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CNC de Carlos78 en Agglo

Discussion dans 'Machines CNC d'autoconstructeurs type portique lég' créé par carlos78, 10 Décembre 2012.

  1. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    MODIFICATION DE CE MESSAGE (2013/09):
    Ci-joint la fiche CNC de ma machine. Voir la pièce jointe Fiche CNC de Carlos78 en Agglo.pdf
    :wink: Celle-ci évoluera avec la machine ...
    Carlos78


    Bonjour,

    Ayant profité pendant longtemps sur ce site des nombreux posts sur les CNC, il me parait normal de vous montrer aujourd'hui ma version de CNC.
    :-D C'est du très classique, je n'ai rien inventé et tout copiè.
    :smt002 Je précise que c'est ma 1ère CNC, que je suis totalement novice dans ce domaine, que je l'ai faite uniquement pour le plaisir,
    et enfin que je n'ai aucune utilisation ciblée de celle-ci. Juste l'essayer et la découvrir ... tout un programme !

    La bête pèse selon CATIA environ 170Kg.
    Courses obtenues : X=440 / Y=390 / Z=160
    Quelques infos techniques :
    - La structure porteuse est en aggloméré de 30mm : Pour travailleur le bois c'est largement suffisant en raideur.
    - Le caisson et sa structure sont en aggloméré de 22 et des demi-chevrons de charpente.
    - Les rails X et Y sont des axes classiques de 20mm supportés sur toute leur longueur.
    - L'axe Z est en axe de 20mm sur 2x3 paliers pour mieux supporter les efforts de flexion.
    - L'axe Z porte également un dispositif de contrepoids très efficace et peu couteux (le prix de quelques kilos d'alu).
    - La commande sur les axes est faite par des vis trapézoidales M12x3.
    - Chaque axe est équipé d'un double écrou trapezoidale M12x3 pour rattraper au mieux le jeu axial de la vis (assez efficace).
    - Les moteurs sont des NEMA 23 à 2A : :mad: C'est le gros point faible de ma CNC, car ces moteurs manquent nettement de couple au dela de 200 tours/mn soit une avance de 600mm/mn. Déplacements maxi 800mm/mn mais risqués car perte de pas garantis.
    - Entrainement par courroie crantée.
    - Les paliers sont des paliers TECHNIMANIACS : simples et pas très chers
    - La broche est une défonceuse 1er prix à variateur : :mad: Pas cher, mais TRES TRES BRUYANTE à grande vitesse. Je l'utilise uniquement au mini de sa vitesse.
    - La carte de commande est une carte bas de gamme sur port parallèle
    - L'alim est une alim chinoise 24v 350W
    - La table de fraisage est faite à partir d'une semelle alu de 10mm et de bouts d'étiré en acier : Très efficace et pas cher du tout. Elle me sert à brider les pièces et peut recevoir :mrgreen: le gros etau qu'on voit au fond sur la 2ème photo.
    - Le PC est un véteran de récup qui tourne sous Linux UBUNTU avec EMC2 (Gratuit et extremement simple à utiliser)
    - J'utilise CATIA (au boulot) pour les pièces en 3D et CAMBAM pour les esquisses en 2D, pour la FAO et pour génerer le gcode
    - L'ensemble est autonome et sur roulettes (très pratique pour passer l'aspirateur après quelques copeaux)

    Carlos78-CNC - 1.jpg
    Carlos78 - CNC - 2.jpg
    Carlos78 - CNC - 3.jpg
    Carlos78 - CNC - 4.jpg

    A+

    Carlos78
     
  2. antoinebeniste

    antoinebeniste Ouvrier

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  3. misterG

    misterG Apprenti

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  4. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    OUI il y a forcement une très forte inspiration des CNC construites sur le forum.
    Pour ma part, n'ayant pas d'objectif de réalisations, je ne souhaitais en aucun cas encombrer mon sous-sol d'une grande machine.
    Je voulais pouvoir déplacer facilement la machine, et qu'elle soit entièrement autonome. Juste la brancher sur le secteur.
    Comme beaucoup, j'aurai aimé pouvoir taper dans le métal, mais le dimensionnement de la structure est totalement différent.
    Avec l'usinage du métal on ne joue pas dans la même cour. Aussi, je me suis donné comme seul objectif de bricoler sur le bois.
    Pour le métal, il faudra investir plus tard dans une perceuse/fraiseuse made in china et la transformer en CNC : Peut-etre en 2013.

    Pour cette CNC, la modelisation 3D existe sous CATIA, mais il n'y a pas de plans. Les pièces ont été réalisées a partir de croquis à la main.
    Les pièces sont simples car rectangulaires. Elles ont été débitées dans un bricomachin pour avoir des references perpendiculaires correctes.
    Juste des perçages faits après traçage sur une petite perceuse à colonne ou à main levée d'ou un manque de précision qu'il a fallu corriger.
    Pour y remédier, j'ai beaucoup utilisé la technique du contre-perçage pour appairer au maximum les pièces.
    C'est d'ailleurs à cause de ce manque de précision que chaque axe à un plateau double afin de scinder les problèmes de reglages.
    - Le 1er plateau sert à règler le parallelisme des rails et l'écrou de commande qui ne tolère aucun défaut sinon ça coince totalement.
    - Le 2ème plateau est contrepercé sur le 1er et porte l'axe suivant ou l'accessoire suivant.
    :-D L'avantage de ce choix est que je peux démonter un axe sans démonter le 1er plateau et donc fausser les réglages. TOUT se démonte.

    Pour l'axe Z, je me suis vite rendu compte que le poids de l'équipement mobile en Z + la défonceuse répresentait environ 15kg et que mon moteur peinait pour monter.
    En prenant des axes plus long que le nécessaire pour l'axe Z, j'ai imaginé de le prolonger pour faire glisser un contrepoids sur rails comme sur les ascenseurs.
    :-D Un vrai bonheur pour le moteur en Z ...

    A+

    Carlos78
     
  5. stanloc

    stanloc Compagnon

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    Bonjour,
    La méthode -souvent utilisée par des amateurs - d'équilibrer le poids du Z par un contrepoids est une fausse bonne idée. En effet en statique l'objectif est atteint mais en dynamique c'est dramatique car on augmente la masse d'inertie de l'axe Z et de l'axe Y. Donc dans les accélérations et les freinages on rique des pertes de pas à moins d'augmenter la taille du moteur : c'est le serpent qui se mord la queue. Certains ont utilisé une compensation par ressort à gaz. Ce qui est un compromis bien plus acceptable.
    Stan
     
  6. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    Bonjour,
    Votre remarque est tout à fait pertinente sur des machines industrielles capables de déplacements rapides avec de grosses accélerations (je lis sur des posts que certains atteignent des m/mn en X et Y).
    J'avais d'ailleurs songé à cette solution et acheté les verins sur le Bay, mais comme la solution du contrepoids déja installée fonctionnait très bien je l'ai laissée par fainéantise.
    Par ailleurs mon contrepoids compense volontairement une partie sedulement du poids de l'equipement en Z (10Kg au lieu de 15Kg).
    Dans mon utilisation, compte -tenu des vitesses d'avance utilisées, cette solution fonctionne à merveille.

    A+

    Carlos78
     
  7. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    Bonjour,

    J'ai taillé hier des engrenages en MDF (voir post dédié). :sad: A cette occasion je me suis aperçu que j'usinais un peu petit.
    Ce matin j'ai voulu quantifier cette impression. J'ai dessiné vite fait sur Cambam (ça devient une habitude) 3 carrés concentriques de 50, 100, et 150mm, le dxf, le gcode et zou sur la machine.
    Résultats :
    :sad: - Axe X : 49.87 (-0.13) / 99.82 (-0.18) / 149.74 (-0.26)
    :sad: - Axe Y : 49.81 (-0.19) / 99.68 (-0.32) / 149.58 (-0.42)
    :mad: Je confirme, c'est la cata !!!
    :idea: Je constate une certaine linéarité du defaut qui me fait penser à un léger défaut dans le pas de la vis trapézoidale.
    :arrow: Pour essayer de corriger, je me lance dans la modification des paramètres d'EMC2.
    Dans le fichier "ma-machine.ini", il y a une rubrique pour chacun des 3 axes : X = [axis_0], Y = [axis_1], Z = [axis_2], avec un paramètre scale.
    Ce paramètre correspond au nombre de steps / unité de longueur (pour moi le mm).
    Sa valeur actuelle est de 266.666666
    Elle correspond à mes paramètres machine :
    - Moteur de 200 pas
    - Carte de commande réglée sur 1 step = 1/4 de pas
    - Transmission de 1/1
    - Vis trapézoidale au pas de 3mm
    calcul de scale : 1 mm = (200*4) /3 =266.666666
    Je change la valeur de scale. Ne connaissant pas le résultat, j'essaye d'abord une correction de 0.002mm / mm pour corriger un défaut global de 0.2mm sur 100mm.
    nouveau scale = 266.666666 / 0.998 = 267.201068
    J'applique cette valeur de scale à X, Y et Z(soyons fou). Un 2ème tour d'usinage.
    Résultats :
    :-D - Axe X : 50.02 (+0.02) / 100 / 150
    :???: - Axe Y : 49.88 (-0.12) / 99.84 (-0.16) / 149.76 (-0.24)
    Miracle l'axe X est BON !
    :idea: Je recorrige le scale de Y pour ratrapper 0.16/100. Un 3ème tour d'usinage.
    Résultats :
    :-D - Axe X : 50.01 (+0.01) / 100 /150
    :-D - Axe Y : 50 / 100.02 (+0.02) / 150.04 (+0.04)
    L'axe Y meriterait une infime correction, mais j'arrete là.
    :-D Les axes X et Y sont CORRECTEMENT PARAMETRES !

    :heart: Conclusions : Ma petite machine me surprend de plus en plus, car j'obtiens largement une qualité de tolérance 10, et pourrais même prétendre à une qualité 7 digne d'une vraie fraiseuse. En outre l'équerrage sur 150mm est parfait.
    :-D Pas mal pour une CNC en agglo avec une défonceuse 1er prix ...

    En attendant, ma petite fraise chinoise en carbure est toujours vaillante.

    Des carrés.jpg
    ↑  Pour info : une petite heure de fraisage pour mes 3 essais (Matière MDF 6mm, fraise carbure D1.5, 2 lèvres, avance 400mm/mn , passes de 1mm)


    A bientot le plaisr des ajustements H8 / g7 ...

    A+

    Carlos
     
  8. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    Bonjour,

    Après l'exercice d'hier pour obtenir un carré aux cotes, je me suis donné comme exercice cet après-midi de vérifier les performances de cylindricité de ma machine.
    Ne possédant pas de moyens de controle adaptés, j'ai pensé à utiliser bêtement 2 roulements qui trainaient dans ma cave comme bagues de controle.
    Les roulement font 40 et 150mm de diamètre extérieur. Partant du principe que j'étais potentiellement capable de génerer de la qualité 9, j'ai décidé de viser 2 alésages H9.
    Le 40 H9 est à 0 / +62 j'ai donc tracé un nominal de 40.032
    Le 150 H9 est à 0 / +100 j'ai donc tracé un nominal de 150.05
    Pour agrémenter l'exercice j'ai décidé d'ajouter des engrenages à denture externe au module de 3mm (ça fait tout de suite plus serieux)
    Un petit tour sur cambam. En 15mn j'avais un tirage du dxf et le gcode adequat.
    Un passsage sur la CNC de 30mn.
    Et voila le résultat :

    Roues Module 3 sur roulements.jpg

    Le montage est nickel sans forcer et on ne glisse pas l'ombre d'une feuille de papier de cigarette.
    Je suis persuadé que j'aurais pu réduire encore le nominal et viser un jeu réduit de 0.01 ou 0.02mm.

    Je partage cette expérience pour ceux qui se posent encore des questions sur les possibilités de ce genre de CNC.
    :wink: Chercher le centième doit certainement faire sourire compte tenu de la matière utlisée. Beaucoup pensent que le dixième voire le mm c'est largement suffisant : C'est une erreur.
    Même dans le bois il faut parfois faire des ajustements (je pense à la marqueterie). Je pense également au clavier en bois fait par exemple par dh42, et puis il y a tellement d'autres applications.
    :idea: Cette précision va maintenant m'être d'une grande utilité avec l'alu et l'acier.
    ...... J'en vois qui tendent l'oreille.
    Il n'y aura pas pour le moment de "copeaux" de fraisage, mais très souvent nous avons besoin uniquement de percer avec précision de simples trous.
    :-D Ma CNC va devenir un outil formidable extrèmement précis pour pointer avec une mêche à pointer de tour.

    Je passe plus de temps dans mes messages que sur la machine qui travaille toute seule ...
    Voila c'est tout pour aujourd'hui.

    A+

    Carlos78
     
  9. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    Bonjour à tous,

    Ce matin j'ai voulu attaquer un autre aspect du fraisage : le fraisage d'une poche.
    Pour cela j'ai monté une fraise 1 dent en carbure D=3.175 pour voir sa compatibilité avec le MDF, et rangé la fraise de 1.5 qui est toujours ausi coupante après 7h d'usinage.
    Ne voulant pas trop faire de poussière de MDF, je me suis limité à dessiner une bride de 80x80 avec des poches à 2 niveaux (-2 et -6mm).
    J'ai obtenu ça :

    Bride 80x80.jpg

    Quand ça devient un peu plus compliqué à dessiner, je laisse CAMBAM de côté pour revenir sur ma CAO, la pièce en 3D et le plan + le dxf sont faits en moins de 10mn.
    Pour le gcode c'est toujours CAMBAM en moins de ... 5mn.
    Le pire c'est que je ne vérifie plus rien , je fais confiance ... Je bride la pièce, règlage du Zéro machine, du Zéro toucher au pif (sauf le Z), je lance, et je la laisse toute seule.
    Il a fallu 25mn d'usinage cette-fois, mais ce n'est pas une surprise car EMC2 me le dit avant de démarrer.

    Ne sachant pas le comportement de cette fraise, Je suis resté avec une avance de 400mm/mn. Et j'ai opté pour une profondeur de passe égale au diamètre = 3mm.
    Par commodité, j'ai utilisé la fonction attaches de CAMBAM pour maintenir la pièce. C'est TRES pratique.
    :-D Usinage sans Problèmes.

    :-D 1ère vérif : les cotes de 80 sont bonnes à 2/100ème .... et c'est vrai pour toutes les cotes controlables au pied à coulisse.
    Le fond ne fait que 2mm, et il n'y a pas eu un effet ventouse.
    L'état de surface est propre mais pelucheux : on ne retrouve pas l'aspect glacé des faces bruts.
    J'ai voulu faire 2 niveaux pour vérifier une hypothèse : lorsqu'on usine le MDF ça pluche énormement, et je suis obligé à chaque fois de poncer lègerement les faces externes.
    Sur un plan inaccessible au ponçage ces pluches sont un vrai problème.
    :idea: J'ai donc commencé par la niveau à -6mmm et terminé par le niveau à -2. Le résultat est très bon : Aretes internes propres et sans bavures.

    Au prochain usinage, je vais essayer une fraise carbure 2 lèvres ayant le même diamètre pour faire une comparaison.

    A+

    Carlos78
     
  10. fabrice c

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    salut
    j'utilise des fraises 2 lèvres avec le médium, mais il est vrai qu'il faut ébavurer les contours avec un léger coup de papier de verre
     
  11. fabrice83

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  12. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    Bonjour à tous,

    Hier j'ai voulu essayer ma CNC avec une autre matière et donc acheté dans un centre de bricolage une petite plaque de Styroglass.
    Mon essai d'usinage sur ce faux plexi avec des fraises carbures de 1.5 et 3.2 rejoint tout ce que j'ai pu lire sur ce forum : C'est totalement inusinable.
    Ce styroglass est du PS (Polystyrene) et non du plexiglass qui est du PMMA (Ploymethil metacrylate acrylique).
    :mad: Il se coupe très bien avec une scie sauteuse, mais en fraisage (dans mon cas sans soufflage, ni lubrification) le copeau colle immédiatement à la fraise, fond et s'agglutine en formant des bourrelets de plastique. L'usinage devient vite alors du labourage. En outre le Styroglass est très cassant (fissures profondes dans les zones de bridage).
    J'ai voulu essayé un peu de WD40 : réaction immédiate d'irisations internes (craquelures ?).
    J'ai pu récupéré mes fraises en les chauffant avec un décapeur thermique.
    ----> Les plastiques usinables sont apparemment les POM (c) , PA6, et PEHD.
    :mad: Le hic c'est que ces plastiques ne se trouvent pas facilement. J'ai bien récupéréé quelques adresses sur le forum mais ces plastiques coutent au moins aussi cher que l'alu. A suivre ....

    A+

    Carlos78
     
  13. phil135

    phil135 Compagnon

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  14. carlos78

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    Bonjour à tous,

    Aujourd'hui quelques essais sur l'alu, histoire de sentir le comportement de la CNC.
    1er essai : Petite Tole de 2mm bridée sur table, martyr en MDF dessous, fraise de 1.5, passe de 0.2 à 400mm/mn, entrée dans la matière vertical et usinage suivant un petit programme de détourage traversant : casse presque immédiate à mi-epaisseur car vibrations énormes de la tole. Comment tient-on une tole fine ?

    2ème essai : beaucoup plus sage, alu epais en étau, fraise de 3.2, CNC en mode semi-automatique avec uniquement des mini passes longitudinales pour visualiser et sentir l'influence des paramètres. Usinage à sec et sans soufflage. Défonceuse toujours au mini (sinon le bruit est carrément insupportable).
    Constat : Le sens d'usinage est très important.
    - en avalant : vibrations réduites. Etat de surface au fond avec un léger marquage (léger broutage ?, Manque de verticalité ?), Surface verticale assez propre avec des passes de 0.3mm en vertical ou en latéral, et des vitessec de 100 à 400mm/mn. Je peux probablement faire plus en latéral et avancer plus vite, mais ma CNC décroche à 600mm/mn (moteurs trop faibles et pertes de pas).
    - en opposition : avec les même paramètres, broutage de la fraise : la surface latérale est labourée. Conclusion : Sens d'usinage à proscrire pour moi.

    3ème essai : le même bout d'alu en etau ,avec un bout de gcode pour faire une poche et une rainure : passes de 0.3mm avec grâce à CAMBAM une descente suivant une pente douce pour ne pas attaquer verticalement la matière dans la poche. Usinage uniquement en avalant, un peu de WD40 en pulverisations. Constat : C'est pas comme sur une fraiseuse, mais je devrais pouvoir "chatouiller" l'alu. Le gros point faible me parait être la défonceuse et surtout son maintien (je vais probablement rajouter une 3ème fixation sur le haut, car les 2 fixations latérales ne sont pas suffisamment bloquantes en rotation), et puis Il me manque vraiment une souflette pour chasser la poussière d'alu.

    Fraisage sur etau 1.jpg
    Fraisage sur etau 2.jpg
    Premiers copeaux 1.jpg
    ↑  C'est pas encore tout à fait bien, mais c'est mes premiers copeaux alu sur une CNC.


    A+

    Carlos78
     
  15. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    CNC de Carlos78 en Agglo
    Ma CNC n'est pas conçue pour recevoir un arrosage. L'agglo et l'eau vont pas bien ensemble.
    De toute façon je ne pense pas qu'on usine facilement de l'acryglass. :-D La gravure par contre marche très bien.
    Certains ont usiné je crois du plexiglass.

    Carlos78
     

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