Fraiseuse CNC en tube alu : MACH1

[CBK59]

Bonjour,



Me revoilà avec un projet de fraiseuse CNC.

Les premières esquisses partagées ici même en 2014, m’avaient permises d’estimer l’encombrement et la masse du premier « jet ».

J’ai repris ce projet en modifiant radicalement sa structure (tube alu à la place de l‘acier), plateau mobile et non plus le portique ..etc.

Le cahier des charges est le suivant :

Encombrement : 1500 * 1000, pas de limitation en hauteur

Masse estimée : 150 kg

Matière à usiner : bois dur et tendre, polystyrène extrudé, alu occasionnellement

Utilisation : 1 à 2 h par jour

Précision : 1/10 ème

Surface usinage 500 * 500
Hauteur : 200 mm

Evolution : 5 axes (http://www.doughtydrive.com/productb.html)

Pour la structure, j’ai repris celle élaborée par syvain9 ou ellogo67 . (ne pas réinventer ce qui existe)

La structure est donc en tube rectangulaire en alu (100*50*3). L’assemblage se fait par tige filetée traversante ou par écrous à sertir .

Le guidage se fait par axe supporté et patin à billes (SBR16 pour Y et Z, SBR20 pour X)

Transmission par moteur pàp NEMA23, courroie (1 :1) et vis à billes (diamètres identiques aux guidages, 16 pour Z et Y, 20 pour X).

Electronique et logiciel non défini à ce jour. Broche de type kress ou water cooled

Voici quelques impressions d'écran

N'hésitez pas à me faire part de vos remarques

CBK

 

[ellogo67]

Bonsoir CBK

Des remarques ?
Aucune.

C'est exactement ce genre de structure que j'ai adopté et elle est complètement adaptée pour ce que tu lui destines.
Ma CNC me comble en tout point et je suis sûr que la tienne le sera tout autant.

 

[bricolo05]

+1, sauf pour la transmission par courroie. Bien que tu ne vises que le 1/10, je pense qu'une transmission directe est mieux. Les courroies ont une élasticité, minime soit, mais elle y est. L'encombrement est augmenté avec une transmission directe mais la précision aussi.

l'effet de rebond avec les courroies désaffute les fraises plus vite qu'une transmission directe et il est nécessaire de faire une passe de finition pour être à la côte voulue.

Le 4 et 5ème axes de ton lien sont bon pour tailler du polystyrène, mais guère plus.

 

[el patenteu]

Faux!
Bricolo........quel est est le degré d'élasticité de ta courroie d'arbre a came de ton autot?

 

[stanloc]

L'effet de rebond ; si tu pouvais développer ce nouvel effet (pour moi) ?
Stan

 

[ellogo67]

Je ne suis pas d'accord avec toi aussi, il suffit d'utiliser des courroies avec armature acier.
La preuve, je tiens avec la mienne une précision de 2 à 3 centièmes de mm sans problème.
La transmission indirecte permet d'augmenter le couple et permet de ne pas avoir un défaut d'alignement des axes Poulie-Moteur.

 

[CBK59]

Bonjour,

Merci pour vos réactions.

J'ai juste un doute sur la seconde copie d'écran concernant la fixation du moteur PàP. Le fait de le fixer sur des entretoises n'amène pas d'observation ?

merci pour vos retours

Il me reste maintenant à chercher des fournisseurs en tube rectangulaire alu et qu'ils puissent les couper avec précision

CBK

 

[ybou30]

Salut à tous,

Rien à redire.
Pour la transmission: avec courroies,
çà permet de changer de rapport après coup, sans devoir revoir toutes les implantations.

Pour le montage sur entretoises, tout dépend de leur diamètre et/ ou si elles ont une embase plus large côté bâti. Il peut y avoir un effet de torsion.
Le couple, sur des vis à billes ne sont pas énormes.

Cdlt,
Yanik

 

[ellogo67]

J'ai juste un doute sur la seconde copie d'écran concernant la fixation du moteur PàP. Le fait de le fixer sur des entretoises n'amène pas d'observation ?

Choisis des entretoises épaisses pour augmenter la solidité et roule ma poule ...

 

[sebastian]

Bonjour CBK,

la classe ! un beau projet
J'en connais un (ci-dessus) qui doit être content que l'on prenne exemple sur ça machine

Juste une bricole… afin d'optimiser la rigidité/déformation du portique (même s'il est fixe) serait de rajouter une plaque de liaison des 2 traverses hautes de celui-ci, sur la face AR des tubes alu.
Tu n'est pas à quelques grammes prêt et ce serait bon pour la structure

Idem, les angliers/entretoises du socle… bof bof… pas très "mécaniques" en terme de portées et esthétique
J'aurais privilégié une tube droit sur toute la longueur face AV/AR, et peut-être un petit morceau central sur les cotés… mais ce n'est pas moi qui tiens les cordons de la bourse d'achat de ces tubes

Un nouveau beau projet à suivre

Sebastian

 

[stanloc]

Bonjour CBK,


Juste une bricole… afin d'optimiser la rigidité/déformation du portique (même s'il est fixe) serait de rajouter une plaque de liaison des 2 traverses hautes de celui-ci, sur la face AR des tubes alu.
Tu n'est pas à quelques grammes prêt et ce serait bon pour la structure


Sebastian

Décidément quel que soit le forum tu ne jures que par cet ajout. Tu ne ferais pas une obsession,des fois ?
Stan

 

[sebastian]

C'est possible Stan, voir certain… mais c'est pour la bonne cause

c'est un point de flexion/torsion important sur nos machines, à ne pas négliger, surtout avec une seule vab centrale en ce qui me concerne.
Ce n'est pas tout à fait le même cas pour un portique fixe… mais il participe grandement à la rigidité de l'ensemble.
J'ai tellement soigné les collages et renforts sur ma machine que j'obtiens un portique indéformable
Seuls les quelques degrés de différence été/hiver dans l'atelier peuvent (peut-être) faire varier la géométrie de l'ensemble… mais cet élément est vraiment "béton", gage d'une très bonne précision

On participe à minimiser les échecs ou petites déceptions des futurs projets, c'est top
Sebastian

 

[el patenteu]

Pas de soucis avec la fixation par entretoise.......c'est pas le moteur qui va déformer cet assemblage.
Ce sont plutot les paliers des vab qui eux doivent etre tres solides.

Fred

 

[CBK59]

Bonjour,

Merci pour vos réponses.

@sebastian : les tubes alu placés dans les angles entre les deux cadres "ne" servent qu'à écarter les deux cadres inférieur et supérieur pour permettre une meilleure rigidité du portique fixe (écartement des fixation sur ces deux cadres). Les raisons de ce choix sont d'une part moins de matière pour le rôle qu'ils ont à joué et une facilité de leur fixation sur deux cadres, moins lourd que pour les traverses (entretoises de part et d'autre plus tige fileté). Ici 8 boulons H suffisent à le maintenir en place.

A moi de jouer maintenant !

Je vais maintenant m'occuper à acheter les guidage à billes ainsi que les vis à billes (un budget non négligeable)
Si vous avez des adresses, je suis bien sûr preneur.

Je dois étudier les prix de ces deux sites
http://www.cnc-discount.de/
http://www.exmachina-shop.fr/catalog/
http://www.exmachina-shop.fr/catalog/
Le dernier doit sans doute être plus cher mais il a l'avantage d'être en France, d'un point de vue délai, frais de douane et éventuel recours si pb de livraison, je verrai si la différence de prix est acceptable. Par ailleurs, il propose des usinages de vis à billes aux dimensions et une livraison gratuite au-dessus de 200 €. A voir.

CBK

 

[bricolo05]

Je ne suis pas d'accord avec toi aussi, il suffit d'utiliser des courroies avec armature acier.
La preuve, je tiens avec la mienne une précision de 2 à 3 centièmes de mm sans problème.
La transmission indirecte permet d'augmenter le couple et permet de ne pas avoir un défaut d'alignement des axes Poulie-Moteur.

Wow ellogo, tu fait mieux qu'un centre d'usinage professionnel !!! C'est incroyable comme une cnc amateur peut être précise et cela sans reprise d'usinage !!!

Les professionnels sont des imbéciles, ils investissent dans des machines à 100 000 euros alors qu'avec 3 fois rien on peut faire mieux !!!

Bon, c'est pas parce que vous ne saviez pas pour l'effet de rebond d'une fraise sur la matière qu'elle usine qu'il faut me faire passer pour un con.

Il n'existe aucune courroie dans l'univers qui n'ai pas d'élasticité, qu'elle que soit ça conception.

L'effet de rebond est augmenté avec une transmission par courroie, c'est comme ça... Et cela désaffute les fraises plus rapidement qu'une transmission directe.

@ Stanloc, si tu étais une référence en usinages, cela ce saurait, depuis le temps.................. La même pour toi el patenteu.....

2 à 3 centièmes ............ Et c'est avec ton pied à coulisse numérique que tu mesures ça ellogo ??? Mets toi à ton compte mon ami...

 

[ellogo67]

Houlala ... un de plus. ....

 

[el patenteu]

Wow ellogo, tu fait mieux qu'un centre d'usinage professionnel !!! C'est incroyable comme une cnc amateur peut être précise et cela sans reprise d'usinage !!!

Les professionnels sont des imbéciles, ils investissent dans des machines à 100 000 euros alors qu'avec 3 fois rien on peut faire mieux !!!

Bon, c'est pas parce que vous ne saviez pas pour l'effet de rebond d'une fraise sur la matière qu'elle usine qu'il faut me faire passer pour un con.

Il n'existe aucune courroie dans l'univers qui n'ai pas d'élasticité, qu'elle que soit ça conception.

L'effet de rebond est augmenté avec une transmission par courroie, c'est comme ça... Et cela désaffute les fraises plus rapidement qu'une transmission directe.

@ Stanloc, si tu étais une référence en usinages, cela ce saurait, depuis le temps.................. La même pour toi el patenteu.....

2 à 3 centièmes ............ Et c'est avec ton pied à coulisse numérique que tu mesures ça ellogo ??? Mets toi à ton compte mon ami...

Fais nous plaisir......montre nous ta cn

Fred

 

[Doctor_itchy]

un peu de tenue les gars , soit plus constructif bricolo , je suis d'accord sur le fond mais une cn amateur peu avoir des déplacement précis as vide , en charge c'est autre chose , l'effort de coupe entraine une déformation certaine , mais tout dépend de ce que l'on usine , l'usure premiere d'une fraise c'est la rigidté machine , pour la courroie elle ne se detend pas elle "vibre" ce qui provoque justement l'usure de la fraise , une bonne courroie crantée et courte avec galet tendeur sera tout aussi efficace que la prise direct , c'est le montage de bien des cnc indus et tour indus cela fonctionne tres bien , cela dit ce n'est pas la meme rigiditer ça ok .

 

[gaston48]

Bonjour,
De toute façon avec une motorisation pas à pas en accouplement direct, on insère un accouplement élastique (avec
élasticité torsionnelle) donc une courroie fait très bien l'affaire.

 

[stanloc]

Le problème en cnc amateur ce n'est pas de savoir si une courroie crantée c'est comme ci ou comme ça, le problème vient de l'utilisation de moteurs PAS à PAS.
Passez à des servomoteurs si vous voulez "jouer dans la cour des pro".
Stan

 

[bricolo05]

Ho les gars, stop les fantasmes, 2 à 3 centièmes, tout le monde en rêve. Rien sur terre n'a pas de flexion ni d'élasticité. merci doctor_itchy d'avoir fait un peu de modération technique. (c'est ce qui manque sur cette section du forum)

Ellogo, tu fraises avec une kress, qui a certainement, toutes tolérances cumulées, (axe de broche + collet + fraise) au moins 1/10 ème de faux rond. Et je suis gentil quand je dis 1/10. Alors les 2 ou 3 centièmes, hein, c'est impossible. Sauf un coup de chance évidemment.......

@stanloc, les servomoteurs ne changent rien à la côte d'une pièce. Mon gars, passes à la pratique stp.

@el patenteu, je n'ai rien à te prouver.

Aucune machine n'a la rigidité parfaite, aucune. Une mesure de la côte puis une reprise d'usinage permet de s'approcher de la côte, et seulement de s'en approcher.

Toutes les machines vibres, et c'est due au rebond de la fraise sur la matière, c'est comme ça depuis 200 ans.

 

[CBK59]

Bonjour,

Je me permets d'intervenir et vous demande d'être un peu plus constructif.

Je ne demande qu'à apprendre, alors si vous avez des éléments qui font avancer la discussion, merci de les développer.

Je vous remercie par avance.

CBK

 

[bricolo05]

Bonjour,
De toute façon avec une motorisation pas à pas en accouplement direct, on insère un accouplement élastique (avec
élasticité torsionnelle) donc une courroie fait très bien l'affaire.

Ma cn a tous ses accouplements rigides, c'est pas pour rien. Et je n'ai que rarement la côte voulue. Cela dépend de la broche, du collet, de l'état de la fraise... Et seul les vrais usineurs savent combien une fraise de précision coute cher.

Alors les 2 ou 3 centièmes, je me marre.

Mais gaston, je ne t'agresse pas, je sais que tu vas dans mon sens.

 

[bricolo05]

Bonjour,

Je me permets d'intervenir et vous demande d'être un peu plus constructif.

Je ne demande qu'à apprendre, alors si vous avez des éléments qui font avancer la discussion, merci de les développer.

Je vous remercie par avance.

CBK

La matière usinée n'est pas du beurre, elle a forcément une résistance, qui provoque un rebond, c'est aussi simple que ça.

 

[ellogo67]

Bonsoir

Je tiens d'abord à m'excuser auprès de CBK mais j'aimerai, si possible, à pouvoir juste écrire ce dernier post de ma part.
Ce sera ma dernière intervention pour me "justifier".

C'est toujours pareil, il y en aura toujours qui confondent le monde professionnel et le monde amateur.
C'est sûr que je n'aurais jamais cette précision en usinant de l'acier.
D'ailleurs mon "bébé" est incapable d'usiner de l'acier ; c'est clair que tu aurais dû lire le fil sur la fabrication de ma CNC pour connaître les capacité de celle-ci.
Mais 80 pages c'est loooooooooooog.

Et d'ailleurs, pour ta gouverne, tout au long du fil, je mets à plat les différents résultats sur sa précision.
Je n'ai jamais rien cacher et j'ai toujours mis, pour prouver mes dires, des photos et des vidéos; alors que d'autres parlent sans rien montrer.
Si tu ne sais pas : demande. Si tu sais : partage !

C'est lassant de toujours se justifier.
Et je vous avoue que j'interviens de moins en moins sur Usinages.com à cause de ce genre d'intervention.

Bon courage CBK.

 

[bricolo05]

Bonsoir

Je tiens d'abord à m'excuser auprès de CBK mais j'aimerai, si possible, à pouvoir juste écrire ce dernier post de ma part.
Ce sera ma dernière intervention pour me "justifier".

C'est toujours pareil, il y en aura toujours qui confondent le monde professionnel et le monde amateur.
C'est sûr que je n'aurais jamais cette précision en usinant de l'acier.
D'ailleurs mon "bébé" est incapable d'usiner de l'acier ; c'est clair que tu aurais dû lire le fil sur la fabrication de ma CNC pour connaître les capacité de celle-ci.
Mais 80 pages c'est loooooooooooog.

Et d'ailleurs, pour ta gouverne, tout au long du fil, je mets à plat les différents résultats sur sa précision.
Je n'ai jamais rien cacher et j'ai toujours mis, pour prouver mes dires, des photos et des vidéos; alors que d'autres parlent sans rien montrer.
Si tu ne sais pas : demande. Si tu sais : partage !

C'est lassant de toujours se justifier.
Et je vous avoue que j'interviens de moins en moins sur Usinages.com à cause de ce genre d'intervention.

Bon courage CBK.

Moi, comme saint thomas, s'il ni a pas marqué mitutoyo sur un comparateur, je ni crois pas. 2 à 3 centièmes de précision c'est impossible sans reprise avec une cn amateur. Stop bullshit, stop kidding ourselves pls.

 

[bricolo05]

C'est toujours pareil, il y en aura toujours qui confondent le monde professionnel et le monde amateur.

Quelque soit le "monde" le centième est le même... Tu t'es avancé sur les 3 centièmes, maintenant faut assumer...

 

[el patenteu]

L'effet de rebond de la fraise qui remonte jusqu'a la courroie du jeu de réduction.........y'a plein d'autre choses a se prendre la tete avant d'en arriver la.
Déja une vab est une transmission a sens unique(ou presque) alors les retours de force se retiennent avec le bouts des doigts,
si EN PLUS ont passe par des poulies réductrice que reste-t-il??
Non franchement, bien d'autre chose a se faire chi.. avant de penser a ''élasticité'' d'une courroie blindé d'acier ou de kevlar.(surtout avec sa faible longueur)

Fred

 

[Doctor_itchy]

bon les gars , maintenant que tout le monde est ok , zen et on retourne au topic original merçi

d’ailleurs tu énumére le 5 axe ? il te faudras avoir un portique plus haut et un Z plus long , cela entraîne une rigidité as renforcer , le bois dur demande une machine rigide , l'alu avec un grand Z risque de bouger bcp sur ce type de machine ! , essaie de passer au tube acier et souder , poutre de 50*50 mini ep 5mm , il te faudras un poste as souder basique et les tube , après pour le montage des rails une reprise des portée sur une fraiseuse serais l'ideal , mais certain use de pate entre rail et tube pour rattraper le tout (je suis pas fan mais y parais que cela fonctionne bien )

je suis pour les gros chassis acier , mais ce n'est pas toujours simple a fabriquer pour un amateur :/ , ou alors récuperé un batis de machine acier (agricole , medical , ect ect ect ) qui se rapproche de ce que tu as besoin et l'adapter

 

[CBK59]

Bonjour à tous,

@ellogo67 merci pour tes encouragements, dommage que tu ne veuilles plus participer sur ce post. Ton expérience me seraient très utiles pour la suite de la construction de ma CN. n'hésites pas à intervenir, tu pourrais te "contenter" de me guider et de répondre à MES interrogations, sinon il reste les MP.

@bricolo05 vous avez peut-être raison dans ce que vous écrivez, dommage que vous ne sachiez pas y mettre les formes. Chacun a le droit de s'exprimer mais faites le de façon plus constructive. Le débat ne pourra s'instaurer que lorsque chacun respectera ce qu'écrit l'autre, on peut ne pas être d'accord ou ne pas partager ce qu'écrit un participant mais il y a la manière de l'écrire. Alors pourquoi des courroies, tout simplement pour changer le rapport (en fonction du besoin) qui dans un premier temps sera de 1 : 1

@el patenteu effectivement, je pense qu'il y d'autres "jeux" et imprécisions dans toute la chaine de guidage et de transmission. Il ne faut pas oublier qu'il s'agit d'une CN amateur. Il n'empêche que de connaitre les effets de rebond provoquer par une courroie font avancer mes connaissances dans toute cette chaine de transmission. Cela pourrait me servir pour une évolution de la machine ou tout simplement pour d'autres lecteurs de ce post.

@Doctor-itchy reprenons, enfin, le fil de mon post !!!! effectivement j'envisage en deuxième phase de passer à 5 axes. J'avais l'intention d'augmenter la hauteur des 6 profilés du portique pour avoir la place d'y mettre une broche avec ces deux axes. L'objectif sur cette première phase est "d'apprendre" d'une part à fabriquer ma CN et surtout de pouvoir usiner. Je préfère y aller en deux étapes histoire d'adapter ensuite en fonction de mes besoins en terme de précision. Pour ce qui concerne une CN en acier, la soudure n'est pas du tout mon truc, de plus, je ne suis pas certain de pouvoir trouver une boite pour rectifier le bâti, et pour les pâtes ou résines, je ne sais pas quelles sont leurs qualités et défauts et ne connais pas les contraintes de mise en oeuvre. Je pense donc rester sur un bâti alu et verrai s'il suffit à mon besoin.

Sinon, avez-vous des adresses pour acquérir les guidages et vis à billes ?

Merci
CBK