CNC de Knarfouille

Knarfouille · 5 Août 2015

Bonjour à tous !
Il y a un peu plus d'un an j'avais créé des posts sur mon projet de CNC type portique fixe avec utilisation d'un module linéaire Rexroth
ici : https://www.usinages.com/threads/utilisation-module-lineaire-rexroth.67527/#post-743479
et ici : https://www.usinages.com/threads/et-une-de-plus.67702/#post-745223

Mon cahier des charges à quelque peu évolué, surtout sur les dimensions "usinable", m'obligent à passer sur un portique mobile.

- Dimensions d'usinage : 500(X) x 800(Y) x 150(Z)
- Précision : 1/10ème
- Type d'usinage : Bois, Plastique
- Bati en profilés alu + renforts tôle 3mm
- Portique en profilé alu 3mm + renforts tôle
- Guidage par rail rond supportés diamètre 20mm pour tous les axes
- Entrainement par vis à bille diam. 16mm pas de 5mm
- Accouplement moteur par courroie
- Broche 2.2Kw chinoise
- Moteurs : Nema 23
- Coût de réalisation : <1000€

Tout n'est pas fini et ajusté mais vous trouverez quelques images ci-dessous.
Je suis un fervant lecteur de ce forum depuis longtemps et j'ai (normalement) tenu compte des différents avis et expériences partagés grace aux nombreux projets de ce forum.
L'idée de ce post est donc d'avoir votre avis général, pour déceler des points pour lesquels j'aurais pu passer à coter...
Merci d'avance pour vos commentaires !

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vax · 5 Août 2015

Coucou heureux de te revoir sur le forum.

Prend le temps de fouiller dans le fofo, il y a déjà tout expliqué de nombreuses fois...
Tu lis et tu auras tout pour comprendre les défauts de ton étude...

De manière plus générale, (tu es loin d'être le seul à faire cette démarche) je ne comprend pas toute cette énergie dépensée à faire des projets 3D (j'imagine les heures perdues pour faire ça) alors que l'étude préalable des projets qui ont aboutis et ayant des résultats satisfaisant (ils sont légion ici ou ailleurs sur le net) permettrait soit de partir d'une base existante en très peu de temps soit de concevoir autre choses en respectant les impératifs structuraux...

Bon courage et à très vite pour la réalisation.

stanloc · 5 Août 2015

Je ne vois pas comment est soutenu le plateau bleu !!!!!!!!!!
Un point souvent évoqué dont tu n'as pas tenu compte c'est la traverse qui réunit les deux jambes en bas du portique. Elle oblige à déporter les points de support de la machine sur les extrémités et d'avoir donc tout le bâti dans le vide.
Comme dit vax, tu as beaucoup lu mais visiblement voulu faire un bâti entièrement de ton cru. C'est un choix. Tu verras si tu as fait des erreurs de conception.
Stan

el patenteu · 5 Août 2015

Je metterais l'écrou de vab sur la traverse la plus basse du portique(sous la machinne) ainsi tu aurait le loisir de fixer ton plateau bleu a ta guise...
Par contre ca déporte de beaucoup la transmission de l'effort ce qui peut se traduire
par une mise en crabe sur le sens vertical

Fred

el patenteu · 5 Août 2015

Le chariot qui se promene sur le portique n'as aucun interet a dépasser sous la poutre basse du portique

Rider63 · 7 Août 2015

el patenteu a dit:
Le chariot qui se promene sur le portique n'as aucun interet a dépasser sous la poutre basse du portique

je pense qu'il l'a mit comme ça pour pouvoir visser les patins, mais en effet ça fait du porte a faux pour rien.

Knarfouille · 31 Août 2015

Après une petite coupure (liée aux vacances) je prends connaissance de vos remarques...
Je vois que le portique en "8" fait poser quelques questions...

Au départ j'avais fait quelque chose de plus classique genre ça :

Après je me suis dit : pourquoi ne pas prolonger les profilés alu pour renforcer le portique dans ce sens :

Dans ce cas la raideur dans ce sens serait faite par les traverses hautes et basses au lieu d'être faite uniquement par les équerres (entre le profilés et les patins).
Il est vrai que du coup le châssis serait uniquement supporté par 4 pieds aux extrémités, je ne me rends pas compte si cela est trop juste mais vos remarques vont dans ce sens alors je prends bonne note.

Pour le coté "mais pourquoi réinventer la roue ?" je comprends ces remarques, mais j'ai du matériel de disponible et un budget limité, j'essaie donc de voir comment je peux faire quelque chose de robuste avec les moyens du bords (je veux usiner du bois uniquement), même si cela va un peu en sens inverse d'une "vraie" conception où les moyens sont définis par le besoin...
Par contre n'étant pas borné, je ferais des renoncements si jamais l'impasse est confirmée.

Je vais re-re-re-re-re-re regarder dans le forum des solutions "qui marchent" et reviens vers vous.

Merci en tout cas pour vos remarques !

domi.U&M · 31 Août 2015

heu... sur tes rendus, c'est la plateau qui bouge ou le portique? la vis fixée sur la bâti, elle a son écrou fixé sur quoi?

c'est dommage de passer du temps sur un rendu avec beaucoup d'approximations. pour moi, concevoir un ensemble, ce n'est pas manier un logiciel informatique de dessin, mais bien définir ce que l'on veut et où ça va coincer, avec un simple crayon et éventuellement une gomme. la forme du profilé, on s'en fiche à cette étape, et il pollue la lisibilité du document.

J'ai souvent l'impression que le concepteur demande plus l'avis sur le joli dessin qu'il a tenté de faire avec un logiciel, plutôt que sur l'intérêt d'avoir mis en oeuvre telle ou telle solution, et tout simplement de vérifier la faisabilité et la possibilité de fonctionnement...

mais bon, je suis un vieux et je dois certainement me tromper...

Knarfouille · 1 Sept 2015

Bonjour Dominique, peut-être que c'est effectivement pas clair sur les images, mais c'est le portique qui bouge...
En fait mon crayon et ma gomme c'est bien ce petit logiciel simpliste (Sketchup) qui permet de dessiner en 3D aussi rapidement qu'avec un crayon...en 2D

Pour améliorer la compréhension voici un petit schéma de principe sur le sujet en cours :
(vue de face)
En gris le portique
En Rouge la table d'usinage
En Bleu le chassi et guides (ronds)
En Orange la vis à bille

Il me semble que la solution A apporte plus de rigidité que la solution B en déformation latérale ?
Votre avis ?

el patenteu · 1 Sept 2015

A mon avis non ca ne raidit pas de facon notable,en revanche une plaque flanqué dans le haut unissant les 2 travers serait une bonne solution

Fred

carlos78 · 1 Sept 2015

Salut,

Pour moi, la liaison au dessus des rails sur les 2 croquis A et B est pénalisante : La table d'usinage en rouge ET le chassis en bleu doivent être solidaires.
Pour t'inspirer sur ton projet, il y a en ce moment Philippe (C.Phili) qui réalise une petite CNC à base de profilés alu 90x45 + plaque alu de 20mm ici
C'est une variante du croquis A avec uniquement la liaison par dessous. Un petit caniveau est obtenu par 2 profilés 90x45 longitudinaux supplémentaires. Ces 2 profilés raidissent et réhaussent le chassis de base en réduisant également la flexion latérale des flancs du portique.

Carlos

domi.U&M · 1 Sept 2015

j'avais donc bien vu initialement (table fixe). mais comme il y a un gros problème de fond, j'avais écarté cette solution.
La table fixe, tu la tiens en bout? et tu va devoir gérer sa rigidité. et tu vas devoir régler son alignement par rapport aux rails. et tu vas perdre de la place d'usinage en bout de table.
la solution dessinée correspond à celle du magicien qui fait passer un anneau le long d'un corps en lévitation.
le pb d'un logiciel de dessin lorqu'on est débutant est qu'on fait des "bourdes" ou des impossibles ou des incomplets que l'on n'aurait pas fait avec un crayon.

Mais bon, il y a des solutions à tout...

Ceci dit, toutes les solutions de "cnc" en portique ont déjà été présentées, avec les avantages et inconvéniants.

La seule solution pour avoir un truc original (et encore) est de passer par une table fixe et un bras robotisé en lieu et place du portique. pardon, je blague.

Knarfouille · 1 Sept 2015

carlos78 a dit:
Salut,

Pour moi, la liaison au dessus des rails sur les 2 croquis A et B est pénalisante : La table d'usinage en rouge ET le chassis en bleu doivent être solidaires.
Pour t'inspirer sur ton projet, il y a en ce moment Philippe (C.Phili) qui réalise une petite CNC à base de profilés alu 90x45 + plaque alu de 20mm ici
C'est une variante du croquis A avec uniquement la liaison par dessous. Un petit caniveau est obtenu par 2 profilés 90x45 longitudinaux supplémentaires. Ces 2 profilés raidissent et réhaussent le chassis de base en réduisant également la flexion latérale des flancs du portique.

Carlos

Merci pour le lien, super intéressant le principe "caniveau", je vais regarder ça de plus près !

Pour la liaison table et chassi, rassurez-moi, vous aviez compris qu'il y avait une liaison et cette vue était une vue de coupe ????
Je ne suis pas magicien comme le suggère Dominique ci-dessous !

Knarfouille · 1 Sept 2015

domi.U&M a dit:
La seule solution pour avoir un truc original (et encore) est de passer par une table fixe et un bras robotisé en lieu et place du portique. pardon, je blague.

Ah le bras robot ! J'y avais pas pensé !!!!!

Knarfouille · 1 Sept 2015

Après un peu d'analyse la solution caniveau me fait perdre 10cm de course en X car le plateau du Z vient buter contre les parties verticales du caniveau au lieu de venir buter contre les flans du portique... et je ne peux pas élargir le bati pour cause de manque de place.

J'ai (très rapidement) fait avancer le bati pour ajouter le support de la table, ça donne cela :

Cette implantation me permet de venir usiner en partie au dessus des guides à billes de l'axe Y (d'où les 10cm de gagnés).
C'est une peu un caniveau inversé sauf que je ne renforce pas les traverses de l'axe Y. Mais est-ce bien nécessaire avec 1mètre de portée sur du profilé 90x45 ???

carlos78 · 1 Sept 2015

Re,
Pour parler le même langage : X = axe transversal sur le portique et Y= axe longitudinal de la table.
La solution caniveau peut effectivement faire perdre un peu de course sur l'axe transversal.
Dans ta derniere implantation, on voit bien maintenant la structure qui soutient la table avec un 2ème cadre en dessous pou supporter les rails longitudinaux.
C'est plutot bien.
Attention à la largeur de la table : celle-ci déborde sur les côtés ce qui est plutot bien pour protèger les rails, mais j'ai l'impression qu'il manque les fixations des patins du Y sur le portique.

Carlos

Knarfouille · 1 Sept 2015

carlos78 a dit:
Re,
Pour parler le même langage : X = axe transversal sur le portique et Y= axe longitudinal de la table.

Ah-ah j'ai hésité et finalement je me suis pris les pieds dans le tapis, merci de la correction !

carlos78 a dit:
Re,
Attention à la largeur de la table : celle-ci déborde sur les côtés ce qui est plutot bien pour protèger les rails, mais j'ai l'impression qu'il manque les fixations des patins du Y sur le portique.

Oui bien vu, il faut encore que je rajouter cela ce qui me contraindra à réhausser le plateau d'1cm environs.

domi.U&M · 1 Sept 2015

ha là, il y a un truc: tu as remis des traverses dans l'autre sens, fait disparaitre la vis d'entrainement du portique ainsi que le support d'écrou.
il fait comment pour bouger, le portique?

Knarfouille · 2 Sept 2015

par la pensée ! "ABRACADABRAAAAA" !

Knarfouille · 2 Sept 2015

...plus sérieusement, j'ai modifié la partie entrainement + le chassi et voici ce que ça donne :

La plaque en orange est une plaque alu pour renforcer les traverses du portique

J'ajouterais des tôles sur le dessous dans les coins pour renforcer le chassis (non représentées pour le momet)

Les traverses qui supportent le martir s'appuient sur les traverses du dessous

Voilà 2 vues complètes :

domi.U&M · 2 Sept 2015

là, géométriquement, ça va fonctionner... maintenant, j'appliquerais des forces sur tout ça pour voir s'il ne traine pas des bras de levier, des porte à faux et des jeux qui s'additionnent au détriment de la rigidité et de la précision.

Knarfouille · 2 Sept 2015

euh.....et comment je les applique ? Par calcul ??

Knarfouille · 2 Sept 2015

Petite question : j'étais partis pour monter les rails supportés sur un profil 45x45, l'idée étant de percer et tarauder le profilé, comme montré ci-dessous (traits rouges)
L'entre-axe de fixation du rail supporté est de 30mm donc ça passe juste, par contre le filetage sera uniquement sur l'épaisseur du profilé 45x45, soit qq mm (je n'ai pas la cote exacte, je vais vérifier ce soir).

-> est-ce que ça choque quelqu'un ?

Ce type de rail supporté semble être prévu pour du profilé 30x60 ou 60x60 et dans ce cas les trous de fixation tombent dans les rainures. Cela permet d'utiliser les écrous "captifs" (pas sur du nom) qu'on met dans les rainures.

-> n'est-ce pas mieux de fixer "en dur" plutôt que d'utiliser des écrous "captifs" ?

carlos78 · 2 Sept 2015

Salut,

Knarfouille a dit:
Petite question : j'étais partis pour monter les rails supportés sur un profil 45x45, l'idée étant de percer et tarauder le profilé, comme montré ci-dessous (traits rouges)
L'entre-axe de fixation du rail supporté est de 30mm donc ça passe juste, par contre le filetage sera uniquement sur l'épaisseur du profilé 45x45, soit qq mm (je n'ai pas la cote exacte, je vais vérifier ce soir).

-> est-ce que ça choque quelqu'un ? ...

OUI, ça me choque ..

Pour un taraudage dans de l'alu je compte entre 1.5 et 2 fois le diamètre en profondeur taraudée, donc au moins 8mm pour des vis M5.
Il vaudrait mieux rester avec des profilés compatibles des fixations existantes dans le rail SBR.

Carlos

domi.U&M · 2 Sept 2015

Knarfouille a dit:
euh.....et comment je les applique ? Par calcul ??

déjà par simple dessin de géométrie: que donne sur la vis des y une force de 0.1 kgf en latéral sur la fraise avec le déplaçement x à fond et un jeu de x dixièmes de millimètre dans les douilles à billes ? elle se tord? le portique vrille? de combien dois-je écarter mes douilles à billes pour minimiser ce vrillage?
ne devrais-je pas mettre ma fraise au niveau du milieu de l'espacement de mes douilles à billes, pour avoir des jeux identiques dans les deux sens d'avancement du portique?
ne pourrais-je pas minimiser le porte à faux de la broche par rapport à l'axe des x?

bref, toutes les questions de base que se sont déja posés les concepteurs de ces cnc telles que tu peux les voir sur ce forum... ce serait bien de tout lire pour t'en inspirer, tu gagnerais du temps et éviterais des erreurs.

Knarfouille · 3 Sept 2015

carlos78 a dit:
Salut,
Pour un taraudage dans de l'alu je compte entre 1.5 et 2 fois le diamètre en profondeur taraudée, donc au moins 8mm pour des vis M5.
Il vaudrait mieux rester avec des profilés compatibles des fixations existantes dans le rail SBR.
Carlos

Ok, ça me paraissait bien un peu "capillotractée" cette idée...

Bon, du coup les dimensions de profilés qui vont bien c'est du type 30x30 ou 30x60.
Les profilés du bâtis les plus long passent de 45x90 (90mm dans la hauteur) à 30x60 (60mm dans la hauteur).
Comme ce sont eux qui vont supporter tout le poids du portique (vu qu'ils sont juste tenus par les extrémités), je me demande du coup si c'est pas un peu juste...

Knarfouille · 3 Sept 2015

j'oubliais de préciser, il y a 1m de portée et le poid du bati est estimé à 40kg

ybou30 · 3 Sept 2015

Salut à tous,

Perso, je resterai avec les profilés prévus et j'interposerai un méplat acier de 8mm.
Fixé au rail par les rainures et taraudé pour recevoir tes rails supportés.
C'est ce que je fais sur la mienne.

sinon, globalement, ton projet tient bien la route, continues comme çà

Cdlt,
Yanik

carlos78 · 3 Sept 2015

Knarfouille a dit:
Ok, ça me paraissait bien un peu "capillotractée" cette idée...

Bon, du coup les dimensions de profilés qui vont bien c'est du type 30x30 ou 30x60.
Les profilés du bâtis les plus long passent de 45x90 (90mm dans la hauteur) à 30x60 (60mm dans la hauteur).
Comme ce sont eux qui vont supporter tout le poids du portique (vu qu'ils sont juste tenus par les extrémités), je me demande du coup si c'est pas un peu juste...

Ne pourrais-tu pas garder les profilés 45x90 et coupler 2 profilés de 30x60 uniquement pour les rails (il doit y avoir des profilés 60x60, j'en ai trouvé un ici).
Si c'est pour tout changer, je suis d'accord avec YBOU30 : on peut intercaler une rehausse sous les rails.

Carlos

domi.U&M · 3 Sept 2015

à mon avis, tu travailles à l'envers:
tu conçois une machine non pas pour ce qu'elle devra effectuer avec des performances attendues, mais plutôt en fonction de tel ou tel assemblage particulier de composants.
et si j'ai bien compris, tu verras à l'arrivée ce que la machine pourra faire... et tu seras déçu, et tu feras une V2.
Pendant ce temps là, tu n'usineras pas ou tu usineras des pièces biscornues.
Je ne veux pas être oiseau de mauvaise augure. Simplement je trouve dommage de réapprendre à marcher et ne posant pas d'abord les vraies questions.

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