Fraiseuse CNC du CVRA [Conception]

[romain_cvra]

Re: Fraiseuse CNC 3axes du CVRA

C'est plutôt le cas 1, table indexée + moteur pap. Mais on c'est jamais...
J'aimerais mette un mandrin au minimum de diamètre 110mm voir peu être 160mm...

Actuellement et avec les dernières modifs, j'ai 220mm entre la table et le dessous du portique.
Ce n'est pas nécessaire que le mandrin passe sous le portique mais faut quand même laissé une marge entre la table est l'axe de rotation du mandrin.
Pour que lors du serrage de grosse pièce les mort ne touche pas la table...
J'ai cherché sur le net et sur le forum mais j'ai pas trouvé les cote externe du mandrin lors d'un serrage de grosse pièce... Vous les connaissez?

A+

 

[erolhc]

Re: Fraiseuse CNC 3axes du CVRA

un mors fermé fait au maximum la moitié du diamètre du mandrin donc au maximum il ressortira de cette même longueur( et tombera par terre )
Sur les mandrins il est souvent indiqué la capacité maxi (en diamètre) donc prendre le rayon et cela correspondra à la sortie des mors.
A confirmer

 

[JLuc69]

Re: Fraiseuse CNC 3axes du CVRA

Pour le serrage de grosses pièces, tu devra utiliser les mors à l'envers. Compte une vingtaine de millimètres l'épaisseur du talon d'un mors. Tu rajoute ça au rayon de la piéce à serrer et tu obtiens la hauteur à l'axe de ton 4ème axe.
Pense quand même qu'il faudra que tu usines : tu devras avoir cette valeur aussi au dessus outil (long, je suppose) monté en broche. Sinon ton 4ème axe ne te servira pas pour les grosses pièce.
Mais comme dirais Laspalès: "C'est vous qui voyez, y en a qui on essayé, y ont eu des problèmes !"

 

[romain_cvra]

Re: Fraiseuse CNC 3axes du CVRA

Ok merci pour ces infos!

Autre question, 700 N/mm^2 est ce que ça vous semble une valeur correcte pour la pression spécifique de coupe dans de l'alu par exemple AlMgSi1?
C'est pour faire quel estimation de la puissance de coupe nécessaire en fonction des fraises, des passes et des divers vitesses.

 

[JLuc69]

Re: Fraiseuse CNC 3axes du CVRA

Autre question, 700 N/mm^2 est ce que ça vous semble une valeur correcte pour la pression spécifique de coupe dans de l'alu par exemple AlMgSi1?
C'est pour faire quel estimation de la puissance de coupe nécessaire en fonction des fraises, des passes et des divers vitesses.

Regarde par là

 

[romain_cvra]

Re: Fraiseuse CNC 3axes du CVRA

Merci les résultats on l'aire pas mal concordant...
Pour calculé la pression spécifique, j'ai utilisé une formule avec des correcteurs qu'on peux trouvé ici :
http://www.coromant.sandvik.com/san...F*2ATH*2DPDFfr/$file/1InformationGénérale.pdf
C'est plus dynamique que la version tableau. Par contre dans le lien ci-dessus la formule pour trouvé l'épaisseur moyenne du copeau ne donne pas des résultats correcte...
J'en ai utilisé une autre.

A+

 

[romain_cvra]

Re: Fraiseuse CNC 3axes du CVRA

Maintenant j'ai pu calculé les forces et puissance d'usinage.
Pour pouvoir calculé les moteurs d'avance, Il me manque encore une donnée... les accélérations nécessaire sur chaque axe???
Sauf erreur c'est aussi configurable dans mach3? Vous avez mi quoi comme accélération sur vos machines?
Quel est l’influence de ces accélérations sur la qualité d'usinage?

 

[romain_cvra]

Re: Fraiseuse CNC 3axes du CVRA

Hello,

Sa faisait un bon moment que je n'avais pas donné de nouvelle.
J'ai tenu compte de vos nombreux conseilles! Merci beaucoup!

J'ai fait les calcules de puissance nécessaire pour l'avance des différents axes. Je suis parti des donnée des fraises de chez Fraisa, avec les modèles AX-NV3 Celero, AX-NV3 et AX-FP Celero. Se sont des fraises spécial alu.
J'ai limité les performance à une broche de 2.2[KW] / 24000[tr/min]. Se qui donne au max 8900[mm/min] et 570[N] pour les axe X et Y. Et pour l'axe Z 5400[mm/min] et 700[N].
Se qui implique que 100W par axe c'est suffisant!
Bon bien sur, ça c'est la théorie... se sont des fraises pro pour des machines pro! Je n'espère même pas pouvoir usiné a cette vitesse et avec les passes max recommandée.
Ce ne sont pas les 700N qui vont limité la machine mais surement les vibrations de celle-ci...

En se qui concerne la mécanique, chassi de base et portique mécano-soudé avec face d'appuis des rails réusiné (pièce bleu). Toutes les autres pièces seront en alu.
Matisa une entreprise oeuvrant dans le ferroviaire. Sponsorise l'association de robotique depuis pas mal d'année à accepté de nous réaliser entièrement la mécanique .
Vis à bille, diamètre 25mm / pas de 10mm pour l'axe X, diamètre 16mm / pas de 5mm pour l'axe Y et le Z. Pour l'axe X la taille 25 et définie par la vitesse critique de rotation de la vis.
Rail à bille taille 25 sur tout les axes. La machine sera vissée au sol via quatre pieds de réglages. Les pieds seront réglable en hauteur et rotulant.
Les transmissions entre les moteurs et les visses sont faite avec des courroies type S5M largueur 15mm. Elles sont tendue par excentrique pour l'axe X et Y et par déplacement du moteur pour l'axe Z.
Nous cherchons encore un ou des sponsors pour les rails et les vis à billes. On verra bien se que cela donne... si non se sera du chinois.

Pour la partie électrique, nous avons la chance d'être entièrement sponsorisé par Omron, drive, moteur, capteur, etc...
Motorisation par trois servos moteurs 200[W] Série_G R88M_G20030H_S2 avec leur drive. Comme je le disais plus haut, 100W aurait été suffisant mais sa arrangeait Omron de nous donner des 200W... On allait pas dire non!
9 petits capteurs inductif pour les fin de course et les homing. Et plein de petit matériel divers, stop d'urgence, contacteur, disjoncteur moteur, bouton et poussoir, etc...
Broche 2.2[KW] / 24000[tr/min] chinoise, le modèle exacte reste encore à définir.

Et pour le contrôle de la machine nous allons utiliser une smoothsteeper avec Mach3.

Voila il me semble avoir tout dit! Quand pensez-vous?
Si vous avez des questions, des remarques ou des suggestions, n'hésité pas!

A bientôt

 

[romain_cvra]

Hello tous le monde,

Avec le lien si dessous vous pouvez télécharger un PDF de la CNC. Mais ce n'est pas un simple PDF...

Il est possible de visualisé la machine en 3D, de la faire tourné sur elle même, de zoomer sur les parties qui vous intéresserait et même de caché des pièces pour permettre une meilleur visualisation des partie peux visible de la machine.
Et tout ceci avec un simple clic droite... Il est même possible de changé l'éclairage!

Perso je trouve le rendu très bon! C'est pas aussi ergonomique qu'un logiciel de CAO en se qui concerne la visualisation mais c'est déjà pas mal!
Bon il y a quand même quelques limitation... Il fait 5.7Mo et il faut l'ouvrir avec Adobe Reader pour avoir la 3D...
Et il faut attendre pas mal de temps avant que celui-ci s'ouvre...

http://doc.cvra.ch/doc/publique/CNC_CVRA.PDF

En espérant que ça vous inspire un peu plus!

A bientôt

 

[louloute30]

Salut romain,

Même si je ne comprends pas vraiment tes calculs et le rapport entre la broche à 2.2KW et les moteurs, rappelons que l'usinage a une vitesse max, et rarement déterminé par les fraises... (encore que)
On n'usine pas de l'alu à 24.000tr min, mais bien moins vite. et ta broche pourra parfois bugger (stopper net) si l'entrée en matière est trop élevée.
De même, le bois ne s'usine pas à 24.000tr min, le PVC fondrait également...

Mieux vaut une broche qui tourne lentement (10.000 à 12.000tr max, mais très puissante en bas régime) mais bon nombre de CNCiste ici cherche encore cette perle rare, et à par démultiplier la broche...

Pour la conception, je la trouve bien, peut être qu'un seul moteur en X est un peu "faible" encore que... ça peut fonctionner. et de même, sur ton axe Z, tu pourrais mettre tes guides sur la partie qui descend et les paliers sur la partie fixe du chariot Y.
syvain69 nous a montré que le résultat est mieux.

 

[JLuc69]

... tu pourrais mettre tes guides sur la partie qui descend et les paliers sur la partie fixe du chariot Y.
syvain69 nous a montré que le résultat est mieux.

Il a surtout dit que ça lui avait permis de rigidifier la plaque du Z.
Mais il est revenu dessus en disant que les rails n'ont pas pour fonction de rigidifier et qu'il ne fallait pas utiliser ce procédé.
L'autre inconvénient de cette méthode, c'est que l'on n'obtient pas la même rigidité si on travaille vers le haut de la course Z (rigidité maximum) ou si on travaille vers le bas (rigidité la moins bonne).

 

[micluc]

Bonjour à tous.

Louloute tu n'as pas bien suivi le fil de Syvain 9.





je tiens aussi a enlever la polemique qui a ete dit il y a quelque temps et pour les futur concepteur

pour votre Z vos rails doive etre fixe et non mobile comme moi je n'y croyais pas moi meme mais Micluc ma ouvert les yeux et me prouve bien que sont motage es bien plus corecte que le miens
je le remercie

d'ailleurs vous pouver le remarque Ellogo67 a 0.01 mm en force sur sont Z Micluc a lui 0.015mm comparer a moi j'ai maintenant 0.15mm en ayant renforcer donc avec c'est chiffre sa vous aidera dans vos choix d'ailleur le mien est fait des que les finance me le permetrons je ferais se montage mais pour sa faut que la machine fontione quand meme

alors pour parler de mon travail de ce dimanche

j'ai usiner les 2 plaques de renfort de mon Z mobile


Bonne journée à tous et bon travail, moi, j'y vais de ce pas.

Micluc

 

[romain_cvra]

J'avais fait cette erreur sur la première version de la conception... Mais avec votre aide cela à été corrigé!
Avec ce type de montage, la rigidité constant permet d'amélioré l'état de surface de la pièce usinée.
Merci pour les commentaires

Pour la conception, je la trouve bien, peut être qu'un seul moteur en X est un peu "faible" encore que... ça peut fonctionner.

En faite, Omron pouvait nous fournir juste 3 moteurs. Donc j'ai fait avec... Mais je ne me fait pas de souci pour ca!
Le couple moteur Max est de 1.92 [Nm] (3x le couple nominal), en reportant les inerties du chariot, des vis, des poulie et de la courroie sur le moteur, et avec la vitesse max, on peux calculé la distance d'accélération et de freinage.
J'arrive à partir de la vitesse max à une distance de 2,5mm ce qui est tout a faire respectable.

Si j'avais eu le choix, j'aurai mi un moteur sur chaque vis. Et avec écrou tournant. Cela m'aurais permis de mettre des vis à bille de diamètre plus petit sur l'axe X. Mais cela fonctionnera aussi comme ça!

Même si je ne comprends pas vraiment tes calculs et le rapport entre la broche à 2.2KW et les moteurs, rappelons que l'usinage a une vitesse max, et rarement déterminé par les fraises... (encore que)

Je suis loin d'être un expert en usinage... j'en ai fait pendant quelques mois, il y a pas mal d'année... Les calcules sont tiré de mes cours. J'ai fait ces calcules pour avoir une référence et une base pour le dimensionnement de la machine. Mais en aucun cas je n'espère pouvoir atteindre les caractéristiques calculés...
C'est des fraises pro pour des machines pro...

Exemple de calcules :

Caractéristique de la fraise pour de Aluminium corroyé Si < 6 :
d1 (diamètre de coupe) = 6 [mm]
z (nombre de dent) = 3
Vc (vitesse de coupe) = 550 [m/min]
fz (avance par dent) = 0.11 [mm]
Ap (profondeur de passe axial) = 9 [mm]
Ae (profondeur de passe radial) = 2.7 [mm]

Vitesse de la broche :
n = (Vc*1000)/(6*PI) = 29178 [tr/min]
Je limite donc Vc à 450 [m/min] donc n = 23873 [tr/min]

Vitesse d'avance :
Vf = fz*z*n = 7878 [mm/min]

Épaisseur moyenne du copeau :
hm = fz*Racine(Ae/d1) = 0.074[mm]

Force spécifique de coupe :
Généralement c'est des abaques ou des tableaux qui permet de trouvé cette valeur.
Mais j'ai trouvé sur le net une formule plus ou moins correcte pour l'alu...
kc = 450*(hm^(-0.18)) = 719 [N/mm^2]

Puissance de la broche : ( avec facteur de sécurité de 0.8)
P = (Ap*Ae*Vf*kc)/(6*10^7*0.8) = 2.87 [kW]
Je limite donc Ap à 6.9 [mm] donc P = 2.2 [kW]

Voila pour les détailles sur le calcule de mise en relation de la puissance de la broche et des caractéristiques des fraises.
Il est aussi possible de calculé les force d'usinage sur chaque axe. Je peux les détaillés si tu es intéressé.

A bientôt.

 

[louloute30]

@ Micluc, en fait, si, j'avais bien suivi, et de même tu en a également parlé: Il vaut mieux rajouter deux profilés alu par ex d'un ou 2 cm d'épaisseur de part et d'autre des cotés de l'axe Z pr le rigidifier.

Mais, connaissant l'usage que va en faire romain, je me suis dit qu'il pouvait se contenter de cette version simplifier pour les pièces qu'il souhaite créer...


@ l'attention de tous:
Enfin, vu que l'on rouvre ce sujet, je pense malgré tout qu'il y a encore de la recherche les axes Z constitué de la sorte, et que chaque Z fabriqué de cette manière transmet un porte à faut sur le chariot que l'on compense en rebalourdant sur le chariot X en formant une "atèle" de soutien; Si cette atèle de soutien n'existerai pas, nous sommes tous d'accord, une fois les paliers dévissé, le chariot pencherait ou même tomberait (j'exagère juste pour que vous voyez la scène). Ce n'est pas normal. C'est pas à X de compenser le pb créé en Z !
Résultat, deux des quatre paliers sur l'axe X est plus soumis aux forces exercés par la broche. En gros, on fabrique une balançoire qui peut à peut va ressortir ses défauts un à un.
Bien que ressemblant à ça, mon Z ne m'a jamais inspiré confiance. Autant l'ensemble de ma CNC a des forces équitablement réparti, autant l'axe Z est sans doute discutable. Pour ma part, il faudrait voir une version Z où la broche se situe au milieu des guides avec deux vis à billes.
Je pense que entre mes barres, je modifierai mon Z pour obtenir qq ch comme ça:

Shéma rapidement fait détails à revoir...

 

[romain_cvra]

J'ai pas bien comprit tes explication sur l'axe Z...
Pour toi l'axe X c'est l'axe monté sur le portique? Qu'est ce que tu entend par atèle de soutien?

Il vaut mieux rajouter deux profilés alu par ex d'un ou 2 cm d'épaisseur de part et d'autre des cotés de l'axe Z pr le rigidifier.

J'ai deux profile alu de 15mm d'épaisseur par 27mm de largueur monté sur la partie mobile de l'axe Z.
Ils sont pas très visible sur les images... car il passe entre les rails et la vis à billes.
Mais on les voient en bas derrière la broche par exemple.

J'espère usiné d'autre chose que des pièces pour nos robots avec la CN

A+