CNC mécanosoudée type portique mobile pour l'aluminium

[Rider63]

Bonjour à tous!

moi aussi je me lance dans l'aventure de construire ma propre et première CNC!

voici mon cahier des charges (non figé):

-3axes:
X 610mm
Y 390mm
Z 200mm
-architecture de type table croisée pour X + Y et tête sur l'axe Z
-bati en tubes aciés soudés.
-broche 3kw (déja commandée): http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll...eName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649
-glissières sur rails SBR20
-vis a billes pas 5mm
-3 moteurs pas a pas, mon choix du modèle n'est pas encore fait.
-capacité avance max 2000mm/min en charge max broche
-précision cible de l'ordre du centieme
-poids: entre 300 et 400kg
-budget: de l'ordre de 1500€
-matériaux usinés: principalement de l'alu

je ne connais pas grand chose en CN, je n'en ai jamais utilisé, j’espère que ça ne sera pas trop problématique pour la suite... pour moi la partie contrôle avec mach 3 sera le gros point noir.

pour la réalisation je dispose d'une petite fraiseuse, un tour ac280, poste a souder, peuceuse colonne ect... une des difficultés pour moi sera la reprise des protées de rail après soudure.

j'ai attaqué la maquette numérique, voici une premiere ébauche:

pour l'instant niveau masse j'en suis a 310kg, il manque les moteurs, vis a billes; quelques paliers.
les tubes sont en carré 50x4 et certains sont en 50x6 (portées de rails...)

voila qu'en pensez vous? je recherche avant tout une rigidité maximale afin de réduire les vibrations et les déformations, et avoir une machine la plus précise possible, et pouvoir exploiter les 3kw de ma broche sans que mon bati se mette a vibrer dans tous les sens. je pense une fois la machine installée remplir les tubes de sable afin de réduire les vibrations et la résonance.

 

[OrOoX]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Hello !

Bienvenue dans le monde du fait maison ! :D


Alors déjà je ne dirais rien à propos du châssis soudés car ce n'est pas mon rayon, par contre ta plaque qui supporte la broche en Z
est faite de quoi ? Si c'est de l'alu, elle me parait peu épaisse au vu du porte-à-faux en position basse.

En attendant ton modèle m'a fait pensé à un flipper, impression ou inspiration ? :p


Après pour la broche, 3Kw ça fait déjà un bon morceau, après va tu exploiter toute la puissance c'est une bonne question ( et je doute fortement de la Pmax ^^ ),
la mienne ( 2.2Kw ) n'ai jamais montée au dessus de 2A malgré des passes de 1mm avec une fraise de 12mm dans de l'alu, je ne sais pas pour les autres.

Attention à ne pas oublier que ces broches chinoises ont un très mauvais couple à basse vitesse, il est donc très important de respecter les 8000tr/min minimum
si jamais tu prévois d'usiner de l'acier un jour ( j'ai fais le test en dessous, la broche s'est bloquée )


Bonne chance pour la suite !

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Salut!

la plaque est en alu, elle fait 27mm d’épais, c'est vrai c'est pas énorme, mais je n'ai pas trop le choix... c'est des plaques de récup, je ne sais pas ce que c'est comme alu, mais il est très dur, je prend meme pas la moité en passe que ce que je prend dans du 2017A ou du 6061
d’après mes calculs de RDM, ça devrais le faire, a couple max de la broche, j'ai environ 1/100 de déformation globale du châssis, dans le sens le plus défavorable:

donc en passe de finition ça devrai vraiment pas beaucoup se déformer.

oui j'ai quelques doutes sur la broche, on verra bien, quitte a faire un réducteur, ou la revendre et mettre un moteur + poulie courroie, en fait c'est a vitesse max (24000 rpm) quelle dois faire 3kw mais ça risque d’être dur d'exploiter une vitesse si élevée...

pour le flipper.. ben non c'est pas du tout fait exprès, mais tu a raison on me l'a déjà dit! lol

 

[CNC_FONTAINE]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Salut, elle est jolie ta grue '-)
Quel logiciel cao utilises-tu ? C est SW ?
Ca a l air prometteur

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Salut, elle est jolie ta grue '-)
Quel logiciel cao utilises-tu ? C est SW ?
Ca a l air prometteur

non c'est Inventor, c'est assez proche de SW, un peu mieux a mon avis

je vien de recevoir mon éléctrobroche!! c'est ... lourd! 9kg, franchement c'est plutot bien fait ça me parait assez robuste et avec il y avait toutes les pinces, la prise, et les embouts de water cooling.

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

 

[Dav63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

salut le 63
je vais suivre ton post de pret lol

9kg la broche seul ? ou le colis ?
combien m^m ça fait lourd
@+ et bon courage

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

salut le 63
je vais suivre ton post de pret lol

9kg la broche seul ? ou le colis ?
combien m^m ça fait lourd
@+ et bon courage

ben j'ai pesé la broche dans son polystyrène, mais bon... le truc en polystyrène doit peser 100g... lol
oui c'est lourd, mais ce n'est pas trop un probleme, au pire je mettrai un contrepoid pour mon axe Z, mais c'est pas un axe qui fonctionne aussi souvent que les X et Y, et elle fait quand même 3kw.

tu est du 63 toi aussi?

 

[Dav63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

yes pas loin de clermont
sacré projet, encombrant et lourd mais au moins ça va pas faire semblant
++

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Oui c'est vrai lourd et encombrant mais je veu faire quelque chose qui soit capable de travailler l'alu avec de bonnes prises de passe et une précision suffisante pour faire des portées de roulement. Sinon autan rester sur ma trad si elle peut pas faire le même travail. On verra a l'usage...

 

[Rider63]

CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

J'ai quelques questions a propos de ma broche, le couple est il constant entre 8000 et 24000 tour? Ou la puissance est constante? Ou autre...

En fait je voudrais connaitre l'effort max que ma broche peut exercer sur mon bati afin de la dimensionner en consequence, ainsi que mes moteurs pap

 

[kro]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Bonsoir Rider63

Voici un merveilleux projet que tu proposes ici :D
Je vais le suivre avec attention

Tout de fois, ayant fabriqué ma CNC en mécano soudée, je me permet de te donner quelques conseils. Histoire de ne pas reproduire les mêmes erreurs que moi

Premièrement, j'utiliserais ce genre de raccord pour les soudures "en coin" :

Je pense que la force est mieux conditionnée dans ce cas.

Ensuite, la base de ton châssis me semble faible. De mon coté j'ai posé la machine par terre pour économiser en rigidité (sur établi elle n'était absolument pas stable)
Bien entendu, il faut de quoi la mettre de niveau, genre des vis à chaque pied (la mise de niveau sur 4 pieds est pourrie, si tu peux opter pour 5 pieds ça sera plus facile)

Remplir les tubes de sable = usure de tes tubes avec le temps. Le sable bouge et use tes tubes. Au final les tubes sont plus fins et donc perdent de leur efficacité.
J'avais pensé à remplir mes tubes de mousse expansive, mais pas testé. Au final c'est raisonnable mais la résonance est excessive quand on tape un tournevis contre le châssis. Une fois le reste monté c'est acceptable (attention aux ajouts comme des tôles de protections)

Prévois les fins de courses. De mon coté je les ai mis en série avec l'arrêt d'urgence mais ma carte gère les fins de courses.

Ne place pas les fin de courses comme je les ai placé. En arrêt d'urgence, tes moteurs lancés en pleine vitesses peuvent mettre plus d'un millimètre avant de s'arrêter, et donc écraser ton fin de course (comme dans mon cas) (mais la gestion des origines machine gèrent ce soucis dans mon cas, sauf si j'oublie de faire la référence des axes ou que je désactive la limit soft)

Un gros conseil. prévois les protections! Je l'ai négligé dans ma construction et je regrette d'avoir rusher le premier mouvement. Maintenant j'en chie pour trouver des protections adéquates (niveau copeaux ET huile)

En tout cas j'attends de tes nouvelles car ton projet illumine ma curiosité :D

Bon courage pour la suite

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Bonsoir Kro!

merci pour tous ces conseils! j'avoue que ta machine me plait beaucoup et que c'est en partie ton travail qui ma décidé a me lancer, tu a réussi a prouver que même avec peu de moyen on pouvais faire une machine précise et rigide grâce a un châssis mécano-soudé. je suis vraiment étonné de voir que tu arrive a atteindre le centième, j’espère pouvoir en faire autant, ou m'en approcher.

je vais essayer de suivre tous tes conseil, pour les coupe d'onglet ça ne devrais pas poser de soucis, je vais le faire, le remplissage des tubes on verra, peut-etre avec du béton alors, j'aimerais vraiment alourdir au max cette machine, pour les pieds, rien n'est figé, je me tate a la mettre sur 4 roues comme celles la: http://www.bricodepot.fr/toulon/rou...ionid=1AEE2191C16B636EB192EFC3D7E1D40A.node22
le caoutchouc pourrais en partie compenser les défauts en hauteur.

oui je vais prévoir des fins de course

concernant les protection, c'est vrai que c'est un point difficile, et je vois que tu expérimentes tout un tas de solutions a base de nappes et de ceintures de sécurités
j'aimerai pouvoir y mettre une lubrification, donc je vais devoir faire un truc étanche en plus.., j'ai récupéré pas mal de tôles d'alu, a voir si je peut faire des soufflets en alu genre CN industrieles qui ont des souflets en inox, ou alors en caoutchouc, a voir. ça ne se vend pas des soufflet tout faits?

sinon j'ai continué un peu la conception, j'ai attaqué de poser les vis a bille:

et j'ai aussi commandé les patins et vis a billes:
http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=390334835976
http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll...eName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649

j'ai estimé le cout total a environ 1600€, je suis un peu hors budget la, mais je devrais arriver a trouver des tubes moins chers, c'est le bati qui me revien cher... j'ai 30m de tube... lol

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

edit: c'est bien beau en ombré mais on ne vois rien lol

comme ça c'est mieux:

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

concernant les moteurs, j'ai trouvé ceux la: http://www.ebay.fr/itm/Germany-Ship-4Axis-Nema23-stepper-motor-425oz-in-Dual-Driver-CNC-control-kit-/271366096650?pt=Motoren_Getriebe&hash=item3f2eae070a

qu'en pensez vous? je sais il y a 4 axes au lieu de trois mais le jour ou je voudrais la passer en 4 axes j'aurai déjà le moteur et le driver. et c'est 30€♠ de plus qu'un kit 3 axes équivalent
je voudrais des Nema 23 car ils sont compact et peuvent venir se loger entre mes rails. ceux ci sont en double axe je pourrais donc mettre des manivelle a leurs extrémités pour fonctionner aussi en manuel.

est-ce que je pourrais relier directement mon variateur d'éléctrobroche a la carte incluse dans ce kit?
pensez vous que ces moteurs, de 3N.m en bloqué peuvent fournir 1N.m a 400tr/min?

d'avance merci

 

[OrOoX]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Hello


Pour contrôler en vitesse la broche il faut que la breakout board envoie un signal en PWM ou analogique, ça dépend du variateur.

Concernant les PaP, plus ils tournent lentement, meilleur sera le couple, après les performances dépendent de la conception ^^

 

[kro]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Bonsoir

Pour les roues, ça peut être une bonne idée. Mais je pense qu'il faudrait prévoir de poser ta machine à même le sol sans les roues, sinon tu risques d'avoir une machine instable lors des déplacements en rapide. Peut-être faire levier pour la déplacer ?

Les soufflets tout fait se vendent, mais je ne connais pas les prix.
Par exemple :
http://www.fgpm.fr/soufflet-de-protection.php

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Hello


Pour contrôler en vitesse la broche il faut que la breakout board envoie un signal en PWM ou analogique, ça dépend du variateur.

Concernant les PaP, plus ils tournent lentement, meilleur sera le couple, après les performances dépendent de la conception ^^

ok, mon variateur fait les deux, je vais demander plus de détails sur la board au vendeur.

sinon je continue sur ma maquette, j'ai un peu optimisé les dimensions de mon chassis maintenant que j'ai les dimensions exactes de ma broche, pour la course en Z, je suis passé de 200 a 180 pour limiter le porte a faux des rails la flexion de la plaque d'alu, j'ai aussi commencé d'ajouter les moteurs, je voudrais mettre des joints de oldham mais ça coute la peau du c**, je vais surement devoir en fabriquer. quelqu'un sais ou je peut en trouver pour pas cher?

je referai une simulation rdm pour voir si la rigidité de mon châssis est meilleure comme ça. je suis passé en épaisseur 5 au lieu de 4 pour mes tubes, le fournisseur du coin n'aillant que du 3 ou du 5...

voici quelques images:

330kg le flipper quand même!

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Bonsoir

Pour les roues, ça peut être une bonne idée. Mais je pense qu'il faudrait prévoir de poser ta machine à même le sol sans les roues, sinon tu risques d'avoir une machine instable lors des déplacements en rapide. Peut-être faire levier pour la déplacer ?

Les soufflets tout fait se vendent, mais je ne connais pas les prix.
Par exemple :
http://www.fgpm.fr/soufflet-de-protection.php

merci pour ton lien pour les soufflets!
pour les roues, ce sont des modèles avec frein. tu pense que ce n'est pas suffisant?

 

[kro]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Je n'ai jamais aimé les roues pour la stabilité, regarde comme certains chariots à outils sur roulettes branlent

Après, je me trompe peut-être

 

[Nico91]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Bonsoir
pour les roues, ce sont des modèles avec frein. tu pense que ce n'est pas suffisant?

tu ne peux pas mettre de niveaux avec des roues. Alors tu places tes roues en retrait et tu place à côté des pieds monté sur tige fileté suffisamment long pour léger les roues de quelques mm.

 

[CBK59]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Bonjour Rider63,

Je vais suivre avec beaucoup d'intérêts ce projet.

Une petite question concernant la largeur du bâti, n'y a-t-il pas un risque de porte-à-faux trop grand lors du déplacement du plateau latéralement ?

Bonne continuation
CBK59

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Bonjour Rider63,

Je vais suivre avec beaucoup d'intérêts ce projet.

Une petite question concernant la largeur du bâti, n'y a-t-il pas un risque de porte-à-faux trop grand lors du déplacement du plateau latéralement ?

Bonne continuation
CBK59

Bonjour CBK, et bien il y a le porte a faux du poids de la table, et de la pièce qui sera montée dessus, il faut que je vérifie que ça ne force pas trop mes rails, je pense que ça le fera, ces patins prennent environ 80kg en charge nominale, mais c'est vrais que c'est pas a négliger.
mais sinon, l'effort exercé par la broche sur la table est toujours exercée entre les 4 patins des axes x et Y.

 

[kro]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Pour les roues, peut-être avec ce genre de système histoire de poser la machine sur pieds ?

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

a oui pas bete... a voir. de toute maniere elle ne va pas bouger souvent. c'est surtout pour la mettre dans l'atelier au départ.

sinon CBK tu m'a un peu fait flipper avec ta remarque alors je vien de vérifier pour le porte a faux de ma table, elle pese 50kg, en porte a faux max j'ai le centre de gravité a a 50cm du bord de mon rail, et le patin du milieu est a 30cm du bord du rail, j'ai donc un bras de levier de 50/30=1.66
fois le poids de ma table: environ 83kg d'exercé sur mes deux patins, je suis donc a un peu plus de la moitié de la capa max des patins, ça devrais le faire, je serais pas souvent en course max.

 

[CBK59]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Le but n'était pas de te faire flipper, mais autant sur l'autre axe toute la table est soutenue par la structure, autant dans l'autre sens il y a un porte à faux important.
Effectivement, l'usinage se fera toujours sur les 4 patins.

Content que cela ne pose pas de problème

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Le but n'était pas de te faire flipper, mais autant sur l'autre axe toute la table est soutenue par la structure, autant dans l'autre sens il y a un porte à faux important.
Effectivement, l'usinage se fera toujours sur les 4 patins.

Content que cela ne pose pas de problème

non mais tu a très bien fait
c'est vrai que ce porte a faux ne me plait pas beaucoup, après c'est dans le principe de base d'une table croisée, mais la il est un peu trop important, je me tâte presque pour inverser la position des patins sur ma plaque par rapport a ceux de l'axe Y.mais après j'aurais plus de porte a faux sur mon axe y
l'idéal serait d'avoir les patins en x et en y aux extrémités de ma plaque, mais après je ne pourrais plus les visser a la table...

 

[antoinebeniste]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Salut,
Beau projet, un châssis rigide en perspective.
Je vois plein de bon conseils et je viens mettre mon grain de sable.

Impossible de mettre des roues sur une cn, le réglage des pieds devant être précis au dixième voir centième sans quoi la géométrie de la machine se déformerait trop facilement, une cn ne doit pas bouger.
Ton logiciel te donne une très faible déformation du châssis mais ne t’attends pas à la même rigidité, tenue avec des guidages chinois...mieux vaudrait utiliser des rails prismatiques si tu veux taper dans de l'alu régulièrement.

Dernière chose, la plus importante selon moi, je rappel que les patins doivent au pire, former un carré ou un rectangle mais pas dans ton sens.
Ne surtout pas s'inspirer des machines chinoises avec une seule vis en leur centre sur l'axe le plus long (y), elles sont toutes tréééés mal conçue et c'est une erreur qui devient répétitive sur beaucoup de nos machines, comme ici par exemple:

Aucune machine professionnelle n'est conçue avec cette mal façon qui entraîne inévitablement une mise en crabe et un usage prématuré des guidages que ce soit sur un portique mobile ou un fixe.


Le fameux schéma de jkl, regarde juste l'image et inspires t'en, mais pour faire simple F doit être supérieur a D, on le retrouve dans les notices de montage des rails et patins et même sur les notices de montage des coulisses de tiroir:

Bonne continuation à toi

 

[stanloc]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Bonjour,
Je ne dévierai pas d'un pouce de ce qu'a écrit antoinebeniste du fait que l'on ne cesse de le répéter.
Mais il ne faut pas non plus être obsédé par "l'effet tiroir de commode" SI SI SI on prend la précaution dans le cas du portique mobile de mettre une vis sous chaque jambe. L'idéal de ce point de vue c'est la vis trapézoïdale avec double écrou bien sûr car elle seule est irréversible.L'idée des deux vis c'est de tirer/pousser de la même façon en même temps de chaque côté mais aussi de bloquer toute possibilité de mouvement en retour. Les efforts venant du portique tendant à faire bouger dans le sens des guidages les jambes du portique sont contrés par l'irréversibilité des vis. A l'action il y a toujours la réaction. Si la réaction n'est pas égale à l'action il y a mouvement.
Pour en revenir à "l'effet départ en crabe" il est contré par la contrainte des guidages à billes sur leur rail qui élimine tout jeu possible et le frottement très faible des guidages à billes. Il faut donc plutôt voir dans l'emploi de deux vis, un élément de rigidité dans les mouvements en rotation du portique avec comme axe l'axe Z. C'est ce que procure aussi l'application du principe d'avoir E plus grand que D sur le schéma de JKL. L'idéal serait E > 2xD
Stan

 

[Rider63]

Re: CNC mécano soudée de type table croisée pour l'aluminium

Salut Antoinebeniste et Stanloc, merci pour vos conseil.
voici ce que j'ai actuelement:

axe x D= 302 F 360
axe y D=390 F=350
axe z D=390 F= 220

donc seul l'axe X est bon, je vais modifier la géométrie de mon chassis pour améliorer ça pour les autres axes

concernant mes rails chinois, oui je sais c'est un peu limite pour de l'alu, et je les ai déjà commandés en plus, mais bon rien ne m'empeche plus tard de les changer, l'important c'est que mon chassis soit bien rigide et d'une bonne géométrie. pour l'instant je n'ai pas les moyens de mettre du bosch rexroth.