CNC bois 2500x1500, châssis Alu

[FredLee]

Bonjour,

Je suis nouveau sur le forum et j'ai en tête (d'essayer) de réaliser une CNC bois. Ayant déjà expérimenté les CNC dans les Fablab (800x1250), je voudrais partir sur une machine d'une dimension d'un panneau complet. J'ai parcouru le forum en diagonale mais j'ai encore quelques questions malgré les (trop?) nombreux exemples.

Cahier des charges (non exhaustif):

- Matière à usiner: principalement panneaux de bois, multiplex ou autres.
- Vitesse d'avance: je dirais entre 2000 et 4000mm/min, c'est jouable? A propos de l'effort de coupe, comment peut-on estimer la force engrangée lors de l'usinage : 200N? J'en ai besoin pour dimensionner les entrainements VAB, non?
- Précision: 0.1 mm ou mieux?
- Châssis: Profilés Aluminium 90x90 ou 80x80? Structure mécano soudée non envisageable car la machine sera placée au premier étage.
- Quelle déformation de mon "chassis" est acceptable?
- Entraînement: Naïvement je voudrais utiliser de la vis à bille pour une question de facilité d'assemblage. Je sais que tous les routeurs grands formats proposés dans le forum utilisent le système de crémaillère. Ce système me semble compliqué à mettre en place ainsi qu'à régler (jeu, tension courroie, etc).
- Guidage: rail prismatique.
- Moteurs: je pensais à des moteurs pas à pas avec encodeurs pour ne pas perdre la position, un peu comme le projet plasma de @vslot-europe.
- Broche: 1000W voir 2,2kW? Ce qui m'importe également c'est d'avoir une découpe la plus nette possible dans du multiplex, sans "arrachement" (face avant mais surtout face arrière). Dans les Fablab, la précision de découpe n'est pas toujours au rendez-vous.
- Software: Je voudrais pouvoir me passer d'un port parallèle. Je dois encore me renseigner à ce sujet.
- Budget: ... 3-4k€?

Si vous avez des conseils et/ou remarques je suis preneur!! Je vais essayer de mettre tout ça sur plan une fois que j'aurai affiner la BOM.

Merci d'avance,

Fred

Inspiration:

 

[enguerland91]

La première photo que vous présentez est un exemple à ne pas suivre. Déjà il y a pour une fortune en profilés d'alu étant données les dimensions de votre projet. Il faut s'informer auprès des réalisateurs si leurs choix ne sont pas faits parce qu'ils ont des sources d'approvisionnement privilégiées. Ensuite les deux rails en X sur une poutre sont simplement supportés aux extrémités. Il faudrait au moins des entretoises de place en place. Je ne partage pas du tout l'idée de faire participer le support de la machine avec le châssis de celle-ci. J'imagine la machine posée à même le sol et je lui construits son châssis en conséquence et ensuite je pose le tout sur n'importe quoi comme des parpaings (cela coûte moins cher que du profilé d'alu totalement inutile à cet endroit) pour ne pas me casser le dos. En plus si vous voulez mettre votre cnc à l'étage cela fait une grosse différence de contraintes niveau conception. Niveau conception j'attire votre attention sur un point escamoté par tous les débutants c'est l'assemblage des profilés alu entre eux . La solution qui vient d'emblée c'est d'utiliser moultes équerres pour le faire. Et c'est là que le bât blesse niveau facture. Y penser avant toute décision.

 

[Alex31]

- Vitesse d'avance: je dirais entre 2000 et 4000mm/min,

Tu devrais partir plus élevé
en vitesse d'avance de travail, tu devrais viser m/min (mais cela dépend aussi du diam de fraises)
en déplacement rapide, si tu es à 4000mm/min au maxi, il faut plus de 37s pour aller d'un bout a l'autre des 2500mm=> c'est long


le déplacement rapide; je partirai sur 25/30m/min

à 800?/1000tr/min les moteur PAP sont à leurs limites (NEMA34 / NEMA24) et n'ont plus de couple pour entraîner une charge)

pour que les moteurs tournent vite il faut des Volts minimum 60volts (80v c'est mieux)

pour les vis a billes, dans ces dimensions, il faut partir sur des écrous tournant (et vis fixe) au moins, pour la longueur de 2500mm
partir sur un pas de 10mm (ou plus )
car une vis a bille (au pas de 10mm) doit tourner à 1000tr/min pour aller à 10m/min
imagine à quelle vitesse elle doit tourner en déplacement rapide, c'est trop, elle va flamber sur 2500mm, tu peux mettre plus gros (50mm?) mais ++++ €€€€

mais c'est difficile à se les faire livrer, (car il faut un colis de 3 mètres de long) alors qu'une crémaillère est facile à abouter/rabouter
les rails prismatiques peuvent aussi êtres aboutés

 

[enguerland91]

La course aux grandes vitesses de déplacement est déraisonnable car très coûteuse à cause de l'usure des pièces en mouvement aggravée par les problèmes du graissage.

 

[FredLee]

Salut Enguerland91,

Merci de votre réponse.

- Je suis d'accord pour le budget profilé, ça grimpe très vite. Je vais demander un devis prochainement, on sera vite fixé.
- Une possibilité serait de construire un chassis en différente partie ce qui me permettrait de l'amener à l'étage. Il suffirait de boulonner les éléments ensemble. Quid rigidité?

Fred

 

[FredLee]

Salut Alex31,

Merci de ta réponse. C'est vrai que vu comme ça, 37 sec ça parait un peu long pour faire la longueur du panneau.
Je vais me pencher sur le dimensionnement de la vis à bille histoire de clôturer le chapitre.
Je ne suis pas certain de comprendre comment fonctionne l'écrou tournant, je vais me renseigner également.
A propos du choix crémaillère Vs vis à billes, comment sont entrainées les CNC professionnels d'habitude?
Comment sont piloter les driver des Nema (depuis Mach3): signaux analogique ou PWM?

Fred

 

[enguerland91]

Une machine de cette taille ne peut être construite que sur son lieu de travail sauf installation exceptionnelle en usine. Donc le fait de l'installer à l'étage ne change que parce qu'il faut considérer toutes les autres contraintes.
Une cnc ne fait de grands déplacements à vide que si elle a été mal programmée sinon cela n'arrive qu'en fin d'usinage lorsqu'elle repart en position des origines pour dégager le plateau. Alors qu'elle mette 37 sec ou 1 min ne change pas grand chose en temps perdu par contre il faut voir ce que cela induit.
Il y a un excellent exemple de grande cnc usinant le bois décrite sur ce forum par son auteur @el patenteux. Elle est actionnée par des courroies.

 

[vres]

Bonjour,
Mais encore une fois qu'est ce que'on peut lire comme conneries. Et les gars vous connaissez les crémaillères?
Vous êtes vraiment certain de l'aider ou d'étaler votre culture que vous n'avez pas.
1- le choix du profile me paraît un bon choix justement car il peut être assemblé sur place et commandé aux bonne dimensions, l'assemblage est très facile, il peut y avoir besoin de faire des taraudage avec des tarauds a repousser et des perçages avec des guides fournis.
2-Les bons moteur Pas à Pas ont encore beaucoup de couple a 1000tr/min.
3- une CNC ne fait pas seulement de grands déplacements que si elle est mal programmée, les logiciels CFAO que Jean ne connais pas proposent plusieurs stratégies sur l'organisation des découpes. Il est évident que si tu as 4 trous avec un outil a faire au 4 coins d'une planche tu vas avoir de grands déplacements.
4-les machines Grafitronics fabriquées au début des années 1990 sont entièrement en profilés sont complètement démontables, a crémaillères, ont des vitesses de déplacement de 18m/min. Ce sont sûrement les machines qui ont le mieux vieillis.
Le prix du profilé dépend des fournisseurs.
La courroie c'est pas cher mais ça peut être un casse tête au niveau réglages et ça restent des courroies. C'est très rarement utilisé sur les machines pro, sauf pour les Lasers.

 

[el patenteux]

J'ai un serieux questionnement sur la premiere cnc en profiler montrer au tout début.
L'axe Z me parrait innopérable en l'état.......l'axe est presqu'a son plus bas et le collet de la broche est encore au dessus du bas du portique!?(en plus que la broche est déja pas mal descendue dans son support)
Mais a quoi sert toute cette course vers le haut!!!???

 

[vres]

Il ne parle pas de refaire la même machine mais de s'en inspirer, le passage sous portique me paraît d'où moins 300mm se qui peut expliquer un Z de grande course.
Si il travaille avec de longues fraise elle sera bien en dessous du bas de l'axe Z.
Ce ressemble beaucoup aux portiques Isel fabriqués en PROFILÉS.

 

[el patenteux]

J'aurai toujours de la difficulté a comprendre qu'est-ce qu'il y a de si compliquer a monter un systeme avec crémaillere?
Je suis presque certain que meme sans aucun systeme de rattrapage de jeux(mais un assemblage soigné) le backlash serait pratiquement imperceptible........surtout sur une machine qui usine que du bois (a quoi bon avoir une précision qui dépasse le 0.1mm quand la matiere
qu'elle usine peut ''bouger'' de plus de 0.1mm en une seule journée?)
Mon avis perso,sur une machine de 3m ca prend au moin 10m/min en déplacement rapide,ce qui parrait rapide sur une petite machine est tres tres lent sur une grosse machine

 

[el patenteux]

Il ne parle pas de refaire la même machine mais de s'en inspirer, le passage sous portique me paraît d'où moins 300mm se qui peut expliquer un Z de grande course.
Si il travaille avec de longues fraise elle sera bien en dessous du bas de l'axe Z.
Ce ressemble beaucoup aux portiques Isel fabriqués en PROFILÉS.

Regarde comme il faut Christian,immagine l'axe completement en haut......ca n'a aucun sens( amoin que ce soit moi qui ait loupé quelque chose)

 

[gaston48]

Bonjour,

PRO4896 4' x 8' CNC Router Machine | Avid CNC

The Avid PRO 4x8 CNC router provides a huge work area that supports working with large materials, like full 48

www.cncrouterparts.com

Redirecting...

 

[vres]

Regarde comme il faut Christian,immagine l'axe completement en haut......ca n'a aucun sens( amoin que ce soit moi qui ait loupé quelque chose)

Oui pour limiter le levier en position haute il a choisi de déplacer l'axe Z entièrement, les patins sur l'axe Y et les rails sur l'axe Z. Le levier est proportionnel a la course en Z. C'est la solution souvent adoptee sur les machines ayant une grande course en Z.

 

[enguerland91]

Installer une crémaillère est bien plus délicat que d'installer une courroie crantée et même qu'une vis à billes. Evidemment cela dépend de l'expérience en mécanique et des moyens dont il dispose de celui qui fait le travail.

 

[vres]

Bonjour,

PRO4896 4' x 8' CNC Router Machine | Avid CNC

The Avid PRO 4x8 CNC router provides a huge work area that supports working with large materials, like full 48

www.cncrouterparts.com

 

[vres]

Installer une crémaillère est bien plus délicat que d'installer

Voir expérience d' @Eveb

 

[speedfender]

Salut,
Je crois qu'au vu du cahier des charges et ton accessibilité à une cnc en fablab, j'aurai tendance à faire une cnc bois usinée dans un bon contreplaqué adapté. Il y a un fabricant qui ne fait que des cnc bois, apparement ça marche vraiment bien. Je crois qu'il est allemand (pas certain). C'est facile à assembler et transporter.
Bien sûr des profilés alu seront bien aussi, mais ca revient plus cher, c'est plus commun et moins cool à concevoir (point de vue personnel)
A mon sens des courroies seraient cohérentes comme transmission (pas de vis à billes vu les longueurs), et des rails type Sbr seraient bien suffisants pour usiner des panneaux bois.
Pour la broche une kress qui tourne à 30 000 trs max est bien adaptée, pourquoi même une broche/défonceuse bosch ou triton. Niveau puissance, 1000W me paraissent largement suffisant, sauf si tu veux faire des feuillures dans du bois massif.... en tout cas j'ai jamais mis à mal une défonceuse de 800W ni même ma kress 1000W en fraisant/ découpant du bois..
A+

 

[enguerland91]

Je suis désolé mais une machine-outil en bois est un non-sens car c'est un déni certain d'un grand principe de la Mécanique qui dit
ACTION <> REACTION
A l'action de la fraise doit correspondre la réaction du bâti qui s'exprime par sa masse volumique. Si le sol sur lequel vous vous tenez - ACTION - est mou, vous vous enfoncez -REACTION < que l'action

 

[speedfender]

C'est sur mais il ne parle pas de faire une machine qui usinera de l'acier.
Je me demande dans quelle mesure une poutre faite d'un assemblage de panneaux est moins rigide qu'un profilé alu. C'est surement qu'une question de dimensionnement (et de conception bien sur).
Le principal risque avec le bois serait plus un problème de stabilité dimensionnelle, mais vu qu'il a accès à une cnc, et que l'on vit à une époque où il existe des panneaux aux caractéristiques techniques intéressantes, et que en plus il existe des fabricants spécialisés (au moins un) ; c'est peut-être une option a explorer..
Malheureusement je ne retrouve pas le fabricant en question ; en tout cas ces machines étaient destinées à des menuisiers. Il s'agissait de grosses machines capables d'usiner des panneaux entier (si quelqu'un connait je veux bien un lien.. )

 

[enguerland91]

Visiblement la notion que j'évoque ne percute pas les esprits. Il ne s'agit pas de rigidité ( résistance à la déformation) mais de MASSE

 

[speedfender]

La machine est destinée à usiner des panneaux en bois.. Quelle est la réaction de l'action de coupe du panneau sur la fraise ? qui va se répercuter sur le bâti machine? c'est bien ça dont tu veux parler ?? je ne vois pas où est le problème, je veux bien que tu en dises plus..

 

[enguerland91]

La machine est destinée à usiner des panneaux en bois.. Quelle est la réaction de l'action de coupe du panneau sur la fraise ? qui va se répercuter sur le bâti machine? c'est bien ça dont tu veux parler ?? je ne vois pas où est le problème, je veux bien que tu en dises plus..

............et les masses en mouvement à 10 m/min ?????

 

[fredcoach]

............et les masses en mouvement à 10 m/min ?????

Il faudra peut-être soigner les pentes d'accélération et de freinage.
Ce n'est pas la vitesse en elle-même qui créera de gros efforts, ce sont les variations de vitesse.

 

[vres]

Vous avez déjà fait des calculs de couple avec les masses et les accélérations ?
Non? alors faites le
Ça devient n'importe quoi cette discution, pauvre fredLee

 

[Mcar]

action et réaction, réalisé en carton,

 

[enguerland91]

Il faudra peut-être soigner les pentes d'accélération et de freinage.
Ce n'est pas la vitesse en elle-même qui créera de gros efforts, ce sont les variations de vitesse.

En évoquant cette vitesse je voulais bien sûr parler des accélérations, décélérations qu'elle implique. D'ailleurs il y a de ce fait les vitesses que l'on pré-programme et les vitesses réellement atteintes du fait que le temps entre deux mouvements n'est pas suffisant pour les atteindre

 

[speedfender]

Je ne suis pas pro-bois, du tout. Je disais juste que j'ai déjà vu sur ce forum un lien vers des machines conçues en bois, qui donnaient de très bon résultats en usinage bois. Le portique n'était pas non plus constitué d'une poutre en bois massif de + de 200kg.. ni même en petit contreplaqué de 10mm.
J'ai beau chercher je ne retrouve pas le lien, du coup on parle dans le vide.

 

[enguerland91]

Je ne suis pas pro-bois, du tout. Je disais juste que j'ai déjà vu sur ce forum un lien vers des machines conçues en bois, qui donnaient de très bon résultats en usinage bois. Le portique n'était pas non plus constitué d'une poutre en bois massif de + de 200kg.. ni même en petit contreplaqué de 10mm.
J'ai beau chercher je ne retrouve pas le lien, du coup on parle dans le vide.

Tout est possible. Il y a des dizaines de façon de faire une cnc. Il faut seulement savoir quels sont les avantages et les inconvénients de chaque solution.
Pour moi comme il y a un excellent exemple d'une cnc convenant parfaitement au cahier des charges avec son créateur très présent sur le forum, je ne vois pas pourquoi chercher à faire l'original à coups de centaines de questions car on débute dans l'exercice.

 

[vres]

Tu as vu ou les centaines de questions ? Faut arrêter les gesticulations, des bonnes machines il y en a plein le forum alors pourquoi lui imposer un modèle.