis à billes et le guidage. Si mon budget le permettait, je commencerai tout suite avec ces composants, etl de la cornière ça coute pas grand chose. Pour les crémaillères j'en ai trouvé à une heure de chez moi pour environ 120 € TTC pour tout les axes. Ceci dit, je pense que je vais étudier sérieusement l'option VAB sur le Z. Cependant, je prévois de tout passer sur axes supportés et douilles à billes d'ici 3 à 4 ans.

Pour allonger la durée de vie des cornières je pensais mettre un feuillard métallique que l'on trouve pour cercler les grosses palettes par exemple.

Merci pour le lien de granite device, je ne connaissais pas et ça m'a l'air très intéressant.

Romain

Bonjour à tous,

Ce weekend je voudrais bosser sur l'alimentation des moteurs MAKKTE 130H. Comme vous avez pu le voir un peu plus au dans le post, je voudrais réutiliser les transfos toroïdaux qui étaient montés à l'origine dans les plotters (40V - 18A, 1transfo pour 2 moteur). Cependant, la tension de sortie des transfos me chagrine un peu par rapport à la tension d'alimentation des moteurs annoncé par le constructeur MATTKE.

Je m'explique:
tension de sortie transfo = 40V
tension alimention moteur = 46V

Pensez vous que cela est aura une influence négative sur le bon fonctionnement de l'ensemble ?

Je dois aussi dimensionner le lissage. D'après toute les lectures que j'ai pu faire, il me semble que C=(100 000 x I)/U.
Pourriez vous me confirmer que I est l'intensité max (soit l’intensité cumulé de chaque moteur, 3.61A/moteur soit 3.61x2=7.22A) et U la tension de sortie du transfo (40V) et que donc le condensateur minimum serait de (100 000 x 7.22)/40= 18 050 µF ?

Un autre détail m’inquiète: il me semble que la valeur de 3.61A est la valeur d'intensité lors du fonctionnement en régime linéaire. Est ce que cette valeur peut augmenter lors d'accélération ou de décélération pour mon type de moteur (moteur à courant continu avec charbon)?

Bref, comme vous le voyait j'aurais dû écouter un peu plus en cours d'élec, mais bon c'est comme ça...

Merci pour vos réponses !

Bonsoir,

Merci pour les messages d'encouragements, ça fait toujours plaisir !

Pour le moment j'attends de CNC drive, un kit de test. En effet, j'ai commander un driver 20A 80V, la breakout board et les condos pour me familiariser avec l'asservissement des servos-moteurs. Je veux surtout tester que la totalité des moteurs seront opérationel (je croise les doigts). Voilà pour l'avancement, mais le froid de ces derniers jours, ne m'a pas trop motiver à mettre le nez dans l'atelier (-10°).

Bonne soirée.

Bonjour à tous,

Bon ça fait un moment que j'ai pas donné de nouvelles mais en même temps je suis bien occupé en dehors de ce projet. Cependant voici mes dernières avancés:

Concernant l'axe Z, j'ai effectivement pris le partie de le réaliser avec une VAB Ø16x4 lg450mm (avec support) et 2 rails supportés Ø16 lg400 le tout acheté chez Linearmotionbearing pour un montant de 124€ + 19€ de frais de douanes. Voici comment je vais construire l'axe Z.

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Pour l'axe X et Y, j'ai pu commander cette semaine les crémaillères, pignons, poulies et courroies dentés, roulements manquant. Je devrais les recevoir en début de semaine prochaine. Voici combien ça m'a coûté:

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voici les réducteur sur lesquelles seront montés les servos. J'espère pouvoir les usinés vendredi soir:

PapyKy a dit:

...

Si c'est pour de la découpe plasma pas de problème, car pas d’effort verticale.
Mais pour de l'usinage a la fraiseuse ? je sais pas ? pour la pénétration dans les matières ?.
Surtout qu'il ni a pas de retenue sous les guides de l'axes du Y, risque de soulèvement du portique.
et aussi que le chariot du Z. a le même problème, soulèvement lors de la pénétration dans la matière.

C'est vrai que sont poids va être important, mais encore faut-il le voir en service d'usinage.

Mais cela est ma première idée.
Amicalement, PapyKy.

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En fait tous les axes sont bloqués, soit par les pignons, soit par le roulement:



Pour la partie contrôle, j'ai aussi passé commande auprès de CNCdrive. Je devrais recevoir d'ici une semaine ou deux mes 3 derniers Drives DG2S. Je voudrais au passage passer un grand merci à Balazs de CNCdrive qui m'a grandement aidé à me familiariser avec ces produits et qui a patiemment et rapidement répondu à mes dizaines de mails !

PapyKy a dit:

Salut FredyMilou.

Bien sur cela, car le calcule est vite fait, tension de sortie X racine de 2 - deux fois la chute des diodes de redressement (0.7V) = VCC

Donc : 40V x 1.4142 - (2x0.7) = 54.868 V redressé et filtré correctement, 4x10.000ùf ou 2x22.000ùf ou plus serait encore mieux.

Bon copeaux en perceptive.

Bonne journée a tous.PapyKy

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En fait, une fois redresser et filtrer par un condo de 10 000µF (faudra que j'en rajoute au moins 1 de plus), je mesure 60V, du coup je sais pas trop si je peux utiliser cette tension sur me servo (pour rappel, il sont donnés pour une tension nomiale de 46V), si quelqu'un à une idée, je suis toujours preneur.

Voilà pour le moment, il y a encore beaucoup d'image d'infographie, j'espère bientôt vous mettre de vrai photos avec des vrais pièces, mais je pense que les toutes ces heures d'études m'aideront dans la qualité finale de ma CN. (j'aurais jamais imaginé qu'il faille passer autant de tant sur le PC avant de percer un trou !! )

Bonne journée à tous !

Salut,

Ben écoute, vu l'état d'avancement de mon projet j'espère pourvoir te démontrer rapidement le contraire. Mais l'avis des autres est toujours bon à entendre.

Ci dessous tu verras le centre de gravité calculé par Solidworks (et ce avec la broche en position haute) en fonction des masses des différentes pièces:

J-Max a dit:

[*]Ton guidage par cornière sur ton X : franchement c'est inutilement compliqué et hasardeux.
Pas une cornière n'est parfaitement rectiligne, et ce n'est pas rattrapable par des moyens légers.
Les rails en V prévus sur les plans d'origine MechMate ne seront pas plus chers et peut-être même moins chers,
faciles à rectifier par toi même, ils seront sans faille.

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Et tu penses que les rails de guidage réalisés avec une meuleuse avec la technique mise au point par Gerald_D sont plus précis qu'une cornière en Alu Extrudé ? D'après moi ça se vaut... Mais bon, on verra.

Merci pour tes commentaires!

bonjour,

Voici la déformé ma poutre une fois mise en charge. Les actions extérieures sont la gravité + les 30kg de l'axe Z appliqué en 2 fois sur les 2 poutres.


Donc chariot au centre il y aura théoriquement 0,264mm de déformation. Si vous reprenez mon cahier des charges, vous remarquerez que je ne cherche pas à fabriquer un centre d'usinage capable de fabriquer des pièces au centième, mais plutôt faire de l'usinage de plaque de bois. En conséquent, si mon plateau martyre est correctement rectifié avec la déformation induite par la poutre et que mes plaques sont parfaitement bridées sur le plateau et bien le défaut sera complétement transparent. S'il me venait à l'idée de réaliser des pièces plus "mécanique" et que le bridage serait réalisé par un étau de fraisage et bien j'aurais un défaut égale à la différence de déformation mesuré entre les deux extrémités de ma pièce.

Mais bon d'ici à ce que je vienne cherché les dixièmes de millimètres, je pense que je vais d'abords monter tout mon bazar, essayer de faire fonctionner 1 axe, puis les 3 en même temps. Ensuite j’essaierais d'avoir des carrés aux angles droits. Peux être qu'en cours de route j'aurais des problème de résonance. Mais ce problème je ne sais absolument pas l'anticiper et encore moins le calculer!

PapyKy a dit:

Si on mais les guides a billes sur la partie coulissante et les supports en fixe sur le chariot on a moins de porte a faux.
A toi de voir ?.

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D'après ma conception ce serait pareil qu'ils soient d'un coté comme de l'autre.

PapyKy a dit:

Salut a tous.

C'est vrais ce que dit J-Max, comme lui je doute que t'on portique fait de 4 profil en U en-boité deux a deux sois rigide pour supporté les mouvements du chariot du Z., comme déjà dit plus tôt.
Pourquoi pas faire un poutre en acier avec deux tubes carré l'un a plat et l'autre tourné de 45°pour l'utilisé comme guide avec des roulements sur les deux faces, comme sur la photos plus haut dans le fil.


PapyKy.

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Je l'ai fait en alu parce que c'est gratos ! Pour infos, les 2 U sont parfaitement collés avec un colle structurale de type polyméthacrylate. En fait j'ai voulu faire une poutre lamellé collé. Faites le test vous même, prenez un chevron, coupez le dans le sens longitudinal, puis recollez le, je peux vous garantir que vous venez de créer un chevron aux performances mécaniques bien plus intéressantes que le chevron original.

Je ne cherche pas à faire une CN aux performances égales ou approchant celle de l'industrie, j'en suis parfaitement conscient. Je veux juste une machine qui répétera des rectangles (et pourquoi des cercles, soyons fou !!! ) dans un intervalle de tolérance pas trop serré (+/- 0,2mm) et ça je pense que j'y arriverais !

Bonne journée à tous

Bonsoir à tous,

Je déterre un peu mon post pour vous donner quelques nouvelles de l'avancement de mon projet et par la même occasion demander quelques conseils à propos de capteur fin de course. Et donc voici quelques photos qui seront plus explicites:

D'abord beaucoup de nettoyage et de dérouillage des profils et récups diverses qui constituront le bati



Assemblage et collage à métacrilate du chariot du Z



usinage et montage du support des roulements de l'axe X.



assemblage et collage des boites des réducteurs



montage du Z


transformation de la pièce de chaufferie en cabine de peinture improvisée



et ce week end j'ai enfin commencé à assembler tout ce bazar.






Niveau électro, comme je l'avais dit plus tôt, j'ai choisi la solution de CNC Drive, tant pour les drivers que pour la Breakout board. Tout est à la maison, il n'y a plus qu'à brancher et à ne pas se tromper sinon tout va cramer... Je dois dire que cependant je suis un peu perdu dans le choix des fin de course. Mon choix s'orienterait vers des capteurs inductif de ce typehttp://radiospares-fr.rs-online.com/web/p/capteurs-de-proximite-inductifs/7018225/, mais je sais qu'il en existe plusieurs types: NPN, PNP, NO NC. Sauriez vous de donner quelques infos sur leurs différences et lesquelles seraient les plus adaptés.

Voilà, bonne soirée et bon bricolage!

PS: Je projette de piloter ma machine avec Mach3