CNC en vue

[nestaprod]

Bonsoir

Je me lance dans la conception et la fabrication d'une fraiseuse cnc 3 axes d'environ 1300 x 1000 x 300 mm utiles.
j'ai pensé à un châssis en acier (tube 70x70x2) soudé au tig sur un marbre puis thermolaqué
pour le guidage, du rail prismatique, 25 pour le X (posisionné sur les cotés), 20 pour le Y et 15 pour le Z et 4 chariots par axe
pour le portique du profilé alu pris en sandwich par des plaques alu elles aussi
pour l'entrainement des vis à bille 1605 sur paliers BK-BF 12
les moteur, PAP Nema 34 6.5 Nm 3.2 A par phase avec contrôleur séparés
et la broche KRESS 1050 FME

Qu'en pensez vous ???

Merci.

 

[antoinebeniste]

Saut,
Dans l'idée oui, fonce!!! mais dans le réel fait un plan, un croquis, poste le et nous te dirons ce qu'il faut améliorer.
Le sandwich profil panneau alu, je suis a fond pour et l'ai déjà conseillé personnellement. Sur ma cn, j'ai du sandwich alu medium alu et aussi alu tube acier alu et c'est vraiment très rigide.
Les guidages, bien!!
Pour l'axe le plus long (y), prévoir deux vis a bille vu ton entre axe.
Pour dessiner ultra facilement sans aucune connaissance en dao, tu peux utiliser sketchup, ultra easy, et en postant les plans au format sketchup nous pourront t'aider en les modifiant pour t'apporter conseil.
Apparemment t'es pas trop limité niveau budget vu les matériaux et guides que tu souhaites utiliser.
Ton outillage?
Au plaisir de t'aider dans l'avenir.
Antoine
@ bientot

 

[nestaprod]

salut

Pour les plan j'ai SW mais je ne métrise pas encore
pour les deux vis a bille sur le y (d'ailleurs je me suis planté j'ai inversé x et y dans la description) c'est prévu
pour le budget c'est limité quand même
300 pour le châssis
1400 pour les guidages
1000 pour l'électronique
et on verra pour le reste
sur du moyen ou long terme
pour l'outillage découpe laser (sous traitance, prix abordables), fraiseuse cn mecanumerique (à mon taf), soudeur (mon oncle) et l'artillerie du bricoleur !

 

[antoinebeniste]

Salut,
Pour 1400 je doute que tu puisses acheter rails prismatique+vab de cette longueur a part si tu prends du rond supporte + vab chinois.
Sinon je veux ton adresse de fournisseur
Mais il manque une donnée importante, tu veux usiner quoi au faite?
Je te conseillais sketchup car il est très simple, gratuit, et permet un export au format dxf (pour un usinage) via le plugin gratuit aussi.
J'utilise pas SW trop compliqué, trop cher, plus long a dessiner. La 3d est très simple aussi avec sketchup.
A tester.

 

[nestaprod]

salut

1400 c'est juste les rails et les chariots
pour les vab il faut compter 600 les 4 (2x1500 / 1200 / 400) avec écrous et paliers (précision C7 en 1605)
Je voudrai usiner des matériaux composites et si possible de l'alu.

 

[antoinebeniste]

Ah ok, ça va alors.
J'ai une idée de châssis sympa (celui que je veux faire pour ma V2, ça me permettra d'avoir des avis en plus), je croquise ça ce soir, je dois aller bosser la.
A+

 

[stanloc]

Bonjour,
Arrêtez de vous prendre la tête avec de la DAO. Un dessin à main levée ou avec du papier quadrillé suffit largement car ce qu'il faut pour mettre au clair des idées de conception c'est de côter les éléments et les dessins en fausse perspective que l'on voit ici ne sont jamais côtés ce qui ne permet pas de se faire une idée précise. De plus les points importants ne sont pas visibles car pas détaillés, à savoir les liaisons entre les éléments. Une strucutre ne vaut que par la capacité qu'elle a à transmettre des efforts entre ses éléments. Il faut donc aussi détailler la méthode et les moyens qui seront utilisés pour faire ces liaisons.
Le dessin en fausse perspective ne sert que pour illustrer une plaquette publicitaire mais pas pour travailler.
Plutôt que de perdre du temps à se former à l'utilisation d'un logiciel de dessin, il vaut mieux passer beaucoup de temps à relever dans les dizaines de pages de ce forum les solutions qui ont eu la faveur des intervenants cela évite de reposer pour la milième fois les mêmes questions et cela évite de devoir revoir "sa copie" 10 fois.
Stan

 

[nestaprod]

salut
Je suis d'accord pour les dessins complexes mais pour représenter une forme assez simple, la DAO et plus rapide même une mise en plan est facile à réaliser.

Je pense faire un chassis qui ressemble à ça et je me demande si le positionnement des rails sur les côtés est un bon choix.

http://imageshack.us/photo/my-images/41/chssiscnc3d.jpg/

 

[antoinebeniste]

J'ai fait ça en dix minutes, c'est pas tres beau mais dans l'idee ma V2 sera comme ca, rail hiwin, profilé 45X90 et 45X45 et vab, le portique n'aurait quasiment pas de jambe.

Un peu comme celle de alex01pernot dans l’idée mais un peu en moins rigide, je ne suis pas équipé pour travailler l'acier:

Antoine

 

[stanloc]

Bonsoir,
@antoinebeniste ; d'accord 10 minutes de dessin cette fois mais combien de jours d'apprentissage ??????? Et puis comme je l'ai dit on n'apprend rien avec ton dessin. Tout le monde sait comment on doit faire une machine avec trois axes orthogonaux ; c'est le détail du comment qui nous intéresse car il y a milles façons pour cela.
Par contre je te suis totalement si tu t'inspires de la CNC de alex01pernot.
J'attire ton attention sur le fait que l'un des attraits d'une structure en caniveau c'est qu'elle est autoporteuse (tenue améliorée à la courbure et au vrillage) donc il est parfaitement inutile de se compliquer la vie à faire un piètement aussi croisillonné. Moi je pose ça sur un empilement de parpaings( ou directement sur le sol si on est jeune et souple) en plaçant des vérins à vis en nombre suffisant pour assurer une parfaite mise à l'horizontale. Bien sûr cela sous-entend que le poids de cet ensemble formant le caniveau sera significatif ce qui est facile en employant de l'acier (en plus ce n'est pas cher par rapport à l'alu).
Mais enfin je suggère et tu fais comme tu l'entends, évidemment

Stan

 

[alex01pernot]

Salut a tous, enfin un "copieur" qui veut s'inspirer de la conception caniveau comme je l'ai réalisé.
Je ne peut que te pousser dans ce choix, je suis parfaitement satisfait par cette structure qui pour une fraiseuse à portique mobile est pour moi la conception la plus rigide.
Après bien sur, il faut adapter le matériaux, et les dimension en fonction des matières à usiner.
Le seul reproche de cette conception est la relative difficulté pour monter les pièces (car il faut passer au dessus des rails.
Par contre la réalisation est assez simple et pour la rigidité il faut juste s'assurer d'avoir un cadre supérieur solide.
Si vous avez des question ou que vous voulez des précision sur ma réalisation, je suis là.

 

[antoinebeniste]

En vrai j'ai mit moins de sept minutes.On va dire une bonne heure et demi pour le maîtriser a peu prés, mais c'est très intuitif, tu devrais essayer. Ya moulte tuto videos sur le net en plus.
Un exemple de dessin pas si compliqué que ça a faire avec:

Par contre sketchup ne sait pas tracer des vrais ronds ou arc mais des polygones a 999 cotés mais cambam sait lisser ces polylignes et transformer en vrai rond ou arc via une tolérance à entrer.
Je sais bien que l'acier est trois fois plus rigide que l'alu a même épaisseur mais l'alu se découpe comme du bois et je n'ai que des machines a bois a part la perceuse a colonne. Et les profils ça peut etre tres rigide, la barre du dessus ne peut se tordre au milieu grâce aux croix, un triange ne peut se déformer mais un rectangle ou carre peut bouger dans ces diagonales et provoquer des vibrations sur toute la machine du coup.
Cette structure me plait bien(alex01pernot) et est un bon compromit, au début je voulais continuer a mettre des jambes comme sur la V1 mais j'ai changé d'avis récemment grâce a vous tous.
Mais je ne me lancerai pas la dedans avant au moins un an ou deux, je dois d'abord améliorer quelques points de ma cn.

 

[antoinebeniste]

Hehe bah oui faut bien s'inspirer des meilleurs
Ta Cn est au top avec celle de Mr dus 31 aussi mais j'ai petit blocage sur son Z par contre.

 

[nestaprod]

Quelle est la différence entre le rond supporté et le rail prismatique, c'est vraiment le jour et la nuit ?

 

[myf]

Bonjour,

Je lis depuis quelques semaines les rubriques du forum sur les machines à commandes numériques.
La découpe, la construction et le modelage de pièces sur mesure me fascine même si je n'ai aucune formation en mécanique.

Je remercie les posteurs qui prennent le temps de comparer deux méthodes :
Selon les hasards des questions, leurs explications (me) permettent de faire le lien entre les connaissances scolaires de mécanique et les méthodes concrètes de (l'auto)-construction ; j'apprécie les comparaisons de ces idées aboutissant à un même résultat.

Dans de nombreux messages la question des << guidages supportés >> et des << guidages non supportés >> revient régulièrement comme une évidence, mais je n'ai trouvé ni schéma ni explications de ce que cela signifie.

Est-ce que cela veut dire qu''un guide ou une vis << non supporté >> n'est solidement fixé qu'à une extrémité, l'autre extrémité tournant << dans le vide >> ?
Et au contraire un guide ou une vis << supporté >> est fixé << aux deux extrémités >>, le jeu maximal se trouvant alors vraissemblablement au milieu du rail ?
Quels sont les avantages de chaque méthode ? j'ai naïvement l'impression que dans tous les cas un rail supporté vibrera moins qu'un rail non supporté.

Bien cordialement.

F. ...qui espère ne pas déranger par trop d'ignorance...

 

[nestaprod]

Salut
Pour moi un rail supporté est supporté sur toute sa longueur et un rail non supporté est maintenu aux deux extrémités

 

[antoinebeniste]

Je pense que les rails prismas ont une étanchéité quasi parfaite a la poussiere, j'ai vu des cn industriels a bois avec les rails et patins recouvert de copeaux et poussière, ça n’était pas un problème. Les ronds supportés chinois, c'est le moins cher des guidages de qualité moyenne, les biles sont assez petite, l’étanchéité moyenne malgré les joints racleurs. Sur mon bébé, j'avait pas réglé le niveau de la machine au début et cela a laissé une petite empreinte sur le rond, as tu eu ce problème alex? Je me suis dit que le rond était un poil mou mais une foi réglé de niveau ça allé mieux et ça ne l'a pas refait. Les rails prismas doivent etre bien trempé comme il faut, et les patins sont en acier rectifié, contrairement au bloc d'alu qui sont moins precis et plus mou mais bon régler une cnc de niveau est primordiale, il existe des niveaux a bulles qui ont une précision de 5 centièmes de mm sur un mètre qui sont dédiés a ces réglages, perso je l'ai fait avec un niveau stanley posé a chaque fois dans le même sens et une loupe.
La différence de prix est du double au triple presque, il y a bien une raison a cela, la qualité.
Tu peux aussi mettre du 20 sur X, 20 sur Y et 15 sur Z, t'y gagneras un peu sur ton budget ton en restant très rigide.
Apres tout ces commentaires, je t'invite a passer dans le caniveau , qui apparemment est une super conception.

Pour myf:

guidage non supporté (en guimauve, pas bien sauf cas exceptionnel a base de diamètre énorme et petite course(diametre 30mm pour un axe de 600 me parait convenable)): https://www.usinages.com/threads/cnc-bois.45693/

guidage supporté (prend la rigidité du support sur lequel il est fixé):https://www.usinages.com/threads/premiere-cnc-en-route.46098/

Antoine

 

[nestaprod]

Caniveau ??? Et que penses tu de leurs guidages http://www.3xhm.com/ ?

 

[antoinebeniste]

Oui caniveau, comme celle d'alex01pernot.
Ces guidages ont 4 rangées de billes, c'est ce qu'il faut, pour le prix, je sais pas trop, tiens un autre lien pour des hiwin qui viennent du Royaume Uni: http://stores.ebay.fr/Marchant-Dice...?_fsub=6&_sid=178688198&_trksid=p4634.c0.m322
, a toi de comparer les prix et offre. Tu peux toujours tenté une négoce avant d'acheter, ça se fait.

Les prix ont l'air kif kif, vu que c'est en ht sur 3XHM.
Si quelqu'un connait des bonnes adresses pour les rails prismatique, qu'il n’hésite a nous les donner.
Antoine

 

[nestaprod]

Pour la remise 3xhm propose 100 € pour 2000 € d'achat, pas terrible!
Je v regarder l'histoire de caniveau... Merci pour tes réponses

 

[stanloc]

Bonsoir,
@antoinebeniste ; je doute que des rails prismatiques soient plus étanches aux poussières de bois que ne le sont des douilles à billes pour axes supportées puisque dans les deux cas le patin est ouvert dans le bas. Il est clair que chaque cahier des charges doit avoir des réponses aux problèmes posés sans compromis sinon la durée de vie des éléments va être affectée. Il est clair que dans cette optique vouloir toujours construire au moindre cout sera lourd de conséquences. Tous les fabricants sérieux de guidages linéaires ont en option des joints racleurs pour parfaire l'étanchéité. Moi mon plus gros déboire que j'ai eu avec des guides cylindriques supportés et la poussière de bois, fut lors d'un stockage précipité de ma cnc après un déménagement en plein hiver ; le métal a pris la température extérieure très basse et lorsqu'on l'a stocké dans un sous-sol d'un pavillon, une condensation d'eau c'est surement produite. Cette eau plus la poussière de bois quasi imperceptible pourtant a du avoir un ph corrosif et lorsque plusieurs mois plus tard j'ai ressorti ma CNC j'ai du changer toutes les barres cylindriques et les vis à billes qui étaient corrodées par endroit comme pas possible. Suite à ce désastre si je devais refaire une autre cnc pour le bois je prendrais au moins des barres cylindriques chromées malgré le surcout.
Je crois que tu es très pessimiste lorsque tu limites à 600 mm la longueur possible d'un arbre de 30 mm de diamètre supporté aux deux extrémités.
D'une façon générale les propos que je lis sur ce forum concernent presqu'uniquement les guidages lorsque l'on parle de rigidité alors que bien d'autres points aussi responsables sont complètement escamotés.

Stan

 

[antoinebeniste]

Lit ce post stan: https://www.usinages.com/threads/portique-800-par-800.45535/
Il a fait ces propres tests et nous les donne.
Et pourtant il est sur du 30 sur 800 de portée avec quatre ronds non supporté sur un seul axe.
Sur la scie a format de mon deuxième formateur en ébénisterie, le chariot était guidé par un arbre plein diametre 40, on pouvait le voir se tordre a l'oeil en forcant dessus.
Le chassis de la scie ne bougeait pas bien sur, du haut de sa tonne.

 

[stanloc]

Lit ce post stan: https://www.usinages.com/threads/portique-800-par-800.45535/
Il a fait ces propres tests et nous les donne.
Et pourtant il est sur du 30 sur 800 de portée avec quatre ronds non supporté sur un seul axe.
Sur la scie a format de mon deuxième formateur en ébénisterie, le chariot était guidé par un arbre plein diametre 40, on pouvait le voir se tordre a l'oeil en forcant dessus.
Le chassis de la scie ne bougeait pas bien sur, du haut de sa tonne.

Je ne ferai pas de commentaire sur la réalisation dont tu donnes le lien pour ne faire de peine à personne, je te renvoie à ce que je viens d'écrire ailleurs à savoir qu'il ne faut pas se polariser sur les guidages linéaires mais qu'il faut voir l'ensemble de la structure lorsqu'on veut du rigide.
Je répète encore que je ne fais que donner mon point de vue et chacun est totalement libre d'en penser ce qu'il veut.

Stan

 

[antoinebeniste]

La réalisation est correct et il test seulement les guidages, 5 centiemes avec 10kg de force, avec le bras de levier, on obtient un dixieme sur un effort d'usinage avec quatre barreau de trente mm.
Et comment expliques tu qu'un guidage de 40mm rond parfaitement soutenu se tord d'un bon mm sur une quinzainne de kg de force (sur les derniers 800mm non soutenu)?
Vu de mes yeux et forcé par mes mains pendant deux ans d'apprentissage.
Mais bon tu dois avoir raison, la scie de presque une tonne devait être balante et flexible .
Il faudrait que quelqu un qui a un logiciel de calcul de flexion nous dise de combien se tord un axe de 30 de 800 de long, Face a un poid de 15kg en son milieu, tu serais surprit.

 

[guol64]

La réponse est 2 dixièmes en statique sur appui libre, mais on passe à 1.5 centième avec un tube diamètre 80 et 3mm d'épaisseur (poids a peu près identique pour les deux barres)

 

[stanloc]

La réponse est 2 dixièmes en statique sur appui libre, mais on passe à 1.5 centième avec un tube diamètre 80 et 3mm d'épaisseur (poids a peu près identique pour les deux barres)

Dans le cas qui nous occupe, on n'est pas en "appui libre" mais en appui encastré, il y a 2 barres et la charge est répartie sur la largeur du chariot . Cela complique un peu le calcul.

Calcul d'une poutre considérée comme une poutre travaillant en flexion, et reposant sur 2 appuis.



DONNEES
Caractéristiques du profil
Le profil est un rond du commerce de hauteur 30 mm
La base est de mm
L'épaisseur est de mm
Il a pour moment d'inertie: Ix 171,00 cm4
pour module d'inertie: I/v 34,20cm3
et pour masse linéaire 8,10 kg/m
la longueur du profil choisi est de L= 800 mm

Les caractéristiques de la matière (acier) sont:
Masse volumique: Mv= 7.85 kg/dm3
Limite élastique: Re= 24 daN/mm2
Module d'Young: E= 21000 daN/mm2
Le coefficient de sécurité appliqué est de: s= 0.21

Le poids propre de la poutre est de 6.48 kg
Nom Valeur en daN Type de charge Distance/A (mm) Mf (mm x daN) Ix x flèche Réaction en A (en daN) Réaction en B (en daN)
Poids propre 6.48 Charge répartie 0 861,84 2 057,14 4,31 4,31
Charges 1 150 charge isolée 400 30 000,00 76 190,48 75,00 75,00
Charges 2 0 charge isolée 400 0,00 0,00 0,00 0,00
Total - - - 30 861,84 78 247,62 79,31 79,31

La contrainte pondérée dans la poutre sera de 0,90daN/mm2
La contrainte maxi admissible est de 5,04 daN/mm2
Il est donc vérifié que la contrainte dans la poutre est inférieure à la contrainte maximale admissible
La flèche réelle de la poutre sera de 0,05mm
La flèche admissible pour la poutre est de 2,67 mm
Il est donc vérifié que la flèche est inférieure à la flèche maxiamle admissible
Le profil choisi est compatible pour cette application suivant les caractéristiques données

 

[antoinebeniste]

Je comprends rien au calcul mais je te fais confiance, seulement 0,05 de souplesse, c'est pas monstrueux, je m'attendais a bien pire.
J'ai d'ailleurs commandé hier soir une petite simulation a un membre du forum équipé d'un logiciel de calcul de flexion pour savoir ce qu'il en était vraiment, mais j'imagine que son logiciel donnera les mêmes résultats que vous.
Je lui ai demandé de simuler un axe de 800 de long D30 fixé a ses extrémités et un poids de 15kg puis 30 kg en son milieu, j'attends sa réponse.
Antoine
Les resultats sont arrivés, et sont correspondants a tes calculs:

Admettons qu'on est un portique ultra rigide avec 0 souplesse ça irait mais c'est un poil juste a mon sens quand on additionne tout les défauts d'une machine diy.

 

Bonsoir,

J'ai tout lu, mais il me reste une impression de flou, associé à de mauvaises idées comme par exemple l'utilisation d'une base en caniveau... Inaccessible à souhait, à mon avis, c'est une très mauvaise solution, surtout si l'on souhaite usiner avec la machine ! Toujours baissé pour aller mettre une pièce ou un outil en place, attention aux problemes de dos. A part cela, on parle de la flexion d'un rond de 30mm sans tenir compte des patins qui seront forcement très "mou" par rapport à cette barre... Ensuite, tout ça monté sur un chassis plein de soudure partout, histoire de mettre quelques tubes en tension (c'est comme ça qu'on fabrique les instruments de musiques) et on finira par chercher des solutions pour empêcher les vibrations...

Alors, pour rappelle, la bigcn a été réalisé avec très peu de soudure, peu de tube, des patins de qualité en taille 15mm, qui bouffe 8mm de passe dans de l'acier. Comme je dis souvent, c'est pas les rails qui doivent renforcer le chassis ! La hauteur de table correspond à la hauteur d'un établi, (mon dos me remercie chaque jour). Cette table dépasse de façon à travailler sur les cotés. La table est mobile, mais le portique pourrait l'être tout autant, avec une relative perte de rigidité. (et encore).

Pour ton utilisation, je mettrais un chassis costaud en acier, avec du rail de 8 ou 10mm, en THK par exemple, on en trouve à très bas prix. Le principe de la bigcn pourrait être repris avec un portique plus léger et donc mobile.

Bon courage
a+
Kris

 

[nestaprod]

Salut Kris

Je suis de ton avis pour la hauteur de la table par rapports aux problèmes de dos, une position la plus confortable possible est de rigueur.

Par contre pour les rails THK à très bas prix ??? Où ??

 

ici :
http://shop.ebay.fr/i.html?_sacat=0&LH_PrefLoc=2&cmd=Blend&_nkw=thk&cmd=Blend