CNC par Rémy

[D. Rémy]

[sub][/sub]Bonjour à tous et toutes ,
je suis modéliste depuis 30 ans et souhaite me lancer dans l'aventure CNC.
Je suis mécanicien de métier et j'aime réaliser mes machines , voici mon ébauche de CNC
Une capacité de coupe de 120 cm x 80 . pour couper du contreplaqué , du balsa du Dépron.
Pour la réalisation du châssis , j'ai choisi du tube carré acier de 40 épaisseur 3mm mécano soudé ,
voici l'ébauche :

 

[el_toto]

bel atelier en tout cas

 

[sebastian]

Bonjour D. Rémy, et bienvenu sur le forum

encore un beau projet, c'est bien !
Tu as choisi la solution des rails prismatiques, excellent choix !
Par contre, positionnés en dessous de ton bâti… étrange… je pense que les meilleures conditions d'utilisation des efforts des patins à billes sont plutôt prévu pour ce genre de rails par le dessus, et non l'inverse… à vérifier ; ou alors c'est juste un positionnement à blanc pour vérifier…?
N'hésites pas non plus à croisillonner ta structure avec des jambes de force en diagonal, les efforts de gauchissement sont aussi importants à stabiliser.

Bon courage, ça semble bien parti
PS : une bf 25 grande table pour ta fraiseuse ? j'ai la même ; c'est une bonne petite machine pour nous modélistes !

 

[D. Rémy]

Un petit coup de peinture sur le châssis et c'est fini pour la partie en acier.
Place à l'aluminium et ces alliages, heureusement que ce matériau existe !
Je n'ai pas l'habitude de faire des plans compliqués pour fabriquer après , ce serai plutôt l'inverse .
J'ai donc attaqué le portique par l'axe des " Z " , un petit chariot à vis avec une course de 100 mm fera l'affaire .
Une broche Kress de 800 w sera suffisante pour mon utilisation .
Pour l'axe " Y " ce sera un chariot à galet pour une course utile de 800 mm.
Et voilà le résultat :

 

[D. Rémy]

Voici venu le moment de passer à la mécanique pure et dure !
Les alliages d'aluminium se travaillent bien , seul inconvénient , les copeaux , ils volent partout ...

Pour le portique , j'ai travaillé sur un cadre qui englobe complètement la table afin d'avoir un maximum de rigidité ,
ce n'est donc plus vraiment un portique.
Jusque là , la géométrie est bonne et les courses utiles de la fraise sont conservées.
Prochaine étape , le montage des vis à billes , et la motorisation ( j'aurai besoins de vos conseils ).

 

[bendu73]

Jolie mais renforce les support latéraux car ils risquent de fléchir et tout va se casser la gueule!

 

[sebastian]

Bonjour D.Rémy,

encore une belle conception mais :
+1 au niveau des renforts latéraux !
Ton montage a l'air propre mais même si tes montants de portique sont en alu de bonne épaisseur, les efforts soumis au portique sont importants et à ne surtout pas négliger pendant la découpe et les déplacements rapides de changement d'axes.
En +, je pense que si tu pouvais renforcer également par un apport d'équerrages supplémentaire de toutes tes jonctions de chaque élément du portique, tu limiteras les déformations possibles de ce parallélogramme "déformable".
Quand on a jamais pratiqué, on imagine pas les efforts à ces niveaux, même pour fraiser du bois… qui peut être très dur…

Voilà mon avis, bonne continuation pour ton projet de nouveau "cnciste" !

 

[D. Rémy]

Merci pour vos conseils , rassurez vous ça ne bouge pas quand tout et assemblé et bridé .
le pied du portique est boulonné efficacement sur l'embase des paliers à billes ce qui donne beaucoup de rigidité .
La règle en alu de la partie basse est utile pour éviter le vrillage , un cadre est plus rigide qu'un portique.
Le rail des " Y " est lui aussi très bien fixé et comme les axes en acier traités étaient trop grands , j'en ai profité pour les faire traversant .
Dès que possible, je ferai des mesures de déformation sous contraintes .
Au cas ou je me serai trompé , je peux ajouter quelques renforts .

 

[D. Rémy]

Je me pose beaucoup plus de questions sur les cartes et les moteurs , j'ai visité mon site habituel ou l'on trouves de tout ( Ebay )
et j'ai trouvé des cartes de commandes à un prix très avantageux ;
http://www.ebay.fr/itm/KIT-CNC-Carte-De-Commande-5Axes-4x-TB6600HG-Carte-De-Driver-Moteur-TB1H-/380934486336?pt=FR_YO_MaisonJardin_Bricolage_ElectroniqueComposants&hash=item58b176f940
Est ce que quelqu'un à déjà testé ce matériel ?
Est il adapté à mes besoins ?
Sur cette partie , j'attends particulièrement vos commentaires .
Merci pour votre aide .

 

[bendu73]

Merci pour vos conseils , rassurez vous ça ne bouge pas quand tout et assemblé et bridé .
le pied du portique est boulonné efficacement sur l'embase des paliers à billes ce qui donne beaucoup de rigidité .
La règle en alu de la partie basse est utile pour éviter le vrillage , un cadre est plus rigide qu'un portique.
Le rail des " Y " est lui aussi très bien fixé et comme les axes en acier traités étaient trop grands , j'en ai profité pour les faire traversant .
Dès que possible, je ferai des mesures de déformation sous contraintes .
Au cas ou je me serai trompé , je peux ajouter quelques renforts .

Tu te rendra vite compte des efforts qu'il y a sur une machine outils! Le mieux c'est de renforcer maintenant et efficacement comme ça c'est fait!
C'est surtout la précision qui ne sera pas bonne.

 

[jnard]

Par expérience, ne prends pas les drivers motor HY-DIV268N-5A, mais plutôt les M542 4.5A.

http://www.ebay.fr/itm/3-Axes-Moteur-Pas-a-Pas-Driver-2M542-4-2A-Breakout-board-Router-CNC-kit-/270907231853?pt=FR_YO_MaisonJardin_Outils_MachinesIndustrielles&hash=item3f13544e6d

Jean-Jacques.

 

[D. Rémy]

Je vais devoir faire une pause forcée sur ma construction ;
Ma fraiseuse HBM 25 a lâché : Fumée blanche / moteur H.S.
Si quelqu'un a cette machine et qu'il a des infos à me donner , je suis preneur .
Merci.

 

[bequet gilles]

bonjour

beau départ, la carte c' est tout bon effectivement les drivers m542 h marche très bien (j' ai les mêmes) par contre pour ne pas galérer (j' ai pataugé un peu ) respecte bien le paramétrage indiqué sur le cd qui est livré avec la bob .

que va tu mettre comme moteur ?

bon courage
a+ gilles

 

[D. Rémy]

Merci pour votre aide , ce que j'aime sur ce système , c'est le côté modulaire .
Plus facile à diagnostiquer les pannes que sur une carte unique.
Pour les moteurs , il faut que je mesure les couples sur chaque axes .
J'ai une adresse d'un magasin à 2 heures de routes de chez moi c'est Go tronic
http://www.gotronic.fr/art-moteur-23hs22-3006s-18356.htm
http://www.gotronic.fr/art-moteur-23hs30-2804s-18357.htm

Leur produits sembles êtres compétitifs .

 

[bequet gilles]

bonsoir

c' est la même configuration que ma cnc (en cours ) a l' époque je ne savais pas qu' il avait des nema 23 avec différents couples j' ai pris les moins

puissants j' espere que je ne vais pas le regretter je souhaiterai pouvoir usiner occasionnellement du dural.

cdt gilles

 

[D. Rémy]

Après une petite interruption due à la casse de ma fraiseuse manuelle , j'ai repris la fabrication des pièces en alu .
Pour commencer , un support d'écrous de vis à billes.
J'ai eu aussi la mauvaise idée de mettre la vis à billes verticalement le temps de quelques minutes , l'écrou est descendu jusqu'en bas et les billes de l'écrou ce sont sauvées.
Résultat , un petit jeu de patience pour les remettre en place une à une , voici la procédure :
http://exmachina-shop.fr//catalog/product_info.php?cPath=22_165&products_id=1175

 

[bequet gilles]

bonjour remy

rassure toi tu n' es pas le seul ! moi aussi j' ai du faire preuve de patience avec ces "maudites billes ".Pour l' instant je suis en train de loger toute l' electronique dans un pc grande tour donc je perce, découpe etc..

je suis ton projet avec interet.

a+ gilles

 

[D. Rémy]

Le portique est en place , des essais sous contrainte ont démontré que la structure était très rigide donc , pas de renfort à prévoir .
Le seul point faible étant le petit chariot des " Z " qui manque de rigidité sur ces axes . Je compte réduire la course pour parer à ce petit défaut.
Je continuai le montage par l'ajout des moteurs .

 

[D. Rémy]

Avis aux experts !

J'aimerai avoir vos avis sur la taille des moteurs de chaque axe .
Etant mécano et pas matheux ;

J'ai mesuré avec un peson la force nécessaire pour déplacer le portique en " x " , soit environ 2,5 Kg .
Celui ci sera déplacé par deux vis à billes au pas de 5 , jumelées par des courroies crantées et mis en rotation par un moteur unique.

Pour l'axe des " Y " , moins de 100 grammes .
Déplacement par vis à billes au pas de 5.

Pour les " Z " il y à un peu ne poids à lever ,c'est la broche Kreiss , le chariot est équipé d'une vis à pas carré et un écrou polymère.
Je ne vais utiliser que très peu de course , je compte démultiplier la transmission avec un rapport de 1/2 .

Mon but est de découper du petit contreplaqué , du balsa ou du dépron avec une fraise de 2 mm de diamètre.
J'avais envie de mesurer le couple sur chaque vis avec une clé dynamométrique et d'y appliquer un coefficient x2.
Si vous avez des conditions similaires sur vos machines , merci de votre aide .

 

[el patenteu]

LA tu vas plaire a Stan en MESURANT le couple nécessaire.
Par contre je crains qu'un coefficient de X2 vas t'ammener a un résultat incroyablement faible........0.5nm? (enfin je vais laisser les matheux répondent)
Il ne faut pas seulement tenir compte de l'énergie nécessaire pour amener une masse a une tel vitesse en tant de temps...........il faut etre en mesure
de stopper net cette meme masse et de la rediger dans l'autre sens tout auss rapidement.
ALors la je me demmande bien comment mesurer tout ca!?
Ont parlera alors de coéficien de.........?????

Si tu arrive a trouver une recette a cette énigne tu pourra te vanter d'avoir amener quelque chose de nouveau sur le forum!!
Cordialement
Fred

 

[stanloc]

Bien sûr que rien ne vaut la mesure mais pas de cette façon. Il faut mesurer en dynamique car il faut mesurer le couple nécessaire pour ACCELERER la masse jusqu'à la vitesse souhaitée sans usinage d'une part et d'autre part la vitesse en usinage. Cela se fait en pendant des masses croissantes au bout d'une ficelle enroulée par ailleurs autour d'une poulie accouplée à la vis à billes.
@ Fred ; généralement le couple d'accélération est le même dans les deux sens du mouvement donc si il a suffit pour accélérer dans l'un le même suffira pour accélérer dans l'autre sens.
Stan

 

[stanloc]

Bien sûr que rien ne vaut la mesure mais pas de cette façon. Il faut mesurer en dynamique car il faut mesurer le couple nécessaire pour ACCELERER la masse jusqu'à la vitesse souhaitée sans usinage d'une part et d'autre part la vitesse en usinage. Cela se fait en pendant des masses croissantes au bout d'une ficelle enroulée par ailleurs autour d'une poulie accouplée à la vis à billes.
@ Fred ; généralement le couple d'accélération est le même dans les deux sens du mouvement donc si il a suffit pour accélérer dans l'un le même suffira pour accélérer dans l'autre sens.
Stan

 

[el patenteu]

Je suis d'accord avec toi Stan pour une transmission par vis qui est une transmission''irréversible'' c'est a dire que la force dynamique n'as pas ou tres peu d'effet
sur la noix qui veut l'arreter.
Mais dasns le cas de courroies ou crémaillere c'est tout autres,ont peut tres bien une fois l'alimentation coupé pousser tirer sur le portique.
Par conséquent la transmission par crémaillere ou courroie ne stop pas ''par défaut'' la masse , comme une transmission par vis.
C'est donc le moteur qui si prend toute la masse a stopper.
En ce sens je crois que si l'ont avait 2 transmissions au pas de 10mm l'une par vis et l'autre par crémaillere je crois que l'obtiendrais 2 besoins completement différent
coté couple nécessaire.

Fred

 

[stanloc]

@ Fred ; il faut bien que l'entrainement par vis ait quelques avantages sur l'entrainement à courroie et les servomoteurs quelques avantages sur les moteurs pas à pas. J'ai essayé de faire passer souvent cette notion que les vis entraînant chacune une jambe du portique jouaient un rôle dans la rigidité dynamique de la machine. C'est un peu comme lorsqu'on compare monter un chemin en pente et monter un escalier. Nos pieds sont bien stables sur chaque marche de l'escalier alors qu'à chaque fois que l'on pose le pied sur le chemin en pente notre stabilité dans la position acquise dépend des forces de frottements entre les chaussures et le sol. Note en passant, Fred, que le pas de la vis à billes joue favorablement, s'il est petit 5mm par exemple, et défavorablement s'il est grand, 10 mm par exemple. Toi qui donne la préférence au pas de 10 mm.
Stan

 

[carlos78]

Bonjour D.Remy,

Je rejoins l'analyse faite sur la flexibilité potentielle de la poutre. Ceci étant dit pour usiner du balsa avec une fraise de 2mm les efforts de coupe sont nuls. A priori pas de problèmes.
Pour le choix des moteurs, mon avis est qu'il est inutile de se prendre trop la tête. Sur cette machine, l'accélération restera faible (0.1 à 0.4 m/s2). A cause de la transmission par vis au pas de 5mm du portique, la vitesse de déplacement de celui-ci n'atteindra pas des sommets.
Petit calcul : hypothèse d'une masse roulante de 50Kg soumise à une accéleration de 400mm/s2, l'équation fondamentale de la dynamique nous donne un effort d'accéleration de seulement 20 N (2Kg ...). Le portique freine tout seul.
Un choix de moteurs pour un prix raisonnable serait des Nema23 avec un couple de 3N.m pour être tranquille.

Carlos78

 

[Fred69]

Le portique est en place , des essais sous contrainte ont démontré que la structure était très rigide donc , pas de renfort à prévoir .

Je n'y crois pas une seconde. La masse dynamique du chariot Z fera immanquablement plier les jambes de soutient. Peut-être que cela n'aura pas d'incidence sur ce que tu veux usiner et la précision souhaitée, mais j'en doute.

 

[el patenteu]

@Stan....Meme au pas de 10 leur capacitées autobloquantes seront meuilleur qu'une crémaillere.
En fait ce que je crois c'est que pour l'accélération c'est plus libre avec crémaillere ,la force prend directement la bonne direction.(probablement moin de friction)
Par contre l'avantage de la vis viens de sa capacité stoppante.(en comparant toujour les 2 meme moyens de transmission au pas de 10)

La rigidité du chassi ne veut pas dire grand chose l'orsque l'ont force desssus a la main dans une position statique
C'est en gravant que tu pourras voir si ca vas ou pas.
Ont dirait que tres eu de gens s'immaginne bien ce que provoquent les changements de directions incessant que comporte une simple gravure.
La poutre du portique fini par faire un effet ''jello'' puisqu'il y a tout le poid du chario qui se déplace dessus(X-Z) sont constamment en effet de rebond du aux changements de directions........ en plus du porte a faux du Z qui n'aide en rien.
En statique pourtant rien ne semble FLÉCHIR.
Quand je repense a Ordinerf qui me chantait qu'un cn ne subbit aucun effort de torsion....hahahhaa.
C'est la chose dont doit LE PLUS se méfier.

Je suis d'avis aussi 3nm suffiront pour tes besoins.
Alimente bien tes drivers pres de leur limitte en voltage.

@+
Fred

 

[D. Rémy]

Merci pour vos commentaires ,

J'avais aussi envie d'essayer une mesure dynamique avec un moteur à courant continu alimenté par une alim de labo ,
plus précisément , me perceuse sans fil montée en bout de vis et alimentée avec une source de courant mesurable.
Connaissant alors la tension et l'intensité , je ne penses pas me tromper de beaucoup .
Qui a déjà essayé ce genre de mesure ?

 

[stanloc]

Merci pour vos commentaires ,

J'avais aussi envie d'essayer une mesure dynamique avec un moteur à courant continu alimenté par une alim de labo ,
plus précisément , me perceuse sans fil montée en bout de vis et alimentée avec une source de courant mesurable.
Connaissant alors la tension et l'intensité , je ne penses pas me tromper de beaucoup .
Qui a déjà essayé ce genre de mesure ?

Bien sûr que c'est une bonne solution SI tu peux caractériser ton moteur DC en couple en fonction du courant consommé. Généralement il faut un moteur de très bonne facture pour avoir ce genre de caractéristiques en courbes utilisables. Sinon les mesures "à l'à peu près"ne conduisent à rien et par précaution on multiplie par 2 ou 3 les dites mesures pour choisir le moteur pas à pas, ce qui correspond à des approximations totalement pifométriques.
Stan

 

[el patenteu]

Donc aussi bien s'en remettee a ceux qui sont passer par la.....