CNC - 5 axe - IPE+tole acier10mm - usinage bois

papang974
Apprenti
13 Septembre 2012
83
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous

Je suis en phase de conception d'une CNC 5 axe grand format pour l'usinage du bois et j'aurai besoin de vos conseil sur l'optimisation de mon design avant de me lancer dans la fabrication
La conception est faite avec Solidwork 2013.
c'est une CNC de type portique mobile 3 axe avec un table rotative 2 axes

Je vise un précision de 1/10 mm sur une course de X1200 Y900 Z600.

J'ai déjà acheté un liste de matériel mécanique
x5 HGH25HA
x2 Linear Guide Rail 25 L1000mm rail
x2 Linear Guide Rail 25 L1200mm rail
x4 Linear Guide Rail 25 L1500mm rail
x2 ballscrews 2510 /SFU2510-4 L1500mm
x1 ballscrews 2510 /SFU2510-4 L1200mm
x1 ballscrews 2505 /SFU2505-4 L1000mm
x3 SFU 2510-4 ballnut<screws>
x1 SFU2505-4 ballnut<screws>
x2 2510 ballnut bracket
x1 2505 ballnut bracket
x5 X1 beam d'attelage ballscrew 2510/nema34<Coupling>
x4 BK20+BF20 angular contact bearings
5m Cable carrier Closed type 25*57

J'ai fait quelques adaptations:
=>Sachant que j'ai un axe Z assez long, j'ai renforcé l'axe X avec 4 rails de guidage et 2 vis bille 25mm
=>J'ai fait également de simulation de déformation pour concevoir l'axe Z. J'ai un fléchissement de l'ordre de 1/10mm sous 1000N.

A part du matériel de bricolage, je dispose d'une fraiseuse Dufour 120, et je compte :
- Faire fabriquer par une entreprise de métallerie l'ensemble de pièces
- Surfacer moi- même l'ensemble sur support pour les rail, les paliers vis a bille, palier rail de guidage
- Percer l'ensemble des trous avec la fraiseuse
Capture d'écran 2016-12-21 20.55.31.png
Capture d'écran 2016-12-21 20.56.05.png
Capture d'écran 2016-12-23 12.21.03.png
 
stanloc
Compagnon
29 Octobre 2012
5 120
Ouai ! moi je ne vois pas bien l'équipement qui est sous le portique, comment peut-il proposer deux axes de rotation ?
Autrement pour le châssis j'y vois un boulot important avec de gros risques de se planter et d'avoir un résultat décevant. Mais bon ????
Stan
 
papang974
Apprenti
13 Septembre 2012
83
  • Auteur de la discussion
  • #3
Bonjour

quand je parle d'une table avec deux axe de rotation, je veux dire pour le 4 ème et 5 ème axe. j'ai fait un gros plan de la table en question.
Comme je veut faire de l'usinage 3D et de la sculpture, j'ai besoin de dégagement important sous le 4ème axe d'ou un portique assez haut.
Selon toi, quelle sont les risques de ne pas réussir le portique ? Déformation ? planéité des surface ?
Capture d'écran 2016-12-23 16.46.29.png
 
stanloc
Compagnon
29 Octobre 2012
5 120
Oui maintenant je vois de quoi il s'agit mais sur ta vue d'ensemble on voit deux tables, non ?
Ce que je crains c'est qu'un assemblage d'autant d"éléments ne soit difficile à faire et qu'au final la géométrie soit mal respectée. D'ailleurs comme d'habitude je constate que tu as privilégié dans ton dessin une vision de la globalité de la cnc sans aucune précision au sujet de comment seront faits les assemblages. Par exemple sur ce dernier dessin comment sont assemblés ces 3 profilés en U et comment cet ensemble sera lié au reste du châssis ?
C'est le problème récurrent de nos jours. Les gens grace à des logiciels de dessin conçoivent des ensembles "facilement" sans être obnubilé sur la difficulté de réunir tout ça dans la réalité. c'est un problème de culture. On est assez facilement dessinateur de nos jours et souvent très peu mécanicien. Du moins c'est mon constat sur de nombreux projets présentés ici
Par exemple comment sont fabriquées les deux pièces en violet de ton dernier dessin ?
J'espère que tu es conscient que des mouvements en rotation dans cette optique de table tournante coûte très cher car il faut une grande démultiplication et cela sans jeu aucun. Par ailleurs as-tu déjà repéré le logiciel qui saura gérer ces 5 axes ? Il y a une prise de points d'origine des axes pas piquée des hannetons.
Stan
 
Dernière édition:
flogpr
Apprenti
2 Juin 2016
180
il faudrait que tu calcul précisément tes effort de coupe , car la tu souhaite une précision de 1/10 , mais ton axe z se déforme déja de 1/10 , si tu rajoute les reste des déformations de ton châssis , tu respectera jamais les 1/10 de précision .

les guidages , comme leur nom l'indique ne sont que des guidages , ils ne faut pas les utilisé pour renforcé un châssis .

je ne pense pas que 4 rails de guidage soit nécessaire , sa complique beaucoup le montage , a voir si il n'est pas plus interressant de les positionner sur le châssis et non de coté .

je pense que ton châssis est soudé ? il faudrait prévoir de surfacé les surfaces sous les guidages après sa , c'est possible de le faire sur ta fraiseuse au vue des grandes dimensions du châssis ?
 
papang974
Apprenti
13 Septembre 2012
83
  • Auteur de la discussion
  • #6
Concernant la table, elle est composé de 2 ensembles : 3 UPE soudé + une deuxième structure avec les gousset.
Effectivement, je n'ai pas encore fait les réservations pour l'assemblage. je voulais attendre que la structure global soit validé pour m'y attaquer
La pièce en mauve est un marteau utilisé broyé la canne. J'en ai récupérer dans une usine sucrière. elle sera soudé à la deuxième structure.

Pour le chassis, elle est en partie soudé et vissé. Elle est composé de 3 éléments : la base , les 6 pieds et les 2 ipe accueillant les guidages.
Je compte surfacer l'ensemble des surfaces de raccords pour m'assurer de la planéité et des dimensions

Pour l'effort de coupe, je n'ai pas encore estimer mais j'ai pris comme hypothèse un effort de 1000N. Il faut effectivement l’évaluer correctement pour estimer au mieux les reformations de toute structure.
Les guidages ne sont pas utilisé pour renforcer la structure. Il sont poser sur des platines soudés au châssis (soudage discontinue de 3cm) lesquelles seront surfacés.

Ma fraiseuse dispose d'une table de 1m a une course de 45cm. J'ai vu sur le forum qu'il existe des techniques pour surfacer des pièces plus grande que la table.
 
stanloc
Compagnon
29 Octobre 2012
5 120
Un effort de coupe de 1000 N au niveau de la fraise et dans du bois ????? c'est largement très au-dessus de la réalité. Cela dépend bien sûr de l'outil mais en général pour le bois on utilise des outils qui "coupent" comme des lames de rasoir. Par contre l'effort reporté au niveau des guidages linéaires, compte tenu des bras de levier, c'est une autre histoire.
Attention au choix des profilés en U car les plus courants ont des ailes du U qui ne sont pas perpendiculaires à la base et si on les met côte à côte comme cela on s'en aperçoit de suite.
D'une façon générale les U, I et H en acier ne sont pas ce qui se fait de mieux pour réaliser autre chose que de la charpente métallique. Déjà il y a de la calamine dessus.
stan
 
papang974
Apprenti
13 Septembre 2012
83
  • Auteur de la discussion
  • #9
Sur une autre post http://www.usinages.com/threads/efforts-dusinage-sur-bois-et-derives.43084/
ils ont estimer les efforts de coupe dans du bois à 200N (un copeau de 0,2 mm d'épaisseur, un angle de coupe de 30°et un outil usé à 50% ) mais appliquant le coefficient de sécurité, on arrive à 280 N.
En faisant une simulation avec une contrainte de 280N sur l'axe Z , j'ai une déformation de 4/100 mm
Cela laisse de la marge pour les déformations du châssis.

Concernant les profilés, je compte utiliser les UPE et IPE. Ils sont bien perpendiculaire à l'inverse de UPN et IPN.
J'ai voulu utiliser des profilés car c'est plus facile à trouver la ou j'habite (ile de la réunion)
Sinon, quel matériau je pourrai utiliser pour le bati?

il faudrait que j'estime les effort reporté au niveau des guidages linéaires pour vérifier si c'est compatible avec les moments statique des paliers.
 
stanloc
Compagnon
29 Octobre 2012
5 120
Je n'ai jamais été convaincu par les résultats obtenus par calcul au sujet des efforts de coupe. Je le serais par des mesures bien conduites mais là personne ne s'y risque, c'est dommage.
De la même façon, les déformations de structures telles qu'elles sont évaluées par les logiciels me laissent perplexe car elles dépendent forcément des hypothèses de calcul. Or par principe une hypothèse se doit d'être vérifiée pour savoir si elle est représentative de la réalité. Moi ce qui me préoccupe ce n'est pas si une poutre va fléchir ou pas mais ce qui me préoccupe c'est de savoir de combien va bouger une pointe de fraise sous un effort donné car cela se passe au niveau des guidages linéaires. Sous effort on peut avoir effet élastique de fléchissement qui va permettre des vibrations sous effort alterné. Là encore une maquette de l'installation permettrait mieux que le calcul d'en apprécier l'importance.
Stan
 
el patenteux
Compagnon
6 Août 2016
707
Plus ont rajoute des axes plus ca devient difficl de tenir une tolérance serré et ce de facon quasi exponentiel.
La plupart des machines du genre que l'ont voit grand format usinnent du polystirene,ca risque d'etre extrement difficil
de tenir le 0.1mm mais surtout......comment le mesurer sur de telles pieces?
 
papang974
Apprenti
13 Septembre 2012
83
Je n'avais pas pensé aux déformation élastique que peuvent subir les guidage. Comment pourrait t'on le quantifier ?
Il faudrait que je modifie le design pour éviter d'avoir une axe Z aussi long et donc des déformations.
Au début j'avais pensé à une fraiseuse de ce type
 
stanloc
Compagnon
29 Octobre 2012
5 120
Je te conseille de COMMENCER par mettre au clair le problème des logiciels. Lesquels sont aptes à faire le travail que tu envisages ; combien coûtent-ils ? et ENSUITE tu cherches qu'elle est l'architecture de la cnc qui permettra de les mettre en oeuvre. Il faut minimiser les changements d'orientation de l'objet car cela va prendre un temps fou. Sur cette vidéo on voit qu'un des axes de rotation est au niveau de la broche, à cette fin.
Je ne veux pas te décourager, seulement te mettre en garde, mais tu n'es pas le premier sur ce forum qui rêve de faire faire à une machine ce que peut de gens sont capables de faire avec seulement leurs mains. Pour le moment je n'ai encore pas vu un projet aller jusqu'au bout. Dans le moteur de recherche du forum tapes "cnc 5 axes"
Stan
 
papang974
Apprenti
13 Septembre 2012
83
j'ai déjà fabriqué une fraiseuse 4 axe pour usiner le polystyrène avec des guidages en roulement roller. j'ai usiner un buste de 40cm de long en 48h, vitesse de coupe 500mm/min et fraise ébauche 6mm avec passe 10mm et finition 3mm.
J'utilisai comme logiciel : zbrush pour la sculpture numérique, artcam et desproto pour la génération du gcode, usbcnc pour la carte d'interpolation, linistepper pour la partie driver.

Comme j'ai pas mal de problème de fiabilité, et je voulais fabriquer une fraiseuse plus fiable pour usinage du bois.
Pour ce nouveau projet, je compte utiliser Zbrush, autodesk fusion 360 logiciel capable de générer du gcode 5 axe en continue avec du stl , une carte d'interpolation 5 axe de SOPROLEC
IMG_20160502_185914.jpg
 
CNCSERV
Compagnon
27 Décembre 2007
4 760
FR-28360
Bonjour

quand je parle d'une table avec deux axe de rotation, je veux dire pour le 4 ème et 5 ème axe. j'ai fait un gros plan de la table en question.
Comme je veut faire de l'usinage 3D et de la sculpture, j'ai besoin de dégagement important sous le 4ème axe d'ou un portique assez haut.
Selon toi, quelle sont les risques de ne pas réussir le portique ? Déformation ? planéité des surface ?Voir la pièce jointe 313552
Bonjour,
La cinématique pour ce genre de machine n'est pas évidente surtout pour avoir une vitesse constante en bout de fraise.
Il faudrait que tu t'arranges pour que les axes de pivotages ce trouve sur la pièce à usiner et non à l'extérieur comme sur ton plan. Sinon tu vas être très vite limité.
 
La dernière réponse à ce sujet date de plus de 6 mois
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