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Ma première CNC_en cours de développement..

Discussion dans 'Projets de fraiseuse et portique d'usinage CNC' créé par speedfender, 19 Février 2013.

  1. speedfender

    speedfender Ouvrier

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    Bonjour à tous :-D

    Je suis nouveau pars ici et, voyant les projets aboutis de commandes numériques qui sont présents sur le forum, l'envie de tenter l'expérience m'est venue, ayant déjà gouté aux joies d'un charlyrobot.

    Ce projet de cnc se destine à fournir des prototypes d'objets. Je désire, dans un premier temps réaliser une trois axes puis idéalement une 5axes par la suite (fonction de la complexite de la chose..)
    Après de longues hésitations et changements , la surface de travail est fixée à une cinquantaine de centimètres de coté par 25 de haut.

    Je souhaite faire une machine avec des fournitures que je peux trouver facilement (GSB) et ne dispose pas d'outillages particuliers (ni fraiseuse ni tour..) Elle est principalement destinée à usinée du MDF, peut-être de la mousse PS et occasionnelement de l'aluminium. Budget non défini mais maigre. en ce qui concerne la broche j'utiliserai au début une défonceuse pour mettre ensuite une Kress (probablement)

    [​IMG]

    [​IMG]


    Une petite précision, la tige filetée ainsi que les cornières qui s'y rattache n'ont été placées que de manière provisoire, pour ajuster, le temps de caler..

    J'ai utilisé des roulements à billes de roller (abec 7) pour le guidage sur du tube carré 20*20mm epaisseur 1.5mm (ces roulements sont-ils adaptés?)

    Pour la transmission je pensais utiliser de la tige fileté au moins au début mais c'est pas exclu que je parte sur autre chose (vis à billes ou courroie, si je réussi à trouver ou en acheter..


    La structure quand à elle est en tube 25*25*1.5mm dans un premier temps boulonnée puis finalement soudée pour augmenter la rigidité (en dépit des possibles déformations..) Je serais bien parti sur des tubes alu, mais je sachant pas où m'en procurer..


    Je suis plus ou moins bloqué en ce qui concerne les axes y et z.. ne sachant pas trop comment m'y prendre.. j'ai peur que les tubes soient trop souples..

    vous en pensez quoi? ça vous parait à peu près bien parti ? ou alors voué à l'echec.. j'ai des doutes quand à l'utilisation d'une chute de plan travail comme table, meme si les rails sont sur les cotés d'origine(parallèle) du plan de travail. est-ce que ça vaut le coup de le remplacer par une structure en tubes?

    pour l'instant mon projet est au point mort pour éviter de faire des bétises; c'est la v2, la v1 a été abandonnée en cours de conception..

    merci de votre aide :roll:
     
  2. fabrice c

    fabrice c Modérateur

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  3. speedfender

    speedfender Ouvrier

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    salut, merci,

    oui ça coulisse bien, et sans jeu :-D . par contre il faudra surement que je renforce le portique dans les angles parceque c'est pas d'une rigidité extreme.. le problème c'est que je vais perdre en course sur l'axe Y si je met un équerrage entre ce rail et la structure. à réfléchir..

    je réfléchi actuellement à la platine qui se déplacera sur cet axe du portique (axe y) et je me demande s'il n'est pas possible de procéder de la manière suivante plutôt que de faire des mâchoires réglables (peut-être plus rigide..) ; par contre je n'ai aucune idée des jeux qu'il faut entre les roulements et profilés. si quelqu'un sait je suis curieux de la connaitre.. :roll:
    [​IMG]

    [​IMG]


    est-ce que ce ne serait pas trop imprécis de faire des glissières de cette façon. :?:
    l'idée serait de fixer les roulements dans une cornière et de souder celle-ci à la tête, comme ceci :

    [​IMG]
     
  4. speedfender

    speedfender Ouvrier

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    je souhaitai entrainer le portique avec une tige filetée au centre, sous le plateau, mais est-ce que ce ne serait pas plus précis, avec moins de jeu, de mettre une tige filetée au niveau de chaque rail ? ? (de chaque coté du portique)
    Si c'est le cas, je pourrais relier les deux tiges avec courroie + poulies ou pignons et chaine ; mais où acheter ceci et est-ce que c'est possible de les fixer sur une tige filetée ??
     
  5. speedfender

    speedfender Ouvrier

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  6. fabrice c

    fabrice c Modérateur

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    S'il y a du jeu entre l'ecrou et la vis, que tu en mettes une ou deux, n'y changera rien
    Donc les 2 solutions sont possibles
    Par contre, fait passer ta courroie en dessous du plan de travail
     
  7. speedfender

    speedfender Ouvrier

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    je penssai que c'était une bonne chose de prende la vis au niveau des roulements. j'ai dans l'idée de fileter un fer et d'y ajouter un ecrou pour limiter le jeu.

    l'utilisation de deux vis ne limiterait elle pas une deformation possible du portique?
     
  8. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    Bonjour,

    Les machines CNC amateur d'il y a quelques années etaient souvent basées sur le principe de chariots construits avec des roulements sur des profilés carrés, des regles de maçon, des commandes par vis filetées, etc ...
    Ces machines etaient souvent utilisées pour des pièces de maquettes d'avion : découpe d'ailes au fil chaud et découpes de couples en balsa, et pourquoi pas des pièces en MDF, mais surement pas pour de l'alu.
    Il y a sur notre forum quelques très bons exemples de réalisations : http://www.usinages.com/projets-fraiseuse-portique-usinage-cnc/cnc-alu-mon-puzzle-t18542.html

    Courage

    Carlos78
     
    Dernière édition par un modérateur: 16 Avril 2015
  9. speedfender

    speedfender Ouvrier

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    oui c'est vrai, si j'avais su j'aurais acheté des roulements linéaires, mais bon c'est déjà la v2 alors je vais continuer comme ça.. j'ai voulu tenter l'experience avec des glissières à billes, mais franchement, aussitot déballées, aussitot ramenées en magasin.. (peu de course et trop léger)
    je posterai certainement une petite vidéo mais je suis à peu près confiant, c'est qd mm pas mal rigide.. j'ai utilisé des tubes aciers de 1.5mm avec comme renforts de la cornière épaisseur 3 mm.

    D'ailleurs, estce que quelqun sait quelle épaisseur de tube en alu équivaut à 1.5mm de tube acier ?? :?:

    ps .oui j'ai vu en détails la cnc de ellogo67, c'est devenu une belle petite machine, surtout avec le développement du quatrième axe
     
  10. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    Bonjour,

    En RDM (resistance des materaux), la flexion des poutres est toujours donnée par la formule :

    F= (K P L^3)/(E I)

    F est la fleche maximum de la poutre (en mm)
    K est un facteur qui dépend uniquement de la nature des liaisons aux extrémités de la poutre ( appui, encatrement, localisation des charges, etc ...)
    P est la charge en Kg
    L est la longueur (en mm) entre les portées
    E est le module de Young du matériau (en Kg/mm^2) (Pour l'acier E = 24000 Kg/mm^2 , pour l'alu E = 7000 Kg/mm^2)
    I est le moment d'inertie de la section de la poutre en mm^4

    Donc, pour un montage donné, un chargement donné, une section égale en acier et alu, la fleche d'une structure alu est toujours 24000/7000 = 3.4 fois plus importante qu'une structure acier (c'est tout simplement le rapport des modules d'élasticité de l'alu et de l'acier).

    A partir de ce constat, si on veut une flèche identique, le seul paramètre variable du calcul d'une flèche qui reste disponible est celui qui concerne la géometrie de la section : c'est le moment d'inertie de la poutre. Ce paramètre est indépendant du materiau.
    Pour une section carrée de 20x20 E=1.5, le moment d'inertie est :

    (20^4 - 17^4) / 12 = 6373 mm^4

    Pour "compenser" le rapport alu/acier des modules d"élasticité, le moment d'inertie nécessaire en alu doit donc être 6373 x 3.4 = 21669 mm^4

    1er constat : une section pleine en alu de 20x20 a un moment d'inertie de 20^4 /12 = 13333 mm^4. Celle-ci est insuffisante.
    Même plein un carré d'alu de 20x20 flechi 3.4 x (6373 / 13333) = 1.6 fois plus qu'un carré creux en acier de 20x20x1.5

    Le calcul qui consiste à déterminer exactement la dimension du profilé carré d'épaisseur 1.5 équivalent fait intervenir une équation du 4ème degré qui est trop compliquée pour moi.
    Disons que : Un carré en alu de 30x30x1.5 (moment d'"inertie de 23213mm^4) est très proche en déformation du carré de 20x20x1.5 en acier

    NB :
    - Les valeurs données des modules de Young de l'acier et de l'alu sont des valeurs usuelles prises en RDM pour un calcul d'approche. Elles varient légerement en fonction des réferences exactes des materiaux.
    - Les puristes parlent de DaN pour P et DaN/mm^2 pour E (au lieu de Kg et Kg/mm^4) : cela n'a aucune conséquences sur le calcul car la formule donnée reste homogène.

    A+

    Carlos78
     
  11. speedfender

    speedfender Ouvrier

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    merci carlos78 pour ces explications très interessantes et très détaillées.. du coup j'ai fais pas mal de calculs en fonction des épaisseurs et me suis rendu compte des écarts entre l'alu et l'acier. Maintenant je me demande pourquoi on ne voit pas plus de cnc en acier puisque l'acier et plus rigide avec des épaisseurs bien plus faible (25*25*1.5 en acier équivaut à peu près à 30*30*4 en alu et/ou 35*35*2) et aussi un coup du profilé moins élevé..


    quelques photos de l'avancement :

    arret de la tige filetée contre roulement.
    [​IMG]


    La transmission se fait par le biais d'un filetage dans une barre maintenant le portique. Le backslash est assuré par une platine ramenée par deux boulons vers la barre ; plus aucun jeu et ça tourne facilement (à condition de serrer gentillement). La "souplesse " de cette platine fait effet ressort ; on voit d'ailleurs une légère courbure sur la seconde photo.
    [​IMG]

    [​IMG]
     
  12. speedfender

    speedfender Ouvrier

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    J'aimerais remplacer mon panneau d'agloméré par un chassis comme il se doit ; je ne pense pas que ça puisse faire de mal...
    voila une modélisation. pour info, je n'ai que du tube ep 1.5mm. (grande surface) le cadre serait en 27*40, les équerrage en 25*25 et les barres sur le dessus du 20*20mm (du mdf serait peut etre aussi bien que le 20*20, non ? ).

    J'ai besoin de vos avis experts.. :roll:


    [​IMG]
     
  13. carlos78

    carlos78 Compagnon

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    Bonjour Speedfender,

    "Maintenant je me demande pourquoi on ne voit pas plus de cnc en acier puisque l'acier et plus rigide avec des épaisseurs bien plus faible "
    Les fraiseuses ne sont pas en alu.

    Si beaucoup de nos CNC sont en alu, c'est essentiellement pour 2 raisons :
    - L'acier pèse lourd et s'usine difficilement sans avoir déja une VRAIE fraiseuse. En outre, rare sont les bricoleurs qui savent souder proprement des barres d'acier. Le contat est que la plupart des CNC homemade sont malheureusement incapables d'usiner l'acier.
    - L'existence dans le commerce de profilés alu très sympathiques prévus pour des assemblages mécaniques style mécano, et un début d'usinage possible de l'alu sur nos CNC. :-D Nos CNC permettent ainsi en quelque sorte leur auto- amelioration d'ou les V1, V2, etc ... qui fleurissent dans les posts.

    "J'aimerais remplacer mon panneau d'agloméré par un chassis comme il se doit ; je ne pense pas que ça puisse faire de mal...
    voila une modélisation. pour info, je n'ai que du tube ep 1.5mm. (grande surface) le cadre serait en 27*40, les équerrage en 25*25 et les barres sur le dessus du 20*20mm (du mdf serait peut etre aussi bien que le 20*20, non ? ).
    "
    - Les tubes de 20x20 ne servent à rien. Je pense qu'un bout de plan de travail stratifié de cuisine en epaisseur de 28mm boulonné (et non vissé) sur le cadre en 27x40 est ideal dans un premier temps (Le MDF est beaucoup trop mou).

    arret de la tige filetée contre roulement.
    J'imagine que c'est de la tige filetée M8 à cause du roulement qui est probablement du 22x8 epaissseur 7.
    Le choix de tiges filetées va vite être bloquant : le pas de la vis est fin, donc la vitesse d'avance sera environ de 200mm/mn à 300mm/mn max (c'est très faible). Conséquences probables une vitesse inadaptée au travail du bois ... MAIS il faut néanmoins continuer à faire cette V1 pour se faire plaisir et étudier son comportement.
    La fixation de l'équerre par 2 vis agglo est à remplacer imperativement par des boulons de 6 ou 8mm. Le roulement rendra l'âme rapidement car pas adapté aux efforts axiaux, mais comme il ne coute pas cher ...
    Le taraudage de l'écrou directement dans le profilé creux n'est pas suffisant à cause du nombre de filets dans le taraudage. Il faudrait une vraie plaquette rapportée rigide en acier de 4 ou 5mm minimum d'épaisseur (un morceau de plat d'acier).
    L'élasticité du rattrapage du jeu est délicate : La plaquette utilisée n'est pas une lame de ressort. Son efficacité est très aléatoire. Perso, je ne ferais rien, ou je la remplacerais par une 2ème plaquette rapportée identique à la 1ère mais réglable.

    Bon courage

    Carlos78
     
  14. speedfender

    speedfender Ouvrier

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    bonjour,

    oui c'est sur c'est plus facile d'assembler de l'alu, en plus la finition est plus propre.. Je serais bien parti sur des profilés alu aussi mais n'en n'ayant pas trouvé (je veux bien des adresses :D ) je suis reparti sur de l'acier ; l'avantage c'est que j'apprend à souder.. lol

    "Les tubes de 20x20 ne servent à rien" je pensai à ça pour avoir une surface plane, après je veux bien mettre autre chose..

    la tige filetée n'est pas prise dans un tube mais une cornière d'épaisseur 3mm (j'aurai du le préciser) taraudée, la plaquette aussi.

    je pense que je mettrais par la suite des roulements plus adapté avec une autre tige (vis trapézoïdale ? ou courroie ou chaine, je sais pas encore)

    merci de ces observations
     
  15. stanloc

    stanloc Compagnon

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    Ma première CNC_en cours de développement..
    Bonjour,
    C'est bien ça le piège le "style mécano".
    Nous avons connu un cas similaire il y a bien longtemps avec la cornière TIXIT (qui a connu beaucoup d'imitations) Des trous tous les 50 mm plus une laque cuite au four c'était le rêve pour faire des batis ou des étagères. En fait quand on comparait le prix de ces cornières avec celui de cornières lambda qu'il faut percer et peindre on se rendait compte que c'était ruineux et esthétiquement c'était horrible.
    La rainure des profilés alu de cartérisation ne sert pratiquement à rien (d'ailleurs il existe des profilés sans rainure sur une ou deux faces) car la fixation la plus efficace s'obtient par perçage de part en part et dans la plupart des réalisations de cnc les traverses doivent être coupées avec grande précision de longueur et parfaite perpendicularité de la coupe pour lesqueles il faut pour bien faire une fraiseuse
    La solution au meilleur rapport qualité/prix c'est l'achat dans le commerce professionnel de tube carré d'acier même s'il faut prendre une barre de 7 mètres.
    Stan
     
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