cnc 3 axes puis 5 axes pour l'acier

  • Auteur de la discussion maxcnc
  • Date de début
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous,

Cela fait déjà un petit moment que je suis avec attention le forum usinages. Je voudrais me lancer dans la fabrication d’une cnc 3 axes (et l’étendre à 5 axes plus tard). Je suis actuellement étudiant.

Tout d’abord les capacités de la machine :
X : 800mm (longueur des rails 1200mm)
Y : 600mm (longueur des rails 900mm)
Z : 500mm (longueur des rails 800mm)
Concernant le châssis (cf image ci-dessous) et la structure adoptée pour la machine, je pencherai pour une structure en tube carré d’acier de 80*80mm et une structure de pont roulant.

Capacités de la machine : pouvoir usiner tout type de bois mais aussi du cuivre, de l’aluminium et de l’acier pour des applications variées, modélisme, robotique, fusée, etc.

Concernant les guidages, je pense utiliser des rails Hiwin de type LWG 45 ou 55 et des rails INA comme ceux-ci :
http://www.automation-overstock.com/proddetail.asp?prod=LGW35HCE1TxxxxZ1H
pour les rails hiwin
et ceux là pour les ina qui viennent de cette vente :
https://www.usinages.com/threads/7896

Ces rails me permettront de faire les axes X et Z.

Pour ce qui est de la transmission et de la motorisation, j’utiliserai des vis à billes et des servomoteurs :
Pour l’axe des X deux vis à billes de diamètre 16 ou 25 et deux servomoteurs.
Pour l’axe des Y, une vis à billes de diamètre 25 ou 40, un servomoteur. De même pour l’axe des Z.

Normalement, je dois pouvoir récupérer des servomoteurs au travail de mon père.

Pour la broche, je pensais en faire usiner une comme sur ce site :
http://www.metallmodellbau.de/Eigenbau-Universalspindel.php
ou mieux celui-ci avec changement d’outils automatique :
http://www.henriksplace.se/CNC/New_machine_BT30_Spindle_Assembly.html
Et mettre derrière un moteur tri controlé par logiciel via un variateur.

A terme grâce à la course en Z importante, je voudrais mettre en place un système de ce type permettant d’obtenir une machine 5 axes :


Du point de vue je souhaiterai mettre jusqu’à 1500 euros. Concernant les délais ce n’est pas pressé, je réfléchis doucement et scrute les bonnes occasions.
Je dispose comme moyens d’usinage d’un atelier de mécanicien au travail de mon père et de mon ami demoniakteam très présent sur le forum.

J’attends toutes vos remarques, vos interrogations, vos conseils concernant ce projet.

N.B : D’autres vues 3D viendront mais mon pc rame sur les assemblages sous solidworks.

chassis-0000.JPG


plateau.jpg
 
R
romteb
Fondateur
23 Oct 2006
1 906
maxcnc a dit:
J’attends toutes vos remarques, vos interrogations, vos conseils concernant ce projet.
C'est un projet qui promet, d'emblée je vois un point qui pose question, sur une machine à pont roulant, une course Z utile de 500mm va créer un bras de levier important, l'ensemble Z et pont devra être hyper rigide.
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #3
une course Z utile de 500mm va créer un bras de levier important, l'ensemble Z et pont devra être hyper rigide.
C'est pour cela que j'ai prévu de mettre une entraxe importante entre les chariots de l'axe des Z.

Je pencherai aussi pour réaliser toutes les pièces en acier ce qui devrait permettre d'obtenir une rigidité importante.
 
R
romteb
Fondateur
23 Oct 2006
1 906
J'ai oublié dans mon message précédent mais je voulais te suggérer l'idée d'utiliser une broche de fraiseuse X2 elle existe en cone morse 3 et R8 avec ou sans moteur et tu peux facilement changer les roulements pour des haute vitesse.

C'est une solution bon marché et avec ca pas de problèmes dans l'acier.
 
L
load95ing
Nouveau
22 Mai 2009
35
je vais suivre se sujet de pret
Les tubes en acier seront rectifié ? comment va tu les assemblé ?
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #6
Concernant les tubes en acier je pense qu'ils seront soit rectifiés soit je mettrai une plaque d'acier rectifiée, où je viendrai fixer les rails de guidage dessus, tout en ayant des réglages permettant d'ajuster et de corriger les erreurs des barres d'acier. Sinon je suis avec attention le sujet sur un éventuel chassis en béton époxy ce qui me permettrait de faire le bati mais pour l'instant je reste sur les tubes en acier.

Concernant leur fixation, je ne les souderai pas pour éviter les déformations mais je pense que le mieux est de les boulonner. Je pencherai pour mettre de la tole de 10mm sur tous les cotés permettant d'assurer une protection mais aussi permettant de fixer les tubes d'acier entre eux. ( des images 3D viendront normalement bientot)

Si tu as des suggestions à ce sujet, je reste ouvert car pour ma part, je ne suis pas sur que ce soit la meilleure solution.
 
M
MaX-MoD
Compagnon
17 Avr 2007
2 306
Annecy (74)
1) prends des tubes aciers qui ont une bonne épaisseur pour pouvoir boulonner, et pour la rigidité.
2) Croise les tubes d'acier, ça te donnera une meilleur rigidité
3) 1500€, ça me parait un peu short...


Bonne chance :wink:
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #8
1) prends des tubes aciers qui ont une bonne épaisseur pour pouvoir boulonner, et pour la rigidité.
Pour ce qui est des tubes en acier, je pensais prendre du 5mm ou du 10mm d'épaisseur. Par contre, je ne sais pas trop où je peux en trouver.

2) Croise les tubes d'acier, ça te donnera une meilleur rigidité
Pour les tubes je ne sais pas ce qui est le mieux. faire une croix ou faire un système comme celui-ci (voir photo après).

3) 1500€, ça me parait un peu short...
Pour ce qui est du budget, c'est purement à titre indicatif, car rien n'est encore vraiment décidé. D'autre part, toutes les pièces mécaniques seront réalisées gratuitement, j'ai déjà les rails de l'axe des X et Y et normalement je devrais avoir des servomoteurs et leur controleur. Il reste néanmoins tous ce qui concerne la transmission vis à billes et autre, également tout ce qui touche à la broche, à l'axe Z et à la structure du chassis (tube en acier).

N.B: désolé pour le dessin sous paint mais je l'ai fait rapidement.
renforts.JPG
 
M
MaX-MoD
Compagnon
17 Avr 2007
2 306
Annecy (74)
maxcnc a dit:
Pour ce qui est des tubes en acier, je pensais prendre du 5mm ou du 10mm d'épaisseur. Par contre, je ne sais pas trop où je peux en trouver.
5mm me parait "short" (vis de fixation des INA : M12!) 10mm bien.
fixer un plat rectif. par dessus n'a à mon sens pas bcp d'intérêt, si ce n'est d'avoir une surface lisse... ou je loupe quelque chose?

maxcnc a dit:
Pour les tubes je ne sais pas ce qui est le mieux. faire une croix ou faire un système comme celui-ci (voir photo après).
le 2e mais en retournant (miroir horizontal). Les rails sont supportés par des morceaux de tube 2x plus courts -> 4x plus rigide (flexion). Le reste dépend de la table.



maxcnc a dit:
Pour ce qui est du budget, c'est purement à titre indicatif, car rien n'est encore vraiment décidé. D'autre part, toutes les pièces mécaniques seront réalisées gratuitement, j'ai déjà les rails de l'axe des X et Y et normalement je devrais avoir des servomoteurs et leur controleur. Il reste néanmoins tous ce qui concerne la transmission vis à billes et autre, également tout ce qui touche à la broche, à l'axe Z et à la structure du chassis (tube en acier).
Ok, ok. ça devrait aller alors! :-D

Mais tu ne nous parle pas de précision :?:
Pour le 10e-50e de mm ça devrait pouvoir le faire (selon les outils à ton labo de méca) sans trop de difficultés...
Pour taper en dessous (100e ou mieux), prévois bien plus de budget... rien que pour les règles en verre au micron (voir moins!!!) et des vis à billes précontraintes ça va douiller :wink:
 
O
ordinerf
Compagnon
15 Fev 2008
3 990
aube
sujet interessant mais rigidité maximal :wink:
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #11
fixer un plat rectif. par dessus n'a à mon sens pas bcp d'intérêt, si ce n'est d'avoir une surface lisse... ou je loupe quelque chose?
Mettre un plat rectifié permettrait d'avoir des tubes en acier de moins de 10 mm d'épaisseur en venant fixer les rails dessus.

J'ai noté pour les renforts du chassis.

Mais tu ne nous parle pas de précision
Atteindre entre le dixième et le centième m'intéresserait bien. Pour les règles en verre, je peux peut être en récupérer ou en tout cas je pourrais avoir des servomoteurs précis à plus 4048pas/tour sans quadrature de phase. Mon père travaille dans un laboratoire où ils ont besoin d'avoir des déplacements très précis. Donc à voir, ce qu'ils ont et ce qu'ils peuvent me passer.

Pour les vis à billes, oui j'en prendrai des pretcontraintes.
 
M
MaX-MoD
Compagnon
17 Avr 2007
2 306
Annecy (74)
maxcnc a dit:
Pour les règles en verre, je peux peut être en récupérer ou en tout cas je pourrais avoir des servomoteurs précis à plus 4048pas/tour sans quadrature de phase. Mon père travaille dans un laboratoire où ils ont besoin d'avoir des déplacements très précis. Donc à voir, ce qu'ils ont et ce qu'ils peuvent me passer.

Pour les vis à billes, oui j'en prendrai des pretcontraintes.
2 possibilités:

Vis à bille C1 ou C0 (TRES cher) + servo avec ce genre de codeurs (+ coupleurs très rigides)
OU vis à bille C7, noix précontraintes économiques... mais avec règles en verre

Je pense que les règles en verre reviennent beaucoup moins cher. Et en plus elle garantissent une précision bien plus élevée que les vis à billes (flexibilité du coupleur, des billes etc.)

En revanche, combiner les deux est je pense indispensable pour passer en dessous du micron :wink:

En tout cas tu as de la chance d'avoir LE bon papa :lol:
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #13
En revanche, combiner les deux est je pense indispensable pour passer en dessous du micron
Le micron n'est pas pour l'instant l'objectif premier, je verrai bien par la suite si j'en ai l'utilité.

Sinon concernant la machine, que me conseillez vous de faire pour le pont roulant, la traverse pour obtenir une rigidité exemplaire. J'avais pensé à mettre 4 tubes en acier carré de 80*80 ensemble pour en obtenir un carré de 160*160 et ensuite de venir y fixer des plaques d'aciers de 2 à 3 cm tout autour pour rigidifier et pouvoir y venir fixer facilement les rails de l'axe Y. Qu'en pensez-vous?

Sinon pour la broche, merci romteb pour le lien de la broche de fraiseuse X2 mais j'aurais voulu construire une broche comme indiquer sur le second lien
http://www.henriksplace.se/CNC/New_machine_BT30_Spindle_Assembly.html
où il est possible d'avoir un changement d'outil automatique ce qui a une grande importance pour moi.

Pensez-vous qu'avec cette broche et un moteur triphasé derrière il est possible d'usiner de l'acier? Ou comment la renforcer facilement? Ou si vous connaissez des sites ou des personnes ayant déjà réalisé une broche avec ou sans changement automatique d'outils?
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #14
Connaissez vous sur des sites américains tels que cnczone, des personnes ayant déjà construites soit des broches, soit de cnc 5 axes soit des cnc pour l'acier.

Pour l'instant mes recherches sur cnczone ont été infructueuses.

Merci d'avance
Maxcnc
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #16
Merci frmoul mais je connaissais déjà ces vidéos.

Quand elle sera terminé, quelle machine cela sera.
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #17
Toujours en quete d'informations.

J'aurais voulu savoir si vous connaissiez des personnes ayant réalisé un changement d'outil automatique sur leur cnc. Meme des systèmes professionnels peuvent m'intéresser. Je suis dans la phase étude générale, recherche des solutions les plus adaptées et réalisables.

Concernant le chassis j'ai fait des demandes de devis ( chez discount métaux et pouchard tubes)pour savoir le prix des tubes carré en acier mais les prix me paraissent importants ( de l'ordre de 400 à 600 euros). Connaissez vous des ferrailleurs ou des adresses de professionnels ayant des tubes d'acier carré de 80*80 d'épaisseur de 8 à 10 mm. J'aurais besoin d'une longueur de 18 m environ.
 
F
frmoul
Apprenti
3 Avr 2009
57
Bonsoir,

Tu peux demander à Lopez à Valence (26) ou Négométal à Romans sur Isère (26).

C'est pas la porte d'à côté pour toi mais ça peut te permettre de comparer.

400 à 600 euros pour 3 barres de 6m, ça parait très cher...
Il faudrait s'assurer que les sections que tu recherches sont bien standard. Peut être que de choisir une section courante fait diminuer fortement le prix...


Frmoul
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #19
Merci pour les adresses frmoul.

En fait j'ai reçu un devis mais je ne sais pas si le prix est unitaire ou pas. Voila une copie du devis.

devis.JPG
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #21
merci,

C'est bien ce que je pensais
 
M
MaX-MoD
Compagnon
17 Avr 2007
2 306
Annecy (74)
à prioris ça me semble adapté à ton projet (vérifies les quant même les dimensions), mais il faut voir l'état : faux usure gal, état des roulements...
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #24
Le seul problème, c'est que je suis très loin de toulon où se trouve l'objet, donc pour vérifier l'état des roulements, les jeux éventuels c'est difficile et à envoyer par la poste je pense que c'est trop lourd.
On ne sait jamais, je lui demanderai des informations complémentaires.
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #25
Le baccalauréat étant terminé et réussi. Je peux me concentrer sur mon projet de cnc. Concernant le bati, et la disposition des moteurs axes et autre je pense me pencher sur cette cnc de marque hermle et qui me parait proche de ce que je veux faire. Voila des liens pour voir à quoi elle ressemble.

- la brochure au format pdf:
http://www.hermle.de/ablage/med_00000123_1204643203_Hermle_C30_2007_FR.pdf

- le lien vers la page de présentation:
http://www.hermle.de/index.php5?611

Qu'en pensez-vous? La conception vous semble bonne?
Bien sur je ne vise pas obtenir les meme capacités mais cela permet de se faire une idée.
 
D
Damocles
Compagnon
23 Jan 2009
901
Bruxelles
En ce qui concerne le prix des tubes carrés. Commes c'est assez chère je trouve, peut-être que tu puisse prendre du profil en U. Ci tu l'utilise bien, je pense que tu peux atteindre une rigidité presque la même pour un prix plus acceptable. 36euro/m c'est quand-même fort chère je trouve personnellement.

Par exemple le UNP 100 est à 9euro le mètre. Donc tu peux utiliser 4x plus de profils pour le même prix, ce qui te donneras une machine plus rigide je pense.

Et encore une idée :!: , un jour je suis tomber sur un site d'ici en Belgique, ou on sait acheter de la fonte!! Peut-être bien que certain entre vous savais ça. Mais pour moi c'est nouveau :wink:.
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #27
Merci pour l'idée des UPN, je pensais peut être utilisé des IPN, peut être plus rigide. En plus, on trouve beaucoup d'offres sur internet à prix intéressant donc je verrais. Pour l'instant, j'essaye de rassembler les éléments du puzzle, de voir les différentes solutions envisageables, réalisables et leur cout.

Sinon, en regardant la structure de la cnc 5 axes de hermle dont j'ai donné le lien, le chassis est fait de fonte mais aussi d'une structure constituée de plaques je pense soudée entre elles. quand pensez -vous?

Par contre je n'ai pas tout compris avec la fonte. Tu penses que je pourrais réaliser le chassis en fonte? C'est ca?
 
D
Damocles
Compagnon
23 Jan 2009
901
Bruxelles
Oui c'est ça ce que je veut dire. Peut être que tu puisse trouver même une firme ou personne avec une grande fraiseuse qui peut te faire le châssis/battis de la machine en fonte.

Ou bien te peut peut être prendre un grande colonne en profils HEB 200B par exemple. Le H est plus rigide dans tous les directions que un I.

Une idée que j'avais commencé il y quelque mois mais comme je n'ai pas encore de fraiseuse conventionnel pas continué. Pour faire une machine pareil il te faut au moins la fraiseuse pour rectifié tout. Mieux encore la rectifieuse.



Et soude rien! Il y a tout qui vas ce déformé!
 
M
maxcnc
Apprenti
18 Fev 2008
56
Limours 91470, Athose 25580
  • Auteur de la discussion
  • #29
Merci pour ce plan et ces informations. Je pense utiliser une combinaison d'IPN et d'UPN. J'essaye de faire un plan pour la matinée.

Concernant faire un chassis tout en fonte, pourquoi mais au je pense qu'au travail de mon père ils n'ont pas une assez grande fraiseuse. Ils ont peut être une rectifieuse mais je ne suis pas sur. Pour l'instant, je reste sur IPN, UPN etc.
 
D
Damocles
Compagnon
23 Jan 2009
901
Bruxelles
Oui c'est ton choix naturellement! :wink:.

Mais tien bien compte que les IPN UNP HEB ... ne sont pas du tout droit! Il peut y avoir jusqu'au plusieurs mm de déviation. Mieux que tu fais rectifié les profils donc :wink:.

Bon tout est relative, et il faut voir la précision que tu veux atteindre.
:roll:
 
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