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CNC grande dimension

Discussion dans 'Projets de fraiseuse et portique d'usinage CNC' créé par joumpy, 17 Juin 2010.

  1. joumpy

    joumpy Apprenti

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    CNC grande dimension
    Tout d'abord, je ne savais pas où mettre ceci.
    La taille n'a rien à voir avec du hobby, par contre, il n'y a de conception de machine qu'ici...
    Si un modo souhaite déplacer le sujet, feel free!

    Voici en fichier EXCEL les données de base sur la MOCN que j'envisage. Ca serait un peu long de tout mettre en clair sur le post...

    J'attends surtout des avis et des critiques sur les solutions envisagées.
    Eventuellement des bons plans pour approvisionner les différents éléments.

    Je mettrais le fichier à jour au fur et à mesure de la progression... Voir la pièce jointe cahier des charges.xls
     
  2. Foxtrot

    Foxtrot Compagnon

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    CNC grande dimension
    La première chose que je vois, c'est ta précision.
    Multiplies la par 20 minimum alors tu seras plus dans le vrai en construction amateur.

    Et même ainsi, ton budget va exploser... :wink:
     
  3. coredump

    coredump Compagnon

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  4. thibtib

    thibtib Modérateur

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  5. christian-tr

    christian-tr Apprenti

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    CNC grande dimension
    Il parle de règles donc le positionnement est très bon., mais avec un axe Z de 800mm ca va balancer pas mal en bas.
    Ce que je remarque c'est d'utiliser des servomoteurs pour une vitesse maxi de 30mm/s. Pour faire les 1200mm ca va faire du 40 secondes :lol: :lol: :lol:
     
  6. joumpy

    joumpy Apprenti

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    CNC grande dimension
    Je vais essayer de répondre dans l'ordre...

    Foxtrot: Concernant la précision, j'ai VRAIMENT besoin de cet ordre de grandeur. Si c'est 1.5 ou 2µm, ça peut se négocier, mais 10µm, c'est déjà trop.
    S'agissant de contruction amateur, c'est une machine pour usage professionnel, je suis un professionel et j'ai accès à du matériel de professionnel.

    Par exemple, si la construction se fait en mécano-soudé, La soudure sera faite par un pro et il y aura un usinage des faces principales du bati sur une grosse fraiseuse.

    Le budget n'apparait nul part sur le cahier des charges.
    Les MOCN du commerce tournent à 100 k€ pour du neuf.
    MAIS les puissances de broches sont COLOSSALES par rapport à mon besoin (facilement 35 kW) et les déplacements sont EXTREMEMENT rapides par rapport à mon besoin (facilement 50 m/min).
    Du coup, toute la partie mécanique est surdimensionnée et je pense que c'est ce qui fait la grosse part du budget de ces machines.
    Je souhaite ne pas dépasser 20 k€.


    Coredump
    Je ne pensais pas à la clim, mais à des capteurs de température sur les rails de guidage et à une correction de longueur en fonction de la température sur les 3 axes. Certaines machines font ce genre de correction sur l'axe Z seulement...Mais en fonction de la température de broche pour économiser les capteurs. Au vu du prix des capteurs, je pense que c'est dommage.

    Thibtib
    C'est possible que je fasse une confusion...
    Ce dont j'ai besoin, c'est que mon outil repasse au même endroit si je demande la même trajectoire.
    Example: pour faire un Ø5g4 dans du métal, on utilise un alésoir qu'il suffit de bien choisir. Dans une céramique, l'alésoir en tant qu'outil n'existe pas, il faut donc se débrouiller avec une "fraise" diamantée. En finition, ce genre de "fraise" ne supporte pas des passes supérieures à 5µm. On fait donc un Ø4.75mm en ébauche et un Ø4.90 en finition. On mesure le diamètre réellement obtenu, on corrige le diamètre de l'outil et on lance le diamètre final par défaut. Ensuite, on fait des passes "à vide" pour ajuster si nécessaire le dernier micron. Exactement comme en rectification...


    Christian-tr
    Je parle de règles, je sais qu'Heidenhain en fabrique avec une précison inférieure au micron.
    Par contre, je m'interroge sur leur nécessité...
    Comment les utiliser, tout d'abord? Comme vérificateur de la position obtenu par la chaîne mécanique? Et à partir de quel valeur je déclenche une erreur? Et en cas d'erreur, je fais quoi?
    Ou alors comme position absolue et le codeur au cul du servo-moteur ne sert plus qu'à gérer la vitesse?
    Et en cas de variation de température, comment réagissent ces règles?
    Au moins avec un bati, je peux modéliser la dilatation thermique...
    Du coup, à quoi me servent ces règles qui vont coûter un oeil?

    Le balourd dû à la dimension de l'axe Z ne sera pas si terrible puisque la broche n'est que très peu puissante. C'est du poids en moins à l'endroit le plus critique... Evidemment,le bati devra avoir une taille en conséquence. Les rails et guidages à billes devront également être dimensionnés correctement. C'est pas le plus trivial, mais je n'ai pas encore attaqué le sujet...

    Le fait d'utiliser des servo-moteurs plutôt que des moteurs pas-à-pas, c'est uniquement pour avoir un retour sur l'odre donné au moteur. Certaines pièces que je travaille ont un prix énorme (60k€ pour un lingot de saphir), je ne peux pas prendre le risque de les casser à cause d'un décalage de quelques pas parce qu'un point dur est apparu pour une raison quelconque. Je préfère un arrêt pour cause de surintensité du moteur d'axe.

    La vitesse de déplacement n'a pas la même importance pour moi que pour un usineur de métal. Pour un usinage simple (par example Ø200mm sur 200 mm de longueur), il est normal d'y passer plusieures heures, voire plusieurs jours en fonction de l'état du brut. Certains matériaux très durs comme la zircone imposent des vitesses de travail à 100 mm/min pour des passes de 0.05 mm en EBAUCHE!
    Quand je vois des posts avec des copeaux de 5 mm... Je rêve! Ma plus grosse passe: 100µm dans du verre à vitre. Et je garde au moins un facteur de sécurité de 2 sur les vitesses d'avance avec les pièces à forte valeur: il faut que la pièce et le machine tiennent ce rythme pendant des heures, pas juste quelques minutes.
    Alors 40 secondes pour aller d'un bout à l'autre de la course ne me pose aucun problème...
    AVANTAGE, ça me permet d'utiliser des vis à rouleaux plutôt que des vis à billes: elles ont un pas 10 fois plus faible!
    Je compte beaucoup là-dessus pour passer d'une précision classique de 0.01 mm à 0.001 mm soit 1 µm.
    J'ai déjà utilisé une MOCN avec cette technologie qui donnait entière satisfaction.
     
  7. taramop

    taramop Apprenti

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    CNC grande dimension
    Bonsoir

    Pour des déplacement aussi précis au taf pour un banc de contrôle de pas de vis à bille automatisé on mis un intérféromètre lazer rénishaw.

    Pour avoir fait la réception de la machine ca fonctionne bien
    répétition sur 50 mesures avec un démontage et remontage de la vab de 1500mm de long, l'écart maxi entre deux même mesures était au maximum de 0.050µm et en moyenne à 0.020 0.025µm. de plus l'écart maxi était toujours localisé au même endroit (défaut du marbre à mon avis)

    édit:
    lien vers la photo
    http://www.espi.fr/pages/produits/mesur ... tiaxe.htm#
    re édit si mes souvenirs sont bon le marbre du bancs si dessous est un marbre microplan

    diapo-68.jpg
    ↑  J'ai retrouvé le nom de la sté (ESPI) et la photo du bancs
     
  8. fred250

    fred250 Compagnon

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    CNC grande dimension
    Pfiou!! pour obtenir cette précision ça va vraiment pas étre simple!!

    Déja le batie si il est souder devra subir un ou plusieurs recuit pour supprimer les tensions interne due a la soudure et a la fabriquation des profilé, sinon celà bougera tout le temps.

    les rails de guidage existe il dans une classe de précision bien inférieur au micron au niveau de leur rectitute?
    Si oui a quel prix?
    Et dans ce cas la il faudra aussi rectifié leur porté avec une précision inférieur au micron sur toute la longueur.

    Pour les vis pareil, existe elle dans une classe de précision qui leur permet une erreur inférieur au micron sur toute leur course?

    Tout cela me semble iréalisable, les centre d'usinage utilise semble t'il des composant de bonne qualité certe mes d'une précision inférieur a ce que les machines sont capables de tenir, pour avoir la précision voulue c'est l'informatique qui prend le relais, les défault sont mesuré et pris en compte au niveau logiciel pour coriger le parcour d'outils.

    Pour ça je pense qu'il serait intéressant de te rapproché d'une société qui puisse te fournire l'élèctronique et la mettre en oeuvre, par contre a quel prix?
    En tout cas cela simplifirais grandement le reste des opérations puisque l'on pourrais se contenté d'une qualité d'usinage et matériel moindre, enfin si je puis m'éxprimer ainsi...
    A moins que tu soit un crac en programation et que tu soit capable de créer ton logiciel...

    Pour le batie voir peut étre du coté de Microplan qui réalise des batties en époxie granit d'un trés bonne stabilité par rapport a la fonte ou l'acier.

    Ton budget et déja consécant, mais je sais pas si il sera suffisant, ça monte trés vite pour pouvoir obtenir une telle précision, la technoligie est chére.

    Projet intéréssant mais un peut utopique au premier abord, mais qui sais...

    Et si tu part d'un centre d'usinage d'occase en remplassant vis a bille et rails par du neuf avec éventuellement remisse a niveau du directeur de commande si c'est quelque chose de trop viello?
     
  9. christian-tr

    christian-tr Apprenti

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    CNC grande dimension
    Les règles permettent un positionnement au micron ou inférieur c'est certain mais au niveau de l'outil il peut déjà y avoir une différence (déformation bâti), le problème aussi c'est d'avoir une fraise précise au micron (tolérance, fléxion...).
    EDIT L'avantage des régles c'est que la precision de la vis a bille ou s'en moque à condition de ne pas avoir trop de jeu quand même :wink:
     
  10. joumpy

    joumpy Apprenti

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    CNC grande dimension
    Taramop
    Merci de partager ton expérience.
    Les capteurs interférométriques sont bien trop précis (et bien trop chers!) pour mon besoin. Il existe des règles jusqu'à une précision de 0.1µm.
    Je n'ai aucun doute sur leur fonctionnement, j'en ai utilisé pour caractériser des planéités de mirroirs.

    Fred 250
    Le bati en mécano-soudé risque de bouger. Le bati en granit époxy risque de fissurer. Il faudra de toutes façons surveiller les deux régulièrement!

    Les rails de guidage, leur portée et les patins n'existent pas au micron, pas la peine de rêver!
    Il va falloir monter les patins par paire sur chaque rails et les écarter au maximum. Ca impose une grande table, je dirai 500 x 500 mm à vue de pif...
    Les portées ne sortiront guère à mieux que 0.1 mm et les rails de guidage sont à quelques microns. Il faut donc un moyen de réglage.
    Il y a le grattage de portées métalliques et son homologue le rodageà la pâte abrasive. Je maîtrise la deuxième technique, donc le choix est vite fait.
    Je me suis fadé le polissage d'un tube Ø75 x 75 mm en saphir avec présence de facettes droites la semaine dernière, pas piqué des hannetons ce boulot! Mais bon, on est hors sujet là...

    J'ai vu que certains utilisaient des vis de réglage pour aligner le rail sur ses portées... Je la sens moins bien cette solution.

    Pour les VAB, celles au pas de 10 mm permettent à la machine de tenir ± 0.01 mm. Les vis à rouleaux ont un pas de 1 mm pour des diamètre de 30 mm et j'en ai vu tenir le micron sur une MOCN (Meyer & Burger TS121)

    Les corrections informatiques que j'ai vues concernaient la dilatation thermique et le décalage à l'inversion de sens du moteur (backlash, ça se traduit comment en Français?). Je n'ai jamais vu de correction de géométrie...

    Mon expérience des MOCN de grande dimension et haute précision se résume à un seul mot: réglage. Toutes les bécannes utilisées avaient besoin d'une reprise de la géométrie après quelques mois de travail. Le pire que j'ai vu: une Sauer 5 axes 800mm au cube qui ne tenait plus que le dixième après 3 ans sans réglage...

    Un centre d'usinage d'occase, pourquoi pas, mais c'est comme pour du neuf, puissance de broche et vitesses de déplacement pas adaptées. Du coup, s'il faut changer la broche et changer les VAB par des vis à rouleaux, on garde quoi? le bati et on jette tout le reste... Autant partir sur du neuf!

    Je veux pouvoir monter une broche horizontale car 50% du temps, la machine sera une scie avec disque Ø500 mm et 50% du temps en fraiseuse avec une broche verticale. C'est pour cette raison que je regarde du coté d'une tête interchangeable en fonction de mes séries. Disons qu'un réglage de 2 heures à chaque changement de tête est acceptable pour moi. Alors avec quelques pions de centrage judicieusement placés, ça paraît jouable...

    Ah oui, et si le projet était facile, je n'aurais pas sollicité votre aide!
    C'est sûr que la définition est coton.
    Mais grâce à vos remarques, je me pose des questions et je progresse.

    Christian-tr
    Aucun outil diamanté n'atteint la précision micronique. On usine une pièce, on mesure précisemment les cote obtenues et on corrige les paramètres de l'outil pour que ça colle. En deux itérations, on est dans la précision souhaitée.

    Les règles permettent d'utiliser des VAB moins précises, bein d'accord avec toi. Dans la mesure où les vis à rouleaux ont la précision souhaitée, les codeurs au cul des servo-moteurs aussi, pourquoi utiliser deux moyens de mesure pour la même mesure? Et à quelle mesure accorder le plus de confiance? Pour moi, le couple codeur + vis à rouleaux me semble le plus fiable... Dans ce cas pourquoi rajouter les règles et comment gérer la redondance des mesures au niveau de la CN?
    J'ai aujourd'hui une petite fraiseuse CN qui crache son centième sans règles!
     
  11. christian-tr

    christian-tr Apprenti

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    11 Juillet 2009
    CNC grande dimension
    Comme je l'ai dit, Les servomoteurs ont souvent une sortie codeur "virtuelle"
    recrée depuis les informations du résolveur (analogique). De plus on peut avoir un cumul de jeux infimes : vis, palier, guidage ...
    les machines de microperçage sont très précise, elles sont en granit, retour de position par règles et guidage par coussins d'air.
     
  12. JKL

    JKL Compagnon

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    CNC grande dimension
    Ma seule question sera : quel est le curiculum vitae du/des gars qui vont se lancer dans la conception et la fabrication d'une telle machine ??????
    Je fais allusion à un autre poste récent où certains ici aimeraient que celui qui propose des solutions à ses petits camarades les accompagne de son C.V. afin que les petits camarades puissent se faire une idée de la pertinence de la solution.
    J'ai cotoyé d'excellents pilotes professionnels d'avion mais jamais un seul n'aurait su concevoir un avion même léger. Il y a un pas de géant entre faire l'entretien d'une machine et la concevoir car souvent des astuces capitales dans la conception n'apparaissent absolument pas à l'inspection soignée de la machine. C'est ce qui fait que certaines sont excellentes et d'autres beaucoup moins.

    Le cahier des charges esquissé me retrempe dans le contexte que j'ai vécu il y a fort longtemps où certains avaient acheté un tour Schaublin 102 ( dont j'ai hérité ensuite après l'échec du projet ) afin de "déborder" une "boule" de monocristal de LiF -Fluorure de Lithium ) avec un outil en diamant massif que j'ai toujours.
    Du temps où j'étais en activité, la société N°1 au monde dans la réalisation de pièces de très haute précision en céramique était la société japonaise KYOCERA. Si on vous donne une boite de cales étalons Kyocera, courez les porter à votre coffre-fort.
     
  13. boudbois

    boudbois Apprenti

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    Isère
    CNC grande dimension
    Bonjour

    Souvent, certains regrettent qu'il n'y ait pas une présentation dans la rubrique adéquate. D'autres voudraient un cahier des charges précis. Pour d'autres, manque de photos, de plans, de schémas. Enfin il reste certains qui écrivent que ces photos... du nombrilisme. (Je ne rajoute pas ou plus de liens, fastidieux, inutile, déjà évoqué ailleurs (mais où ?) et ce serait une redite ?! Ou alors je retourne chez blabla refaire un post question de métrologie, erreur induite par mon ignorance de son existance, et... ou parler de pacman et de m&m's)

    Stop, et qui dirait le contraire ? Pourquoi pas moi

    Alors dans l'ordre des posts ;

    Joumpy il me semble que c'est la bonne rubrique.
    Pour les avis et les critiques, tu as déjà été servi. Tant que tout tourne rond, et que l'avance est correcte, on continue.
    Je ne commente pas tous les commentaires (pour ne pas les nommer comme étant des critiques. On évite certaines remarques. Sauf en accord avec Pierre et Jean... Qui se souvient des fables de Lafontaine... et avoir oublié une certaine préface de Maupassant)

    Alors après le premier post de Joumpy, je passe les 4 autres posts : Joumpy a déjà expliqué, d'un bon verbe, une page est déjà tournée. Mais comme tout fantôme qui se respecte, j'écoute.

    Tiens j'entends "intérféromètre lazer rénishaw"

    OK, ça ne sonne ni le copeau d'acier, ni la sciure de bois, ni comment reprendre un bloc avec une câle à poncer... ce fût écrit. J'entends, j'écoute... je comprends.

    Mais première avancée !
    Pire, désespoir la seule réponse concrète, pour ne pas écrire béton (comment dit on béton en anglais ; concrecte ? forcément sans accent) du sujet. D'où ma plume clavier, trempée dans l'encrier. Qu'un modérateur me vide l'encrier sur la tête. Au moins une bonne fin ! Quelques non-fantômes quitteraient la salle ? Un certain nombre le regretterai.

    Vis à billes ??? A relire un minimum. Combien de billes ?
    On se calme, et que chacun roule sur ses rouleaux

    Voilà ;
    dans mon coffre fort, pas de cales à grande valeur, pas de plan secret à ne pas divulguer.
    dans mon petit atelier, une cafetière pour agrémenter la visite d'un forumeur (orthographe douteuse), d'un ami.

    Alors pour avancer, des guides en P001, des vis (on continue de rouler ailleurs que sur des billes) en pré-contraint ? Attention au choix du diamètre de la vis : Ltot / d <30 et Lfiletée/ d < 15. Mais besoin du pré-contraint ? Mon humble avis, du G3 voire du G1.

    Avant cela, on, certains, d'autres discuteront d'équerres, de renforts, de triangulation. Acier/Alu/Béton. J'ose espérer en bonne connaissance du sujet.

    Voilà ce qu'il ne faudrait pas faire ? Mettre un sujet au congélateur en égrenant des mots ?

    Un coup de micro ondes !

    Comme pour un nombre restreint de sujets, j'attends les suites... avec une impatience démesurée... de l'ordre du Myryllion de μm


    Bonne fin de journée. L'encrier se tarit.
    Bonne continuation Joumpy, courage. Et n'hésite surtout pas pour la suite. Continuer, avancer. Parfois se taire.
     
  14. christian-tr

    christian-tr Apprenti

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    CNC grande dimension
    Pour avoir une indication pour l'estimation du côut :
    - 4 Servo AC 750W -> 4000€
    -Electroboche de précision (impérative) avec changeur pneumatique entre 6000 et 12000€.
    Pour ne pas depasser le 20K€ ca ne va pas être facile.
     
  15. valoris

    valoris Compagnon

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    CNC grande dimension
    Bonjour joumpy,


    C'est un sujet très intéressant et très pointu que vous abordez là. Si ce projet abouti et je le souhaite pour vous ce sera une super réalisation.

    Vous demandez comment traduire "backlash" dans votre contexte je le traduirai par "jeu dans la pignonnerie" bien que cela puisse prendre bien d'autre sens.

    Cordailement.

    Valoris
     
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