CNC et accessoires autour d’une producmill F30

L
Leal
Apprenti
Bonjour à tous,

Je suis fasciné depuis longtemps par les machines numérique que ce soit imprimante 3D ou CNC. J’ai eu l’occasion de faire des usinages dans le cadre d’association étudiante sur une charlyrobot 2U ce qui m’a redonné envie d’une fraiseuse cnc. J’avais donc modélisé une fraiseuse en portique fixe en mécano-soudé avec des profiles d’acier. Mais avant de faire les achats de pièces, j’ai fait quelques recherches de machine d’occasion. Cela m’a permis de trouver une productmill F30 vendu par @adriboss qui est déjà retrofité en CNC avec des moteur NEMA23 3Nm, une réduction par poulie-courroie et avec un contrôleur ethernet nvme.

La machine fait dans les 500kg, avec une table rainurée en T 12mm de 25x50cm et une broche en cone SA30. L’axe Z est équipé d’un contrepoids de 70kg relié par des chaînes au support de la broche.


Les courses XYZ font 300x200x300mm ce qui est plus petit que ce que j’avais initialement prévu mais le bâti usiné dans de l’acier plein permet une rigidité bien plus importante que tous ce que j’aurais pu faire, ce qui me permettra d’usiner l’acier bien plus sereinement.
Un autre gros avantage est que les rails prismatique et les vis à billes sont protégés par des carter et des soufflets ce qui est un point difficile pour les conceptions perso.

Les differentes étapes de la mise en route sont dans l’ordre chronologique :
-Transport de la machine : soulever avec un anneau d’ancrage au sommet de la machine, avec une grue d’atelier au départ et avec un tracteur à fourche a l’arrivée.
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-Installation sur un plot de parpaing pour amener la machine à la hauteur de travail. La machine est soulevé avec un palan manuel pour cette étape car la pièce dédié à la machine est trop petite pour d’autre système.
Il faudrait améliorer le système car la stabilité n’est pas génial, le sol n’étant pas plan mais le poids de la machine lui permet de ne pas bouger pendant l’usinage même en déplacement rapide. Mes vitesses d’axes sont à 2000mm/min pour X et Y et 1000mm/min pour Z.
-Installation du matériel électrique : armoire électrique avec de haut en bas, les alims(24V Omron pour la carte et 36 pour les moteurs pap), le contrôleur ethernet, les drivers de moteur pas à pas(DM542).
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J’ai également installé un boîtier électrique avec différentiel 20ma et disjoncteur 16A pour avoir une protection dédié à la machine et présente dans la même pièce. Je rajouterai probablement un disjoncteur magneto-thermique pour le moteur de broche ensuite.
Pour cette broche, il n’y avait pas de moteur, le moteur initial étant un moteur dc qui n’avait pas été acheté en même temps que la machine. J’ai donc adapté un moteur triphasé 1.1kw de diamètre plus important que le moteur original en décalant les chaînes du contrepoids et en amincissant les ailettes arrières du moteur.
Le moteur est commandé en vitesse par un altivar31 5.5kw, il est fixé au mur assez éloigné de l’armoire électrique pour éviter les interférences.
J’ai un problème de paramétrage de ma carte ethernet nvme qui fait que je ne peux pas commander les sorties de la carte autre que le 0-10V donc j’arrive à faire varier la vitesse du moteur via mach3 mais je dois mettre en marche le moteur à la main, si quelqu’un sait comment activer les sorties sur cette carte je suis preneur. J’ai suivi les indications du tuto français pour cette carte qui se trouve sur meta-bricoleur mais cela fonctionne pas pour ces sorties.
J’ai également un soucis de temps de montée en tension du pin 0-10V qui est beaucoup plus long que ce qu’il devrait.
Pour les paramètres que je n’ai pas encore tester mais dans ce qui m’intéresse, il y a le système de probe et la fonction index pour avoir un retour sur la vitesse de la broche.

-j’ai ensuite installé les capteurs fin de course, le bouton d’arrêt et le système de micro-lubrification.

La machine est donc prête à fonctionner et à fait ses premiers usinages chez moi aujourd’hui !
J’ai commencé dans l’acier avec une fraise carbure de 6mm,
Vitesse de coupe 60m/min
Avance 900mm/min
Passe pleine-fraise 0.5mm
J’ai ensuite voulu tester avec une prise par le côté de la fraise sur 5mm de haut avec un décalage de 0.15mm à chaque fois mais la fraise a cassé une dent(heureusement, c’est une fraise aliexpress à 3€ et pas une des fraises pro que m’a donné @adriboss avec la fraiseuse) suite à une erreur de programmation et je n’ai pas eu le temps de faire le test avec une autre fraise.
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Que me conseillerez vous comme stratégie d’usinage pour un surfaçage d’ebauche : plutôt des passes pleine fraise avec un incrément en z et avec quel hauteur de passe ? Ou plutôt un incrément dans le plan en allant de l’exterieur de la pièce vers l’interieur avec une prise de passe de plusieurs millimètre(combien ?) et un incrément radial faible(quel valeur également ?)

Pour continuer sur mes interrogations, je me pose des questions sur le maintien de mes pièces :
J’ai acheté hier, un étau d’occasion avec mors auto-plaqueur et base tournante dont j’ai eu la très bonne surprise de constater au nettoyage qu’il était de marque SAGOP. Les mors ont une largeur de 150 et une ouverture de 200mm.
Sur le côté du mors fixe, il y a deux alésages taraudé, quel en est l’utilité?
Il y a avait une tige fileté fixé dans un mais je n’ai pas compris à quoi elle était destiné :
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-Pour le bridage des pièces sans étau, je dispose pour l’instant de trois brides larges, 4 tasseaux de serrage, 4 lardons de positionnement, deux escaliers et deux vérins à vis. Je pensais usiner de nouvelles brides et des cales pour positionner mes pièce bien parallèle aux axes, avez vous des modèles à me conseiller ?

-enfin, un des premiers projets que je souhaite réaliser pour cette fraiseuse concerne l’ajout d’un quatrième axe
Je pense le faire de grande dimension environ 250mm de diamètre pour le plateau et commencer par un positionnement par disque à trou mais en le concevant dans l’optique d’utiliser soit ce disque à trou soit un moteur pas à pas réducté pour du 4ème axe continu.
Mes principales hésitations concerne le plateau ou j’hesite entre usiner un plateau avec des rainures en T 12mm et utiliser des crampons plaqueurs pour tenir mes pièces, ou acheter un mandrin 4mors indépendants.
Cela influencera ma deuxième question, sur le type de roulement à mettre pour ce type d’axe :
Je pensais utiliser des roulements coniques skf mais je ne sais pas quelle qualité choisir sachant que ma contrainte budgétaire est assez forte.
Et je me demande si un écartement de 100mm entre les centres des roulements est suffisant avec un plateau de 25m ?

Voilà pour le début de ce post, c’est avec joie que je rejoins vraiment le monde de l’usinage!!
N’hésitez pas si vous avez des questions ou des remarques, le sujet est fait pour ça !!

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Édit : j’ai modifié des dimensions que je n’avais pas mesuré et qui n’etait pas juste sur la course en Z et sur la largeur des rainures
 
Dernière édition:
R
Rom'
Compagnon
Bonjour,
Elle a l'air sympa cette petite machine,
Quelques éléments :
Une machine CN ca bouge, ca vibre -> Un support bien rigide et solide c'est mieux. Des parpaings scellés ce serait bien au minimum.
Attention tout de même avec ton "palan". C'est en fait un treuil de halage, pas prévu pour le levage. Attention aux doigts de pieds ce serait dommage. Enfin ca a l'air de s'être bien passé.
Les trous sur les cotés du mors fixe de l'étau c'est pour fixer une butée pour de la serie.
Pour le bridage il y a sur le marché des sets assez complet a prix défiant toute concurrence... A part le plaisir de les réaliser soit même ca ne vaut pas vraiment le coup...
Enfin attention au bridage de ton étau, tes cales doivent être // à la table, le nez légèrement plongeant vers l'étau mais surtout pas comme elle sont sur la dernière photo, tu risque de voir ton étau s'envoler....
Bonne journée,
Rom
 
G
gomax69
Apprenti
Très belle machine ! mais quand je la vois j'ai l'impression quelle va basculer au premier changement de direction rapide... Vu sont poids sa arrivera probablement pas mais bien l'ancrer au sol serait une bonne idée.

Tu as de quoi bien t'amuser avec ça !

Par curiosité tu as une idée de la précision de la géométrie de la machine ?
 
sergepol
sergepol
Compagnon
, tes cales doivent être // à la table, le nez légèrement plongeant vers l'étau
Et les vis de serrage le plus près possible de la pièce a brider, donc à l'autre extrémité de la boutonnière.
Salutations
 
L
Leal
Apprenti
Merci pour vos commentaires !

Je prends note de vos remarques, je vais essayer de réfléchir à un moyen de rendre ça plus sécuritaire.
Pour les brides, je ne savais pas qu’elle devait toujours être descendante vers la pièce, je ferais attention pour mes prochains bridages.
Du côté de la précision, @adriboss qui m’a vendu la machine, en utilise une presque identique et il avait 0.03mm de déviation sur une série de 10 pièces.
Du côté châssis, c’est probablement des vis à billes et des rails de classe C5 et tous le châssis a été usiner dans un bloc d’acier plein donc je pense qu’il ont pris la peine de faire correctement les supports de rails ^^.
Donc la précision de la machine doit être très bonne, après il faut que je finalise les réglages du nombre de pas par mm précisément et que je mesure au comparateur des pièces tests pour voir ce que ça donne sur une pièce réel.
 
adriboss
adriboss
Ouvrier
Salut.
Pas mal l Etau c'est une belle bête.
Tu n as pas traîné pour la mettre en route.
Pour le 4eme axe j'avais acheté des roulements skf à rouleaux à contact oblique sur eBay j'en ai eu pour une trentaine d euros en Angleterre.

Je ne sais pas avec quoi tu programmes mais sur tu fais un plateau rainuré ça peut poser problème.
Avec un mandrin l axe de la pièce est concentrique à l axe du diviseur, sur un plateau c'est ne l est pas donc c'est pas simple en programmation.
Jettes un œil à mon post avec mon 4eme axe à la fin je voulais faire un système de balancelle mais c'est en standby à cause de ca
En fao c'est galère quand l axe de la pièce n'est pas le même que celui du diviseur
 
L
Leal
Apprenti
Oui j’avais vu ton sujet sur le quatrième axe, pour l’instant, j’utilise la version étudiante de fusion 360, elle gère un peu de multi-axes mais cela n’a pas l’air très optimisé, notamment sur les réglages des passes d’ébauche. Par contre pour le point de référence de la pièce, il peut être placé librement donc je ne pense pas que cela soit trop compliqué de l’adapter au positionnement de la pièce
 
adriboss
adriboss
Ouvrier
Oui sur le logiciel on peut mettre l origine ou on veut, mais quant à la vraie pièce, si elle n'est pas au même endroit que sur la fao ça n ira pas.
Si sur la fao ton origine est à xo yo zo, quand tu va prendre tes origines sur la pièce si l origine en z pas exemple n'est pas à la même distance de l'axe C que sur la fao si tu fais un basculement c90 et xo yo tu seras dans les choux par rapport à la position que tu aurais du atteindre
 
L
Leal
Apprenti
Ok, oui c’est sur qu’il va falloir faire attention à ça, je pense que je vais partir sur un mandrin 4mors d’occasion si j’en trouve un abordable pour pouvoir bien gérer la concentricité
 
L
Leal
Apprenti
J’ai fait quelques pièces aujourd’hui dans une plaque d’acier de 10mm d'épaisseur:
Une clé plate de 42mm pour bloquer la rotation de la broche lors des changements d’outils et deux lardons étagés 16mm pour rainure T12mm pour aligner la base tournante de l’étau avec les rainures de la table.
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adriboss
adriboss
Ouvrier
Ouha ben Cava tu n as pas attendu longtemps avant de taper de l acier !

Bien vu le coup de la clé c'est vrai que c'est plus pratique qu une grosse clé à molette.

Du coup en voyant tout ça ça m à motivé et j'ai refais des bricoles sur la mienne.
Jai mis des capteurs pour les homelimit et les fins de courses c'est des limites virtuelles paramétrables dans mach3, ca fait moins de switch
 
L
Leal
Apprenti
^^,
C’est comme ça que j’ai commencé de faire aussi, avec un switch par axe, il faudra que je fasse le support de l’axe X en alu car le support existant n’est pas assez proche de la butée.
Par contre, l’arret au limité virtuelle fonctionne mais pas le ralentissement avant d'arrivée en butée
 
Dernière édition:
adriboss
adriboss
Ouvrier
Ça doit être un paramètre mâch3 parce que moi ça freine 30% de l avance le dernier mm
Et alors ça doit quoi dans l acier ? Ça vibrait pas ?
J'ai déjà usiné un peu l acier avec la f30 mais pas une aussi grosse piece c'était du tout petit
 
L
Leal
Apprenti
Tu utilise la carte ethernet nvme ?
Car j’ai lu que ça pouvait venir de la carte, qu’il n’y ait pas de ralentissement.
Autrement, ça allait super bien dans l’acier la, j’avais mis la micro lubrification avec le mélange eau+lub et avec les passes de 0.75mm, il n’y avait aucune vibration autre que celle causé par l’inertie de la table lors des changements de sens à pleine vitesse.
Et l’aspect de surface est bien propre lors y fraisage en bout, moins sur en fraisage en roulant à cause de copeau qui sont mal évacués je pense.
 
Fichiers joints
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L
Leal
Apprenti
Aspect de surface en fraisage en bout :
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Et en fraisage en roulant, l’apect est bien à gauche et se dégrade le long de la surface :
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Les deux ont été fait avec une fraise aliexpress 6mm, la pièce fait 20mm de long, 16mm de large et 10mm de haut.
 
adriboss
adriboss
Ouvrier
Non c'est pas avec la Nvem. C'est une carte toute simple en port parallèle.
0.75mm dans l acier c'est bien déjà
 
L
Leal
Apprenti
Oui ça permet de faire rapidement les pièces, la clé de broche est dans une plaque de 10mm et il me semble qu’il y avait 15-20min d’usinage.
Je viens de tester les lardons étagés pour l’étau, il vont bien et j’ai réussi à débloquer la base tournante donc je pense que l’étau va souvent rester sur la table de la fraiseuse ^^.
Il va juste falloir que je fasse des brides suffisamment fine pour que l’etau puisse passer au dessus sans les toucher lors de la rotation.
 
L
Leal
Apprenti
les projets vont avancer moins vite maintenant avec la reprise des cours mais je réfléchis au différents projets et notamment au quatrième axe.
J'ai fait un test de surfaçage dans du bois avec une fraise 3 dents de 14mm et c'est bien passé donc j'ai préparé des projets en bois que je vous présenterais bientôt.
Pour le quatrième axe, j'ai trouvé des mandrins 4 mors intéressant mais je me demande si il ne sont pas sur-dimensionnés pour la machine,
l'axe Z à une course de 300mm avec un passage sous broche d'environ 340mm.
les mandrins que j'ai trouvé sont ceux-ci :
300mm, 23kg fixation filetage ou clavette mandin n°4
250mm, 15kg fixation filetage mandrin n°3
320mm, 16kg fixation filetage, 4 rainure dans le plateau mandrin n°2
il me semble bien car il permettant d'usiner des pièces assez imposante mais si le poids ne va pas être un problème pour la fixation sur la machine.
Et a quel hauteur faut-il placer l'axe du mandrin pour que les mors ne tape pas dans la table lorsqu'une pièce de grand diamètre est serré ?
Pour le système de fixation, est ce que vous pourriez m'expliquez plus en détail, de quel partie est composé l'arbre de support de ce type de mandrin ?
Et pour la fixation d'un mandrin de ce poids, est ce que deux roulements coniques suffisent et quel écartement prévoir entre eux ?
 
L
Leal
Apprenti
les projets avancent plutôt bien, j'ai commandé les pièces hors mandrin pour le quatrième axe mais je n'aurais pas le temps de faire les usinages avant quelques mois ...
mais en attendant j'ai usiné plusieurs pièces en acier, en alu 7075 et aussi en chêne. Globalement ca se passe bien et j'ai pu calibrer les déplacements de ma machine sous le centième avec des cales étalon et comparateur.
Par contre, j'ai eu un problème sur mon dernier usinages et je me demandais comment vous faîtes dans ce cas la :
le brut faisait 50x20 en 7075 et je tenais dans l'étau en faisant sortir de 120mm pour pouvoir usiner les cotés sans toucher l'étau. Le problème est qu'avec les efforts d'usinages, la pièce vibrait ce qui a fait des vagues a la surface.
J'utilisait une fraise 12mm de bonne qualité mais qui a déja pris quelques grosses passes lors d'erreur d'usinages.
vitesse de coupe 100m/min, 0.1mm/dent ->550mm/min
Les solutions que je voyais sont un usinages en deux fois en tenant la pièce a moitié dans le l'étau et en retournant pour l'autre coté ou diminuer la prise de passe pour diminuer l'effort.
Est ce que vous avez d'autres idées ?
 
F
franck67
Compagnon
si t'as pas moyen de brider ta piece directement sur ta table alors oui il faudra faire ca en 2 fois ( retourner la piece ) , car c'est tout de meme plus " academique " d'usiner sa piece dans l'etau et pas sortie de l'etau ......
j'ai acheté des plaques d'alu et quand je dois faire des pièces de ce gabarit la ( epaisseur faible = moins de 20 mm ) , je ne travaille pas avec l'etau mais je fais tout dans la plaque ........... bon bien sur ca depend de la piece et des usinages sur chaque face
pour la profondeur de passe , ca depend de ta machine , toi seul peut savoir
 
adriboss
adriboss
Ouvrier
Salut
Normalement si c'est une fraise carbure tu peux tourner au max de ta broche. Dans l alu avec des fraises carbures on tourne à 16000tr avec des fraises de 20 donc...
Surtout que en radial tu peux tourner plus vite que en fraisage en bout.

Apres normalement quand ça vibre on dit qu'il faut baisser la rotation mais la tu es déjà bas

Faut voir si la vibration vient du maintien de la pièce ou d'une fraise qui a mal ou des 2
Jai pas trop compris comment tu as mus ton brut, si tu peux faire une photo..
 
L
Leal
Apprenti
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Sur la photo, on voit la pièce avec la qualité de surface qui se dégrade au fur et à mesure que l’on s’écarte de l’etau.
Tout à gauche de la pièce, on voit le reste du tab. La pièce était entièrement sorti de l’etau, le reste du brut était assez long(~30cm et bien serré dans l’etau
 
adriboss
adriboss
Ouvrier
Tu peux mettre un vérin d'appui sous le bout qui dépasse. Un simple cylindre taraudé avec une vis dedans.
 
L
Leal
Apprenti
Effectivement, c’est une bonne idée, je retiens si j’ai à nouveau ce style de pièce à faire !
 
L
Leal
Apprenti
Hello, je vais essayer profiter des vacances de noël pour faire quelques modifications et de l’entretien sur ma machine:
-lubrification des rails, et vis à bille.
La où il y a des graisseurs, j’ai de quoi remettre de la graisse
Pour les rails, il ne me semble pas qu’il y ai de graisseurs sur les patins donc je pensais mettre de l’huile de glissière, est ce que cela vous paraît adapté ?
-pour la broche, je me demandais si ils fallait faire un entretien, @adriboss, est ce que tu as déjà fait un nettoyage de la broche et faut-il prévoir un entretien ?

Au niveau améliorations, je vais pouvoir les faire grâce à Heindenhain et CS-LAB,
Ces deux entreprises ont accepté de me fournir du matériel dans le cadre du sponsoring d’un projet étudiant.
Ce projet consiste à concevoir et construire deux grands bateaux radiocommandes(~3m de long, un léger pour simuler le transport de passager et un lourd pour le transport de masse de respectivement 50kg et 250kg). Dans notre équipe nous sommes une dizaines d’étudiants de l’ENSTA Paristech et Polytechnique et la compétition regroupe des universités de plusieurs pays.
Ce matériel me permettra de faire d’usiner les profils de foils arrière(ailes sous marines) et le système de réglage de l’incidence. Il faut une bonne précision pour ne pas avoir de jeu. Ceci malgré le fait qu’il faut faire plus repositionnement pour chaque pièce. Ces foils(ailes sous marines) permettent à notre bateau léger de voler à la surface de l’eau.

CS-Lab m’a donc fourni un contrôleur CSMIO/IP-S et leur logiciel simCNC afin de remplacer respectivement la carte ethernet nvme et Mach3. C’est une solution qui promet de belles performances et qui est compatible avec les standards de l’industrie(rail DIN, 24V,...).
Je vais basculer sur cette nouvelle électronique pendant les vacances et en profiter pour refaire toute mon armoire sur rail din.

Heindenhain devrait offrir un soutien financier à notre équipe et en matériel, je devrais recevoir fin mars, un palpeur outil et palpeur pièce tridimensionnel.
Je vous détaillerais donc l’installation et je partagerais les macros en python de simCNC pour utiliser ces palpeurs.

Autrement, je devrais commencer les usinages pour le quatrième axe, j’ai repris l’idee de la réduction en poulie courroie double étage 1/18 d’adriboss et j’ai adapté pour utiliser un mandrin 4 mors en 220mm. La broche étant monté sur deux roulements coniques 50x90 33210.
 
adriboss
adriboss
Ouvrier
Salut. Cool pour les sponsors. Pour les patins il y a des graisseurs dessus ainsi que sur les vis à billes mais c'est deux types de graisseurs différents de mémoire il faut 2 embouts différents.
Pour la broche jen avais démonté et nettoyé une mais je sais pu si c'est la tienne. Dedans c'est tout simple il Ya juste 2 gros roulements à rouleaux à nettoyer et graisser. Il doit y avoir les photos en début de mon post sur la producmill.
 
L
Leal
Apprenti
Dac, merci pour les conseils,
Pour la broche, il y a un réglage de la contrainte des roulements ?
 
adriboss
adriboss
Ouvrier
Salut ca je ne sais pas. Faut voir la réf du roulement et voir sur internet. Une doc complète d'une Producmill c'est chaud à trouver...

Pour la graisse, normalement c'est plutôt de l huile genre Mobil vactra glissière mais si tu mets de la graisse standard à la pompe à graisse vu que la machine ne tourne pas en 3x8 ça ne devrait pas gêner.
Souvent sur ces machines il y a un système de tuyauterie qui relie les patins et les vis à billes et une pompe à huile lubrifie le tout mais c'est très chiant à refaire.
La graisse c'est surtout chiant parce que ça faut des nids copeaux, tout se colle dessus mais la machine est bien protégée, Ya pas trop de résidus qui peuvent aller sur les glissières et sur les vis dc c'est bon
 

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