Cnc en profilé acier

[Leal]

Bonjour,

Je me présente d’abord puis je vous expliquerai mon projet.

J’ai 19ans et je suis en école d’ingenieur, j’ai actuellement accès à une charlyrobot 2U (600x400mm) et la réalisation de pièces sur cette machine à renforce mon envie déjà ancienne d’avoir une cnc. Mon objectif étant d’avoir la machine avant de partir de l’ecole en 2020 pour pouvoir la réaliser avec les outils disponibles sur l’ecole.

Concernant mes compétences, je maîtrise très bien la partie informatique et modélisation 3D. L’électronique de la machine ne devrait donc pas spécialement me poser de problème.

Pour la partie mécanique, j’ai des notions ayant fait une prépa PT avec pas mal de SI et en ayant souvent aider mon père pour réparer les tracteurs mais je manque de connaissances sur l’usinage à proprement parler.

Pour le matériel, j’ai accès donc accès à la cnc charlyrobot, à une perceuse à colonne, meuleuse, poste à souder à l’arc et autres outils à mains...

(Je peux peut être avoir accès à une fraiseuse à commande digital mais la personne qui l’utilise dans l’ecole est occupe donc j’aimerais le solliciter le moins possible)

Pour le cahier des charges de la machine, le prix va être un facteur très limitant étant étudiant mais je mettrais le budget nécessaire. Je souhaiterais concevoir bien la machine sans faire d’autres versions quitte à prévoir des évolutions sur celle la, car une fois dans le monde du travail, le temps manquera pour faire des modifications ...

Matière à usiner :

Bois, aluminium

Et j’aimerais tendre vers l’acier si c’est possible avec une structure légère.

Dimension d’usinages : x et y non prédominant et hauteur sous portique environ 200mm

Je vais acheter tout le matériel chez le vendeur powace cnc sur aliexpress pour des raisons de prix et de fiabilité du vendeur qui passe par l’Allemagne pour éviter les frais de douane.

Je pensais partir sur une structure portique fixe pour la rigidité.


Mon choix pour les pièces serait :
-kit rail sbr20 300/600/1000 et vis 1605 350/650/1050
130€
http://s.aliexpress.com/QBfEJjyY

-kit nema 23 3Nm 36V avec alim driver et carte de commande
140€
http://s.aliexpress.com/fqA7NF3A

-broche 1.5kw refroidi par eau, vfd, pompe , set de pince ER16 et support
200€
http://s.aliexpress.com/yEbu2iUF

Environ 600€avec là livraison de 140€

J’hésite cependant à remplacer les sbr20 par des rail prismatique de 20mm :
http://s.aliexpress.com/jMveeymM

Et la broche par le même modèle en 2.2kw :
http://s.aliexpress.com/ZbEjyIFF

Cela porterait la facture à 800€, je trouve la différence justifie si cela permet d’attaquer même à faible passe de l’acier, mais cette possibilité dépend de façon essentiel du châssis ...

C’est donc surtout pour la construction mécanique du châssis que je viens vous demander conseil :

Je pense pour l’instant partir sur une structure en tube d’acier boulonné.

J’ai donc fait une modélisation avec des profiles 40x40x2 et des équerres.

J’aimerais donc avoir vos avis et vos conseils sur cette structure. Je suis également intéressé par des exemples de cnc réalisé en profiler acier boulonné.(j’ai lu intégralement les post de rider63, sylvain9 et ellogo67 qui ont des conceptions s’approchant)

Lien vers la modélisation Onshape :
https://cad.onshape.com/documents/6...83f3a2cce5c3b8897b/e/6e31916106e4f69ccafc9106

Merci de m’avoir lu jusqu’au bout. J’essayerai de vous donner plus d’informations si vous voyez des points à préciser

 

[Logan]

la structure de ton châssis ne te permettra pas d'usine autre chose que du polystyrène ...

 

[Leal]

C’est bien mon problème, je vois la faiblesse du châssis mais je ne vois pas comment y remédier simplement.
J’ai déjà réfléchi à rajouter un T en étire épais pour rigidifier la liaison bâti-portique

 

[Jaha]

pour tes supports de portiques, tu peux déjà commencer par augmenter la section de tes deux tubes latéraux et bien sur faire des étais pour contre-balancer les flexions des ces derniers pendant l'usinage

 

[Leal]

Ok pour augmenter la section de ces tiges là, par contre pour la fixation des étais, je ne vois pas comment faire l’assemblage de la liaison par des boulons

 

[bendu73]

Bonjour,

Oui il faut mettre des renforts, ça saute au yeux !

Pareil, sur le Y, il faut couplé t'a plaque qui supporte tes rails avec du tube.

Effectivement la tu vas pas être assez rigide pour usiner dans la matière...
Attention en cas de soudure il y a déformation importante. Donc la géométrie est compromise, si tu fais des pattes de fixation par ex.

Les rails prismatiques sont un plus...

Attention à ne pas faire de la machine une table (les 4 pieds), car si c'est bancale, c'est ton X qui va être bancale aussi... Faut plutôt une machine posée sur une table.

Globalement il manque de rigidité sur ta machine mais au moins tu as choisis ta cinématique. quelles sont les courses?

 

[Momoclic]

Bonjour,

Rappel-toi un vieil adage de la géométrie : le triangle est la seule figure indéformable !

Dans ton budget tu ne parles pas de la motorisation des axes et de leur pilotage...

 

[Leal]

Momoclic : je pensais prendre ceci pour l’electronique :
kit nema 23 3Nm 36V avec alim driver et carte de commande
140€
http://s.aliexpress.com/fqA7NF3A

Pour les courses :
X : rail 1000mm course ~600mm
Y : rail 600mm course ~400mm
Z : rail 300mm course ~150mm

Pour les renforts, je vais essayer de modifier la structure pour rigidifier ça mais j’ai du mal à voir comment faire les assemblages sans souder.
Par exemple entre deux tubes inclinés à 45degré, je ne vois pas comment mettre les vis sans déformer la structure :

 

[Leal]

Pour la fixation de l’équerre en triangle ça devrait aller mais pour les tubes derrière le portique je ne vois pas comment les visser au côté autrement que par des équerres ou via la plaque du Y

 

[Aiwass]

plusieurs solutions pour les assemblages. soit un grand triangle en plat comme tu le montre ou des membrure en tube reprise par de petit triangle au niveau des noeuds. concernant la reprise de la broche, la bride ne devrais elle pas etre au plus pret possible de l'outil? histoire de porte a faux. comment compte tu réaliser les attache en plat plié qui reprenne ton portique sur la table???

 

[Momoclic]

Tu peux économiser de l'argent eb achetant des vis à billes qui correspondent aux courses et non à la longueur des rails.

Tes triangles latéraux sont une bonne solution, les monter jusqu'en haut serait mieux, de même que dégager l'avant pour le passage de l'axe du X.
Va voir sur le site, il y a de nombreux exemples.

 

[Leal]

Les attaches correspondent à des équerres qui sont chez moi mais dont je ne connais pas les caractéristiques précises, il faudra que je les mesure ce week-end. Pour la broche, l’attache fait 78mm donc je pensais que le porte a faux serait limite et que je pourrais régler la hauteur de travail de la broche selon la longueur de fraise.

Pour le prix des vis à billes, cela revient moins cher comme ça car c’est un kit qui contient rails et vis à bille.

Pour le dégagement de l’axe X je ne vois pas ce que tu veux dire. Et quand tu parle du site, tu penses au forum ou à un autre site ?

 

[fred03800]

des profiles 40x40x2

Salut
Tu peux doubler la section et tripler l'épaisseur , c'est pas plus dur à faire.
les petit équerre laisse tomber
Rail prismatique c'est bien mieux

 

[Momoclic]

Salut,
Pense rigidité, ici tout est beaucoup trop souple...
Les rails doivent porter sur du dur. La tôle qui dépasse des rails ne sert à rien.
Il faudrait au moins un tube sous toute leur longueur ou une plaque de tôle très épaisse.
Supprime tout ce qui ne sert pas : "la perfection est atteinte lorsqu'il n'y a plus rien à supprimer"

 

[Leal]

j'ai essayé de retravailler la modélisation en tenant compte de vos remarques,
ici je suis passé en profilé 60x60x4, et j'ai mis des barre d'acier laminé 30x15 sous les rails.
L'objectif étant de fixer le rail solidement sur cette barre et de régler la barre par rapport aux tubes.

 

[sebastian]

Bonjour,
sans commune mesure, une belle re-visite de ton projet
si tu maîtrises les coupes et la soudure, c'est bien parti !

 

[Momoclic]

Bravo ça ce présente beaucoup mieux !

Pourquoi ne pas mettre des tubes sous les rails ?

 

[Leal]

Je me trompe peut être mais je pensais que ce n’etait Pas utile étant donné que la barre d’acier sur laquelle repose les rails va être réglé par rapport à la structure en tube et d’autre part cela me permet de fixer le portique directement sur les tubes du bâti.

 

[Momoclic]

Ce qui est important c'est la rigidité des axes les uns par rapport aux autres.
Il est aussi évidant que le portique doit être solidement relié à la structure.
Il serait également heureux de fermer l'axe X par une tôle comme sur ton premier dessin.

As-tu vu çe projet : https://www.usinages.com/threads/fraiseuse-cnc-3-axes-en-mecano-soudee-de-paul.97495/

 

[Leal]

Ok pour refermer le X par une tôle, je pensais garder cette idée, j’ai juste oublié de le remettre sur la modélisation.

Concernant le projet de Paul, je l’avais vu mais j’ai pris le temps de le relire en détail, c’est intéressant vu la ressemblance entre ce qu’il a fait et mon projet.
Pour l’assemblage, la structure ou les rails sont contre le portique me paraît plus facilement démontable.
(Je vais l’utiliser dans un premier temps dans un appart donc tous les morceaux doivent pouvoir être porter par deux personnes sur 3etages d’escalier ...)
C’est aussi ce qui m’impose de caréner entièrement la machine et avoir des tubes en rectangle tout autour sera plus facile de ce point de vue la.
Pour cette partie je pensais entourer toute la machine de plaque de plexiglass pour éviter les projections.
Je me demandais donc comment insonoriser au maximum le caisson?

Je me posais également des questions sur le système d’arrosage :
-est ce que l’huile de coupe est recycle ou toute l’huile utilise est perdu ?
-comment protéger les rails des copeaux avec l’arrosage et la table mobile ?
(Système de soufflet étanche ??)

D’autre part pour la broche si je pars sur cette structure et les rails prismatique, je vais essayer de travailler l’acier et les broches chinoises sont donc peu adaptés. J’imaginais commencer avec puis basculer sur une broche maison en mettant une poulie en sortie de la broche chinoise. Cependant, cela me reviendrait moins cher d’acheter un moteur type perceuse à colonne et de faire la broche directement.
Ma principale interrogation concerne le poids des moteurs :
Environ 16kg pour un moteur 1.5kw...
-pensez vous que la structure pourra le supporter sans trop avoir à diminuer la vitesse ?
-avez vous des références de moteur plus léger ?
-comment empêcher vous l’axe Z de sortir des rails lorsque la machine est a l’arret ?

Désolé pour toute ces questions mais je manque de référence sur cette partie technique.