Avant de me lancer dans la conception de ma CNC...

  • Auteur de la discussion Papolog
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P
Papolog
Nouveau
2 Oct 2020
16
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour,
Comme beaucoup ici, j’ai le projet de construire ma CNC. Voici une ébauche de cahier des charges :

- Ossature en profilé alu (60x120, 60x60 et 30x60)
- Course XY : environ 500 x 500
- La broche sera une Kress/AMB de 1000 W
- Portique avec bras en aluminium usiné épaisseur 10 mm
- Matériaux usinés : Bois tendre et dur, PVC, POM, PMMA, compact, ...
- Précision envisagée : 1/10
- Budget : 1000 € environ

Je suis dans une première phase de recherches, d’obervation de ce qui se fait déjà, de comparaison des solutions techniques possibles. J’ai déjà beaucoup observé les conceptions des autres membres, et pris connaissance des remarques qui ont été faites. Cependant, chaque projet est unique.

Contrairement à beaucoup d’autres ici, je ne souhaite pas usiner d’aluminium avec cette machine. J’ai accès au boulot à une plus petite faiseuse qui fait ça très bien. Cependant, je ne veux pas qu’elle se mette à vibrer dans tous les sens si je prends une passe un peu forte dans du hêtre. J’attends donc un minimum de rigidité de l’ensemble.

Avant de démarrer la CAO de mon, projet, j’ai sélectionné 3 machines du commerce qui pourraient m’inspirer dans ma future conception :

1) Millright CNC Power
- Guidage par rails supportés SBC
- Transmission par Vis à billes 1605 pour XY et 1204 pour Z
- Une seule vis centrale sur l’axe Y

millright.png
:
2) Avid benchtop :
- Guidage par rail prismatique
- transmission par vis trapézoïdale (2 vis et 2 moteurs sur l’axe Y)
Benchtop_Standard_bare_1920_2.jpg


3) Probotix GX2525
- Guidage par rail supporté SBC (positionnés qur le côté pour l’axe Y)
- Transmission par vis ACME (2 vis et 2 moteurs sur l’axe Y)
comet.JPG


Pour ces 3 CNC de conception similaire , des choix techniques différents ont été faits.
- Quels sont selon vous les plus pertinents ?
- Lequel des 3 portiques apporte la meilleure rigidité ?
- Le montage des rails supportés SBC en latéral comme sur la 3) est-il bon ?
- Pour une surface de travail de 500x500, est-il nécessaire de placer 2 moteurs sur l’axe Y ?
- L’usage de vis à bille justifie-t-il le surcoût lorsqu’on n’usine pas de métaux ?

Je remercie par avance ceux qui pourront me conseiller et m'aiguiller dans la bonne direction pour concevoir la machine qui correspond réellement à mes besoin.
 
E
enguerland91
Ouvrier
25 Avr 2020
328
Je vous propose de lire tout cet exposé AUSSI avant de vous décider
 
P
Papolog
Nouveau
2 Oct 2020
16
  • Auteur de la discussion
  • #3
Je vous propose de lire tout cet exposé AUSSI avant de vous décider
C'est un très beau projet. Il y a de belles idées à prendre en effet.
 
J
Jmr06
Compagnon
14 Fev 2017
1 876
Cannes
Le premier exemple me semble d'une conception bien mieux aboutie que les 2 suivants.
Par exemple, sur les 2 derniers, les courses en z me semble plus grandes que la hauteur disponible sous broche, on perd de la rigidité pour rien.
Le guidage du z du dernier exemple, avec des rail non supportés n'inspire pas confiance.
Après, tous cela dépend des travaux que tu veux faire faire à la machine.

Pour ce qui est de la motorisation du y, il y a des routeurs commerciaux avec un seul moteur d'un seul côté. Il faut un portique très rigide, mais cela se fait. Un seul moteur au centre est très courant sur les chinoises, il faut aussi un portique rigide, mais moins que si le moteur est sur le coté. Enfin 2 moteurs moteurs est la solution la plus facile à concevoir, mais pas forcément la moins chère. Ce qu'il faut voir, c'est la conception d'ensemble : un seul moteur oui mais que si le portique est en fait conséquence.
 
CNCSERV
CNCSERV
Compagnon
27 Déc 2007
5 858
FR-28360
Bonjour,
La deuxième est moins bien aboutie mais semble avoir un portique plus rigide et surtout des guidages prismatiques.
Quand on est sur de la petite machine à petit budget, je pense que ça reviens presque plus cher de la fabriquer soit-même.
 
J
Jmr06
Compagnon
14 Fev 2017
1 876
Cannes
La deuxième est moins bien aboutie mais semble avoir un portique plus rigide et surtout des guidages prismatiques.
Vue l'écartement des rails, il faudrait regarder de plus près. Il sont bien resserrer pour la hauteur de broche, donc des efforts importants. Il faudrait connaitre la qualité des rails pour conclure, à mon humble avis.
Le portique ne me semble pas beaucoup plus rigide en soi, mais il est maintenu par 2 vis de chaque coté, ce qui devrait faire que le guidage soit bon. Sur le premier, l'écartement des patins du Y me semble faible pour un seul moteur, mais tous cela dépend des efforts d'avance sur la broche.

La première, 2900$ environ, complète. La deuxième, 2000$ sans les moteurs, sans la broche, sans l'électronique. La dernière 3000$. Les prix US ne sont pas les mêmes qu'en chine ...
 
J
Jmr06
Compagnon
14 Fev 2017
1 876
Cannes
Et puis :

Que penser des vis trapézoïdales sur de telles machines ?
Est-ce acceptable pour usinage bois ? Plastique ? Alu ?
 
CNCSERV
CNCSERV
Compagnon
27 Déc 2007
5 858
FR-28360
Que penser des vis trapézoïdales sur de telles machines ?
Est-ce acceptable pour usinage bois ? Plastique ? Alu ?
Pour du bois il faut une bonne vitesse d'avance donc les vis trap ça ne va pas.
 
E
enguerland91
Ouvrier
25 Avr 2020
328
Et puis :

Que penser des vis trapézoïdales sur de telles machines ?
Est-ce acceptable pour usinage bois ? Plastique ? Alu ?
C'est uniquement une question de qualité. Les vis à billes chinoises sont de piètre qualité d'une part car c'est du "filet roulé" et d'autre part car elles sont faites dans des tolérances très larges. Le seul problème au niveau vis/écrou pour une cnc c'est le jeu au changement de sens ensuite les vis à billes ne demandent pas des moteurs aussi puissants que les vis à filet trapézoïdal mais les frottements éliminent les vibrations engendrées par les moteurs pas à pas.
En fin de compte comme toujours le juge de paix c'est le prix.
 
R
Rom'
Compagnon
26 Oct 2011
2 221
Ça c'est du post qui fait avancer le schmilblick .... :tatatata54:
 
CNCSERV
CNCSERV
Compagnon
27 Déc 2007
5 858
FR-28360
éliminent les vibrations engendrées par les moteurs pas à pas.
Çà ne vibre plus les moteurs Pas à Pas , même de piètre qualité une vis à bille sera toujours meilleure qu'une vis trap de bonne qualité.
 
P
Papolog
Nouveau
2 Oct 2020
16
  • Auteur de la discussion
  • #12
Merci pour vos remarques,

La première, 2900$ environ, complète. La deuxième, 2000$ sans les moteurs, sans la broche, sans l'électronique. La dernière 3000$. Les prix US ne sont pas les mêmes qu'en chine ...
La dernière est même à 3800$. Ce n'est pas difficile de la reproduire pour moins cher, même avec des composants de qualité.
Après, pour mon projet, si je veux rester autour de 1000€, je vais devoir faire des choix :
- Pour le guidage : utilisation de rails prismatiques chinois, ou bien de rails supportés SBR de bonne qualité
- Pour la transmission : utilisation de vis à billes chinoises ou bien vis trapezoidales de bonne qualité

Pour du bois il faut une bonne vitesse d'avance donc les vis trap ça ne va pas.
Je prends note.

même de piètre qualité une vis à bille sera toujours meilleure qu'une vis trap de bonne qualité.
Remarque intéressante.

En ce qui concerne le guidage, le chinois ne m'enthousiasme pas trop.
Pour la transmission, pourquoi pas.
 
J
Jmr06
Compagnon
14 Fev 2017
1 876
Cannes
A une époque, j'avais comparé les axes supportés 16 et 20 mm avec les rail prismatique 15mm.
En toute modestie et avec les données que j'avais pu trouver, j'en avait conclus que :
- le 16 mm, il fallait oublier. Il y a beaucoup d'écart de raideur entre le 16 et le 20 mm.
- Un rail prismatique de 15 même de mauvaise qualité est meilleurs qu'un rail supporté de 20 mm. Mais plus chère. Si le rail supporté de 20 mm suffit pour une petite broche et qu'on est limité en prix, pourquoi pas.
Je n'arrive pas à remettre la main sur les tableaux de comparaison. J'avais galéré pour trouver des données de raideurs des rails, c'est stupide de ne pas les retrouver.
Il y a cette vidéo qui me semble intéressante. On voit que les rails prismatiques sont plus rigides que les SBR. On le sait, mais là il y a des chiffres.

Mais bon, il n'y a pas que les rails qui compte pour la raideur, la structure compte aussi.
 
E
enguerland91
Ouvrier
25 Avr 2020
328
Les rails prismatiques ? d'accord MAIS à condition qu'ils soient montés comme le prévoit le fabricant et ça je ne le vois pratiquement jamais sur les cnc présentées ici. Bonjour la rectitude d'un rail de 15 mm monté à même à cheval sur la rainure d'un profilé d'alu !!!!!!!! et personne ne se soucie si les faces d'appui des 4 patins sont dans le même plan ce qui entraîne des contraintes sur les billes minuscules d'un rail de 15 et elles ont vite fait de marquer les chemins en cochonium chinois.
 
P
Papolog
Nouveau
2 Oct 2020
16
  • Auteur de la discussion
  • #15
A une époque, j'avais comparé les axes supportés 16 et 20 mm avec les rail prismatique 15mm.
En toute modestie et avec les données que j'avais pu trouver, j'en avait conclus que :
- le 16 mm, il fallait oublier. Il y a beaucoup d'écart de raideur entre le 16 et le 20 mm.
- Un rail prismatique de 15 même de mauvaise qualité est meilleurs qu'un rail supporté de 20 mm. Mais plus chère. Si le rail supporté de 20 mm suffit pour une petite broche et qu'on est limité en prix, pourquoi pas.
En ce qui concerne la charge supportée par les rails (en dynamique et statique), les données techniques confirment cette observation :
- SBR20 : C=0.9 KN, Co=1.4 KN
- HGR15 : C=11.4 KN , Co=16,9 KN
et même le miniature MGN12 fait mieux que le SBR20 avec C=3.7 KN et Co=5.8 KN
 
CNCSERV
CNCSERV
Compagnon
27 Déc 2007
5 858
FR-28360
En ce qui concerne le guidage, le chinois ne m'enthousiasme pas trop.
Pour la transmission, pourquoi pas.
Aucun souci, surtout si c'est du Hiwin qui est Taïwanais.
C'est un peu comme la vis Trap, le plus mauvais guidage prismatique sera meilleur que le meilleur SBR:mrgreen:
 
D
duredetrouverunpseudo
Compagnon
15 Jan 2008
3 597
Pour l'assise des rails sur profilée alu, il existe une solution prévue pour

PIC_PRD_DYE_8-0146c4__SALL__AINO__V1.jpg
 
P
Papolog
Nouveau
2 Oct 2020
16
  • Auteur de la discussion
  • #18
Aucun souci, surtout si c'est du Hiwin qui est Taïwanais.
C'est un peu comme la vis Trap, le plus mauvais guidage prismatique sera meilleur que le meilleur SBR:mrgreen:
Si je prends du Hiwin, j'épuiserai intégralement mon budget juste sur le guidage !
je voulais plutôt parler des copies de Hiwin que les chinois produisent et vendent sur Aliexpress.

Sur les forums américains, ils sont nombreux à être satisfaits des rails BLH. C'est fait enChine, mais produit avec des normes de qualité américaines, avec certification ISO9000.
On les trouve sur Ali sur la boutique "BSTmotion"
 
E
enguerland91
Ouvrier
25 Avr 2020
328
A une époque, j'avais comparé les axes supportés 16 et 20 mm avec les rail prismatique 15mm.
En toute modestie et avec les données que j'avais pu trouver, j'en avait conclus que :
- le 16 mm, il fallait oublier. Il y a beaucoup d'écart de raideur entre le 16 et le 20 mm.
- Un rail prismatique de 15 même de mauvaise qualité est meilleurs qu'un rail supporté de 20 mm. Mais plus chère. Si le rail supporté de 20 mm suffit pour une petite broche et qu'on est limité en prix, pourquoi pas.
Je n'arrive pas à remettre la main sur les tableaux de comparaison. J'avais galéré pour trouver des données de raideurs des rails, c'est stupide de ne pas les retrouver.
Il y a cette vidéo qui me semble intéressante. On voit que les rails prismatiques sont plus rigides que les SBR. On le sait, mais là il y a des chiffres.
Mais bon, il n'y a pas que les rails qui compte pour la raideur, la structure compte aussi.
Le problème de fond c'est que je n'ai jamais lu sur aucun forum en France une étude sérieuse définissant les besoins pour nos cnc en charge statique et en charge dynamique au niveau des rails de guidage
On en est tous à chercher un compromis entre le prix que l'on est prêt à mettre et les performances escomptées. Et si les chinois n'existaient pas (cela ne fait pas longtemps que l'on peut se procurer des rails et des vis chez eux aux prix actuels et que dire des broches HF) personne ne parlerait de rails prismatiques ni même de douilles à billes.
Les premiers en France à avoir construit des cnc ce fut des aéromodélistes et ils copièrent tous ce que l'un d'eux avait conçu à base de règles de maçon et de roulements à billes de skate achetés chez décathlon. Et pour découper les noyaux de mousse pour les ailes de leurs avions cela fit merveille
 
CNCSERV
CNCSERV
Compagnon
27 Déc 2007
5 858
FR-28360
e problème de fond c'est que je n'ai jamais lu sur aucun forum en France une étude sérieuse définissant les besoins pour nos cnc en charge statique et en charge dynamique au niveau des rails de guidage
Ça fait 15 ans que je te connais Jean, pourquoi tu ne l'as jamais fait ? plutôt que de donner des leçons qui n'ont souvent ni queue ni tête?
Pour les machines avec les règles de maçon et les roues de skateboard c'était quand même assez catastrophique.
 
E
el patenteux
Compagnon
6 Août 2016
829
Je serais curieux de voir une analyse des imitations de rails Hiwin chinois,ont pourrait etre agréablement surpris.
Pour le véritable Hiwin peu importe que c'est acheter en chine,c'est vraiment excellent comme qualité.
Comme le mentionne cncserv Hiwin c'est fait a Taiwan,pas en chine
 
E
el patenteux
Compagnon
6 Août 2016
829
Je connais bien le vendeur de chez BST motion,il s'appel Fred.
Ont peut carréement lui demmander ce qu'il pense des copies vs le véritable Hiwin,il n'a pas d'intéret a vendre plus un que l'autre
alors je crois qu'ont pourrait bien se fier sur ce qu'il nous en dirait,il en manipule des dizaines a tout les jours
 
P
Papolog
Nouveau
2 Oct 2020
16
  • Auteur de la discussion
  • #26
Je vous remercie pour tous les éléments d'analyse et de réflexion que vous m'avez apportés. J'ai aussi profité de ces quelques jours pour continuer à regarder les machines des membres du forum. Aujourd'hui je me suis décidé sur certains points (double moteur Y par exemple), mais j'hésite encore entre plusieurs options :

1) Faire une copie de la Probotix avec des profilé 60x60, rails supportés SBR20 et VàB 1204
probotix.jpg

+ : Le montage des rails supportés en opposition permet de compenser leur point faible
+ : budget réduit
+ : les VAB sont bien protégées des copeaux
- : La rigidité semble limitée
- : Masse mobile importante en raison des SBR20 -> intertie de l'ensemble XZ -> J'ai peur que la machine se dandine

2) Reprendre la conception de Baptx, avec des profilés de 120x60, rails prismatiques en 15 et vis à billes de 12
baptx.png

+ : Elle parait bien rigide
- : Budget plus élevé
- : Baptx utilise des rails de 25, mais avec des rails de 15, l'écrou de vis à bille de passe pas

3) Faire une version "légère" de la machine de Bat74, avec des profilés de 120x60 et des plaques alu usinées de 10mm
bat74.JPG


J'aime bien aussi cette machine d'un youtuber américain. (ma version serait avec des profilés de 120x60 et des plaques alu usinées de 10mm)
Radikult.jpg
Radikult2.jpg

Les 2 rails X sont placés en haut et en bas, et la vis à billes est à l'arrière du portique. Cela permet de gagner de la course en Y et de protéger la VàB.
QUID de la rigidité du portique ainsi constitué ?
 
E
enguerland91
Ouvrier
25 Avr 2020
328
Je ne comprends pas pourquoi tu cherches à t'inspirer/copier des cnc du commerce et non pas à faire de même avec les cnc présentées sur ce forum ou sur metabricoleurs. Tu gagnerais déjà à pouvoir interroger leurs auteurs en leur demandant s'ils referaient la même.
 
P
Papolog
Nouveau
2 Oct 2020
16
  • Auteur de la discussion
  • #29
Je ne comprends pas pourquoi tu cherches à t'inspirer/copier des cnc du commerce et non pas à faire de même avec les cnc présentées sur ce forum ou sur metabricoleurs. Tu gagnerais déjà à pouvoir interroger leurs auteurs en leur demandant s'ils referaient la même.
Les Cnc 2) et 3) ont été présentées sur le forum par bat74 et Baptx.
 
J
Jmr06
Compagnon
14 Fev 2017
1 876
Cannes
1000€ c'est chaud pour la cnc que tu envisages. Cela va forcément orienter les choix vers du chinois et des solutions économiques.
Ce budget inclus aussi l'ordi de commande ?
Est-ce que tu peux faire de la récupération ?
Je suis étonnée du choix d'une Kress. Pour ce budget et compte tenu de la relative précision souhaitée, j'utiliserai plutôt une défonceuse chinoise à 40 €, à remplacer quand elle sera en panne dans 2 ans et conserverais mon budget pour le guidage et les vis pour avoir une solution pérenne.
Avec ce budget, forcément il va y avoir des compromis. Cela en est un qui me paraît bien et préserve l'avenir.
 
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