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C'est un départ !!!

Discussion dans 'Projets de fraiseuse et portique d'usinage CNC' créé par beluga, 15 Juin 2012.

  1. beluga

    beluga Nouveau

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    C'est un départ !!!
    C'est décidé, je me lance !!!

    Je penche donc vers une CNC 3 axes, principalement destinée au machinage du bois.

    Voici donc ma version 0.0 :

    [​IMG]


    [​IMG]


    [​IMG]


    [​IMG]



    Au point de vue des dimensions, pour l'instant, ce sera X = 1200 mm, Y = 760 mm et Z = 200 mm.

    Le développement n'est pas encore complété. Par exemple, le plateau sera possiblement doublé d'une section d'environ 75 mm d'épaisseur, construite sous la forme "torsion box".

    Les matériaux de construction seraient du MDF, et diverses pièces en aluminium.

    En terme de contrôle, j'ai choisi d'utiliser des moteurs pas-à-pas Nema 23, d'une puissance de 425 oz. J'ai aussi choisi d'en utiliser 2 pour le déplacement de l'axe "X", vue la largeur de la machine, donc j'achèterai un ensemble 4 axes et le second moteur sera configuré en esclave dans Mach3.

    Les déplacements des axe "X" et "Y" seront composés d'un système de réduction avec courroie crantée, terminé par un engrenage appuyé contre une crémaillère. Pour l'axe "Z", ce sera une vis à bille.

    En passant, j'achèterai l'axe "Z" complètement assemblé.


    J'ai fait quelques calculs de vitesse, en prenant pour acquis que les "driver" seront configurés pour 16 micro-pulses. J'ai aussi ciblé une vitesse de rotation des moteurs X et Y de 500 rpm pour mes calculs.

    Donc, les vitesses atteintes pour ces paramètres seraient dans l'ordre de 10 à 12 mètres par minutes, et un déplacement de 0.0074 mm par pulse.


    Alors comme dirait un artiste connu par ici, "Je sui bien ouvert, à vos commentaires, si vous payer l'cognac" !!!

    Allez, on commente !!


    Merci !!
     
  2. Procule

    Procule Apprenti

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    C'est un départ !!!
    Bonjour Béluga

    Beau projet, nous y pensont tous, dumoins ce que j'en lis.

    Tu dit vouloir utiliser du MDF, je ne sais pas si c'esy pour le bati ou seulement pour la plaque de base.

    Moi j'utiliserais plutot du contreplaqué russe, communément appelé ici, i.e. un contreplaqué de bois franc, multi-pli,

    ou même, de la plaque d'alu carement...

    Bonne suite

    Au plaisir de vous lire

    Procule
     
  3. J-Max

    J-Max Compagnon

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    C'est un départ !!!
    Bonjour,
    Tout d'abord bravo pour certains choix effectués (Doube transmission sur X, transmission par crémaillères, réductions, entre autres.).
    Puisque tu en es à la version "0"
    J'ai peur que plusieurs choses m’inquiètent :
    1. Tu table sur du medium 10mm ce qui n'est pas assez stable ou rigide, je conseille de monter en 18mm.
      Par ailleurs, le poids est important pour réduire les vibrations, donc attention à ne pas avoir de structure trop légère.
    2. Le point faible de la conception est ton portique mobile. Le porte à faux n'est pas compensé au niveau du X.
      Ainsi tu appuiera plus sur les douilles du côté de la broche avec usure irrégulière.
      Peut-être faut-il revoir le dessin de manière à ce que le poids soit équilibré sur les quatre douilles à bille.
    3. Il va y avoir un décalage de vitesse entre ton Z et les deux autres axes (vis à bille).
    4. Ton axe Z est en porte à faux sur tes guides Y ce qui va également poser des problèmes de vibrations
      est des efforts de coupe déséquilibrés.
      Plusieurs pistes :
      - Z suspendu type MechMate, par double portique (le Z passe entre les deux), simple et efficace.
      - Rails supportés superposés verticalement sur le côté, comme dans l'exemple ci-dessous,
      le porte à faux est minimisé et le poids est mieux réparti :
      [​IMG]
    Voila, ce ne sont que des pistes, j'espère que cela t'aidera dans ta réflexion. :wink:

    ++JM
     
  4. beluga

    beluga Nouveau

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    C'est un départ !!!
    Merci de vos réponses !!

    Le choix des matériaux n'est pas encore définitif. Le plateau de l'axe "X" serait fait de MDF de 25 mm, puisque j'en ai plusieurs feuilles. Mais l'option du merisier-russe est toujours sur la liste !!

    Merci !! :oops: :oops:

    Je n'ai pas mis de cotes sur le dessin, alors on ne vois pas que le plateau du "X" est de 25, le reste est en 16.

    Si j'ai bien compris ce que tu mentionne, j'ai modifié le dessin de la façon suivante :

    [​IMG]


    J'en suis conscient, mais il me semble que Mach3 devrait s'arranger avec ça ... Je me trompe peut-être ...

    Tout à fait d'accord ... Cette portion me soulevait d'ailleur des questionnements, en plus que je ne la trouvais pas très "chic" ... Alors voici ce que j'ai fait, en m'inspirant de ta suggestion :

    [​IMG]


    Finalement, voici une vue de ma version 0.1 :

    [​IMG]



    Question de vitesse, est-ce que ma prévision de performance pour les axes "X" et "Y" est réaliste ??


    Merci beaucoup des commentaires, c'est très constructif et instructif !!! :-D


    Bye !!
     
  5. ellogo67

    ellogo67 Compagnon

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    C'est un départ !!!
    Bonjour :-D
    oui tout à fait, il le gère très bien.
    En revanche, si tu dois faire un déplacement en diagonal, il se déplacera à la vitesse la plus basse.
    Donc s'il fait un déplacement sur un seul axe, là, la vitesse maximale sera prise en compte.
    C'est ce qu'il fait sur ma CNC car j'ai des vis actuellement trapézoïdales de pas différent; pas pour longtemps car d'ici 1 mois ou 2 j’achèterai des vis à billes de qualité.
     
  6. J-Max

    J-Max Compagnon

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    C'est un départ !!!
    Bonjour,

    +1 avec Ellogo67, ton Z va ralentir globalement ta machine dans la plupart des utilisations.
    Dans mon cas, j'ai préféré une solution crémaillère-amortisseur(pour compenser le poids),
    finalement moins cher et beaucoup plus rapide en mouvement...

    Même si tu reste sur un système de vis à bille, il doit y avoir un moyen de réduire le porte à faux,
    en diminuant l'épaisseur des éléments, en déplaçant le moteur de l'autre côté des douilles
    avec deux petites poulies et une courroie, par exemple (ce qui revient à peu près pareil que le prix d'un bon accouplement).
    D'ailleurs, en jouant sur les poulies, il serait possible d'équilibrer les vitesses par rapport aux autre axes.

    ++JM :wink:
     
  7. gozos

    gozos Apprenti

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    C'est un départ !!!
    Salut!

    Je vois que sur le Z que tu n'as pas de rails supporter, c'est pas le top... De plus le boitier du Z n'est pas très rigide...
    Tu as plusieurs panneau de 25mm alors moi je mettrais cette épaisseur partout car on n'est jamais assez rigide et le poids est ton amis pour luter contre les vibrations...
    Vu que tu as de la matière première en stock je n'hésiterais pas à écarter les rails du Y en faisant un portique plus haut...

    Bon travail!
     
  8. beluga

    beluga Nouveau

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    C'est un départ !!!
    Comme j'ai mentionné plus haut, je pense acheter l'axe "Z" tout fait d'avance, il n'y manquera que l'adapteur pour la défonceuse. Donc, mon dessin n'est pas parfaitement exact, mais ça y ressemble. Et le modèle que j'ai trouvé est monté sur roulements linéaire avec tige ronde, et muni d'une vis à bille.

    Par contre, rien ne m'empèche de le faire en entier. J'ai regardé le mécanisme du "Z" de la Mechmate. À prime abord, je trouve que tout le montage "Y" et "Z" prend beaucoup de place, ce qui augmenterait la dimension de mon engin. D'un autre coté, j'ai visionné quelques vidéos de cette machine, et ça semble performer pas mal !!!

    Je ne l'ai pas représenté sur mon dessin, mais il y aura un système de tendeur afin de maintenir l'engrenage de commande bien au fond de la crémaillère. L'effet du "porte-à-faux" ne serait-il pas diminué de cette façon ??

    En terme de vitesse pour le "Z", l'ajout de poulies et d'une courroie serait une bonne solution. De toute façon, je prévois utiliser ce principe pour réduire les vitesses des autres axes. Il suffirait de faire le montage à l'envers, avec une plaque adaptatrice différente par contre.


    Merci !!
     
  9. J-Max

    J-Max Compagnon

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    C'est un départ !!!
    Il n'y a pas de quoi :wink:

    Une vraie MechMate, pour performer, ça performe !
    Je suis allé en voir et c'est impressionnant pour une machine de cette taille à moins de 3000€ :twisted:

    Comparé aux forces qui vont être à l'oeuvre lors des efforts de coupe,
    la puissance de ton tendeur est négligeable.
    Par contre le kilo, voir plus de ton moteur mal placé peut lors des déplacements rapide (gravure ou petites pièces),
    générer beaucoup de forces et donc de vibrations, mauvaises pour la coupe et pour le guidage.

    Ton axe Z si tu l'achète tout fait, ça va te coûter un bras !
    C'est ton choix, je le respecte, cependant tu aurais pour moins cher possibilité de t'en créer un avec rails supportés
    montés en vertical (c'est beaucoup plus rigide, donc plus de précision et moins de vibrations).
    Vu ce que tu dessine, la création d'un Z semble à ta portée.
    Après, le système de vis à bille c'est pas donné non plus, mais ça permet de faire transiter le Z sans compensation du poids.
    Evidemment, le moteur peine plus en remontée. Il y a du pour et du contre.

    L'important est que tu te sente à l'aise avec les solutions que tu retiens.
    Après tout, c'est toi qui va la construire et l'exploiter cette machine :wink:

    ++JM
     
  10. beluga

    beluga Nouveau

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    C'est un départ !!!
    Disons que lorsque l'image est claire dans ma tête, la traduction sur le dessin va pas si mal !!!

    Et c'est là que je bloque ... La plupart des machines que j'ai vu sur internet comporte un axe "Z" dans le style que j'ai dessiné. Le seul qui j'ai vu sur un principe différent, c'est le Mechmate ...

    J'essai bien de dessiner quelque chose qui s'en inspire, mais j'ai énormément de misère à lui intégrer un système de réduction de vitesse, sans en faire un monstre !!!

    J'ai encore du développement à faire !!!

    Je vais possiblement commander mon kit de moteur très bientôt, pour fair un montage à vide de l'électronique et commencer à faire fonctionner tout ça. Pendant ce temps, je continuerai à cogiter à la conception.

    Merci !!
     
  11. beluga

    beluga Nouveau

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    C'est un départ !!!
    Bon, faute d'inspiration pour développer un portique et un "Z" du style Mechmate, j'ai téléchargé les dessins de quelques pièces, tel rail profilé et vis à bille, et j'ai dessiné une mise à jour de l'axe "Z".

    [​IMG]

    J'ai donc remplacer les tiges de guidage par des rail, changé le modèle de la vis, et ajouter des poulies pour augmenter la vitesse. L'épaisseur du mécanisme en est réduit de plus de la moitié ...

    Le dessin n'est pas encore complet, il manque des renforts sur les cotés et quelques autres trucs, mais l'essentiel y est.

    Bref, je n'aurai peut-être pas besoin de l'acheté tout fait !!!


    Bye !!
     
  12. J-Max

    J-Max Compagnon

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    C'est un départ !!!
    Bien joué !
    N'oublie pas de calculer les vitesses de déplacement en fonction des tours moteurs,
    pour que l'ensemble soit cohérent.
    Sinon, niveau dessin, je ne vois plus de choses préoccupantes.
    ++JM
     
  13. beluga

    beluga Nouveau

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    C'est un départ !!!
    Ben merci !!!

    J'ai encore quelques petites choses à mesurer et corriger, tel que la hauteur de la base de l'axe Z, qui viendra modifier la hauteur du Y. Faudra aussi dessiner l'attachement de la défonceuse, et aussi ajouter la base du plateau principal.

    Je pense construire une première version avec le Z en MDF ou contreplaqué, histoire de vérifier si le concept a un peu d'avenir, et si c'est le cas, je me ferai fabriquer toutes les pièces de l'axe Z en aluminium 6 ou 8 mm, pour plus de rigidité et de longévité. Je suis très bien équipé pour le travail du bois, mais pour le métal, je passe mon tour !!

    J'ai commandé mon ensemble de moteurs et drivers hier, alors je me ferai un petit montage pour apprivoiser Mach3 en version démo. D'ici la réception du matériel, je dois par contre me trouver un PC avec port parallèle ...


    Merci de votre aide !!

    Yves
     
  14. beluga

    beluga Nouveau

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  15. ybou30

    ybou30 Modérateur

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    CNC en cours
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    C'est un départ !!!
    Salut à tous, salut Beluga,

    Je n'y connais pas grand chose, mais les mettre à 90° me paraitrait une meilleure chose :wink:
    Pour les positions, paradoxalement, je ferai l'inverse: :roll:
    - Fixation parallèle au Z en haut (meilleure réponse à l'effort face à l'entrainement par crémaillère);
    - Fixation perpendiculaire en bas (pour absorber les efforts au plus près de leur point d'exercice, la symétrie de positionnement permettrait des "jeux", si faibles soient-ils, égaux dans les 2 sens de déplacement suivant X).
    Sinon, avec des rails prismatiques, y'a pas photo, c'est mieux :supz:

    Globalement, c'est un projet qui me plait bien :supz:

    Cdlt,
    Yanik
     
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