Lucius
Nouveau
Bonjour à tous,
Je suis nouveau sur ce forum et je souhaiterais partager avec vous mon projet de fraiseuse cnc à portique fixe, réalisée en tube acier de 100*100*3 mm.
N'ayant pas trouvé de section de présentation des nouveaux membres, je vais me présenter brièvement ici (je tiens à m'excuser auprès de la modération si une section présentation existe).
Actuellement en étude d'ingénieur, j'aime bricoler toutes sortes de choses (électronique, impression 3d, mécanique, ...). Je souhaiterais plus tard m'orienter vers le secteur du décolletage et je possède quelques notions dans ce domaine.
Depuis maintenant plusieurs années, je suis attiré par le domaine de l'usinage qui ouvre de grandes portes quand on souhaite réaliser des pièces soumises à des contraintes mécaniques notamment. Aussi, le domaine de la cnc me donne très envie, notamment avec toute la partie FAO qu'elle implique. J'ai donc "investi" dans une cnc 3018 il y a maintenant 3 ans et j'ai évidemment été très déçu par ses performances médiocres.
Avec maintenant un peu plus d'expérience et l'envie de me lancer dans un grand projet, je souhaite débuter la construction d'une "vraie" fraiseuse cnc, dont voici le cahier des charges :
- capacité d'usiner du bois, de l'aluminium et de l'acier doux avec une tolérance de moins d'un dixième (idéalement 5 centièmes)
- volume usinable mini de 500*400*200 mm
- prix contenu (inférieur à 2000 €, 1500 € idéalement)
Mes contraintes :
- utilisation d'une broche chinoise 2.2kW er20 refroidie par eau (éventuellement couplée à une broche bt30 plus tard si nécessaire)
- utilisation de tubes carrés de 100*100*3 mm pour le gros de la structure (le ratio rigidité/prix me semble idéal)
- pas (ou peu) d'accès à une fraiseuse, je ne pourrais en tout cas pas faire rectifier toutes mes grosses pièces
Avec ces données et après avoir épluché les projets de cnc sur ce forum et sur YouTube, je suis donc parti sur la conception d'une fraiseuse à portique fixe pour plus de rigidité. Le bâti sera soudé au fil fourré et ne subira pas de traitement thermique de stabilisation (je n'en ai pas la possibilité), cependant un maximum d'éléments sera assemblés par vissage pour permettre un démontage et des réglages via des cales de réglage. Aucuns vissages ne sera effectué dans les tubes carrés qui ne sont pas assez épais, je souderais donc des platines dessus pour faire l'interface.
Je souhaiterais utiliser des patins HGW25CC chinois pour le guidage des axes ainsi que des vis à billes 1605 en classe C5, chinoises elles aussi.
Comme je ne possède pas de fraiseuse, il n'y aura pas de MIP/MAP des rails notamment, est-ce réellement gênant ? Je n'ai pas vu beaucoup de CNC amateur prendre cela en compte (appuyer les rails contre une face qui reprend les efforts, conformément aux préconisations des constructeurs).
Les moteurs (déjà achetés) seront des moteurs pas à pas nema24 de 4 Nm de couple avec asservissement en position (stepperonline). Il seront fixés à des supports HM1260 chinois classe C5 (très pratiques car ils permettent un alignement parfait de l’arbre moteur et de la vis à bille, tout en reprenant les efforts via des roulements coniques).
J'ai effectué de nombreuses simulations de déformation via rdm7 (logiciel gratuit très simple à prendre en main) avec un effort de coupe supposé de 1000 N (arbitraire, est-ce suffisant ?) en bout de broche. J'arrive à des déformations de chaque axes de l'ordre du centième de millimètre (la déformation totale de la machine n'a pas été calculée, n'étant pas assez doué en éléments finis pour étudier un modèle aussi complexe).
Les rails ont été positionnés sur les point de déformation minimum dans la plupart des cas, tout comme les patins.
L'axe Z est à "rigidité variable" car le rail est mobile et les patins fixes.
Ci-dessous quelques images :
une vue globale
L'axe Z en position haute
L'axe Z en position basse
Le système de platine avec en arrière plan le support de moteur HM1260
Que pensez vous de la distance entre la broche et le portique, ainsi que du positionnement (serré) des patins de l'axe Z ?
Aussi, un remplissage des tubes avec de l'époxy-granite (EG) apporterait il beaucoup de bienfait en terme de rigidité ou faudrait il plutôt compté dessus uniquement pour absorber les vibrations (du fait du moment quadratique moins important au sein du tube) ?
J'ai surement oublié de nombreuses informations, n'hésitez pas à me demander.
De manière générale, avez vous des remarques ou des questions sur cette conception ?
Cordialement,
Lucius
Je suis nouveau sur ce forum et je souhaiterais partager avec vous mon projet de fraiseuse cnc à portique fixe, réalisée en tube acier de 100*100*3 mm.
N'ayant pas trouvé de section de présentation des nouveaux membres, je vais me présenter brièvement ici (je tiens à m'excuser auprès de la modération si une section présentation existe).
Actuellement en étude d'ingénieur, j'aime bricoler toutes sortes de choses (électronique, impression 3d, mécanique, ...). Je souhaiterais plus tard m'orienter vers le secteur du décolletage et je possède quelques notions dans ce domaine.
Depuis maintenant plusieurs années, je suis attiré par le domaine de l'usinage qui ouvre de grandes portes quand on souhaite réaliser des pièces soumises à des contraintes mécaniques notamment. Aussi, le domaine de la cnc me donne très envie, notamment avec toute la partie FAO qu'elle implique. J'ai donc "investi" dans une cnc 3018 il y a maintenant 3 ans et j'ai évidemment été très déçu par ses performances médiocres.
Avec maintenant un peu plus d'expérience et l'envie de me lancer dans un grand projet, je souhaite débuter la construction d'une "vraie" fraiseuse cnc, dont voici le cahier des charges :
- capacité d'usiner du bois, de l'aluminium et de l'acier doux avec une tolérance de moins d'un dixième (idéalement 5 centièmes)
- volume usinable mini de 500*400*200 mm
- prix contenu (inférieur à 2000 €, 1500 € idéalement)
Mes contraintes :
- utilisation d'une broche chinoise 2.2kW er20 refroidie par eau (éventuellement couplée à une broche bt30 plus tard si nécessaire)
- utilisation de tubes carrés de 100*100*3 mm pour le gros de la structure (le ratio rigidité/prix me semble idéal)
- pas (ou peu) d'accès à une fraiseuse, je ne pourrais en tout cas pas faire rectifier toutes mes grosses pièces
Avec ces données et après avoir épluché les projets de cnc sur ce forum et sur YouTube, je suis donc parti sur la conception d'une fraiseuse à portique fixe pour plus de rigidité. Le bâti sera soudé au fil fourré et ne subira pas de traitement thermique de stabilisation (je n'en ai pas la possibilité), cependant un maximum d'éléments sera assemblés par vissage pour permettre un démontage et des réglages via des cales de réglage. Aucuns vissages ne sera effectué dans les tubes carrés qui ne sont pas assez épais, je souderais donc des platines dessus pour faire l'interface.
Je souhaiterais utiliser des patins HGW25CC chinois pour le guidage des axes ainsi que des vis à billes 1605 en classe C5, chinoises elles aussi.
Comme je ne possède pas de fraiseuse, il n'y aura pas de MIP/MAP des rails notamment, est-ce réellement gênant ? Je n'ai pas vu beaucoup de CNC amateur prendre cela en compte (appuyer les rails contre une face qui reprend les efforts, conformément aux préconisations des constructeurs).
Les moteurs (déjà achetés) seront des moteurs pas à pas nema24 de 4 Nm de couple avec asservissement en position (stepperonline). Il seront fixés à des supports HM1260 chinois classe C5 (très pratiques car ils permettent un alignement parfait de l’arbre moteur et de la vis à bille, tout en reprenant les efforts via des roulements coniques).
J'ai effectué de nombreuses simulations de déformation via rdm7 (logiciel gratuit très simple à prendre en main) avec un effort de coupe supposé de 1000 N (arbitraire, est-ce suffisant ?) en bout de broche. J'arrive à des déformations de chaque axes de l'ordre du centième de millimètre (la déformation totale de la machine n'a pas été calculée, n'étant pas assez doué en éléments finis pour étudier un modèle aussi complexe).
Les rails ont été positionnés sur les point de déformation minimum dans la plupart des cas, tout comme les patins.
L'axe Z est à "rigidité variable" car le rail est mobile et les patins fixes.
Ci-dessous quelques images :
une vue globale
L'axe Z en position haute
L'axe Z en position basse
Le système de platine avec en arrière plan le support de moteur HM1260
Que pensez vous de la distance entre la broche et le portique, ainsi que du positionnement (serré) des patins de l'axe Z ?
Aussi, un remplissage des tubes avec de l'époxy-granite (EG) apporterait il beaucoup de bienfait en terme de rigidité ou faudrait il plutôt compté dessus uniquement pour absorber les vibrations (du fait du moment quadratique moins important au sein du tube) ?
J'ai surement oublié de nombreuses informations, n'hésitez pas à me demander.
De manière générale, avez vous des remarques ou des questions sur cette conception ?
Cordialement,
Lucius