CNC de bureau pour aluminium

Bonjour à tous,

Je me lance moi aussi dans cette aventure !
Je viens de finir mes études en école d'ingénieur, et après avoir fait un peu d'usinage, beaucoup de projets me viennent en tête et j'aimerais me construire une CNC.
Dans le cadre de mon métier en bureau de conception que je viens de commencer, je conçois des pièces faites sur des machines CN multiaxes incroyables et c'est la goutte d'alu qui fait déborder le moule.

J'aimerais faire une CNC pour usiner de l'alu et autres métaux non ferreux. J'aimerais une enveloppe de X*Y*Z = 300*300*200 mm, avec une tolérance à 2-3 centièmes. J'ai accès à l'atelier d'un ami qui a déjà fait des CN, avec une grosse fraiseuse, une CN et un tour.

Je m'oriente vers un assemblage de plaques en acier vissées. Ceci fut un long et dur débat pour moi. Je sais souder au TIG (bien qu'étant amateur), donc la question du châssis aluminium ou acier, ainsi que le mode d'assemblage m'a beaucoup tortillé. L'acier, c'est rigide... L'alu, c'est facile. L'acier ca se tord à la chaleur, l'alu ça ne se soude pas trop mal… Bref. Je pense que les profilés ne me permettrons pas d'atteindre les tolérances que je souhaite. Donc, je pars sur de l'acier. Les discussions sur ce forum de Rider 63 m'ont fait basculer pour ce choix.
Je ne souhaite pas faire de recuit de détente pour ma CN, la logistique de la chose étant complexe, donc je pars sur des plaques d'acier rectifiées et découpées au jet d'eau.
Je m'inspire beaucoup de la machine toute récente du Lou-Pierre (ICI), qui est d'une élégance passionnante. J'aime aussi beaucoup les discussions beaucoup plus anciennes que j'ai découverte ICI, qui sont aussi un assemblage de plaque élégant et rigide.



Voici ce que j'ai pour l'instant, un assemblage de plaques, qui seront vissées suivant le système de Lou-Pierre :

Une entreprise de découpe jet d'eau se situe à 500m de chez moi. Donc ca sera plutôt facile pour moi de voir avec eux comment faire !

J'utilise des rails HIWIN HGR 20, comme beaucoup ici. Et des VàB 1605 C5, les vis C5 sont roulées contrairement aux C7 habituelles qui ont des tolérances bien moindres.

Je mets une plaque de 15 mm à chaque fois sous chaque rail, ce que me donne un degré de liberté en plus pour le réglage, qui m'améliore ma rectitude et rigidité, et qui me permet d'avoir mes 15 mm entre ma VàB et mon rail.

J'ai choisi la cinématique de CoreXZ, comme on dirait dans l'impression 3d, plutôt que portique, parce que la place en Y n'est pas trop un problème pour moi, et que les cinématiques de portique me font un peu peur. Surtout à cause de l'effet "parallélépipède" du châssis, souvent causé par les plaques sur chaque côté en flexion.
C'est pour ca que j'ai 2 plaques croisées pour augmenter l'inertie surfacique (et donc diminuer cet effet avec la flexion) sur les deux colonnes qui tiennent le haut du bâti.
La cinématique de portique en "caniveau", comme avait fait Rider63, m'intéressait pas mal. Mais je ne voyais pas trop comment faire cela aussi bien que lui, en gardant le tout rigide.

La partie du portique où les 3 axes sont du même coté me fait un peu peur :
Portique = Table -> Chassis -> Y -> X -> Z -> Broche
CoreXZ = Table -> Y -> Chassis -> X -> Z -> Broche
Bed Slinger = Table -> Y -> Chassis -> Z -> X -> Broche

J'ai longtemps hésité avec le bed slinger, c'est-à-dire avec l'axe Z avant l'axe X, car il permet d'avoir moins de flexions sur les deux colonnes latérales lors de l'usinage de pièces plates ou fines, c'est-à-dire la plupart du temps. Mais le gros désavantage, c'est qu'il y a besoin de synchroniser les deux moteurs Z, (et il faut payer un servo en plus, vis, fin de course etc...). Et il y a beaucoup de rocking, lorsque les rails sont disposés comme ceci. Je remets pour la forme le schéma de JKL, qui donne les distances optimales à respecter pour les rails :


Il nous faut E > 2xD, ce que n'est absolument pas le cas dans le cadre des portiques pour l'axe Y ou du bed slinger pour l'axe Z, où c'est souvent même dans l'autre sens. avec D>>E

===========================

Pour ce qui est de l'électronique, c'est un domaine que je maitrise à peu près, je faisais une partie de l'électronique d'une voiture de formula student. On discute beaucoup de mécanique sur ce forum, mais un peu moins d'électronique, c'est bien dommage.

J'ai déjà décidé la broche que je voulais, c'est une broche Lisintun chinoise, en BT30 (oui, au changeur d'outil), de 3.5 kW (oui, c'est beaucoup). J'aimerais beaucoup me faire un changeur d'outil automatique par la suite. Et les bons avis sur cette broche mon fait sauter le pas. Le faux-rond semble très faible.
De plus, je veux la version 8 pôles, permettant beaucoup plus de couple, et donc des perçages et autres usinages à basse vitesse plus convenables.
Le tout sera contrôlé par une VFD Best 220V 4kW que le fournisseur avait. Qui à toutes les fonctionnalités que je veux, le vector control... Évidement, mais aussi le I-limit, pour pouvoir contrôler tout ca ! (Si quelqu'un connait une VFD ethercat de 3.5-4kW, je suis preneur)



En cherchant sur plusieurs forums un peu plus d'informations, j'ai découvert le projet de MiniMonster, une cnc portique à 10000 euros d'une efficacité redoutable. Cette dernière utilise non pas des Pas à pas, mais des Servos, bien plus rapides. De plus, ces Servos sont commandés par des drivers Ethercat. Ce que j'aimerais aussi faire.
Donc j'ai choisi de contrôler le tout avec LinuxCNC et un Raspberry Pi 5. Les Servos chinois de Lichuan semble très abordables et parfait pour mon utilisation. Les drivers en Ethercat, ils sont bien documentés, et ont un logiciel permettant leur configuration et leur calibration.
Dans le cadre de mon travail, je fais beaucoup de FEM sur Ansys. J'ai déjà fait quelques simulations pour voir la rigidité de tout ca, cela me parait pas mal, mais je n'ai pas vraiment de référence. Je ferais aussi une analyse modale pour voir si je suis au-dessus des fameux 50 Hz, comme avait fait Rider63 à l'époque. J'ai découvert que l'usinage grande vitesse éloigne les fréquences de résonances qui donnent des états de surface catastrophique lors des vibrations, c'est ce que disait le créateur de miniMonster.



Pour ce qui est du controle des relais, je pense partir sur du beckhoff et des relais classiques, la question reste en suspens pour la VFD, qui n'est pas en ethercat.

Je compte monter tout cela sur des rails DIN, dans un boitier séparé, avec les différents systèmes de sécurité nécessaires. Et oui, la sécurité, on n'en parle pas assez non plus...

Il me reste beaucoup de sujets à regarder, mais j'avance petit à petit, et il parait que l'état actuel du design de ma CN est assez avancé pour commencer à recevoir vos commentaires !
N'hésitez pas à me dire ce que vous pensez de mes choix et de mon projet, en bien ou en mauvais !

Même s'il me reste plusieurs questions qui sont en suspens, et à des horizons plus ou moins lointains.
Comment protéger les rails et vis des copeaux ?
Comment faire pour que le liquide de coupe et les copeaux ne s'échappent pas trop ?
Comment et dans quel ordre faire le parallélisme et la rectitude de mes trois axes ?
Comment prévoir mon futur changeur d'outil (et où le mettre) ?
Comment prévoir mon futur 4e axe (dans très longtemps) ?


Merci de m'avoir lu !

Salut Mcar,

Bonnes chances pour le design de ta cn. Moi j'ai la chance d'avoir un bon ami qui m'aide beaucoup, et j'ai beaucoup lu ce forum. C'est une mine de ressources, dont toutes les infos de ce post.
Le E>2*D permet d'éviter l'effet "tiroir" comme dirait stanloc dans ce post (corrigé après erreur de lien).
C'est assez logique, si tu considère que le jeu angulaire est constant pour chaque bloc, bein tu voit bien que si D est trop grand par rapport à E, ton axe / plaque à beaucoup plus de chances de se mettre de biais. D'où l'effet tiroir, qui se bloque lorsque l'on tire pas droit.

De plus si tu cherche un peu plus d'infos sur comment concevoir ton lit, ce post peut pas mal d'aider avec le même schéma. Ca date tout ça... 2011... Mais les règles de la mecanique ne changent pas.

Je te conseille d'aller voir l'index des cn qui est épinglé, et prends et lit toutes les cn des plus gros utilisateurs de ce forum. Tu vas apprendre beaucoup. Dans le désordre : Stanloc, rider63, micluc, Sylvain9...

Pour ce qui est de la broche, je la commande sur alibaba, je n'arrive pas à contacter lisintun, donc je passe par un intermédiaire qui me fait aussi les rails hiwin et les vis à billes c5. Mais tu peut retrouver leur site internet Ici. Et si tu chercher "spindle bt30 atc" tu trouvera le design sur AliExpress... A toi de voir le quel tu veut.

Bonne journée !

effix a dit:

Bonjour,
Juste une remarque qui n’impacte absolument pas la qualité de ton travail :
Core XY c’est Z de l’outil fixe, c’est donc la table qui monte, et déplacement en X ou Y gérés par la combinaison des 2 moteurs de déplacement horizontal.
La tu as un outil qui se déplace en Z, un moteur X et un moteur Y c’est donc un fonctionnement cartésien.
A+
Xavier

Cliquez pour agrandir...

Salut effix,
Je suis d'accord avec toi
Le "core" est la broche dans ce cas ci, et pour les imprimante c'est la tête d'impression. Dans le cas du coreXY, c'est effectivement la tête qui se déplace en X et Y. Comme tu l'as dis.

C'est pour ça que moi, un peu par abus de language, j'ai appelé cette configuration coreXZ, avec la tête (broche) qui bouge en X et Z et la table en Y. D'ailleurs, certaines imprimantes 3d utilisent cette cinématique (c'est très con d'après moi, coupler le X au Z quand on fait du 2.5D complique beaucoup les choses).

La cinématique des core XY couplées avec les poulies d'impression 3d est très différente de ce que je fait moi. Donc oui j'aurais peut être pas du appeler ça coreXZ, parce que c'en est pas une... Peut-être cartésienneXZ...

La plus part des 3 axes sur ce site sont cartésiennes, c'est rare de ne pas faire X Y Z au début, et de faire un tour ou autre.

Je ne sais pas trop comment l'appeler autrement.
Peut être que tu as une idée.

Bonne journée.

Alex31 a dit:

PB avec le jet d'eau, c'est que tu n'auras pas une finition pour servir de surface de référence, c'est une surface brute, avec une dépouille, cela ne peut servir de surface de référence dans un assemblage précis

Cliquez pour agrandir...

Hello Alex,

Merci pour le commentaire.


Le fournisseur m'a expliqué que les decoupes au jet d'eau sont souvent déterminées par qualité de coupe, de Q1 (plus grossière à Q5, plus lisse). J'ai déjà vue une coupe en Q5, on est sur du Ra3-4 microns, c'est assez fou. C'est pas aussi lisse que une plaque fraisée avec une passe de finition (Ra 1-2 microns) mais c'en est très proche.

La dépouille est légère pour les précisions de coupes Q4 et Q5. De l'ordre de 20-50um sur la hauteur. Comme la perpenducularite entre la face et le plat n'est pas ultra nécessaire à la rectitude du châssis. Je vais voir au moment de l'assemblage si ça fonctionne.

Si on prends le cas des barres de renfort dessous et derrière, si elles ont un angle, il y a peu d'impact, elles remplissent quand même leurs fonctions.
Il y a peu être plus d'impact sur les deux plaques principales.
Et pour les vibrations c'est pas super.

J'ai pensé au problème et je me dit que une passe à la fraiseuse peut faire l'affaire si nécessaire, de toute manière toutes les surfaces qui devrait être rectifiés seront plates. C'est assez rapide.

Comme disait pierre-Lou. La rectitude ne se fait uniquement par la rectitude de chaque pièces, mais surtout par un réglage minutieux entre elles.

Mais merci du commentaire, j'y réfléchirais.

A+

Lou-Pierre a dit:

Salut, très sympa ce projet !
Si tu as accès à une fraiseuse tu pourrais clairement partir sur plusieurs ensembles mécano-vissés puis repris en usinage. Tu évites les déformations liées aux contraintes thermiques de la soudure (pas de stab) et tu auras des éléments bien d'équerre directement.
Dans mon cas j'étais très agréablement surpris des rectitudes et perpendicularités des faces sortie de découpe laser (ou jet d'eau c'est surement applicable aussi), par contre il faut bien tout monter dans le bon ordre sans serrer à fond au début de manière à ce que toutes les faces qui font la géométrie se mettent en place, puis à la fin serrage partout au même couple pour avoir quelque chose d'uniforme.
A l'œil comme ça je trouve que tu as beaucoup de renforts dans le sens du X mais ça ajoute de la masse ce qui n'est pas forcement un mal, au contraire. Il ne faut pas hésiter sur l'épaisseur des tôles, plus c'est fin plus ça raisonne facilement.
Pour les vis en C5 c'est top en effet, fais aussi attention aux paliers de VàB qui sont soit montés en roulements à simple rangée de bille (naze) soit en roulements à contact oblique (beaucoup mieux).
Je vais suivre ça de près en tout cas !

Cliquez pour agrandir...

Salut Lou-Pierre

Merci pour les conseils, je ferais attentions lors du montage. Et oui, ca me réconforte dans mon choix du mécano-vissé.
Pour les remarque sur les renforts en X. Tu pense que je devrait en mettre plus en Y ? J'ai essayé d'augmenter l'inertie surfacique dans les direction de flexion du bâti majeures. C'est pour ca qu'il y a peu de renforts en Y...
J'avais vu cela, bien avant que je voit ton concept, j'avais déjà choisi les même supports de moteurs-palier 2 en 1 disponibles partout en chine pour la rigidité... Les grand esprits se rencontrent... Mais c'est vrai que j'ai plus trop fait gaffe aux roulements dedans, surtout si je veut aller vite.... Je vais demander.

A+

laurent12100 a dit:

Salut,
la partie ethercat m'interesse grandement !

Cliquez pour agrandir...

Salut laurent,


Je mettrais ce que j'ai ici ! Je pense que je pourrais commencer la config linuxCNC avant la construction du bâti. Je vais copier ce qui existe déjà, ca a l'air à peut près bien fait ! Je mettrais ma config sur GitHub je pense.

A+

Algone a dit:

Joli projet, bien réfléchit
Si tu veux mon avis vise plus grand, premièrement parce que qu'une fois finie t'auras plein d'idées qui vont te venir et à un moment ou à un autre tu te sentiras limité, deuxièmement parce que ne serait ce que doubler la surface d'usinage n'augmentera pas beaucoup ton budget et changera pas le temps que t'y passera à la fabriquer et pour finir, avec 200mm pour Z, oublie le changement d'outil automatique, si tu compte la queue du BT30+ longueur d'outil+ pièce ou étau, c'est sur t'auras pas assez.

Pour çà il te faudra investir dans une règle de précision , un comparateur à 0.01, et une équerre de précision.
Il y a pas mal de vidéos sur la manière de faire sur Youtube, notamment celles d'AlexCNC, si tu vises 2/3 centièmes t'auras pas besoin d'être hyper précis mais ça reste une opération à ne pas négliger

Cliquez pour agrandir...

Salut Algone,

Viser plus grand oui... Mais pas au dépit de la rigidité, je pense que je ne vais pas augmenter mon axe X... La rigidité sur cet axe dépends du cube de la distance... flèche = PL^3/(48EI), J'augmente l'inertie I oui... Mais je ne peux pas le faire a l'infini. Par contre la course en Y est "gratuite" car par rapport au châssis, l'usinage se fait tout le temps au dessus de la même ligne. Je vais surement augmenter la taille en Y, j'hésitais, mais c'est vrai que ca me parait pas mal sans trop de complications.
Maintenant, le gros sujet c'est le Z.
Je peut augmenter aussi la course gratuitement en vertical, ca changera pas grand chose tant que je garde la même taille de colonnes latérales en Z. Par contre l'espacement entre la table et le bout du rail Z (les deux colonnes sur le coté), est soumis à la même loi de la mécanique que le X... flèche = PL^3/(48EI), donc c'est pareil, augmenter cette grandeur est très problématique. J'aimerais beaucoup ne pas avoir à l'augmenter. Mais je veut pouvoir être sur d'avoir un peu de marge pour un changement d'outil, et de pouvoir rectifier ma table si je met ma broche tout en bas de son logement (ce qui permet de régler la perpendicularité entre la broche et la table.)
Je savais que le changement d'outil serait a la limite. Comme ma table bouge, je peut l'écarter pour le changement d'outil,
J'avais calculé à peu près la place que j'avais besoin pour le changement d'outil :
Si j'ai 200 mm de course en Z, et que la distance entre le bas de ma broche et le premier élément (rail) lorsque la broche est tout en bas de sa course, j'ai mis 40mm lors de mon calcul.

Je prends en compte la taille du cône, la taille du tirant, une petite marge, et ca me donne la distance à partir du haut de ma course, où je doit mettre mon porte outil => 87.4mm
Ensuite je calcule, la distance depuis le point le plus bas, jusqu'à cet outil => 152mm
Et si je prends un ER20 plutôt court de 70mm, avec une marge entre le bas de l'outil et le rail, j'obtiens un outil de 62.6mm max.
Si je prends en compte que je veut aussi mettre d'autres types d'outils que le ER20, comme une fraise à surfacer. Et bien j'ai 132mm de marge entre la broche et le début de ma fraise à surfacer.



Ca me parait correct. À vous de me dire.

Encore une fois, j'ai pas beaucoup d'expérience dans la construction de CN. Donc ca me rends beaucoup service ces commentaires. Merci Algone. Si tu pense que c'est toujours trop limite pour le changement d'outil, dit le moi. J'aimerais bien avoir ton avis sur ce que tu pense.

Merci pour la recommandation d'alexCNC, je regarderais ca. Dans l'idée je voit comment faire, après je réfléchirais correctement à l'ordre des opérations avant de tout monter.

A+

gomax69 a dit:

Salut ! je te souhaite de mener à bout ce projet.

Juste une remarque générale : Ce n'est pas parce qu'une pièce est découpée au jet d'eau qu'elle ne se déforme pas à la découpe. Il y a toujours des libérations de contraintes internes qui se produisent quand on chauffe/coupe/usine une matière. Surtout si tu découpes en L de grandes tôles qui ont été laminées, en fonction du sens de laminage initial tu peux avoir des surprises qui rendent la rectification initiale complètement inutile. Donc autant prendre de la tôle classique plus épaisse pour le même prix ou faire faire une reprise d'usinage après soudure.

Un conseil : soit très critique envers les avis de design de chacun. Chaque concepteur à ses préférences et si tu commences à trop vouloir écouter tout le monde tu risques surtout de ne pas avancer. Prends exemple sur ce qui existe et qui marche comme tu le souhaiterais puis ajoute ta touche en fonction de tes envies. Les machines discutées pendant 500 messages et qui ne verrons jamais le jour sont légions ici.

Cliquez pour agrandir...

Salut gomax,

On est d'accord. Il faut bien choisir le matériaux d'origine. Tu touches un point.
Je veux des plaques droites sous mes rails, de 15mm d'epai parce que c'est la différence entre la VàB et le rail. Donc pour économiser en decoupes et en chutes, je me suis dit que tous le châssis pouvais être en 15mm.
Maintenant, je veut découper dans une grande plaque d'acier / fonte, deja recuite et rectifiée.
Dans ce cas là, sur 500mm on a environ 5 microns de déformations.
Dans le cas d'une plaque de 25mm, laminée a froid, plus épaisse, on est sur 3-4 centièmes sur la même distance. L'épaisseur ne fait malheureusement pas tout.
De plus avec les vibration, et le temps, les contraintes internes continuent de faire bouger le bâti.
L'acier recuit et rectifié est plus cher, mais si je doit passer 30 heures à devoir rectifier toutes mes plaques, et avoir un machine qui sera jamais droite. Ça vaut le coup.

Maintenant pour ce qui est des vibrations, c'est un concept encore un peu compliqué pour moi, c'est facile de parler de rigidité, mais de vibrations, un peu moins... Une cloche ça pèse plusieurs centaines de kg, et ça résonne dans toute la ville...

De temps en temps on parle du coefficient de perte d'un matériau, c'est sa capacité à absorber les vibrations. Malheureusement, l'acier n'est pas très bon (low-c steel sur le graphique), mais il est très rigide. Les fontes (cast iron sur le graphique) sont quasi aussi rigides mais bien meilleures, de 10 à 100 fois. On voit aussi le béton très haut, absorbant beaucoup de vibrations, mais peu rigide. D'où les machines avec de l'epoxygranite.

Çe que j'ai fait pour l'instant c'est de choisir un design en fonction de machines qui avaient l'air d'avoir peu de vibrations et avaient un joli état de surface.

J'essayerais de faire une analyse modale de ma machine, en fonction de matériaux.
L'idéal serait d'avoir une fonte pour les plaques, mais c'est très dur à sourcer. Et l'acier c'est quand même bien.

mpvue91 a dit:

Je pense qu'il doit être possible de demander à l(atelier qui fera les découpes de fournir la tôle en puisant dans leur stock de tôles "planées" Au moins cela se fait chez ceux qui font de la découpe au laser.
Si j'entreprenais une telle réalisation je ferais une cnc d'établi et non de bureau tant je suis convaincu que la masse de la fraiseuse est d'une importance capitale lorsque l'on veut usiner du métal. De même le choix de la broche et de sa gamme de vitesses de rotation, me semble être une priorité.
Une fraiseuse conventionnelle pèse 2 à 2,5 fois plus que le tour les deux ayant les mêmes capacités dimensionnelles d'usinage
J'ai une grande sympathie pour les barres carrées d'acier ETIRE qui m'inspirent énormément SI SI SI on dispose d'une fraiseuse conventionnelle. Avec cette matière on peut justement satisfaire au mieux au principe clé de la Mécanique ; ACTION / REACTION. Or l'inertie massique est pour moi la meilleure réponse à l'action saccadée des dents d'une fraise.

Cliquez pour agrandir...

Et pour le poids, c'est bien parce que toute cette inertie aide pour l'usinage, mais je ne peut pas ajouter du poids à l'infini sur ma machine. Je souhaite la limiter.
De plus, en général pour ce type de machines, on essaye de monter au dessus des fréquences d'usinage habituelles (50Hz). Augmenter la masse, fait baisser la fréquence propre du bâti, au même titre que la rigidité l'augmente. Par contre, le poids diminue l'amplitude de la vibration. Donc jouer sur les deux c'est l'idéal. Je pense que je suis assez haut pour ma limite de poids, donc je resterais comme ça.

Je suis en train d'apprendre les nuance des vibrations lors de la conception d'usinage, mais il semble que il soit aussi possible de les limiter lors de la programmation en s'éloignant des fréquences propres... A voir si c'est réalisable quand je l'utiliserais.

Ça c'est la théorie, mais quand on voit l'état de surface des pièces de Lou-pierre, alors qu'il a une machine très petite et fine. On se pose des questions par rapport au poids.

Merci pour les commentaires. Ca m'aide beaucoup.
A+

silky a dit:

Bonjour,
pourquoi faire ce type d'usinage plutôt que de simples taraudages?
est-il plus résistant?
merci
silky

Cliquez pour agrandir...

Salut silky,


Il me semble que tarauder une plaque d'acier précisément c'est compliqué, parce qu'il faut un moyen de percer précisément, au milieu de la plaque, beaucoup de fois.
Cela implique donc :
- soit de mettre la plaque verticalement (une plaque de 600 mm c'est grand) dans une fraiseuse, d'arriver a l'aligner, d'avoir quelque chose d'assez rigide pour que le perçage se passe bien
- d'arriver a fixer une perceuse a colonne ou autre sur la tranche de la plaque, pour que le perçage soit assez précis et assez droit

C'est surement faisable, mais il faut y réfléchir et ca prends beaucoup de temps a faire correctement, surtout avec 50 trous à faire.

Comme dans tous les cas ces plaques sont découpées au laser/jet d'eau, et contrôlées numériquement, la forme est très libre, et faire ce type d'usinage n'est pas beaucoup plus compliqué. Il faut juste s'assurer des tolérances de cet usinage pour être sur que l'écrou soit tenu, mais qu'il rentre quand même.

C'est pour cette même raison que je me permet de mettre des petites courbes sur les plaques croisées pour ajouter un peu de "style", ca coute rien en plus, fonctionnellement c'est la même chose, et c'est cool.

Bonne journée
A+

mpvue91 a dit:

Bonjour,
Je partage le point de vue de Silky à propos de vos assemblages.
Vous nous donnez l'impression de ne pas avoir beaucoup d'expérience PRATIQUE sur l'usinage : je vous conseille de passer quelques heures dans un atelier de mécanique pour améliorer vos connaissances.
J'ai aussi eu un choc en lisant que vous envisager d'utiliser une servobroche de 5 cv. Pour votre gouverne sachez que je sciait une plaque d'alu 2017A de 10 mm d'épaisseur et 1000 mm de long sur une machine de ma fabrication équipée d'une scie de 250 mm de diamètre mue par un moteur asynchrone de 2 cv ( 1400 wattq ) en une seule passe et en 30 secondes.
La puissance absorbée par un outil carbure est totalement dérisoire

Cliquez pour agrandir...

Bonjour,

Pour ce qui est de l'expérience pratique, il est vrai que je n'ai pas beaucoup d'expérience. J'ai du usiner uniquement une cinquantaines de références différentes, la plupart sur des tour et fraiseuses manuelles, ou alors 2D comme des découpeuses plasma. Rarement sur des CN. Je serais curieux d'entendre ce qui vous fait dire que j'ai peu d'expérience pratique. Ça veut dire que vous pensez qu'il y a des choses que j'ai fait qui vous semblent très théoriques, et moins pratiques, et c'est surement le cas. J'aimerais bien savoir lesquelles.

Vous pensez qu'il est plus simple de tarauder le coté d'une plaque ? Techniquement, comment faire ?

Comme tu peut le voir, sur mon CAD, je n'ai pas encore modélisé les logement pour écrous, parce que c'est un choix je j'ai fait, mais c'est un des plus discutable. Je ne suis pas encore sur. Il me semble toujours le meilleur, mais je peut changer d'avis.

Pour la broche, je comprends, j'ai longtemps hésité, j'ai choisi cette broche pour plusieurs raisons, elles sont discutables. On est d'accord sur un point, elle est sur dimensionnée, de beaucoup. Maintenant, est-ce qu'il y a un désavantage à avoir une broche sur dimensionnée :

• Financièrement, évidement, ca coute cher.
• C'est un peu plus lourd (désavantage ou pas ?)
• La maintenance, et si je doit changer les pièces, c'est plus cher
• Je doit limiter le courant dans le variateur si je ne veut pas utiliser toute la puissance.

Est-ce qu'il y a des avantages :

• Je voulais un changeur d'outil, et peu de broches à plus faible puissance existent
• Il existe une broche de 2.5kW du même fournisseur, mais le tarif est à 10% près le même pour un couple bien inférieur
• Comme mon amis m'a dit, et comme on voit très régulièrement sur ce forum, la première CN, n'est que rarement la dernière lorsqu'elle est produite. Et si l'on regarde plus loin dans le futur, il est intéressant de ne pas avoir à racheter une broche si l'on veut plus.
• J'ai pris cette broche parce que c'est la première en direct drive qui a 8 pôles, et donc plus de couple. La courbe de couple/RPM est plus raide au début que les fraiseuses plus basse puissance. Ce qui me permet d'avoir plus de couple à bas régime pour les opérations comme le perçage et autre
• C'est bien plus rigide qu'un broche plus faible
• 3.5kW c'est le maximum, mais c'est pas ce que l'on utilise

La puissance c'est P = C * omega => pour une vitesse donnée, le couple est proportionnel à la puissance à cette vitesse de rotation. Donc forcément, ca aide.

Si tu avais la possibilité comme moi de prendre une broche plus grosse, parce que tu veut voir plus loin, et que financièrement parlant, tu pouvais te le permettre, est-ce que tu le ferais ?

Bonne journée.
A+

mpvue91 a dit:

A mon avis voici une cnc qui vaut le détour

P

Thread 'CNC Fenja M1000 de Fraeserbruch'

14 Mai 2021

Bonjour à tous,

Voilà maintenant deux ans que je m'étais mis en tête de construire une CNC à portique. Après de nombreuses lectures et recherches sur internet, j'ai finalement découvert le site fraeserbruch.de qui propose des plans de montage et surtout un support exceptionnel pour l'achat des différents composants nécessaires.

Je ne voulais pas d'une machine en kit ou prête à l'emploi, car je souhaitais pouvoir la réaliser moi-même, mais après de nombreuses lectures sur ce forum, je voulais aussi éviter les erreurs de conception en partant de zéro.

Je tiens à remercier votre...

• Ptitmickey
• Réponses: 104
• Forum: Machines CNC d'autoconstructeurs type portique lég

Voir à partir du #43 le changement d'outils
A+

Cliquez pour agrandir...

Waouh,

Merci pour ce beau design.
Une fraiseuse portique est très avantageuse pour les changements d'outils, parce qu'il y a une zone "morte" sous le lit qui permet de le mettre. Je ne souhaite pas faire une fraiseuse portique pour les raisons au dessus. Je pensais plutôt faire un changeur d'outil circulaire.
C'est encore à voir où le mettre etc... mais je n'ai pas l'avantage d'avoir un portique donc c'est sur que ca sera plus compliqué.

un bon exemple de magasin qui fonctionne avec des machines comme la mienne est le magasin de MiniMonster, qui se visse sur la plaque X, et qui reste dessus en permanence. Il y a deux actionneurs dessus, un qui le fait tourner, et un qui viens attraper l'outil.

En tout cas, merci pour les commentaires.
Je vais analyser un peu plus le truc.

silky a dit:

j'ai déjà percer le champ de plaques en acier sur une fraiseuse traditionnelle en positionnant la tête à 90°, les déplacements sont très précis, d'où ma question, pour les taraudages je les avais réalisés en manuel.
maintenant tout dépend des dimensions des plaques et de la machine à disposition!
silky

Cliquez pour agrandir...

Salut,

On est d'accord sur les déplacement très précis, c'est un avantage, ca fait pas mal de travail, mais ca vaut surement le coup.
Mon pote à une fraiseuse qui n'a pas de tête qui peut tourner, mais il a une deuxième broche, qui est perpendiculaire à la première, donc je peut surement me servir de celle ci.

Est-ce que tu voit un désavantage à mon système ?

Je vais regarder. Tu es en train de me faire changer d'avis.
Est-ce que tu aurais une photo de ta CN ? Je n'ai pas trouvé sur ton profil.

A+

dh42 a dit:

Salut,

Joli projet


Tout à fait, c'est le même principe que le montage de tourillons dans des plaques d'agglo, guide de perçage et perceuse électroportative.



Tu peut peut être faire dépasser les guides du X sur le coté, et effectivement, comme c'est la table qui est mobile et non le portique, tu ne peut pas déplacer ta broche en Y pour sélectionner un outils dans un rack linéaire, reste donc le rack rotatif.

un exemple ici avec un portique qui dépasse largement à gauche (sur un portique mobile, c'est utilisable pour un changeur d'outil ou pour mettre un 4ieme axe rotatif)

Voir la pièce jointe 949891

++
David

Cliquez pour agrandir...

Hello David,

Merci pour les conseils, je vais aviser en fonction de mes capacités.
Au tout début, ma cn ressemblait à ça, avec une grosse bare sur le côté, ensuite j'ai voulu limiter la place qu'elle prenait. Et donc sans la barre qui déborde.


Voilà une image du magasin de mini monster dont je vous parle depuis le début, c'est du hsk, donc un peut triché en terme de débattement Z. Mais sa machine à lui est bcp plus petite.

Je vais y réfléchir.
Comme je le disais, je préfère que ce magasin d'outil soit un futur projet autant que possible. Même si il est évident que je doit prévoir comment le faire. Et que racheter un axe x, c'est pas fou...

J'ai fait quelques simus aujourd'hui, et je suis très agréablement surpris !

J'ai fait une analyse statique classique, avec un maillage grossier... 50N en X, 50N en Y, 1Nm, le tout sur le bout de la broche.

Le tout donne ça. 3 um de mouvement avec ces contraintes (déplacement augmenté sur la vidéo).

J'ai aussi fait une analyse modale. Et je suis super content, 80Hz pour la première fréquence, et c'est très facilement changeable, en rigidifiant le bas des colonnes. Je vous ai fait une vidéo des 4 premiers modes.

Évidement comme d'habitude il faut prendre ça avec des pincettes. Mais c'est un très bon début.

A+

dh42 a dit:

Je ne connaissais pas ce type de changeur d'outil, c'est pas mal ! dans ton cas en plus tu n'a pas à t'inquiéter du poids sur le portique vu qu'il est fixe.




J'ose à peine imaginer le tarif d'un changeur chez HSK

Des guides de perçage simples, c'est pour le bois mais je suppose que ça devrait pouvoir s'utiliser dans l'acier. Celui qui s'auto-centre est sympa .. et même si ça ne le fait pas, tu n'explosera pas ton budget

Temu | Explore the Latest Clothing, Beauty, Home, Jewelry & More

www.temu.com

Elles font quelle épaisseur tes plaques, j'ai pas trouvé ?

++
David

Cliquez pour agrandir...

Hello David,

Les plaques font 15mm, partout sur la CN.
Oui c'est vrai que ca peut le faire avec ces outils de centrage. Je perce pour du M6 (percé à 5 puis taraudé diamètre 6), ca devrait le faire dans du 15mm.

Je vais voir si ces outils de centrage marchent pour de l'acier. Vu le prix de la CN, c'est pas un outil à 5, 10 ou 20 balles qui va vraiment changer quelque chose...

Mais j'hésite encore, parce que ca prends pas mal de temps et si je foire un trou, la plaque est foutue, alors que si je fais la découpe, je ne passe pas tout ce temps a percer parfaitement, et je suis sur que tous les trous sont au bon endroit.

Je réitère ma question, mais du coup @dh42 tu pense que ma solution du début avec les écrous incrustés n'est pas bonne ?

Je ne l'ai pas écrit mais je pensais prendre des écrous à embase freinés : ISO 7043.
Et peut-être une petite couche de frein filet light en plus. À voir.

Et pour le magasin d'outil, il y a deux manières de faire, soit tu met le changeur sur l'axe X de la CN, soit tu met sur le bâti, Dans les deux car, avec le poids, ca fait tordre le châssis … Même si c'est peu en soit.



Bonne journée

mpvue91 a dit:

Pour moi l'art de concevoir une machine consiste à non seulement imaginer le montage qui permettra de réaliser les objets pour lesquels elle est envisagée mais AUSSI de s'arranger pour que la réalisation ensuite de la machine se fasse aussi aisément que possible afin que le coût en soit aussi faible que possible et sans faire appel à des usinages difficiles . C'est un sacré challenge de réussir le bon compromis et mes solutions élégantes en sont la marque de fabrique d'une machine réussie.
Dans cette approche on prévoit d'assembler les éléments soit par boulonnage en perçant et taraudant soit par soudage ou collage
D'ailleurs si vous deviez dessiner à l'ancienne sans DAO vous n'auriez pas envisager autre chose pour assembler vos tôles.qu'un taraudage sur champ
N'avez-vous pas une perceuse sur colonne dans votre atelier ? En général on n'utilise pas une fraiseuse pour faire des perçages.

Cliquez pour agrandir...

On est d'accord sur le fait que concevoir une machine est un tout.

Par contre vous semblez considérer que l'usinage des perçages et taraudages est plus simple que de faire ces trous pour les écrous dans des plaques au jet d'eau !?
Je ne comprends pas. Où est la difficulté d'usinage pour ces trous en T. Pour le DAO, c'est quelques clics, un fois qu'on connait l'emplacement des trous. J'envoie un dxf des plaques au fournisseur.
Pour ce qui est de l'usinage au jet d'eau, cela alonge le temps de cycle, donc le prix. Mais c'est pas plus dur que de faire juste le contour. C'est le fournisseur que j'ai eu au téléphone qui a traité ce sujet en une phrase "Ahh oui, on fait des découpes similaires régulièrement, vous pouvez juste mettre 1 dixième de plus que le plat à plat de l'écrou". L'usinage de ces plaques semblait aussi banal que ca pour lui.
Et je ne comprends pas pourquoi je me priverais du DAO, et que je devrait concevoir mes pièces sans. C'est justement mon métier, par opposition à la construction de CN.

J'ai une perceuse à colonne, mais si celle ci ne me permet pas de faire un trou droit, au bon endroit elle ne m'est pas de grande utilité. D'où la fraiseuse, bien plus répétable, et fiable. Une fois que l'on a un moyen d'aligner chaque plaques sur la fraiseuse pour qu'elles soient bien perpendiculaires à la broche et que l'on a réglé son Z, faire chaque plaques et chaque trous est un jeu d'enfant. On peut par la même occasion rectifier la tranche... Quitte à avoir installé la plaque. Cette fraiseuse dispose d'assez de couple pour faire un perçage dans l'acier.

A mon avis, temps de montage supplémentaire pour monter cette CN avec les trous en T, est d'un ordre de grandeur plus faible que le temps pour faire les taraudage. Si c'est pas votre avis. Faites le moi savoir.


à Discuter...