Conversion d'une ACIERA F5 (ex) CN

[PL50]

Salut, ce post traite du rétrofit CNC d'une fraiseuse ACIERA F5.

je viens d'acheter une faiseuse ACIERA F5 CNC qui a été cannibalisée.
Il semble que le moteur de broche (à courant continu m'a dit le vendeur) était mort.
il n'y a plus la CN (ni pupitre ni armoire).
il reste le bati, la table et les vis à billes X / Y / Z
la tête est manquante mais je veux adapter une broche HF refroidie par eau.

Il reste les servo moteurs du Y et du Z:

C'est quoi ce machin là à l'arrière de la machine?:

un vérin pour une tirette de cone SA??

j'ai acheté un Kit CNC avec des alim 60V et des DM860 pour tourner sous mach3:

les moteurs sont assez balaises et ne semblent pas ridicules:

ils font 5Kg pièce.. et sont dotés d'un arbre arrière pour pouvoir mettre une manivelle tout en étant en prise directe (pas de courroie).

la ref est:

le couple annoncé est de 1600 OZ / inch soit 11.3 N/m

il me semble qu'il y a un vérin de compensation du poids de la table parallèle à la vis du Z qui va soulager le moteur et doit aussi être là pour limiter l'usure du couple vis/écrou.

pensez vous que je puisse avoir des soucis?

 

[gaston48]

Bonjour,
Je reconnais la machine de Clip… C’est bien le vérin de tirette.
Il me semblait que la vis du X était oxydée.
A l’origine, Il n’y a pas d’équilibrage du Z. C’est peut être à envisager avec un
vérin pneumatique raccordé à un réservoir d’une vingtaine de litre, l’ensemble
gonflé à une certaine pression.
Dommage que tu n’ais plus la tête d’origine. Avec la boite à 2 ou 3 rapports,
un variateur de fréquence et un moteur asynchrone d’occas, tu retrouvais les
capacités originales : Couple à basse vitesse, broche horizontale, rigidité etc
Cela devrait marcher avec tes pas à pas, mais tu vas avoir une machine lente
je pense (avance rapide et de travail). Les moteurs DC tournaient à plus de
2000 Tr/mn avec leurs couples nominaux.
Il faut absolument vérifier les glissières du Z la conception des lardons pose
des problèmes (grippages et coincement ).
Sinon c’est une excellente solution que tu a choisi.

 

[PL50]

Bonjour Gaston, c'est qui "CLIP" ?

pour la broche, je voudrais usiner un peu genre UGV.
donc broche 18-20 000t/mn.
dans ce genre:
http://www.ebay.com/itm/Water-Cooled-Spindle-Motor-3KW-4HP-380v-Grinder-Milling-US1-/281419027700?pt=BI_Tool_Work_Holding&hash=item4185e194f4

ça fait une broche 24 000trmn de 4cv sur une fraise de Ø12 au maxi, le tout refroidi par eau.

tu as un avis sur la question?

a+

 

[gaston48]

https://www.usinages.com/threads/dans-lautre-sens-cnc-conventionnel.42784/

Pour une approche UGV, une broche de ce type ne le fera pas car les conditions
de coupe sont draconienne, il ne faut jamais descendre « sous » certaines conditions
tel qu’un copeau minimum donc une avance minimum, si tu t’arrêtes
en pleine matière, la fraise est morte. Les puissances absorbées sont énormes.

Donc tu travailleras avec des vitesses de coupe adaptées à des matériaux à
faibles efforts tel que le bois ou à des outils de très faible diamètre mais sous
des conditions de coupe conventionnelle. Pour moi c’est plus une broche de
petit routeur alors que ta machine est une conventionnelle pépère avec des avances
et des vitesses de broche conventionnelles donc plutôt 3000 Tr/mn avec une fraise
de 4.

 

[PL50]

quelle est la vitesse de rotation des moteurs d'axes que je peux espérer avoir sous mach3 sans perte de pas?
c'est pour me donner une idée de la vitesse d'avance des tables (les vis semblent être au pas de 5 ou 6)

a+

 

[PL50]

effectivement il me semble reconnaitre le local de "clip" où j'ai acheté l'épave de la machine.
en plus il se localise à rouen dans son avatar, et je l'ai achetée pas bien loin de là...

quand je disais UGV, je parlais de la gamme des vitesse de broche. je pense usiner principalement à la fraise à bout rond dans le l'alu.

j'ai utilisé pas mal de fois des fraiseuses à copier ELUMATEC qui tournent à 20 000tmn avec une avance manuelle, et quand la fraise pète c'est soit pas assez de lub, soit passe trop importante, soit avance sacadée...

je pense que la broche 24 000 doit commencer à avoir suffisament de puissance vers 8000. je vais essayer de trouver un graphe couple / vitesse
je voudrais mettre un variateur dont la consigne serait pilotée par mach3

 

[PL50]

bonjour à tous.
j'ai déposé les moteurs des axes.
pour le x, c'était vite fait, il était manquant!
j'ai donc déposé ceux du y et du Z
j'ai ensuite manœuvré manuellement les axes en entraînant en rotation les arbres creux fendus qui accueillaient les arbres moteurs.
sur le x et le Z, pas de problème; pas de jeu.
par contre le Y est "bizarre"
sur cette machine, le Y est comme sur une bridgeport, c'est une glissière sur le dessus du bati.
quand j'essaie d'entrainer en rotation, j'ai l'a sensation d'un pignon hélicoïdal. il rentre et il sort de 5mm environ selon le sens de rotation.
si je l'empèche de bouger pendant la rotation, j'ai environ 1/2 tour de jeu avant d'observer un mouvement.
et c'est comme si c'était un peu "caoutchouteux" avant de se mettre à tourner; je sens comme s'il y avait un accouplement élastique entre mon entraineur et la vis ou l'écrou....
quelqu'un aurait il un éclaté de cette fonction?
quelqu'un a t il déja démonté cette partie ce la machine?
ou rencontré ce symptome?

help ! ! !

cordialement

 

[lihx1]

Bonjour avec du retard

Le pdf est disponible ici :
http://fr.scribd.com/doc/17895103/ACIERA-F5-CNC-MANUAL#scribd
Pour régler le jeu du pignon hélicoïdal, desserrer l’écrou rainuré contre le bâti
et tourner un peut l’arbre support moteur qui est excentré.


Vérifier si les paliers de vis et support moteur sont bien réglés,
il se peut que la fixation de l’écrou de vis a bille est desserré ou son support sur
le bélier dont les vis sont accessibles par le dessus en enlevant la tôle.


Pour sortir l’arbre moteur, vider l’huile du bâti (25 litres)démonter les vis la plaque ronde
et du palier de vis Y sous la broche, sortir juste le palier de la vis Y
en poussant le bélier mais surtout pas deviser la vis a billes de son écrou et perdre les billes !
( chez moi le diamètre des billes est différent entre les 2 demi écrou !).
Là on peut deviser l’arbre support moteur.

lihx

 

[PL50]

Me re-voila, après des pauses.... il m'a fallu un an pour régler ce problème de jeu dans l'axe Y (bélier)
je me suis d'abord aperçu que la machine avait du recevoir un choc sévère sur le belier; d'où peut être la "disparition" de la tête.
en effet; l'écrou de la vis à billes qui est refixé au bélier par 4 vis, ne tenait en plus que par 2 car les 2 autres étaient cisaillées net. Pourtant les suisses ne semblent pas lésiner sur la qualité...
j'ai remis des vis OK et tout bien serré.
toujours du jeu spongieux.
j'ai sorti la vis et l'écrou; l'ecrou semblait usé. coup de chance, dans mes stocks de trucs "qu'on ne jette pas ça pourrait servir", je trouve un écrou qui monte même un peu serré, donc pas de jeu. Pour moi c'était gagné.
Mais cela n'a pas tout résolu. il me restait un jeu "caoutchoucteux" lors de l'inversion du sens de rotation de la vis avant que le bélier ne reparte dans l'autre sens.
j'ai fini par m'apercevoir que, la vis ne tenant qu'à une extrémité par deux roulements à rouleaux coniques disposés de part et d'autre d'un pignon entrainement, la goupille qui solidarisait ledit pignon à la vis avait dégusté sévère; pourtant, quand on jouait avec, rien n'était perceptible. c'est pour cela que j'ai galéré à trouver le problème.
ci dessous, les vis et la goupille:

pour couronner le tout; le pignon était en acier trempé, mais pas la vis. le trou de la goupille dans la vis était ovalisé....
j'ai donc tout repercé au Ø au dessus.
nouvelle goupille ad'hoc, et là : miracle; plus de jeu ! ! ! !
enfin....

du coup j'ai vite fait usiné une bague de centrage pour mon moteur PAP et j'ai imprimé en 3D une petite pièce en plastoc qui fait la jonction entre mon axe de 14 de PAP et le logement d'origine Ø19 avec rainure de clavetage
ma première idée était d'usiner une pièce comme ceci:

mais finalement, j'ai fait beaucoup plus simple:

et hop là, j'ai mis le PAP avec une alim et un driver:

la petite alim au dessus sert à nourrir un petit generateur sur base de 555 qui me fait le signal pulse:

avec le potar multitour sur cette petite carte plus les deux inters connectés à enable et step/dir, je suis le roi du monde ! ! !
mon axe Y fonctionne nickel dans les deux sens et je peux faire des essais de vitesse.

impecc.

je vais maintenant regarder cette histoire de vis du X qui serait oxydée.

en parallèle, je me bricole une broche économique.
je sens qu'il y en a qui vont faire une attaque....
j'ai ressorti de dans mes stocks de trucs "qu'on ne jette pas ça pourrait servir" un moteur 1400 RPM 380v 3.6KW donc environ 4.5cv
et je le met à blanc pour voir:

ça y est, j'en vois qui sont tout blanc...
je vais faire une pièce d'adaptation qui sur l'axe de sortie (Ø28 avec clavette de 8mm quand même) va me permettre de monter directement des pinces ER32:

mais je me rend compte que d'une part:
- la distance semelle de fixation/axe broche doit être plus faible qu'avec la tête d'origine car il y a une partie de la table que je vais avoir du mal à couvrir
- en regardant des photos sur le net; le bas de la broche correspond au bas du bélier.

donc solution simple, je fait découper (plasma) une tole d'acier épaisseur 25 et qui va me permettre de remonter la broche de 120mm.
inutile de vous dire que ça pèse...:

il faut maintenant que j'usine la tole et mon support de pince ER.

a+

 

[fred250]

Dans le principe pourquoi pas, mais Il faudrait mieux modifié les flasque du moteur pour pouvoir monté des roulement plus adapté et avec un réglage du jeu, je pense que le mieux serai de refaire la flasque coté arbre pour y monté deux roulement conique en opposition et gardé la flasque arrière en l'état en conservant une possibilité de mouvement pour compenser la dilatation de l'arbre, car en l'état il risque fort d'y avoir une net perte de précision et d'état de surface.

 

[PL50]

oui Fred tu as raison.
c'est ce que j'ai prévu de faire par la suite.
peut être même de faire un flasque qui contiendrait deux gros roulements qui me permettraient de contenir un cone SA30 ou 40 avec éventuellement une tirette en forant l'arbre moteur.
(il ne travaillerait plus qu'en twist, les roulements reprenant la flexion)
mais bon, l'idée actuelle est de faire quelques copeaux facilement en usinant mon support de pince ER32, même si les roulements moteur souffrent un peu...
j'ai regardé cette histoire d'oxydation de la vis du X.
c'est vrai qu'elle est rouillée, mais dans la zone cylindrique (qui du coup ne devait pas être graissée) la zone sur laquelle circule l'écrou à billes à quelques petites piqures, mais rien de méchant. je vais voir si je peux la déposer facilement pour la polir (ce que j'ai fait sur celle du Y) ou simplement la brosser en place avant de bien la graisser.

a+

 

[FTX]

Bonjour

Sans parler du visuel choquant de ce moteur monte en guise de broche. Et la géométrie inexistante.
Je voulais vous avertir du risque de rupture du socle moteur qui n est pas fait pour encaisser cela.

Ftx

 

[PL50]

pas de soucis, pour la géométrie, je ferais un calage ad'hoc.
pour les supports, outre le fait que ce n'est pas un moteur chinois et que la fonderie semble vraiment robuste, je ne compte pas utiliser ce mode d'usinage de manière durable.
en effet, j'ai "vidé" le bélier et j'en ai sorti la broche SA40 à tirette hydraulique avec ses roulements.
l'idée est à terme de faire une nouvelle tête incluant cette broche dont le mètre actuel sera ramené à une valeur plus adaptée...
mais pour le moment, je voudra

 

[PL50]

oups, fausse manip
mais pour le moment, je voudrais juste valider que mes axes sont OK en faisant quelques copeaux.
parce que la fabrication de cette tête et le raccourcissement de la broche, ce n'est pas une mince affaire.
d'où l'idée de cette broche un peu "faite à la sauvage"....

 

[PL50]

ça y est, j'ai imprimé mes réducteurs pour mettre les axes de 14mm de mes PAP dans les logements des anciens qui faisaient Ø19mm pour X et Z:

 

[PL50]

bon voila, je me suis attaqué à l"axe X dont apparemment, Clip avait dit qu'il était rouillé.

c'est parti; désolidarisation du boitier de renvoi de sur le bout de la table; on voit l'écrou bien accessible:

voila, on est mieux pour travailler:

effectivement, la zone non filetée est rouillée:

mais la zone filetée est très correcte; quelques petites piqures sur les sommets de filets, vite éliminés à la brosse métallique. huilage de la vis, et l'écrou circule sur toute la longueur de la vis.

après remontage, j'empreinte la platine moteur du Z avec son entraineur imprimé en 3D et je le mets sur le X:

mon montage de test (un peu rustique, il est vrai, reprend du service) et je fais fonctionner l'axe X:

et là surprise, le moteur force dans un sens et pas dans l'autre; j'ai l'impression qu'il doit y avoir une saleté dans l'écrou à bille qui fait coin et qu'une partie des billes roule dans un sens et glisse dans l'autre (il y a 3 circulations distinctes à la suite)

enfin, je verrais ça plus tard.

je dépose mon moteur et sa bride qui va enfin à sa place sur l'axe Z; je fais un test et ça fonctionne.

par contre, dans le sens remontée, le moteur peine un peu.
il va falloir que je vérifie si mon driver est reglé sur 1/2 intensité ou full.
et voir si les espèces de vérins que l'on voit de par et d'autre de la vis du Z sont bien des compensateur et s'ils jouent leur role.
sans quoi, ça va finir avec deux poulies, du cable et un contrepoids...

vue d'ensemble X + Z:

oui, je sais, le driver qui pendouille au bout des fils, c'est pas top...

Prochaine étape: fabriquer la bride moteur du X; comme je n'avais pas eu ce moteur avec la machine, la bride était manquante également:

a+

 

[ingenieu59]

Bonjour,

pas mal ces petites pièces " réducteurs d' axes " .
Finalement, il te restera à trouver la bonne tête pour cette fraiseuse .
Et elle sera pleinement opérationnelle .

 

[PL50]

C'est parti pour la bride moteur du X
après calcul de l'empilement, il me faut de la tôle d'alu épaisseur 25mm
en fouinant un peu dans mon bazar, je trouve ça; le traçage me montre qu'un des trous existant va tomber dedans, mais je ne vais pas faire le difficile, d'autant qu'il sera caché par le moteur PAP:

et hop là, la scie à ruban entre en action; la tole a un drole d'aspect car elle a été anodisée; mais ça ne gène en rien.

je commence par percer à la perceuse à colonne un trou de 30 au centre qui me permet de me prendre en intérieur avec un petit mandrin:

j'alèse à 73 pour le centrage de mon NEMA34 et je fais maintenant les perçages et lamages qui seront plus difficiles à réaliser une fois que le centreur au dos sera usiné, en effet, la bride sera alors bancale.... oulala, on le voit bien le vilain p'tit trou....

il est temps de tracer les fixations du moteur:

tracé (pas facile avec l'anodisation 30µ, la pointe à tracer a du mal à mordre) pointage, perçage, taraudage, et retour sur le tour, mais cette fois ci, exit le petit mandrin.
le HBX360 entre en action, et même sans visu (même si je dois avouer que ça me tente) c'est vraiment une machine précise:

il est temps de présenter l'enfant à sa mère:

hop là, nickel; ouf, pas de boulette sur ce coup là:

prochaine étape, re-démontage de la vis du X pour essayer de comprendre pourquoi l'écrou à un fonctionnement "différentiel" entre l'aller et le retour...

a+

 

[ingenieu59]

Bonjour,

C' est agréable de faire avec si peu de matière , quelque chose qui va marcher du tonnerre .
C' est la partie , on va dire , la plus difficile à faire parce qu' il faut réfléchir avant d' agir . Bon, ya pas à réfléchir trop longtemps non plus .
Mais ensuite, le câblage reste assez facile à faire . Et le top du top, ce sont les premiers essais . Bon, pas toujours agréables , puisqu' il faut tout calibrer ( vitesse, pas / mm ) . avoir une calculette à proximité , ça évite de s' arracher les cheveux .

Mais, tu tiens le bon bout . Patience, tu n' en as plus pour très longtemps .

 

[PL50]

oui tu as raison, j'ai déja de quoi cabler toute l'armoire; la breakout card, les drivers et alim, le variateur 4KW pour la broche, et je viens de commander un dell optiplex 620 pour mon pupitre, j'ai déja reçu l'écran 4/3... donc, plus qu'à se mettre au boulot...
c'est cette histoire d'écrou sur la vis du X qui me turlupine. j'espère qu'il n'est pas HS; j'ai eu l'impression que les pièces plastiques qui assurent la recirculation ont du jeu.
je vais voir ça en re-démontant.

 

[ingenieu59]

Au pire des cas, il y a moyen d' en trouver un neuf .
Si ça se vend séparément .

 

[chabercha]

Bonsoir
De quelle manière serres tu l'accouplement ?

Je n'ai pas vu de passage pour la clé à moins que ce soit démonté plus bas ?
A+Bernard

 

[chabercha]

J'avais mal regardé le trou n'est pas bien gros.

 

[PL50]

oui mais la clef de serrage est du 4mm je crois (vis Chc M5) donc cette petite encoche est suffisante.
le serrage est suffisamment puissant pour que je mette une clé à pipe de 13 (qui fait Ø19mm de Ø extérieur) directement à la place de l'arbre moteur, et en serrant la bague fendue, j'obtient un entrainement sens aucun glissement.
alors avec la rainure de clavette, c'est safe...

 

[osiver]

la platine moteur du Z avec son entraineur imprimé en 3D

Il est vraiment imprimé en 3D le manchon ? En quelle matière ?

 

[PL50]

oui, la pièce est imprimée en PLA normal (de marque colorfab, c'est pas le moins cher, mais la qualité est constante)
si ça finit par lacher, j'irais sur du PLA chargé fibre de carbone.

A+

 

[Yakov TOPRAK]

Bonjour,
Un simple calcul en cisaillement va démontrer que vous ne pourrez malheureusement pas faire d'usinage demandant beaucoup de couple.
Bien à vous

 

[PL50]

oui, au début, j'ai fait cette pièce en attendant d'en faire découper au fil.
je l'ai montée, et j'ai fait des tests; et j'ai été bluffé de la résistance.
car j'ai fendu la bague imprimée coté diamétralement opposé à la clavette.
du coup, quand je serre la bague fendue de ma vis à bille, je resserre également la pièce imprimée. et l'adhérence obtenue est très importante. c'est certain que si on ne considère que la clavette au cisaillement, on ne va pas loin....

 

[PL50]

J'ai re-démonté ma vis et mon écrou de l'axe X
j'ai trouvé un morceau de tube de poteau de camping qui fait précisément 20 x 22 et qui glisse pile poile sur la partie cylindrique de ma vis, et le Ø22 me semblait nickel pour sortir mon écrou sans perdre les billes (VAB Ø25)
mais en fait, ça forçait de quelques centièmes:

ça m'a quand même permis de sortir l'écrou:

mais ça ne me plait pas que le tube force; hop, sur le tour:

je teste sur la vis, histoire de voir si je n'ai pas refoulé l'alésage; mais non ça va:

on va pouvoir commencer à jouer, l'équipe est au complet:

et là, je ne garnis les pistes qu'une à la fois. les résultats ne sont pas top.
en fait, il semble que les petites cuillères en tôles embouties qui assurent le retour des billes ne tiennent que collées dans les trous oblongs que l'on voit à l'extérieur de l'écrou.
le hic, c'est que dans mon cas, la colle ressemble plutôt à du rubson... les cuillères bougent presque toutes!

finalement, j'ai remonté seulement avec 2 rangées de billes (il y a 6 pistes) c'est étonnant, l'écrou a un léger jeu latéral mais je n'en perçois pas d'axial...
je remet ça sur la machine, je fais un test en faisant tourner le PAP avec le drive, et là surprise, l'écrou est "musical" dans un sens.
il doit y avoir des billes qui ont du jeu et qui font ce qu'elles veulent...

je laisse comme ça pour le moment le temps de cabler mes armoires et mon pupitre, et j'ai commandé une VaB neuve avec écrou (soi-disant) anti backslash.
les petits chinois devraient me la livrer sur aout. pas grave, en attendant l'autre fait le job en musique.

voila pour la vis du X

 

[PL50]

compensation du poids de la table pour soulager le Z

j'ai lu sur d'autres post le coup des vérins avec la bonbonne "poumon"

alors je vais faire un tour dans mon bric à brac; j'ai deux bombonnes d'une trentaine de litres:

elles ont l'air rouillées, il va falloir que je regardes si elles sont OK ou HS.

du coté des vérins, on fait un mikado?

dans les balaises, j'ai cette paire:

c'est donc alésage 63 et course 300

dans un autre genre, j'ai cette autre paire, en tube inox:

c'est donc alésage 40 et course 500.

dans mon cas, je pense que la table et le chariot doivent peser dans les 100-150 Kg maxi.
quand je regarde les abaques force/pression/alésage:

je vois que le Ø40 dans le sens traction (donc coté tige, le plus défavorable) tire déja 63Kg à 6 bars; donc 2 = 120kg.

car j'ai regardé, et il semble que la course de mon Z est d'environ 400mm. les vérin de Ø63 ne faisant que 300 de course, c'est pénalisant.

je pense les mettre debout derrière la machine et faire une transmission par cables et poulies; votre avis?