Projet construction CNC profilé alu/acier pour le bois/alu

[ASP68]

Bonjour.
Alors voila, j'ai une idée qui me trotte dans la tête depuis quelques mois : fabriquer MA CN !
Mais comme dans tout domaines ou l'on débute, on a besoin de conseils, j'ai besoin de conseils.
Après avoir épluché le forum ces derniers temps, vu de superbes machines (comme celles de MCrevot et Bat74 pour mon niveau/application), j'ai quelques idées.
Avant tout, le CDC (pas taper si j'ai zappé des trucs) !

Type d'usinage	Découpe panneaux, 3D
Architecture	Portique ou Caniveau
Construction	Alu + renfort alu ou acier
Volume utile	600x1000x100
Volume totale	Sans importance
Profondeur de passe	Bois 5mm
Nb d'axe	3 (+1 plateau diviseur motorisé un jour)
Guidage	Rail prismatique 25 (20 ? X), 20 (Y) et 15 (Z) précision H
Translation	VàB pas 10mm, poulie 1/2
Utilisation	Occasionnel
Matière	Bois (massif, CP, MDF) 80%, Métaux non ferreux 10%, Plastique 5%, Composite (stratifié compact, ...) 4%, Métaux ferreux 1%
Vitesse d'usinage	Adapté à l'usinage du bois !
Broche	Kress 1050 FME (j'ai déjà) --> Broche + puissante ?
Précision	IT7
Energie	Mono
Motorisation	4 NEMA23 (NEMA24 ?) 2 en X, 1 en Y et Z
Masse machine	Sans importance
Mobilité	Non
Emplacement machine	Cave semi-entérée non chauffée
Lubrification	Manuel
Aspiration	Oui
Protection machine	Oui
Protection OP	Non
Maintenance	Sans
Budget	3 000 €

Et la ou j'en suis niveau conception :

Course utile : 1000x600x106 (hauteur sous portique). Encombrement machine : 1330x1100x610 (sans les accessoires de mise en mouvement).
Les support de rail et les support de guidage du portique sont en acier 15mm, les plaques de support Z et de Z sont en alu 20mm, les autres en alu 15mm. La table idéalement en Alu rainuré, mais à voir ce qu'il sera possible de faire au meilleur prix.
Les moteurs sont caché (X sous un capot, Y dans le portique), seul le Z est accessible.

J'ai pour l'instant une interrogation sur la rigidité du châssis. Quelle version est la meilleur ?

ou

Voila pour le début, certainement d'autres info au fur et à mesure des évolutions.

 

[enguerland91]

Bonjour,
Si vous voulez installer un quatrième axe rotatif, il me semble que le passage sous portique est trop faible.
Comme tout le monde vous ne montrez pas comment sont fixés les profilés alu entre eux surtout dans le cas de la dernière photo de droite. J'ai une nette préférence pour l'assemblage avec des équerres comme sur la dernière photo de gauche. Pour avoir plus de passage sous le portique j'utiliserais le profilé rectangulaire de la dernière photo de droite à la façon de la dernière photo de gauche.
Je ne suis pas sur que sur l'axe Z les patins soient montables sauf s'ils sont prévus pour une fixation par dessous.

 

[ASP68]

Bonjour.
C'est vrai qu'une hauteur utile de 100mm n'est pas compatible d'un 4eme axe ... Je me pose quand même la question de son utilité ... J'avais mis un profilé en 160x80 au départ pour l'axe X, mais je trouvais que ça faisait grand, et j'avais surtout peur du maintien ...
Pour les assemblages, je n'ai pas mis la quincaillerie (c'est long à faire, je la mettrais quand le design sera figé) ! Je ferais un assemblage via équerre et vis au travers (ceinture et bretelles quoi) quelque soit le montage choisi.
Pour l'axe Y support d'axe Z, les patins Y sont monté par l'arrière (type MN), et ceux du Z par l'avant (type FN).

 

[enguerland91]

Pour les assemblages, je n'ai pas mis la quincaillerie (c'est long à faire, je la mettrais quand le design sera figé) ! Je ferais un assemblage via équerre et vis au travers (ceinture et bretelles quoi) quelque soit le montage choisi.

Oui mais au moins l'écrire car cela conditionne entièrement les choix en matière d'architecture et c'est le point critique avec ces profilés alu C'est l'articulation de votre coude ou de votre genou qui lâche en premier et pas les os.
Pour bien faire il faut 3 équerres par extrémité des traverses selon votre dernière photo de gauche et cela impacte sérieusement la facture . Ou alors au moins deux si en extrémité vous utilisez une plaque comme vous faites sur la première photo en extrémité des longerons.
Un cahier des charges gagne à avoir devant chaque poste (ligne) plusieurs colonnes indiquant les différentes options et en bas de chaque colonne on a le total du prix . Si on a bien cerné les avantages et inconvénients des choix on a ainsi l'indicateur si une dépense supérieure apporte un plus sérieux.

 

[enguerland91]

Voici une disposition un peu différente de la votre :

La partie basse du châssis est inchangée sauf l'emploi d'une plaque d'extrémité sur les traverses au lieu d'une équerre (à voir si question prix c'est valable) Le longeron carré qui supporte le portique en Y est identique. Pour gagner en hauteur sous le portique je remplace votre profilé rectangulaire par un bout de profilé carré au centre duquel je fais passer la vis à billes et les traverses du portique reposent sur ce morceau de profilé carré. Une plaque d'extrémité en alu assure la liaison entre les deux traverses du portique et le morceau de profilé carré.
Désolé mais je ne dispose que de paint pour dessiner.

 

[ASP68]

J'avais déjà essayé avec votre proposition, de faire passer la VàB au centre d'un profil 80x80. La difficulté sera de les avoir bien d'équerre !
Mais ce montage, bien qu'il me fasse gagner de la hauteur, implique un guidage Y plus haut, avec plus de risque d'avoir un effet balançoire plus prononcé (je ne sais pas si c'est très claire). Je souhaiterais concerver la hauteur de portique la plus faible possible. L'autre inconvénient, c'est de faire monter les plaque pour supporter la VàB hors "chassis", avec un risque de flexion sur la partie en porte-à-faux. Mais peut-être que je m'inquiète pour rien ...
Je peux essayer dans ce sens quand même pour voir.
Le profil 40x80, je penses qu'il va voler, surtout si je fais le plaque en acier soudé, ces profilé ne serviront plus à rien.
Pour le choix du montage, une équerre ça vaut 5€, et donc sur un projet de ce type, ça représente 70/80€ .... C'est presque rien.
Dernière chose. Je penses ajouter un renfort sur le support Z, j'ai de la place entre le bord de plaque et l'axe Z, ce qui permettrais de mettre une plaque de plus faible épaisseur peut-être, et de la rendre plus rigide.

Et je pensais qu'il manquerais des choses dans mon CDC, bien qu'il soit déjà assez complet !

 

[enguerland91]

Il y a 50 façons de faire une cnc !!!!!!!
Moi je mets en priorité avec une certaine facilité d’exécution/réglages un impératif de minimiser la distance entre la commande de mouvement et la fraise et si possible que la commande de mouvement soit placée entre les guides linéaires et la fraise

 

[ASP68]

Ce sont de bonnes raisons !
Je vais y réfléchir.
Merci.

 

[dh42]

Salut,

Dans ton cahier des charges, tu parle de 3D, je suppose qu'il s'agit d'usinage 3D ? ; ton passage sous broche risque d'être vraiment faible pour de l'usinage 3D .... mais ça dépend un peu de ce que tu veux faire comme pièces.

Attention aussi au nez de broche qui arrive au même niveau que la plaque du Z, sur le papier ça parait bien, mais dans la pratique cette plaque peut s'avérer gênante et accrocher les brides et autres fixations. (problème déjà rencontré sur certaines machines)

Perso, pour l'usinage 3D, j'augmenterais la hauteur du portique de 50mm ; même si tu garde la même course en Z.

++
David

 

[ASP68]

Bonjour.
Oui, je parle bien d'usinage 3D.
Je suis en train de le reprendre pour augmenter la hauteur de 80mm (passage d'un profilé de 80x80 à 160x80). C'est surtout si un jour je monte un plateau diviseur motorisé ! Pour de la 3D pure, je pense que la course actuelle suffirait : usinage de panneau jusqu'à 40mm (façade d'enceinte notamment, mais qui peut le plus peut le moins, si la rigidité n'est pas mise à mal.
Pour la position du nez de broche, j'avais lu qu'il fallait qu'il soit en retrait de la plaque. Je trouvais ça exagéré, donc je me suis mis à raz.
Normalement, avec une fraise dedans, très peut de risque de taper une bride, mais je peux tout à fait remonter la plaque de 20mm.
Merci.

 

[ASP68]

En regardant différents projets, je me pose la question de la facilité de montage/rigidité de la partie guidage portique.
Un petit dessin vaut mieux qu'un long discours :

En haut, la version actuelle, en bas une autre possibilité.
Quid de la rigidité de ce montage ?
J'ai tendence à penser que la 1er version est meilleur (les masses en appuis sur les rail et profilé), mais la jonction d'équerre des 2 plaque est pénible ...

 

[enguerland91]

Il faut déjà vérifier qu'il n'y a pas de perte de capacité de charge en plaçant les guidages linéaires ainsi et ensuite il faut évaluer quelle est la solution qui sera la moins "arrachage de cheveux" pour les réglages de ces guidages (voir les recommandations des fabricants)

 

[ASP68]

Voila ce que dit la doc technique :

Que la charge soit verticale ou horizontale, les capacitées sembles être identiques (ARC 25 FN).

 

[MCrevot]

Bonjour,

Les facilités de réglage sont importantes !

La version 1 est de ce point de vue presque idéale, et je peux te dire que coté rigidité c'est nickel : le portique, dans sa version 2 poutres (ou une poutre de bonne hauteur) est très compact/rigide, et s'accomode vraiment bien d'une fixation à la platine basse via équerres ...

Michel
Ps : je préfère de loin flans sur platine (des patins) plutôt que platine contre flans

 

[ASP68]

Merci pour message, votre machine m'a beaucoup inspirée (c'est moi qui vous ai écrit dernièrement sur votre site).

Ps : je préfère de loin flans sur platine (des patins) plutôt que platine contre flans

Je ne comprends pas bien votre remarque par contre !

Cordialement.

Edit : je viens de comprendre : la plaque qui tient les profils de portique en appuis sur la platine ou sont placé les chariots !
Comme ça :

 

[Jmr06]

Pour la position du nez de broche, j'avais lu qu'il fallait qu'il soit en retrait de la plaque. Je trouvais ça exagéré, donc je me suis mis à raz.

Exacte, c'est ce qu'il faut. C'est le mieux pour la rigidité.
Pour les usinages profonds, il n'y a pas que le portique qui peut gêner, il y a aussi le corps de broche. Donc, pas très utile de descendre la broche sous le portique pour ça, il y a forcément des cas d'usinage profonds où cela ne suffira pas. Pour traiter ces cas, en général on utilise un porte pince ou une fraise longue.

 

[ASP68]

Donc tel-quel, vous pensez que c'est bon ?

 

[enguerland91]

Dans le cas d'une défonceuse KRESS utilisée comme broche ce qui compte pour sa cohésion avec l'axe Z c'est la position de la bride qui enserre le collet de 43 mm de diamètre donc si possible placer cette bride au ras inférieur de la plaque, offre le meilleur emplacement

 

[ASP68]

Vous êtes 2 à dire des choses différentes ...
Que choisir ?
Nouvelle proposition pour la partie guidage/appuis portique :

 

[MCrevot]

Oui, cette disposition facilite considérablement l'équerage portique/base !

Pour la kress , indépendament de la position de la bride de base, l'ajout d une seconde bride améliore considérablement les choses : le profil de la broche n'est pas simple, j'avais commencé par plusieurs formes en bois pour ajuster le profil avant de passer à une bride en alu.

Michel

 

[ASP68]

J'avais vu ça je sur votre machine, je l'ai intégré dans mon desing depuis, merci (j'ai le STP de la Kress, c'est beaucoup plus facile).

 

[MCrevot]

Et tant que j'y pense, je crois que des rails prismatiques de 25, c'est vraiment trop au regard du cahier des charges ; j'ai mis des rails de 20 sur le Z, c'est déjà hyper-costaud ; et par la suite, sur mon tour, j'ai mis du 16, et ça va amplement (moteur 600W).
Michel

 

[ASP68]

C'est pour ça que j'ai mis entre parenthèse du 20 dans mon dessin du dessus ! Je vais donc rester sur du 20 pour X et Y, et 15 pour le Z.

Voila un état de la conception actuelle :

Maintenant, la base du châssis.
Je comptes mettre 4 pieds réglable au 5/9 des dimentions ext.
Pour ça, le cadre avant et arrière et sous seront en profilé 40x80, les intermédiaires sous le plateau en 40x40 (pour l'instant en 40x80 sur la 3D, plus envie ce soir de reprendre), avec 2 traverses qui vient reprendre tout ça. Votre avis ?

Dimensions utiles : 1000x600x195
Encombrement machine : 1370x1080x870
Poids : environs 230kg

 

[ASP68]

J'ai oublié de précisé : les rails X sont passé à de la taille 20, bien suffisant.
Pour le "pied" du chassis, j'aimerais bien un avis SVP aussi.
Merci.

 

[MCrevot]

Bonjour,

les moments d'inertie des profiles 40x40 sont faibles par rapport à ceux du 80x40, et terriblement faibles par rapport à ceux du 80x80, je pense que c'est insuffisant (flexion inversement proportionnelle au moment d'inertie) ; du coup, les pieds sont vraiment mal placés : au pire aux extrémités, à l'aplomb des 80x40.

Michel

 

[ASP68]

Le plus simple sera finalement de poser/fixer les 5 profils 40x80 sur un chassis solidaire du sol en mécano-soudé.
Vous pensez que je dois ajouter des équerres sur toutes les jonctions 40x80 / 80x160 ?
Et est-il utile de mettre des "supports" en 40x80 sous le plateau, à mi-largeur ?

 

[ASP68]

Bonjour à tous.
Une nouvelle possibilité s'ouvre a moi. Je viens de changer de boulot, et j'ai à ma dispo un atelier de mécanosoudure. Du coup, je vous présente un autre concept ...
C'est vraiment une première ébauche, mais la base et le portique seraient en tube rectangulaire de forte épaisseur (5mm), et tous les plats et plaque en 10mm découpé laser.