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CNC 3 axes polyvalente en projet

Discussion dans 'Projets de fraiseuse et portique d'usinage CNC' créé par Diggi, 19 Novembre 2015.

  1. Diggi

    Diggi Nouveau

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    CNC 3 axes polyvalente en projet
    Bonjour,

    La construction d'une CNC semble un super défi. J'aimerai m'y tenter. Je n'ai pas encore de besoins particuliers, mais ce n'est pas une raison pour faire n'importe quoi… Dans un premier temps, je verrais plutôt cette construction comme un passionnant sujet d'étude.

    Si je résume, pour la partie mécanique il faut :
    - une table
    - un portique
    - un chariot

    Pour la partie électrique :
    - des moteurs
    - une fraise

    Pour la partie logiciel :
    - un logiciel…

    Je suis d'accord avec vous : cette liste est une vue un peu simpliste d'une CNC…

    Parlons un peu de la table. Les dimensions vont dépendre de l'utilisation de la CNC. J'aimerais que celle-ci soit polyvalente. C'est-à-dire que j'aimerais pouvoir graver des PCB (A4 max) (cela va nécessiter une bonne précision) ; découper du bois pour faire du modélisme (les planches font 1m) ; et pourquoi pas un peu d'alu (donc la structure devra être robuste) ; et faire tous les truc auquels je ne pense pas. Cela étant dit j'imagine bien une surface de travail de l'ordre de 1m20 par 80cm.

    De ce que j'ai déjà pu lire sur le forum, l'usinage de l'alu imposerait une structure en acier. Les avantages c'est que c'est robuste et meilleur marché que l'alu. En revanche c'est difficile a travailler (avec un outillage standard de bricoleur comme moi), lourd (?), pas facile a assembler.

    Pour l’entraînement du chariot sur la table, nous avons comme possibilités : la crémaillère, la vis, la vis à billes, la courroie. Oublie-je quelque chose ? A priori, mon choix se porterait vers la crémaillère. Pourquoi ? On peut avoir une bonne précision, c'est assez facile a mettre en œuvre (si il n'y a pas besoin de réduire), c'est moins cher qu'une grande VAB (?).

    Le guidage doit être supporté a partir du moment qu'il y a de grands efforts d'usinage et que la course est importante (Ce qui peut paraître dans mon propos comme des affirmations sont, en fait, des interrogations qui résument ce que j'ai cru comprendre en lisant le forum).

    A propos de la crémaillère, je crois que si je ne veux pas réduire, et avoir un entraînement direct, un peu comme ce qu'a fait Manuforg, il faut que le pignon soit assez petit, ce qui limite la taille de l'arbre du moteur ce qui imposerait des NEMA24 maximum. Ces moteurs sont-ils suffisant pour ce que j'aimerais faire ? De plus, est-ce que pour déplacer le portique une crémaillère est suffisante ? Et pas conséquent est-ce qu'un moteur suffit ?

    Voilà pour un premier contact !

    Juste une petite question encore. Pour faire les plans, que me conseillez vous ? Je vois que vous êtes nombreux à utiliser Solidworks. Connaîtriez vous un logiciel qui fasse le job, gratuit et qui tourne sous linux (ou macOS) ?

    @ bientôt
     
  2. Diggi

    Diggi Nouveau

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    CNC 3 axes polyvalente en projet
    En continuant de parcourir le forum, il semblerait que de ne pas mettre de réducteur n'est pas une bonne idée...
    Pour les plans je vais me diriger vers Freecad... Multiplateforme et gratuit ! que demande le peuple ? Alors bien sûr je n'arriverai pas à faire des plans aussi beau que ce qu'on peut trouver sur le forum, mais j'espère que cela suffira...

    @ suivre...
     
  3. Diggi

    Diggi Nouveau

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    CNC 3 axes polyvalente en projet
    e continue mes lectures sur le forum, et je crois bien que les solutions qui me semblaient bonnes ne le sont pas tant que ça... J'ai lu que la crémaillère n'était pas assez précise pour de la gravure a l'anglaise... Donc je ne sais plus... snif

    Toujours est il que je découvre FreeCAD. J'ai fais une première base. Que du tube acier (200*100, 100*100 et 40*40). Je n'ai pas encore trop réfléchi à comment les lier les uns aux autres... g414271.png
     
  4. Fred Carbon

    Fred Carbon Nouveau

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    CNC 3 axes polyvalente en projet
    Bonjour,
    Voilà un projet fort intéressant. Je vais le suivre, notamment parce qu'il ressemble beaucoup au mien qui n'est pour l'instant qu'à l'état de réflexion. De même, Je pense opter pour un châssis mécano-soudé.
    Pour les glissières, je pense à de la cornière 40 x 60 x 7 surmontée par du carré plein, soudé sur la cornière, avec un angle de 45°, puis usiné et rectifié afin d'y faire rouler le pont monté sur roulements à billes.
    Je ne sais pas si mon explication est claire. Le temps de faire un petit dessin et je vous montre ça.
     
    Dernière édition: 25 Novembre 2015
  5. Fred Carbon

    Fred Carbon Nouveau

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    Voilà l'idée générale :
    [​IMG]

    Excusez l'aspect rudimentaire du dessin, mais je viens juste d'installer FreeCad.
    Le principe consiste à souder un carré plein sur un profilé type cornière ou IPN, puis d'usiner les surfaces recevant les roulements afin de faire des glissières robustes à coûts réduits.
    Ces glissières peuvent être ensuite vissées sur un châssis, vissage permettant un réglage précis du parallélisme.
    Bien sûr, il faut prévoir un appui de roulements opposés (qui n'est pas modélisé ici).
    Le principe est à perfectionner, mais il me semble économiquement intéressant. Qu'en pensez-vous ?
     
  6. Djviper16

    Djviper16 Compagnon

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    Ayant fait un système à roulement moi aussi pour commencer, j'ai très vite regretté le manque de rigidité de l'ensemble.
    De plus comme tu as dessiné, lorsque tu vas vouloir plonger dans la matière rien n'empêche ton portique de se soulever, pour que toi système soit un minimum efficace il faudrait aussi des roulements par dessous.
    A mon avis ça te reviendra moins cher de partir sur des guidages type SBR. Même en 12mm ça sera toujours plus costaud que cet assemblage de roulements, et bien plus précis.
    Tape SBR12 sur aliexpress et regarde les tarifs...
     
  7. Diggi

    Diggi Nouveau

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    CNC 3 axes polyvalente en projet
    Je suis d'accord qu'il manque un truc pour encaisser l'effort en z... de plus il faut de quoi usiner. Pour moi une solution "fait maison" semble utopique.
    Je prends bonne note des sbr12. C'est moins cher que les rails hiwin. Et si ça fait le job, pourquoi se priver !
     
  8. Fred Carbon

    Fred Carbon Nouveau

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    Merci pour ces conseils avisés. Je vais de ce pas regarder les sdr12.
    Pour ce qui est d’empêcher le portique de se relever, c'est pour ça que j'avais écrit : "Bien sûr, il faut prévoir un appui de roulements opposés (qui n'est pas modélisé ici). Le principe est à perfectionner..."
     
  9. Djviper16

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    Ah oui j'avais pas fait gaffe.
    Pour manger de l'alu en petites passes ce sera largement suffisant. Avec du srb20 je prends 1mm de profondeur pleine matière avec une fraise de Ø10mm dans de l'acier, et 4mm dans l'alu. Et encore c'est la broche qui cale...
    Bien sur du guidage type prismatique et encore bien plus performant que du rond supporté, mais le prix n'est pas le même aussi...
     
  10. Fred Carbon

    Fred Carbon Nouveau

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    Après avoir fouiner sur Aliexpress, il est évident qu'à ces tarifs là, ce n'est pas la peine de s'emmerd.. à fabriquer soi-même les guidages linéaires. j'abandonne donc mon idée.
    Par contre, quitte à mettre plus cher, je passerai à une taille bien supérieure, genre sdr25 ou +.
    Tout comme Diggi, je souhaite faire une machine polyvalente, permettant notamment d'attaquer l'acier (même s'il faut réduire sérieusement la vitesse).
     
  11. Fred Carbon

    Fred Carbon Nouveau

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    Voilà une info intéressante afin de se donner une idée du dimensionnement nécessaire, sans avoir à se lancer dans des calculs de RdM.
     
  12. Djviper16

    Djviper16 Compagnon

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    Au prix du sbr25, autant partir sur du petit prismatique genre THK qui sera moins cher et bien plus précis/rigide. Si tu trouves les doc, regardes au niveau des charges admissibles en statique et en dynamique sur des sbr et sur des prismatiques.

    Certes, mais tu peux prendre beaucoup plus, au détriment de la précision et de la qualité de l'usinage. Car sous l'effort les douilles fendues à billes ont tendance à s'ouvrir / se déformer, ce qui provoque une perte de précision, des vibrations, un désaffutage de la fraise...

    Bref tout est question de compromis.

    A savoir tout de même qu'avec un petit prismatique de 15mm on mange très facilement l'acier à bonne vitesse, avec une très bonne précision (approchant le 100ème) à condition d'avoir une structure rigide, une fraise bien affutée, et des moteurs suffisamment coupleux.

    Avec mes SBR20 je travaille toujours en deux étapes, ébauche / finition, et j'arrive à sortir des pièces à 1-2 centièmes, avec un bel état de surface sur le champ. Acier comme alu.

    Pour attaquer l'acier je ne conseille pas le sbr, même en 50mm. Mieux vaut partir sur du prisma direct.
    par contre pour l'alu occasionnel en passes de faible épaisseur un sbr12 fera tout à fait l'affaire.
     
  13. stanloc

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    CNC 3 axes polyvalente en projet
    J'ai bien l'impression que tu fais tes estimations vraiment à la louche.
    C'est comme proposer du rail THK de 15 mm de largeur, il ne faut pas seulement voir les charges possibles il faut dire dans quelles conditions il faudra installer ces guidages.
    Je crois n'avoir vu ces temps-ci que sur la cnc de el patenteu un montage des rails Hiwin presque comme prévu par le fabricant. L'énorme majorité des gens qui fixent bêtement leur guidage sur un profilé d'alu, n'a jamais ouvert la doc de ces fabricants pour voir comment EUX ont prévu de le faire et c'est à cette condition que les charges statiques et dynamiques pourront être celles prévues au catalogue.
    Stan
     
  14. Djviper16

    Djviper16 Compagnon

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    Tu as raison Stan c'est à la louche, à la GROSSE louche même ! :-D
    La majorité d'entre nous moi y compris ne s'embête pas à se lancer dans des calculs faramineux, mais d'après l'expérience des autres on peut estimer les solutions qui nous sont appropriées, et écarter les autres.

    Je persiste à penser que même si les rails ne sont pas fixés comme préconisé par le fabricant, on aura un travail de meilleur qualité avec du petit prismatique qu'avec du sbr, surtout si on veut tailler dans l'acier.
    A condition d'avoir des assise rigides, plane et parallèles bien sûr.

    A+

    Jérôme
     
  15. Fred Carbon

    Fred Carbon Nouveau

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    Bonjour,
    Justement, un truc qui me chiffonne : C'est bien joli d'utiliser des guidages précis, mais si ceux-ci sont fixés et serrés sur des supports qui ne sont pas parfaitement rectilignes - et les profilés qui constituent généralement les supports n'ont pas une rectitude suffisante - alors les guidages risquent fort de faire de légères vagues, influant la qualité des usinages.
    Quelles sont les solutions généralement employées ?
    A - on s'en fout !
    B - On place des cales "micrométriques"
    C - On utilise d'autres solutions... dans ce cas lesquelles ?
     
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