conception cnc, criteres de robustesse conseil fabrication

[ali.daher]

bonjour

Souhaitant fabriquer une cnc , je souhaiterais avoir quelques avis notament sur les glissieres. Voici quelques fotos de ma conception pas totalement terminé. Je ne peux pas me procurer des roulements lineaires a recirculation de bille donc j'ai oté pour la solution avec paliers en bronze lubrifié qui selon moi fourni un guidage très précis mais une force de decollage plus eleve qu avec des roulement lineaire
Pensez que des moteurs pas a pas de 1.6Nm avec une reduction de 1/2 me fournira une puissance satisfaisante pour l'usinage de l'alu (voir travaux leger sur acier doux)?

Les courses sont X500 Y450 Z120

Qu'en pensez vous? J'aimerais avoir quelques avis sur les defaut que pourrai presenter la machine avant de demarrer la fabrication

 

[Damocles]

Pour l'alu, acier, et même bois dur, des glissières soutenue. Sur internet tu peux trouver des applications pour calculer la flexion des axes rondes. On vas parler de quelques dixième, voire même des mm déjà que pour l'alu. .

Pour le moteur ça vas être limite je pense. Regarde ici: http://www.motioncontrolproducts.co.uk des 3Nm à +- 40euro pièce. Les prix sur leur site sont sans TVA . Ca dépend aussi de ci tu vas utiliser une tige fileté métrique ou un vis à billes. Avec une tige fileté on perd presque la moitié.

La force que la machine auras dépend aussi du pas des vis à billes. Un petit pas (2-4mm) vas donner plus de force mais tu vas perdre en vitesse naturellement.

 

[ali.daher]

merci pour ta reponse

Concernant les moteur mon seul probleme c'est que le controleur que je compte uitliser (sur cnc-plus.de) ne suporte que du 2.5A. Si je me limite a l'usinage de l'aluminium, est ce possible? Pour info les guide que jutilise sont des guide en acier chrome de diametre 25

 

[Damocles]

Même ci tu mettras des guides en 40 ou 50 ca vas bouger encore en fraisant!
Malheureusement...

2.5A, ce n'est pas de problème, ci tu mets ceux de 3Nm en serie c'est suffisant! Tu peux toujours essayer avec 1.6Nm, mais alors tu ne vas pas avoirs beaucoup de vitesse. Et pour le bois, la mousse, ... parfois il faut la vitesse! Autrement ça brule.

 

[ali.daher]

Si je compren bien tu veux dire que le probleme c'est le systeme de guidage avec des axes qui n'est pas l'ideal pour la rigidite?
Quel systeme de guidage conviendrai ou comment peut on remedier a ça? je dispose d'un atelier et jai donc la possibilite d'usiner toute mes pieces

 

[Damocles]

Il faut éliminer toute la flexion possible des guides, donc il faut ou bien des guides rond avec des roulements linéaires ouvert, comme vendu ici: http://stores.shop.ebay.fr/linearmotionbearings__W0QQ_armrsZ1

Ou bien des "vraies" guides linéaires, comme sur les vraies machines vendue par thk, nsk, hiwin, bosh rexroth, ...
Par exemple: http://cgi.ebay.fr/2x-THK-RSR-15VM-...tem&pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5192edbbfe

Je te donnes des liens d'eBay car le prix est vraiment bas!
Du nouveau tu peux trouver ici:

http://www.motioncontrolproducts.co.uk
http://www.stappenmotor.nl
http://www.damencnc.com

Tout dépend un peut du budget que tu veux mettre. Mais des axes non supporté c'est hors question pour l'usinage de l'alu, et certainement pour l'acier donc...

 

[ali.daher]

Est il possible de faire des bague en bronze ouvert comme les roulement ouvert , ce qui permettrai de mettre un renfort pour supporter les axes de guidage

 

[JKL]

Pour moi le problème avec des guidages glissants et non roulants c'est qu'il faut du jeu entre la barre cylindrique - dans ton cas- et le coussinet en bronze ( c'est pareil avec les glissières en queue d'aronde ). Et ce jeu même s'il est à peine mesurable au comparateur une fois les glissières montées, crée une incertitude de position qui devient le siège de vibrations lorsque celles-ci sont excitées par soit les moteurs pas à pas soit par le travail de la fraise. Il est clair que des barres cylindriques de gros diamètre ( en fonction de la portée ) avec des bagues en bronze bien ajustées peuvent convenir surtout quand tout est neuf à ceci prêt que l'état de surface en usinage de métaux peut ne pas être très bon. Par ailleurs comme une lubrification s'impose dans les guidages glissants celle-ci est difficile à respecter si on ne fait pas des glissières grattées ( c'est le rôle du grattage, faire des retenues de lubrifiant ) Si la lubrification n'est pas idéale cela entraine de l'usure et la qualité du guidage s'affaiblit.
C'est pour toutes ces remarques que l'on a inventé les douilles à recirculation de billes qui en elles-mêmes ne coûtent pas cher. C'est si on passe à des barres cylindriques supportées que la facture monte car les barres doivent être percées et taraudées.
Dernier point : le surcoût avec des douilles à billes est au moins partiellemnt compensé par le fait que les moteurs pourront être bien moins puissants qu'avec des bagues en bronze.

 

[ali.daher]

En gros mes 2 problemes sont:

-1-Les axes qui serve de guide ne sont pas supporté donc vont flechir naturellement. D'après mes calculs de flexion que j'ai fait avec un logiciel integre a solidworks(Cosmos), j'obtiens une fleche maxi de 0.13mm avec une charge total de 45kg(dans le cas ou les axes ne sont pas supporté). Que pensez vous?

Solution: j'ai modifie le systeme en y ajoutan un support d'axe. Est ce mieux?

-2- Les bagues en bronze necessite un ajustement precis qui risque de poser probleme au montage et un moteur puissant

Solution: Je remplace les palier en bronze par des roulements lineaire ouvert


Que pensez vous de cette solution

 

[ali.daher]

Voici une etude de flexion que j'ai fait avec un support d'axe

La fleche est de lordre de 0.0007mm (negligeable) sous une charge de 50kg

 

[Damocles]

N'oublie pas que tu vas aussi appliquer des charges latérales sur les guides...

Ton système est bien mais une autre chose à tenir en tête est la précision avec laquelle que tu vas pouvoir réaliser ceci. Personnellement j'achèterais les guides et les roulements, pour 200euro max tu les as!

 

[ali.daher]

Pour les guides j'ai recuperer des tiges de verin hydraulique. Ce sont des tiges chromé de diametre 25. J'aurai juste une rainure a faire de dessus pour la fixation du support.
Et pour les roulements je pense pouvoir commander des roulements lineaires de diametre interieur 25 ouvert.

Pour l'usinage des pièces je dispose moi meme d'un atelier avec un tour une fraiseuse une perceuse a colonne et meme un portique de fraisage CNC.

Avec l'utilisation de roulements lineaire a la place des paliers en bronze pensez vous que le moteur de 1.65NM suffira pour l'usinage de l'alu?

Et si je met des moteur de 2.5Nm, avec les guides supporté

 

[Damocles]

Tout est possible. Tu peux mettre une réduction ci il faut. Mais tu seras vite a la limite de ta machine en l'utilisant d'après.

Achète tout le mieux possible, selon ton budget, c'est quand même ce que moi je fais dans ma conception.

 

[JKL]

Je suis épaté quand les gens me donnent des résultats de flexion d'un arbre même si pour cela ils utilisent une aide très efficace, seulement voilà faut-il encore que les hypothèses soient très proches de la réalité. Heureusement qu'il y a 2 paliers espacés et 2 barres donc le résultat du calcul est faux si on ne considère qu'un seul palier sur une seule barre et supportant toute la charge. Je répète que ce n'est pas de la flexion des barres non supportées dont il faut avoir le plus peur mais de leur vibration
La règle lorsqu'on construit une CNC c'est de faire toute la mécanique selon son cahier des charges et ENSUITE mesurer ou estimer au mieux les couples nécessaires que devront avoir les moteurs PUIS on cherche les drivers capables de commander les dits moteurs et enfin on SAIT quelle alimentation électrique sera nécessaire.
Je suis désolé si cette façon de faire n'est pas conforme avec le désir de beaucoup de savoir A PRIORI ce que va leur coûter leur CNC. Mais c'est là l'intérêt de ce forum qui contient la présentation par leurs auteurs d'une bonne centaine de projets de CNC dont certains ont été suivis d'une réalisation complète et donc il est facile de demander aux auteurs le montant de leur budget final et donc de savoir "où on va".

Attention à la perte, peut-être, de la belle tolérance serrée de la bague en bronze avec la barre cylindrique, après que la bague aura été ouverte autant. C'est comme pile ou face, soit elle serre plus soit elle s'ouvre ( je vote pour cette dernière solution )

 

[ali.daher]

Pour les vibrations des barres je pense qu'avec les supports d'axes de guidage, les vibrations seront beaucoup diminué.

L'ouverture des bagues me fait un peu peur car c'est vrai qu'elle risque de s'ouvrir un peu trop a moins que le jeu soit reglable mais je pense que je vais plutot utiliser des roulements ouvert

 

[MR VECTRA]

ça reste valable pour juste usiner des matériaux tendre ,type mousse, pcb ,etc...mais ni alu , ni acier !surtout pas l'acier

c'est bien de se faire conseiller , tu évites ainsi de faire n'importe quoi!
donc à mon avis ton plan est à refaire , il faut tout mettre à plat les entrainements, les guidages etc...


SALUT !

 

[ali.daher]

Merci pour ton conseil

Je vais refaire quelques modif sur mes plans : rigidifier mes guides remplacer les paliers bronze etc..

 

[ali.daher]

Est il possible de realiser des guides non supporter a condition de diminuer les courses a 350mm max. Dapres une etude de flexion, en maximisan les efforts, je trouve une fleche maxi de 0.07mm. Le systeme permettrai t il de fraiser l`alu par passe de 0.2mm?

Sinon j`ai qund meme fait quelques modif au cas ou il serai preferable de supporter les axes. je mettrai des foto ce soir.

J`ai vu sur certain forum que les gens dise souven que c`est impossible de travailler l`alu avec des guides non supporte et pourtan j`ai deja vu des machines avc des guides non supporter qui travaille l`alu.
Je precise que quand je parle d`usiner l`aluminium cela veu pa dire que je compte prendre des grandes passe car meme avec ma machine actuel de marque allemande HEIZ , apres avoir changer la broche ELTE 1.1KW par une ELTE3.3KW, je travaille lalu avec des passes de 0.3mm avec une vitesse de 1200a 1600mm/min et cela san probleme(4 a 5h d`usinage en continu san intervention). Je peut parfois atteindre les 2200mm/min san probleme.

 

[Nico91]

Tu peux toujours travailler l'alu avec une CNC toute mole, en général elle font de la poussière d'alu à l'usinage et prennent des toutes petites passes de rien du tout et on un état de surface tout cramoisi , c'est ça la grosse différence. Après pour des matériaux plus dur ça cale.

 

[duredetrouverunpseudo]

De ma petite expérience, plus une machine et rigide et lourde, mieux sais.

Quand tu vois que des horlogers usine des pièces minuscule avec des monstres, se n'est pas pour rien.

 

[taurri]

Dapres une etude de flexion, en maximisan les efforts, je trouve une fleche maxi de 0.07mm.

D'apres l'image de l'etude cosmos ( page précédente ) l'étude ne veut rien dire étant donné qu'elle est mal posée, il faut revoir les surfaces considérées comme fixes

Enfin je dis ca mais je me trompe peut être

 

[ali.daher]

Etant donne que mes guides sont fixé sur les extremité par des vis qui les plaque sur les plaques avant et arrier de lamachine, j'ai supposé dans mes calcul que ce sont les faces extremes qui sont fixe. Est ce juste?

 

[taurri]

Les axes "supportés" ne sont donc fixé nul part a part sur les deux faces ? le but meme des axes supporté avec des douilles ouverte est de pouvoir justement les fixer sur un bâti sur la longueur du rail non ?

 

[ali.daher]

Non en fait j'ai deu version de ma machine la premiere a des axes "non supporté" et donc fixé sur les extremite.

La 2eme version est la meme sauf que j'ai rajouter des supports d'axes que je vai fixer sur les extremité et sur l'axe lui meme avec plusieur vis. Pour l'instant je n'ai pas rajouter de plaque sur lesquelles reposerai mes supports. Mais d'apres les commentaires que j'ai vu, il vaudrait mieux rajouter des supports d'axes.

etant donné que les 2 versions ne differe que par le support d'axe, et que je ne sais pas comment la machine se comportera san les support malgre que les calcul me donne des resultat assez satisfaisan pr moi (0.07mm), j'ai pense a fabriquer la version 1 san les support et si jamais la machine se deforme trop, j'aurai juste a redemonte les guide et y rajouter les supports sachant que je prevoirai toutes les fixation necessairtes pr passer a la version2.
Quen pensez vous?

 

[taurri]

Oui je pense que c'est ce qu'il y a de mieux a faire pour ne pas trop changer la première solution

 

[Damocles]

Pour moi c'est simple: alu ou plus --> des guides soutenues avec en plus une bonne base rigide!
Maintenant je peux bien comprendre qu'il y a un cahier de charges a suivre, mais c'est la ou il faut faire des choix... Rouler 300km/h ca vas avec une ferrarri, mais pas avec une peugeot 106 ...

 

[MR VECTRA]

je pense sincèrement qu'il faut s'inspirer des expériences ,sur ce forum ,avant de partir sur des mesures de tension ,de poutre etc.. de simulation ,sur pc ,la réalité est tout autre .

 

[ali.daher]

Y a til quelqu'un sur ce forum qui a deja fabriqué une machine avec des guides soutenu ou non? J'aimerai avoir l'avis d'une personne qui a deja une machine devant et qui a donc deja constate les materiau usinable ou pas

 

[MR VECTRA]

ali t'es sympa , mais je ne vais tout de même pas te dire de lire ce qu'il ya dans le forum , tu es censé comprendre ,et initier ta recherche,et aller de l'avant , ne t'attends pas à ce qu'on te réponde pour un oui pour un non ,je suis aussi passé par là , et je pense que tu as un effort personnel à faire ,personne ne va t'apporter une solution toute faite !en l'occurrence beucoup peuvent t'aider .
prend ma remarque sincère du bon côté ,pour allez dans le bon sens , faire les bonnes démarches , avoir l'esprit critique ,....etc....


BONNE SOIREE

 

[ali.daher]

voici la suite de ma conception jai rajoute des support d'axes vissé sur l'axe lui meme avec l'emplacement des moteur pap et la broche Elte 1.1kw. Vous pensez que sa peut aller comme sa?