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Ma deuxième CNC : améliorations en cours

Discussion dans 'Projets de fraiseuse et portique d'usinage CNC' créé par MrDUS31, 4 Décembre 2010.

  1. MrDUS31

    MrDUS31 Modérateur

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    Ma deuxième CNC : améliorations en cours
    Bonjour,

    Ma première CNC ayant eu un grand succès commercial (je l’ai vendue :-D ) je me lance donc dans la construction de ma deuxième CNC :twisted:

    Pour le cahier des charges, elle sera très fortement inspirée de la première :
    • - Ce sera également une trois axes à portique mobile.
      - Celle-ci devra avoir un encombrement similaire à la première et des courses au minimum égales (75x75cm)
      - Elle devra être capable de découper du bois/plastique et aussi des métaux non ferreux comme l'alu et le bronze (pas d'acier).

    L'idée est bien-sur de corriger les principaux défauts de la première version. Ceux ci sont :
    • - Manque de rigidité due aux barres rondes supportées en bout.
      - Fragilité et encombrement du châssis en MDF.
      - Pinces Kress chères en peu pratiques.
    Je vais également (comme je l'avais promis :wink: ) essayer de tenir compte des avis exprimés sur ma première machine. Par exemple :
    • - Pour la visserie, j'ai pris de l'acier bruni 12.9 au lieu de l'inox A2.
      - Pour les fixations qui travaillent en cisaillement j'ai mis des goujons de centrage.

    Comme je repart avec un budget remis à neuf, j'ai décidé de sauter "l'étape" barres supportées pour passer directement à du PRO. J'ai donc choisis des rails à billes de grandes marques en occasion. Pour les axes Y et Z il s'agit de THK HSR20 et pour l'axe X de Bosch Rexroth R1622213. J'ai reçu les rails du Y et je n’ai pas eu de mauvaise surprise. Les patins ne présentent aucun jeu perceptible. Ils nécessitent simplement un bon nettoyage et graissage.

    [​IMG]


    Avec ce genre de matériel, le rail lui-même n'offre pas une grande rigidité. Ce qui compte c'est la solidité du support et la qualité de la fixation (il y a une vis tous les 60mm !). J'ai mis un goujon tous les 30cm.

    Les patins ne seront pas énormément écartés car leur résistance est énorme. Par exemple le HSR20 a une capacité de charge dynamique de 13,8kN par patin et résiste à un couple de basculement de 1040Nm avec deux patins collés l'un à l'autre.

    Du coup, avec des rails de 113cm j'aurai 90cm de course sur les axes X et Y. Pour l'axe Z, je prévois une course de 24cm.

    Bien-sur avec des guidages de haute qualité il serait dommage de mettre des vis à billes "low-cost". Celles de chez LMB sont correctes, mais elle ne sont pas précontraintes et présentent donc un jeu axial non nul. De plus, comme plusieurs membres du forum l'ont déjà signalé, les supports BK/BF sont de piètre qualité...
    De nouveau, j'ai fait le pari de la grande marque d'occaz. J'ai pris des VaB THK avec écrous JPF2005. Ils sont préchargés à 300N et donc sans jeu jusqu'à des charges très importantes (charge dynamique de 6kN, statique 16kN). J'en ai déjà reçu deux pour l'axe Y : aucun problème, "ça respire la qualité" autant pour l'écrou que pour les supports BK/BF. Les vis font 105cm de long dont 92cm de course utile.

    [​IMG]


    Pour le châssis, il faut qu'il soit le plus rigide possible. Je vais le faire en plaques d'aluminium assez épaisses. A noter que pas un gramme d'alu n'est neuf. Tout proviens d'un ferrailleur. J'ai la chance qu'il y ait encore quelques boites d'usinage dans la région. Du coup, j'ai trouvé de très belles chutes (par exemple 8 plaques en 1250x100x14mm) dans des nuances "aérospatiales" (7175 et 5032) :smt112

    Pour la précision de fabrication : no problem !
    Maintenant que j'ai monté une Visu sur ma fraiseuse conventionnelle, c'est un jeu d'enfant de faire des côtes précises au 100ème
    :icon15: .
    Comme en plus j'ai les avances automatiques sur les trois axes, je fais carrément tous les perçages avec la fraiseuse :smt116
    D'autre part, la puissance de la machine permet d'usiner sans problème deux pièces à fois (28mm d'épaisseur...). Les pièces symétriques (avant/arrière ; droite/gauche) sont faites ensembles et sont donc rigoureusement identiques. Les réglages de parallélismes devraient être assez simples.

    Concernant la broche, je suis encore en phase "d'étude de marché". Je sais simplement que je ne vais pas racheter une Kress. C'est une très bonne broche, mais dans le métal j'ai peur qu'elle ne dure pas longtemps. Et comme je l'ai déjà dit, les pinces Kress me gonflent :mad: .
    Je pense donc prendre une broche triphasé avec variateur et ayant un porte pince au standard ER16 ou ER20. Une broche à refroidissement par air serait plus facile à mettre en œuvre, mais je n'ai rien trouvé en dessous de 800€. Ce sera donc probablement du refroidissement liquide... J'ai encore le temps d'y réfléchir !

    Pour les moteurs, je pense rester avec du Pas-à-Pas (en NEMA34 cette fois ci). C'est très simple à piloter, assez puissant pour mon besoin et pas trop cher. Par contre pour la transmission, je pense mettre des courroies synchrones plutôt que des Holdams. Cela permettra de réduire l'encombrement de la machine.

    Pour la conception, j'utilise toujours mon bon vieux logiciel 2D (Autosketch), mais afin de mieux visualiser le résultat je me suis mis (modestement) à Solidworks. Je ne maîtrise même pas 5% de ce logiciel, mais j'arrive quand même à dessiner mes plaques et à les assembler... et c'est Zoli :D

    Le plan 2D est bien avancé, mais pour l'instant je n'ai pas tout modélisé en 3D. Je vous montrerai l'avancé de la modélisation au fur et à mesure. Le plan 2D est difficilement compréhensible par un autre que moi :oops:

    Voilà quelque vues de l'engin. Il manque encore beaucoup de choses mais cela donne déjà une bonne idée de la future machine :roxxx:

    Vue de dessus​
    [​IMG]


    Vue sans le plateau ni le chariot​
    [​IMG]


    Vue de dessous. On voit les deux VaB qui seront liées aux jambes du portique par dessous​
    [​IMG]


    Une petite vue de détail du chariot et du support de broche​
    [​IMG]


    Voilà pour l’instant, je continuerai la description des éléments au fur et à mesure de leur conception et fabrication :wink: .

    A+

    Mr DUS
     
  2. louloute30

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    Ma deuxième CNC : améliorations en cours
    Bonjour :-D


    Tiens !!! des traverses... ça me rappelle une autre machine ... :itm: :mrgreen:

    ça me réconforte quelque part. :wink:

    Bon courage à toi.



    :wavey:
     
  6. MrDUS31

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    Ma deuxième CNC : améliorations en cours
    Bonjour,

    Merci pour vos messages :-D

    Merci Coredump, je connaissais ce site mais j'avais pas pensé à regarder chez eux pour la broche :oops:
    Du coup, l'étude de marché est très probablement finie :smt023

    MisterG, tu parles des rails et des VaB ?
    Les coordonnées ont été données plusieurs fois déjà : c'est sur eBay chez nos amis de Corée du Sud FA-PARTS et FA-SYSTEM...
    C'est pas donné, mais je pense que ça vaut le coup pour avoir du bon matos.

    Ellogo67, les bonnes solutions sont universelles :wink:
    Mes traverses ne participeront pas tellement à la rigidité du châssis, c'est juste pour soutenir le plateau-martyr qui sera soit un bout de planche, soit une plaque PVC (et peut-être une table à dépression quand je serai riche :roll: )
    En tous cas, j'ai bien noté ton idée des écrous à sertir qui est excellente :smt115

    Allez, ce soir je met une photo de l'état d'avancement du châssis ... histoire de me mettre la pression :smt079

    A+

    Mr DUS
     
  7. Foxtrot

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    Ma deuxième CNC : améliorations en cours
    Bonjour,

    Pour infos:
    http://cgi.befr.ebay.be/ws/eBayISAPI.dl ... K:MEWAX:IT

    t.JPG
    ↑  Broche chinoise, les raccords rouillent, à remplacer. Les broches comme celle-ci ne sont pas bruyantes, étonnamment même.


    e.JPG
    ↑  Mon système de refroidissement par eau de stappenmotor. Assez cher mais plein de sécurités.


    b.JPG
    ↑  Pour éviter de travailler avec le Z trop en porte à faux, la broche réglable en hauteur. Encore et toujours Stappenmotor.
     
  8. MrDUS31

    MrDUS31 Modérateur

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    Ma deuxième CNC : améliorations en cours
    Bonsoir,

    Comme promis, une petite photo :-D

    Je précise quand même que je n'ai pas tout fait aujourd'hui !!!

    En fait, le plus gros a été fait le week-end dernier :wink:

    A+

    Mr DUS

    CNC V2 - 01.jpg
     
  9. la bricole

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    Ma deuxième CNC : améliorations en cours
    salut !
    attention !
    la broche dans le lien EBAY n'est pas adapté pour du fraisage "en bout" : les roulements ne sont pas conique...
    chez ce fournisseur, les broches avec roulements conique existe aussi , mais ...ce n'est pas le même prix !


    MrDUS31 ,
    ne serai tu pas un adepte du "pourquoi faire simple, lorsque l'on peu faire compliqué !" :wink:
    je dis ça un peu pour les deux rails en Y , "pas dans le même plan" , mais surtout pour les deux rails du Z :shock:
    si il y a une bonne raison a cette façon de faire , j'aimerai bien la connaitre ...
    et je ne dois pas être le seul dans ce cas ! :wink:
    a+
     
  10. MrDUS31

    MrDUS31 Modérateur

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    Ma deuxième CNC : améliorations en cours
    Bonjour,

    Merci pour l'avertissement concernant la broche eBay, sur l'annonce, ça ne saute pas aux yeux :shock:

    Chez Arc Euro Trade il est bien précisé "Ceramic Angular Contact Bearings" Donc pas de problème. Par contre je trouve que leur variateur est un peu cher... à voir si la qualité le justifie...

    Pour la configuration du portique (qui supporte l'axe X et non l'axe Y :wink: ) et du chariot, l'idée directrice et de minimiser la distance entre l'axe de la broche et le rail qui encaisse tout les efforts (celui du bas).
    Je ne voulais pas que la broche "dépasse vers l'avant" par rapport aux jambes du portique. C'est mieux pour la stabilité de la broche lorsque la portique "recule". De plus cette configuration minimise la surface non-usinable sur la table (en clair : la place perdue).

    As tu remarqué l'astuce pour la VaB du Z ?
    Grâce à cela je gagne ~8cm sur la fameuse distance...

    Après, certains choix partent de contraintes beaucoup plus basiques mais néanmoins incontournables : j'ai pas trouvé de plaque plus large que 15cm pour faire le portique, or dans 15 cm je n'avais pas la place pour les deux rails et la VaB... d'où le deuxième rail au dessus :lol:

    Pour finir je dirai que j'adore usiner avec ma Gambin et que je n'ai donc pas le souci de faire au plus rapide... :wink:

    A+

    Mr DUS
     
  11. la bricole

    la bricole Compagnon

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    Ma deuxième CNC : améliorations en cours
    salut !
    maintenant , je comprend mieux le "pourquoi du comment" :wink:
    et surtout ...je n'avais pas tout lu :oops:
    c'est sur , avec la Gambin , même la fabrication du Z sera "presque un jeux d'enfants" !
    par contre , j'ai bien compris ou la vis a bille du Z sera monté, mais dela a gagner 80 mm :shock: ?
    a moins que tu compte aussi l'encombrement du moteur pas a pas ?

    en tous cas , bon courage pour la suite !
    a+
     
  12. MrDUS31

    MrDUS31 Modérateur

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    Tu as raison, 80mm c'était par rapport à la version initiale vraiment pas optimisée. En "tassant bien" la version où la VaB est entre le chariot et le porte broche, j'arrive à une différence de 44mm seulement :oops:

    Après, à chacun de voir si ça vaut le coup de se faire c...r pour 44mm !
    Mon objectif était que la fraise ne soit pas à plus de 2cm en avant de la jambe : j'y suis arrivé :-D

    Je ne dit pas que c'est la solution idéale, mais comme je suis content d'avoir eu cette idée de "croiser" les VaB X et Z, j'ai envie de le faire :smt030

    Rappelons nous bien que du point de vue de l'Humain moyen, tous les fanas de CNC (comme nous) sont des extraterrestres :wink: :lol: Alors un peu plus ou un peu moins... :spamafote:

    A+

    Mr DUS

    compartif.gif
    ↑  Je sais, c'est pas lisible...
     
  13. freedom2000

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  14. ellogo67

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  15. MrDUS31

    MrDUS31 Modérateur

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    Bonsoir,

    Je n'ai pas grand chose à vous montrer car je n'ai pas eu beaucoup de temps pour usiner ce week-end :sad:

    J'ai fait un peu évoluer le plan Solidworks principalement au niveau du portique. Je pense faire des jambes plus rigides en doublant les plaques de chaque côté (j'ai ce qu'il faut comme alu :-D ).

    [​IMG]


    On remarque sur cette vue que j'ai modifié également la plaque de liaison avec les patins de l'axe Y (la table). Comme les patins comportent seulement 4 vis M5, je ne peux pas compter sur ces vis pour supporter tous les efforts !
    J'ai donc décidé d'encastrer les patins de 6mm dans une plaque d'épaisseur 20mm. Comme ça, les vis ne supporterons quasiment aucun effort. J'ai fabriqué ces deux pièces là aujourd'hui :-D

    [​IMG]


    Les patins rentrent en force dans la pièce puis se glissent sans problème sur les rails. Merci la précision Gambin :smt023

    [​IMG]


    Sur le plan, j'ai aussi ajouté le moteur du X (NEMA34) sur le portique et remplacé les rails THK par des Bosch-Rexroth acheté ici même la semaine dernière (merci Luigi :wink: ). Les rails Rexroth sont en taille 25, c'est des monstres ! Leur capacité de charge dynamique est supérieure à 2 Tonnes par patin :shock:

    [​IMG]


    En fin de semaine prochaine c'est les vacances. J'espère que je pourrai avancer plus vite :smt079

    A+

    Mr DUS
     
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