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Fraiseuse Mach 1 - études -

Discussion dans 'Projets de fraiseuse et portique d'usinage CNC' créé par CBK59, 21 Décembre 2013.

  1. CBK59

    CBK59 Apprenti

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Bonjour,

    Après avoir parcouru pas mal de post sur le forum, je me lance à mon tour dans la réalisation d’une fraiseuse.

    Etant passionné d’aéromodélisme et d’usinages, je commence donc avec une fraiseuse pour la découpe et le fraisage du bois.

    Pour être plus précis, cette machine servirait pour la découpe de planche de balsa et de ctp, de la gravure dans du bois dur, de la gravure de CI, du fraisage de bois dur ou de polystyrène pour réaliser des masters de capot, de fuselage ..etc

    Ci-dessous le CDC

    Capacité/épaisseur d'usinage : 5 mm
    Nombre d'axes : 3 axes (4ème sur plateau tournant)
    Temps d'utilisation : occasionnel
    Nombre d'heure/jour : environ 1 heure/jour
    Nombre d'heure en continu : 1 à 2 heures suivant compléxité pièce
    Vitesse d'usinage : rapide si possible (valeur à définir)
    Matière à usiner : Bois, Epoxy, Plastique, PCB
    Volume/enveloppe des pièces à usiner suivant les 3 axes X, Y et Z en mm : 1000*500*150 200
    Précisions/tolérances des usinages : 1/10ème mm
    Source d'énergie : 220 V mono
    Encombrement maxi de la machine : non limitant (respect du volume à usiner)
    Masse de la machine : <100 kg
    Mobilité de la machine : oui
    Emplacement de la machine : local non chauffé (garage)
    Taux d'humidité : variable
    Bruit : à limiter (vibration)
    Accès : garage rdc
    Lubrification : non
    Gestion des copeaux/poussières : par aspiration
    Protection Opérateur : toute pièce en mvt
    Machine : guide ou vis si nécessaire
    Budget : 1500 - 2000 €

    J’ai commencé par dessiner les grands principes de la machine. Ce sera une machine dite "en caniveau".

    [​IMG]


    Il me faut donc maintenant définir la structure de la machine dans le détail et déterminer le choix des composants (broche, guidage, entrainement, moteur pas à pas, électronique, logiciel)

    Je pense qu’il faut commencer par la broche et remonter au fur et à mesure jusqu’au bâti.

    Alors voilà, quelle broche ? Je pense que c’est la sempiternelle question :-D .

    Je me dirige donc vers l’une de ces deux broches :

    http://www.kress-fraesmotoren.com/fr/kress-moteur-de-fraisage-1050-fme-1.html
    http://ugracnc.com/CNC-SPINDLES/Milling-Spindle-0.75-kW-220-V.html

    Est-ce que quelqu’un connait la marque UGRA ?

    Les puissances de broches sont-elles correctes pour le besoin ? (1050 W ou 800 W)
    Il s’agit de puissance absorbée. Comment puis-je définir la puissance utile avec par exemple une fraise de 5 mm ou 10 mm ?

    Je pense ensuite partir sur des guides cylindriques sur supports et des patins à billes.
    Quels efforts sur ma fraise pour la définition des guides de l’axe Z ? Ccomment les définir ? Quel diamètre ?

    [​IMG]


    Merci de bien vouloir apporter votre aide dans la définition de cette machine
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
  2. el patenteu

    el patenteu Compagnon

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Re: Fraisuese Mach 1 - études -

    C'est un tres bon début.
    Il y a une chose qui me chicotte dans ton shema ce sont les rails z qui semblent aller plus bas que la poutre,refait en conséquence pour que RIEN
    ne gene sous la poutre.
    A quoi bon faire un portique qui nous met de plus en plus en porte a faux si c'est pour perdre l'espace gagner par des encombrement quelquonque.

    Je te joint un croquis d'une cn que j'avais achevé de concevoir a l'aide d'un bon ami a moi....
    Pour ma part la structure en canivau malgré tous ses avantages devenait genante,l'utilité de ma future cn sera de découper de grand pannaux avec un temps
    d'environ 10min par pannaux,alors un peu trop contraignant d'aller enfiler mes pannaux lourd dans cette structure placé ''de coté'' a répétition.

    Un bon point que je note dans ton shema est l'encombrement des patins du portique qui semble tres juste(meme un peu extreme dans ton cas),en effet le nez de la broche ne devrait
    pas dépasser l'extrémité avant des patins(erreur trop souvent vu),si la broche dépasse alors pourquoi ne pas avoir profiter de cette espace ''perdue''
    pour augmenté la distances entre les patins qui est un plus question rigidité/stabilité du portique.
    Le mieu est d'arriver vis a vis du devant des patins avants avec le centre de la broche,question de ne pas sur encombré l'espace totale de la machinne,ou de perdre en surface usinnable.

    Ont attend la suite!!
    Fred

    cn vue1.jpg
     
  3. CBK59

    CBK59 Apprenti

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Re: Fraisuese Mach 1 - études -

    Bonjour Fred,

    Merci d'avoir passer un peu de temps pour mon projet.

    Si j'ai bien compris, je devrais supprimer le porte à faux inférieur pour le créer en partie supérieur ? Je pensais effectivement créer ce porte à faux en partie basse car lorsque la fraise sera sortie complétement, ce sera pour attaquer des pièces de faibles épaisseurs, donc des passes très faibles ou de la découpe de planche. Lorsque la broche est levée, le fraisage sera fera sur des pièces plus volumineuses avec des passes plus importantes et les patins se trouveraient dans ce cas au niveau des rails sur le plan Y.

    [​IMG]


    Effectivement, cela dépend de la position de la machine car le chargement des panneaux pourraient se faire par glissement du panneau à une des extrémité du caniveau.

    [​IMG]


    En ce qui concerne la position des patins sur les axes Z et Y, j'ai essayé de maintenir un rapport de 1.5 entre la position des patins sur les rails et leurs écartements (lu sur ce forum). Cela évite les avances saccadées ou en crabe.

    Pour l'axe X, malheureusement ce ratio ne peut être respecté, cela ferai une machine immense pour une surface de découpe ridicule. Les rails sont écartés de 1100 mm. Les patins sont écartés de 400 mm. Par contre, je me suis arrangé pour que la fraise (là où se trouve la sollicitation maximale) soit au centre des patins de façon à maintenir un bras de levier de moitié dans les deux sens de translation. D'après toi, je devrais mettre la fraise dans l'axe du patin avant ?



    Concernant le choix de la broche, as-tu un avis à donner ?

    Merci
    CBK59
     
  4. el patenteu

    el patenteu Compagnon

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Salut cbk

    Non pour l'espacement patin de ton portique c'est dans l'autre sens que je parlais(vue de coté)
    le nez de la broche devrait arriver vis a vis des patins avant.
    Ton espacement semble tres large dans ce sens.
    Ca augment la taille de la machinne ou réduit la surface usinnable.
    A mon humble avis cet espacement devrais équivaloir a la hauteur du portique sans plus.(plusieurs sont nettement en deca de cette proportion)

    Pour l'effet du porte a faux tu as bien compris.
    A quoi bon faire un canivau profond si c'est pour re-perdre l'espace gagner en ajoutant des pieces statique qui dépasse sous le portique?
    Ont fait le canivau moin profond et ont redirige ces éléments genants.
    Ou ont laisse le canivau tel quel,ont redirige le porte a faux vers le haut et ont augmente la hauteur usinnable.
    Je suis toujours un peu perplexe lorsque je vois le rail inférieur monter sous la poutre du portique,le gain de rigidité obtenu sur cet axe se fait
    au prix de flanc de portique plus élevé ce qui met tout l'ensemble du portique plus en porte a faux.
    RIEN ne doit dépasser sous la poutre du portique.....enfin c'est mon avis.

    Fred
    Pour la broche selon tes besoin j'irais avec une 1500watts,en euros ca doit tourner dans le 200 gros max.
     
  5. CBK59

    CBK59 Apprenti

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Ok mais je pensais qu'en augmentant l'entr'axe des patins (raisonnablement, environ 400 mm), je réduirais l'effet "déplacement en crabe". Je peux peut-être réduire cet entr'axe et placer un entrainement de chaque côté via un renvoi par courroie et poulie (je pense y être obligé à cause de la configuration du bâti en caniveau. Qu'en penses-tu ?

    Pour le nez de la broche vis à vis des patins avant, pourrais-tu expliquer ? Je pensais qu'en mettant à équidistance des patins avants et arrières, j'équilibrais les jeux en marche avant et arrière. Ne risque-t-on pas d'avoir moins de jeu en marche avant et un peu plus en marche arrière du fait du bras de levier égal à l'entr'axe des patins ?

    C'est vrai, il vaut mieux libérer l'espace inférieur :wink:

    Merci encore pour ton aide
     
  6. el patenteu

    el patenteu Compagnon

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Je comprend bien ton questionnement quant a l'équilibrage du bras de levier en le placant pil poil au centre des 2 patins le centre de la fraise,j'étais de cet avis aussi.
    Avec le temps et surtout de précieux conseils j'ai fini par me faire a l'idée que ca ne change pas grand chose,tant que la fraise n'excede pas les patins tout est OK.
    Faut faire confiance un tant soit peu aux éléments que l'ont auras judicieusement choisi pour accomplir leur tache,notamment les rails et leur patins.

    Pour le cas d'un portique mobil selon moi la meilleure méthode est d'avoir une transmssion de chaques cotés,1 moteur ou 2 selon la taille de la machinne.
    Dans le cas d'un portique fixe ce n'est pas la meme chose,ont peut raprocher les rails sous le plateau et placer les patins de facon a c'qu'ils forment
    un rectangle dans le sens longitunal,éliminant pratiquement a coup sur la possibilité de marche en crabe

    Je ne suis pas chaud(pas du tout) avec les montage a une seule transmissiopn avec les portiques mobils.
    Toujours la meme recette.......un méplat d'alu qui passe sous la table pour relié les 2 jambes du portique avec l'écrou d'une vab dans le centre.
    Mauvais a plusieurs égard selon moi....
    1-Le plateau(table,plateau martyr) ne doit etre supporter que par ses coins.
    2- Les rails sont a l'extérieur des effort,la force dans le centre, mais la RÉSISTANCE elle est variable entre les 2 et atteint son appogé lorsque pres d'un des rails,bref de bon ingrédients pour une marche en crabe.
    Pour mieux comprendre.....
    Je crois que tu nomme tes axes de cette facon....
    X l'axe de base(celui du portique)
    Y l'axe du chariot
    Z.....bin z c'est toujours le Z. :lol:
    Y est a l'une ou l'autre des extrémité de sa course,ont se déplace en x,la force elle arrive du centre.
    Pour encore mieu comprendre essai d'immaginner que la broche ne tourne plus mais qu'elle est planter dans la matiere.
    3-Ont force mal meme sur le plan vertical.....
    Les rails sont au centre,la force en dessous et la résistance au dessus,rien pour aider le porte a faux de l'axe Z
    4-Impossible ou tres mal envisagable d'appliquer cette technnique avec une structure en canivau.
    5-Avec toutes les jonglerie mécannqiue que l'ont devra déployé pour que cette solution soit RÉELLEMENT viable aucunne économie possible a réaliser un tel montage.

    Pousser/tirer le plus pres possible des rails restera toujours la solution la plus viable a mon avis.

    @+
    Fred
     
  7. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Bonjour CBK59,

    Le croquis de départ de ta CNC est sympathique. Je rejoins l'avis de PATENTEU sur le dépassement bas de la broche sur le portique et sur sa motorisation. Il vaut mieux remonter le tout et réduire d'autant la hauteur du caniveau. Concernant le portique je ne vois pas bien comment il est foutu avec ses patins ayant un entraxe de 400mm.

    Carlos78
     
  8. CBK59

    CBK59 Apprenti

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    Bonjour Fred et Carlos78,

    Merci à vous deux,

    Je modifie le géométrie pour la fin de semaine.

    Pour répondre à Carlos78, je pensais réaliser ceci (schéma de principe, à renforcer par triangulation de cornière)

    [​IMG]


    Bonne fête de Noël à tous
     
  9. el patenteu

    el patenteu Compagnon

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Ok maintenant je comprend mieu le POURQUOI le la disposition des patins,ils n'ont pas le choix d'etre suffisament distancés pour ne pas que la broche se heurte sur le devant la structure de ton portique.
    Je me questionne toujours a savoir si il y a bel et bien une économie de poid a faire une structure avec une multitude de petites sections renforci
    ici et la vs prendre tout suite une poutre de diametre suffisant pour former le portique a elle seule?
    Pour la triangulation j'irais avec de petite tige de petit diametre 5-8mm placer un peu de cette facon wwwww,sauf erreur de ma part elles travailleront beaucoup plus en traction qu'en compression ainsi disposées,(si la poutre veut fléchir aussi bien dire qu'elle s'étire et donc tant a étiré chacun des éléments)donc petit diametre pourrait tres bien le faire.
    L'opinion des autres aiderait grandement,je ne suis pas sur sur ce coup.

    Vive la conception,j'adore!!
    La réalisation n'est qu'une formalitée.

    Fred
     
  10. bendu73

    bendu73 Ouvrier

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Bonjour,

    Je suis intéressé par ce poste car je suis ,comme toi, en pleine réflexion dans la conception d'une CNC de ce type!
    J'ai terminé le portique mobile (sur base de profilé alu et plaque acier), j'y ai réfléchie une bonne semaine pour arrivé à terme de cette nouvelle version (sur 4 versions différentes). Car attention mes 3 autre conceptions n'était pas forcément mauvaise, bien au contraire, seulement elle était pour moi irréalisable.
    Avoir la conception sur 3D (ou 2D) c'est bien beau car tout est parfait mais il faut bien penser à la réalisation sans oublier les étape montage et démontable! c'est faisable? C'est montable? c'est démontable? Veillez aussi à ce que tout soit réglable, je parle notamment des vis sans fin par rapport au support!
    Certe, je n'ai pas encor fait de CNC mais le temps que j'ai passé à la conception (bientôt achevée) fait que l'expérience vient doucement. Quelques heures de travail les soirs pendant un mois, et après 4 versions j'ai enfin un truc qui tien la route!
    J'espère que ma maigre expérience te servira, pour te dire de bien pensé à tout ça car moi je l'ai pensé en faisant mes autres versions, chacune avais ses défauts!

    Bonne chance!
     
  11. CBK59

    CBK59 Apprenti

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Bonjour,

    Merci pour ces conseils.

    Bendu73, Je suis ton post également et récupère les infos au fil de l'eau.

    Effectivement, il faut réfléchir avant de se lancer dans la réalisation de la machine.

    Je n'en suis qu'à la géométrie de la machine. Ensuite, je réfléchirais à la conception détaillée des éléments.

    Pourrais-tu afficher sur ton post la version que tu as retenue ?

    Merci
    CBK59
     
  12. CBK59

    CBK59 Apprenti

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Bonjour,

    Voici les corrections suite à vos conseils.

    J'ai donc retiré la partie basse du Z pour le placer au dessus de Y. Cela m'a permis d'abaisser le caniveau.
    Pour les renforts du caniveau, j'ai dessiné un gousset côté gauche, il sera identique côté droit). Je prévois également des équerres de renfort intermédiaire)
    En ce qui concerne, la "poutre", j'ai revu ma position et vais partir sur la solution avancée par Patenteu dans la photo qu'il a jointe.
    J'ai également rapproché les patins sur l'axe X (300 mm d'entr'axe au lieu des 400 initialement prévu)

    [​IMG]

    [​IMG]


    Concernant la broche, mise à part les broches chinoises, quelqu'un aurait-il des adresses de broches fiables ?
    Par ailleurs, personne ne connait la marque UGRA ? http://ugracnc.com/AIR-COOLED-CNC-SPINDLES/View-all-products.html

    merci pour vos remarques constructives.

    CBK59
     
  13. el patenteu

    el patenteu Compagnon

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Ca évolu!!
    Ton procédé de conception est parfait tu prend ton temps et ca payera au bout du compte.
    Je suis toujours abasourdi lorsque je vois un fil apparaitre avec comme titre ''envi d'une cn'' (ou un truc du genre) et 3 jours plus tard
    toutes les pieces sont commander. :shock:


    Lache pas on te suit...
    Fred
     
  14. stanloc

    stanloc Compagnon

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Bonjour,
    Je découvre ce fil aussi je fais un retour sur ce qui a été écrit déjà.
    @el patenteu ; Fred tu me fâches :-D , tu sais, à dire du mal de la structure en caniveau parce que tu ne pourrais pas charger tes plaques rapidement. Ce qui peut être un handicap pour toi ne le sera pas ici avec la dimension et la matière que CBK59 va usiner. D'ailleurs, Fred, installe un pont roulant ou une potence de manutention dans ton atelier et tu ménageras ton dos pour la manipulation de tes plaques et les poser sur un bâti en caniveau ne posera plus de problème. Sur le forum soudeur.com j'ai lu la même critique alors qu'il s'agissait de table à découpe plasma et de tôle d'acier de 3 x 1,5 m de plusieurs mm d'épaisseur. Celui qui faisait cette remarque n'a jamais essayé de bouger une telle plaque d'acier. Dans ton cas tu aurais pu aussi envisager peut-être une configuration inclinée comme celle des scies à panneaux dans les GSB.
    Pour CBK59 et bendu73, je vous conseille de "feuilleter" ce forum et vous verrez des réalisations en photos de cnc dont vous pourrez vous inspirer.
    @CBK59 ; pour dimensionner les éléments de ta cnc tu peux encore à l'instar de ce qui c'est déjà écrit ici soit calculer (je n'ai rien lu de très convaincant) soit imiter ce qui c'est déjà fait et qui a satisfait le réalisateur. Dans cette dernière hypothèse, il y a pour une fois le bon sens qui peut intervenir. Par exemple en rails supportés que coûtent des rails de 16 mm et des rails de 20 mm ? si la différence de prix est raisonnable compte tenu que le rôle de ces guidages est primordial je monte du 20 mm quitte à faire quelques économies sur d'autres points moins importants.
    Comme ce fil est ouvert par un nouveau je me dois de me faire l'écho aussi de ce qui a déjà été dit, il y a très longtemps, que la bonne méthode pour débuter après avoir longtemps réfléchi sur le cahier des charges c'est d'appliquer quelques formules simples pour calculer les dimensions des 3 guidages linéaires à partir des 3 courses souhaitées en ayant en tête les considérations rappelées au début de ce fil.
    Stan
     
  15. el patenteu

    el patenteu Compagnon

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    Fraiseuse Mach 1 - études -
    Mais mais mais.....qu'entend-je?,ou plutot que lis-je??....MOI dire du mal de la structure en canivau!!
    J'exige qu'ont me montre la preuve!!lol
    Bien au contraire la structure en canivau est la facon la plus simple d'otenir un chassi qui se tienne.
    Dans MON cas c'est un peu plus genant pour la manutention mais je suis bien conscient que pour CBK c'est le chassis IDÉAL!
    Oui une potence articulé pour la manutention jy ai penser et y pense encore.......si je n'avais que la cn encore,mais tant de projets et une seule vie!!
    Notez bien que dans les 3 derniere années j'ai beaucoup fait pour préparer l'atelier afin de bien recevoir la grande damme.
    -Arracher tout revetement intérieur
    -isoler a l'euréthanne
    -refait l'électricité en entier
    -nouvelle finition en gypse
    -résaux de dépoussiereur(automatique svp)passant DANS ma dalle de béton.

    Sans compter l'éducation d'un premier enfant puis un second,puis une séparation et un job a temps plein qui m'accapart 40h par semaine.
    Attendez que je fasse face a ST-Pierre......je vais essayer de lui troké une 2e vie moyennant quelques enseignes usinnées pour le paradis et l'enfer. :lol:

    Content que tu t'en mele Stan. :wink:

    Fred
     
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