CNC alu V3 en préparation

Hello,

Comme précisé dans mon topic de présentation, je m'appelle Arnaud et j'ai 23 ans.
Loin d'être un nouveau dans le monde de l'usinage, j'ai longtemps voulu me payer une CN.
Mais les prix sont assez dissuasif, et l'encombrement aussi (une Realmeca C400 serait largement suffisante mais minimum 7000€ en occasio...).

Je me suis donc lancé dans la construction à la maison, un peu sur un coup de tête en tombant par hasard sur un forum de cnc !

Début de l'aventure début mars, un mois à chercher des infos et définir la forme, l'équipement utilisé et les moyens à mettre en oeuvre, et tout ça au meilleur prix évidemment !
Je suis loin d'être "nouveau" dans le monde de l'usinage.
J'ai un DUT Génie Méca Prod (et donc pas mal d'heure d'atelier dans les pattes),
une licence pro en gestion de prod / conception mécanique
et je suis actuellement en école d'ingé par alternance en système de production.
J'ai passé 3 mois chez PSA Mulhouse à l'outillage central (et donc, là où il y a une grosse concentration de cn : DMU80, UGV en tout genre, fraiseuses de la taille d'un garage et j'en passse =D )
Ma formation m'a permis également d'exploiter pendant un bon paquet d'heures plusieurs logiciels que je maîtrise relativement bien :
Solidworks, Pro Engineer, Catia, Goeland, MasterCam... CAO et FAO sont donc loin d'être un problème pour moi (je sais même pondre du G-code "à la main" en 5 axes )


Les travaux et commandes de pièces ont débuté début avril :
J'ai découpé mon projet en deux.
Il est modulable dans le sens ou pour mon budget actuel, je me contente de guidage par roulement et de simple tiges filetées.
Le guidage linéaire de précision et les vis à billes viendront dans un deuxième temps. La machine est pensé pour pouvoir être modifié assez facilement et assez rapidement dès que le budget le permettra =)



Composé de : profilé aluminium 45x45 et une défonceuse d'origine Peugeot pour la broche (570W, en attendant de pouvoir me payer une broche digne de ce nom).
Pour usiner dans de l'alu, je sais bien que la rigidité de ma conception n'est pas optimale. Mais elle n'en est qu'à la phase 1 de sa vie, ça évoluera beaucoup au fil du temps










Le matos :

3x Driver M542 (50V 4,2A)
BOB 5 axes (ebay en kit 3 driver + BOB)
alim 400W (cnc4you.co.uk)
3 Nema23 3,1Nm 8 fils (cnc4you)

Tout est assemblé dans un pc récupéré gratos (qui va être modifié j'expliquerai plus tard pourquoi).

J'ai du fabriquer un nouvel établi parce qu'on manquait de place...
C'est de la récupération (portail) :





J'ai fait usiner quelques pièces à l'école pour avoir une précision suffisante (je n'ai qu'une perceuse à colonne à la maison).



Début du montage










Le mouvement se fait via tige fileté, M8 pour le Z et M12 pour X et Y.
Accouplement en prise directe (vu le pas des vis la vitesse sera largement suffisante).
Le seul hic pour la partie méca aujourd'hui c'est les tiges filetées légèrement arquées (je m'occuperai de ça plus tard).

Par contre, la où je galère un peu c'est pour la partie élec/info...
J'ai des bases en électricité, électronique, je suis plutôt doué en informatique, mais ça ne fonctionne quand même pas

Drivers réglés sur 3200 step/tour, en 4,2A en crête.
Tous les câblages sont bon (je sais lire un plan, souder, enfin je ne pense pas m'être trompé j'ai vérifié 3 fois chaque montage).
Avec la télécommande fournie avec la BOB (jog), les moteurs fonctionnent à une bonne vitesse (encore que cette télécommande chinoise est bonne à jeter, le X va toujours dans le même sens quelque soit le bouton pressé, et le Z active le Y en même temps !). Je ne pense pas être victime d'interférences quelconques (alim 36V séparée, câbles de puissance moteur tressés/blindés IGUS, tous les câblages 5V dans la tour sont tressés)

J'ai un peu cafouillé pendant deux jours étant donné que le PC utilisé n'a pas de port parallèle d'origine. J'ai donc ajouté une carte PciExpress / parallèle. Mais ça ne fonctionne pas (j'ai l'impression d'avoir le même problème que ceux qui utilisent un convertisseur USB // qui est juste bon pour une imprimante). J'ai beau paramétrer l'adresse du port // comme il faut dans Mach3, rien ne bouge. En plus le BIOS est bridé, tout comme le réglage des port // dans XP. Donc rien a faire de ce coté là.

J'ai essayé sur un deuxième ordinateur (disque dur vierge avec XP tout frais, Mach3 installé correctement et port parallèle d'origine).
Mais c'est un Core2Duo, et à priori il y a le APIC (le bidule pour l'horloge interne). Donc quand je fais le drivertest j'ai une horloge de 24kHz à peu près stable, et le graph timer variation fait une ligne aux alentours de 22 avec des pics à 32 assez régulier. Je ne sais pas si c'est là que ça pose problème... le driver de Mach3 semble bien installé (j'ai redémarré juste après avoir finalisé l'installation de Mach3).

J'ai réglé les ports, bien pensé à mettre le enable, et quand je test en JOG les moteurs tournent (comme ils le devraient, donc un à la fois et dans le bon sens) mais à une vitesse d'environ 1 ou 2 tours par minutes !!
Si je lance un programme il ne se passe malheureusement rien...

Donc je ne sais pas trop d'où vient le problème.
Des idées ?

Re: CNC avec pour objectif principal : usiner dans l'alu

Bon j'ai trouvé le problème... en suivant bêtement la doc de la BOB j'ai mis 2 µs pour le pulsation step/dir.
Sauf que ça marche que avec 4 ou 5 µs !

J'avais oublié de préciser que ca tournait à 1tr/min mais sans respecter les distances parcourues (en gros ça bougeait de 0,1mm pour 1mm à l'écran sur mach3)

Problème résolu, fin de la semaine je pourrai poster une vidéo en live =D


Oui pas mal de récup, mais j'en suis quand même à 800€ de matos mine de rien. Et je n'ai pas encore acheté les pièces les plus chères :/

Re: CNC avec pour objectif principal : usiner dans l'alu

Je sais, on fait mieux niveau rigidité...
Mais comme dit, c'est plus le budget qui a limité mes choix.
Mais j'ai fait pas mal de calculs mine de rien... Ici il manques pas mal de tôles qui viendront rigidifier la structure (cartérisation qui permet de rigidifier), et la V2 aura le droit à des rails autoportés pour X et Y ce qui apportera beaucoup. Sans parler de mes supports moteurs "hand-made" qui auront le droit à une grosse évolution dès que les réglages seront terminés (dans les jours qui viennent donc).

Je compte pas taper des passes de 5mm non plus...
La broche prend jusqu'à 26000trs à vide, avec des passes de 0,5 et une avance de 0,05 voir 0,1 c'est largement faisable. Ca fera plus de la poussière que des copeaux, l'état de surface sera peut être pas génial, mais ça devrait encaisser


Les K'Nex, c'était gratos, et c'est plus funky que les chaines de câble qu'on trouve sur le net

Re: CNC avec pour objectif principal : usiner dans l'alu

Hello !

Les tests dans le bois et le plastique se passent comme sur des roulettes ! La précision est plutôt bonne (0,1mm d'écart mouhaha).

Par contre pour l'alu c'est autre chose. J'ai fait un test pour intégrer un roulement dans une pièce en alu, donc juste un lamage de diamètre 22.
Au final, ça ressemble presque à un oval. J'ai trop de jeu dans le grand axe (comme le disait antoinebeniste), qui ne reste pas tout à fait à l'équerre sous l'effort. Donc ça fait des minis décrochements qui s'enchainent quand un des deux axes arrête de tourner (donc pas d'effort pour "compenser" le jeu). Je sais pas si vous voyez où je veux en venir
J'ai volontairement essayé de faire un rond, parce que je sais très bien que les lignes droites ca fonctionne sans soucis.

Le principal, c'est que j'ai vu ce que je voulais voir. A savoir, mon chassis est largement assez rigide pour encaisser la charge pour l'usinage de l'aluminium. Le son de la fraise dans l'alu est plus que correct (encore qu'une avance doublé serait mieux... m'enfin bon on va pas demander la lune non plus).

Du coup j'ai commandé le guidage et les vis à billes qui vont bien. Et oui, la prime est tombé, et je sais que ça fonctionne. Donc je peux me lancer. Je voulais pas non plus jeter du fric par la fenêtre !
Antoine, j'ai suivi ton conseil pour le grand axe. Il y aura une vis à bille de chaque coté.
La suite prochainement (réception dans la semaine si tout va bien =) ).

Petit objet fabriqué pour le fun (et pour une copine surtout )



J'ai une vidéo dans l'alu, faut encore que je la mette sur youtube mais ça viendra =)

Re: CNC avec pour objectif principal : usiner dans l'alu

Des photos de ?


Le fauteuil c'est une reproduction d'un vrai fauteuil qu'elle aime beaucoup. Et elle a vraiment apprécié le geste ^^

Re: CNC avec pour objectif principal : usiner dans l'alu

J'ai mis un poil plus d'un mois en fait...


Le matos est arrivé hier, made in HK mais ça sera largement suffisant pour mon utilisation perso !




Et pour répondre à ta question, non ce n'était pas pour des exams ! C'est du pur hobby
PS : je l'aurai pas mise la photo de la copine de toute façon

Re: CNC avec pour objectif principal : usiner dans l'alu

Nan j'ai juste reçu le demi 13eme

J'ai prévu une courroie (ça reviendra bien moins cher !).
Je pensais d'abord mettre un moteur en liaison directe et la 2eme VAB sur poulie courroie, en fabriquant une rallonge (accouplement élastique entre rallonge et VAB) pour accéder à la deuxième sortie du moteur (comme l'arbre est traversant =) ). Mais finalement en discutant avec mon père je pense que je vais séparer le moteur des VAB et entrainer les deux VAB par une même courroie.

Sur le Z j'ai bien 2 douille à bille par rail. Ils sont accolés par paire, ça me fait une longueur porté de 90mm pour des rails de 300mm.

Pour la mise en place des rails, je pensais d'abord monter de 90mm le grand chariot, et abaisser le petit de 90mm. Mais les douilles à billes du Z vont me gêner, et en faisant comme ça je n'arrivait pas à trouver où faire passer la VAB.
Donc finalement, je vais fabriquer des cales pour déporter les douilles à billes qui seront alors à la même hauteur que les profilés. Je suis pas hyper convaincu de cette solution, car la portée des cales sera trop faible à mon goût. Donc si ça suffit pas au lieu de faire de simple cales j'utiliserai des plaques entières (donc une seule pièce pour supporter les deux douilles). La cales fait 10mm d'épais sur 50 de large pour l'instant !

Re: CNC avec pour objectif principal : usiner dans l'alu

Bon, la fille au fauteuil est devenue ma copine, du coup j'ai un peu moins de temps...

J'ai pointé les plaques avec ma CNC pour faire ça correctement, et j'ai commencé à démonter.
Mais en réfléchissant je modifie encore une chose par rapport à la vue 3D : le petit chariot sera lui aussi au dessus (pour que les patins soient posés sur les rails et non pas suspendus), et pour compenser le changement de hauteur (2x45mm plus haut), les patins du Z vont être inversés (ce qui revient à retourner le petit chariot). Comme ça je rattrape 45mm vers le bas, ce qui me relève de seulement 45mm le point le plus bas atteignable par la fraise. Donc ça reste correct (j'avais 30mm de marge au moins).

Re: CNC avec pour objectif principal : usiner dans l'alu

Salut à tous,

J'ai pas mal avancé depuis presque un mois maintenant !

Modification du grand chariot, avec retournement complet du petit chariot pour annuler la hauteur supplémentaire induite par les rails de guidage :



Montage des VAB :





Entre temps j'ai fixé les écrous à bille aux chariots.

J'ai également reçu poulies et courroies (48h entre commande et réception, depuis l’Angleterre !).
J'ai besoin de quelques bouts de profilé alu pour faire mes supports de poulies, mais le marchand semble en congé (pas de nouvelles depuis une bonne semaine...). Donc je suis un peu bloqué

A bientôt !

Re: CNC avec pour objectif principal : usiner dans l'alu

Voilà les dernières photos de la V2, opérationelle depuis quelques mois déjà...
J'ai légèrement modifié le support du Z pour augmenter l'écart entre les douilles à bille pour gagner en rigidité.




Mais il est temps de passer à la V3, parce que trouve ma fraiseuse franchement moche et plein de détails m'exaspèrent.
Je posterai une vue 3D de la V3 dans la soirée !


Petite vue de la carte de commande de la broche que j'ai réalisé :



A ce soir !

Avec ce genre de circuit on peut se rendre compte de la précision de sa machine. Et je suis pas mauvais puisque tous les pointages étaient au bon endroit avant de percer

On a un petit escalier au niveau des rond de détourage des pin du ports DB25, mais il faut dire que j'étais à 16000 tours donc ca peut jouer un peu. Le prochain sera à 25000 on verra ce que ça donne !

Bon, un peu à la bourre mais j'ai eu moins de temps que prévu...
J'espère finir rapidement pour commander l'alu en début de semaine =)

Ci joint un avant goût de ce que ça va donner, en sachant que je n'ai pas encore terminé la modélisation il me reste quelques petites choses à étudier et à mettre en forme...




Bonne soirée !

Salut Carlos !

C'est marrant, hier j'ai lu votre fil dans toute sa longueur pour les infos concernant les vis trapézoidales et la broche chinoise ! (et d'ailleurs, au final, vous avez eu du matériel de remplacement ?).

- Pour les pieds, je les avait initialement décalé pour... je ne sais plus ! Ca sera très certainement modifié.
- J'ai bien peur de ne pas comprendre ce que vous voulez dire par "L'utilisation des profilés alu ne devrait pas se géneraliser en utilisant des bouts de rail pour des reprises mécaniques". Un éclaircissement me serait utile !

Par contre, je viens de voir que mon portique ne repose pas directement sur les patins. Ca me gène un peu. A réfléchir.

Ok je vois parfaitement !

La réhausse de la vis à bille c'était par obligation, je n'avais que ça sous la main qui convienne. Ca va être étudié tout à fait autrement pour la V3 !
Les pieds de la machine, pareil ça va bouger. Le profilé sur l'avant de la machine était la pour palier à ce défaut de fabrication !

Toute critique, aussi constructive soit-elle, est bonne à prendre

Concernant la hauteur démesurée de mon portique, elle est tout simplement due au fait que je comptais réutiliser le chariot tel qu'il est actuellement. Mais il est vrai que je pourrais le réduire, la CN epoxy de Micluc se contentait d'un entre-axe de 180mm (j'ai aujourd'hui 299mm entre les deux axes de rails). Déjà une chose à modifier, et pas des moindres, qui va me faire gagner en poids sans pour autant perdre en robustesse étant donné les plaques de renfort et la triangulation que j'ai ajouté.

Je n'ai pas encore réfléchi aux pieds/bati de la machine. D'où la représentation incomplète qui permet juste de se faire une idée de la machine telle qu'elle est aujourd'hui.
J'avouerai que je suis actuellement en train d'essayer de dénicher des pièces en acier/fonte pour refaire mon bati, mais pour l'instant mes recherches n'aboutissent pas vraiment (enfin si, avec 500 euros je trouverai largement mon bonheur )

Je vais certainement travailler sur la 3D ce soir, donc ça fera encore une vue à juger !

J'ai franchement pas eu beaucoup de temps ces derniers jours.
Ca m'a laissé du temps pour faire murir ma procédure de montage pour les réglages des rails.

Plus ou moins terminé :





Bonne soirée !

Le petit amusement de la journée, j'avais déjà préparé les boutons et la connectique pour une télécommande déportée.
J'ai simplement réutilisé la carte électronique d'un clavier qui trainait et fait les branchements des boutons de telle sorte que ça corresponde aux boutons actuellement paramétrés sur mon clavier.

J'ai pas pensé à filmer l'ébauche mais bon...
Fraise hémisphérique D6 dans du MDF, ébauche pleine fraise passe de 3mm F1000, finition passes de 1mm F1500 (du moins pas dans la première vidéo je crois, j'ai modifié la vitesse seulement après).
Les passes sont un peu bizarre par moment en finition, mais mon log de FAO est un peu bizarre par moment et sans la prévisualisation c'est difficile de se faire une idée précises -_-





Vous prendrez bien un paquet de nouille ?





Par contre l'usinage de la plaque d'alu c'était comique... Ca doit être un 3000 ou un 5000, c'est tout mou ça colle à la fraise même avec 600mm/min

Merci !

Petit usinage du jour : un moule en alu pour couler des plombs pour la pèche (et oui....) :





Bientôt modification pour ajout d'une tête d'impression 3D plastique... à suivre !