CNC pour usinage Alu

[Edouard.L]

Bonjour à tous !

Après de nombreuses navigations sur notre forum, j'ai enfin décidé de me lancer !!!
Mon cahier des charges était une machine pouvant me permettre de réaliser des pièces principalement en Aluminium et quelques fois en médium.
Avec une tolérance d'usinage la plus précise possible (0,05 mm)

Voici la première ébauche de mon projet :

Je souhaite partir sur un chassis mécano-soudé, car c'est la solution qui me parait la plus économique.
Mes dimensions de travail sont:
500 mm en X
400 mm en Y
150 mm en Z

En ce qui concerne la partie mécanique :
Comme je vous l'ai dit, mon chassis est réalisé en mécano-soudé.
Il est composé de 2 parties:
Le bati
en tube de 80x80

sur lequel je viendrais souder des plat de 8mm d'épaisseur.
Ces plats vont me servir à garantir une planéité parfaite.
Grace à mon boulot, je vais venir les surfacer, afin de faire disparaitre tous les défauts occasionnés par le soudage.

Sur ce bâti, je fais venir rapporté le portique (assemblage boulonné)

Vue d'ensemble :

Pour ce qui est des mouvements linéaires, je suis parti sur l'idée d'utiliser des rails supportés diamètre 20mm.
La mise en mouvement, elle, serait réalisé à l'aide de vis trapézoïdale, montée sur deux paliers (roulement 6200 et 3200)

En ce qui concerne la partie électronique :
c'est là que je suis un peu perdu !!!!!
N'étant pas trop mon domaine je ne sais pas trop quoi utiliser ...
Si des personnes pouvez m'orienter, quant à mon cahier des charges, je serais ravi

Voilà Voilà
Que pensez-vous de ma première ébauche ?
avez-vous des remarques (Positives comme négatives) sur mon projet, afin que je puisse le faire avancé correctement?
Et surtout que je suis satisfait du résultat ))

Merci d'avance,
Edouard

 

[stanloc]

N'oubliez pas de monter deux écrous sur chaque vis pour éliminer tout jeu et même introduire une contrainte dans l'accouplement. Certes cela va obliger à avoir des moteurs plus costauds mais des bons usinages des métaux cela passe par là.
Votre architecture est celle que "tout le monde" fait dans votre cas donc vous aurez les mêmes avantages et les mêmes inconvénients que les autres constructeurs. Comme il y a bien d'autres possibilités qui auront leurs avantages et leurs inconvénients aussi il est difficile de conseiller l'une ou l'autre. C'est vous qui voyez.
Toutefois le conseil a déjà été donné ailleurs pour les mêmes raisons : méfiez-vous de la reprise par usinage de surfaces de ne jamais obtenir la planéité souhaitée car les contraintes internes ne finissent pas de se libérer. A part faire un traitement thermique approprié de tout le bâti il est peut-être souhaitable que vos plaques rajoutées soient bien plus épaisses que 8 mm
Stan

 

[Edouard.L]

Bonjour,

Merci de votre réponse.

Que me conseillez-vous comme chassis plutôt ? assemblage boulonné?

Pour ce qui est du montage à double écrou, il ne me plais pas vraiment vu les retours négatifs sur l'usage du ressort de précontrainte...

je serais plus d'avis de partir sur cette solution
https://www.usinages.com/threads/fabrication-dune-fraiseuse-cn-3d-granite-epoxy.15107/

 

[Edouard.L]

sinon, que pensez-vous des chariots à galets ?

 

[Edouard.L]

Personne pour m'orienter ?

 

[stanloc]

Personne pour m'orienter ?

Vous semblez avoir des idées bien arrêtées donc vous proposez autre chose n'a pas d'intérêt car TOUTES les solutions sont envisageables bien que certaines sont beaucoup moins longues à mettre en oeuvre ou ne nécessitent pas autant de précaution ou n'engendrent pas autant de moyens que d'autres.
Moi j'attends de voir comment vous allez vous passer d'écrou sans jeu.
Stan

 

[Edouard.L]

Avez-vous des exemple de solution identique financièrement mais moins longue à mettre en place ?
merci d'avance

 

[Christian67]

Bonsoir,

Il y a aussi cette solution pour les vis à filet trapézoïdal : http://cncloisirs.com/Construction/Entra%EEnementVictorSendas
Quelqu'un a t'il tester ? Ca marche vraiment ?

Christian

 

[carlos78]

Bonsoir,

Totem a utilisé ce système ICI (vers les pages 20 à 24). Sur son post on voie qu'il usine des pièces en alu.
Je pense quand même qu'il est aujourd'hui préferable d'investir dans des vis à billes (des 1605 ou 2005). C'est pas beaucoup plus cher.

Carlos78

 

[Tech91]

Bonjour Edouard
Voila un bon petit projet bien parti pour ma part je te conseil de fair un petit peu d éconnomies
et de prendre des vis à bille .
Le système ci dessus fonctionne bien , mais si tu fais un beau chassi comme ca passe direct aux vis a bille

Cdt Victor

 

[Christian67]

C'est pas beaucoup plus cher.

Vous les trouvez où, vos vis à billes pas chères ?
Sur un site, hollandais, j'ai trouvé une vis à pas trapézoïdal de 18x4 à 3€ les 400mm, et le roulement adapté est à 2,60€.
Une vis à bille + écrou en 20x5 et de 400 de long, je la trouve à 86€.
Ca fait quand même une belle différence, non ?

Christian.

 

[Edouard.L]

Voilà un commentaire qui me fait plaisir

quels sont les avantages des vis à billes, par rapport au vis trapézoïdale ?
Si je ne dis pas de bêtises, un écrou à bille à également du jeu non ?

 

[Edouard.L]

un site hollande ?
C'est possible d'avoir son adresse ?

 

[Christian67]

un site hollande ?
C'est possible d'avoir son adresse ?

ICI

Si je ne dis pas de bêtises, un écrou à bille à également du jeu non ?

Oui, donné à 0,05mm pour un écrou à billes de classe C7 (si je ne m'abuse) , et avec le principe du roulement en appui sur la vis trapézoïdale, c'est jeu 0 (si j'ai bien compris) ! Je ne vois qu'un inconvénient par rapport aux vis à billes : usure plus rapide des filets par matage. Le problème de réversibilité de l'écrou est annulé en utilisant un roulement en guise d'écrou.

Perso, je pense que je vais utiliser ce type de vis dans un premier temps, histoire de voir si ma CNC est rigide et répond bien à mes attentes. Ensuite, si tout va bien, je mettrait des vis à billes, sans rien avoir à modifier (paliers et longueurs identiques) si ce n'est la fixation de l'écrou.

Christian.

 

[Edouard.L]

Vous avez des bons plans pour des rails supportés ?

 

[jjdu33]

Vous avez des bons plans pour des rails supportés ?

bjr ,

en chine comme pour le reste... par eBay ou aliexpress , tu as de tout et a des prix corrects..

jj

 

[Christian67]

Bonjour,

en chine comme pour le reste... par eBay ou aliexpress , tu as de tout et a des prix corrects..

Perso, j'ai trouvé que chez cnc-discount les prix sont corrects, et si on achète tout chez le même fournisseur, on y gagne en frais de port.
Il n'y a que pour les moteurs pas à pas, les alims et les drivers que je cherche encore...
J'ai demandé l'auteur de cette machine de quel site allemand il a fait venir sont matériel (230€ en juin 2014 pour : les 3 moteurs NEMA 23 de 3 N/m de couple et 4,2A, les 3 drivers DM542A de 4A, la BoB et les 2 alims 36v 10A), mais sans réponse de sa part pour l'instant.
Si quelqu'un à une idée, je le remercie par avance !

Christian.

 

[jjdu33]

bjr Christian67 ,

Pour ce qui est moteur etc.... perso j' ai traité en direct avec eux :

http://www.omc-stepperonline.com/

service nickel et rapide...

jj

 

[carlos78]

Bonjour Edouard,

Par rapport à ton projet : son principe ressemble beaucoup à celui de ma machine CNC en agglo. Le choix d'un portique fixe est judicieux car il assure une plus grande rigidité au portique. Le choix d'une structure mécano-soudée bien rigide avec une reprise d'usinage des portées est pour moi un bon choix. C'est probablement ce que j'aurais fait si j'avais pu disposer des moyens nécessaires à sa réalisation.
Les bonnes idées sur ton projet : l'utilisation du tube acier de 80x80, le bon écartement des rails et des patins, les reprises d'usinage, le portique démontable, le montage des rails du Z sur le plateau du Z, la table de fraisage rainurée, etc ...
La mauvaise idée : l'utilisation des vis trapézoidales. J'avais au début des vis trapézoidales sur ma CNC. Ca marche mais le rattrapage du jeu dans les filets est le problème à résoudre.
Dans mon cas j'avais 2 écrous par vis avec un "dispositif" qui écartait un des 2 écrous contre le filet de la vis. Le réglage est délicat, et on peut vite avoir un frottement important. Avec une vis à billes le fonctionnement est au poil et le montage est ultra simplifié.

Carlos78

 

[Edouard.L]

bjr Christian67 : merci pour les infos !!! j'espère que l'auteur de la machine vous répondra, car ça m'intéresser aussi

Bjr Carlos78 : pour la structure, je pense partir sur des tube de 60x60 en 3mm d'épaisseur, au lieu des 80x80, histoire d'alléger un peu la structure. le moment de flexion me semble convenable si je prend en comparaison la machine d'ellogo67 (https://www.usinages.com/threads/ma-cnc-en-alu-changement-de-la-bob.18542/), où sa machine réalisé en tube en alu, lui permet d'usiner de l'alu.

Pour les vis à bille, vue les tarifs j'hésite vraiment ...

 

[stanloc]

Je suis désolé de vous décevoir mais pour usiner des métaux dans de bonnes conditions durablement, les vis à billes doivent comporter deux écrous en contrainte élastique AUSSI sauf à choisir des vis à billes spécifiées comme ayant des chemins de circulation des billes de forme ogivale offrant 4 points de contact aux billes. Etant donné l'escalade en puissance des moteurs pas à pas (pour des raisons de pure précaution) les vis trapézoïdales avec leurs frottements plus importants sont bien adaptées aux moteurs pas à pas car ces frottements amortissent les vibrations en torsion ce qui est très favorable. Le problème est cependant au niveau du graissage de ces vis et donc de leur protection aux poussières. Cela doit être bien géré. Avec les vis à billes équipées de joints racleurs on est mieux armés.
Le dispositif tel que repris en le simplifiant par un roulement incliné sur une vis trapézoïdale convenait assez bien sur les cnc à fil chaud pour découper des mousses de polystyrène mais est totalement inadapté pour usiner du métal régulièrement.
Stan

 

[Edouard.L]

Pour l'usinage de métaux, vous me conseillerez quoi comme moteur ? carte de commande ...

 

[stanloc]

Pour l'usinage de métaux, vous me conseillerez quoi comme moteur ? carte de commande ...

Moi ce que je conseille c'est d'établir pour commencer un VRAI cahier des charges( sujet déjà abordé sur ce forum ) puis de réaliser entièrement la mécanique de votre cnc et ensuite de faire des mesures sur celle-ci pour déterminer les performances que devront avoir les moteurs. Les moteurs choisis, cela ira de soi pour les drivers et de même pour la carte de commande entre le PC et les drivers, tout comme pour l'alimentation de puissance des drivers. Le choix de la broche d'usinage fait partie de la mécanique de la machine, bien sûr. Elle détermine beaucoup des paramètres d'usinage.
Maintenant c'est vous qui voyez.
Stan

 

[Edouard.L]

Mon Cahier des charges est déjà plutôt bien abouti :

courses = X500
Y400
Z150

type de matiere a usiner 80% alu, et 20% Bois (médium)

je voudrais usiner avec des fraises diamètres 8,10mm
avec des passes de 1mm minimum
Précision : 0,05 mm

type de conception:
-> Bâti, en construction soudé (tube 60x60x3mm)
Avec Plat surfacés de 8mm d'ép.

-> Portique, en construction soudé également, mais rapporté au bâti par assemblage boulonné.

les rails et patins associés = je suis parti sur l'idée d'utiliser des rails supportés de daim. 20mm

Vis a billes = d’après ce que j'ai pu lire, du ø16 en pas de 4 ou 5mm semble convenir

Electronique = 3 moteur Nema 23, cependant je n'arrive pas a déterminer le couple nécessaire ...
3 drivers M542 (quelle est la différence entre les drivers M542A et les M542T ?)
Carte électronique ( la ça coince également !! )
Alimentations ??? V ???? A (pourquoi plusieurs ? une unique ne suffirait pas ?

La broche = je ne sais que choisir !! j'ai en tête de commencer à tester ma machine avec ma défonceuse actuelle de 1100 W

 

[OrOoX]

Hello !


Des Nema 23 3Nm en 36V avec une vis à billes de 16mm pas 5mm a une poussé de +60 Kg pour l'info

Pour la breakout board, ça dépend ce que tu prévois de faire, genre fin de courses ou autres, il faut déterminer
le nombre I/O dont tu as besoin. Perso j'ai ça pour du 4 Axes, pas de soucis pour l'instant : http://www.cnc4pc.com/Store/osc/product_info.php?cPath=33&products_id=45

Côté alimentation, une ou plusieurs c'est au choix en fonction de la place dispo, mais avec une alimentation unique il faut qu'elle
soit dimensionnée pour la puissance MAX de tous les moteurs en MÊME temps, plus une marge de sécurité de 20% si tu veux être tranquille.

Pour la broche, encore une fois ça dépend du choix de l'acheteur, silence, poussière, précision, coût, avec une défonceuse, je doute que tu
puisse faire de la précision, ce n'est pas étudier pour, après tu as les broches KRESS ou sinon les broches HF chinoises ^^

 

[Edouard.L]

Bjr OrOoX

En ce qui concerne les broches, quelle puissance me conseillerez vous ?

Sinon je me demander:
Quel est l'intérêt de réaliser un montage par poulie-courroie ? mis a part le fait que l'on augmente le couple. Car on perd en précision avec la courroie si je ne me trompe

 

[OrOoX]

Pour la puissance, cela dépend de tes besoins, dans mon cas c'est une broche HF de 2.2Kw mais des personnes
comme par exemple Ellogo67 s'en sortent avec des broches Kress de 850W.


Pour les poulies, ce n'est pas si simple, tu peux très bien gagner du couple, et en perdre, cela dépend de la combinaison
que tu fais avec les poulies, après côté précision, cela dépend de la qualité du montage ! ( tension, alignement, etc )

Après pour les combinaisons, c'est le même principe que pour la boite de vitesse d'une perceuse à colonne, plus tu descend
en vitesse, plus le couple est élevé, et vis versa !

 

[Christian67]

Bonjour,

bjr Christian67 : merci pour les infos !!! j'espère que l'auteur de la machine vous répondra, car ça m'intéresser aussi

Voici le lien pour le matériel : eBay
Pour moi, c'est commandé, livraison prévue en fin de semaine.

Christian

 

[Karmicael]

Je suis désolé de vous décevoir mais pour usiner des métaux dans de bonnes conditions durablement, les vis à billes doivent comporter deux écrous en contrainte élastique

En gros, cela veux dire que toutes les machines montées avec des vis trapézoïdales ne tiennent pas la côte de 0.05mm. Ben dis donc, ça en fait un paquet de couillons.......... ça fait plus d'un siècle que tout le monde se fait avoir......



N'importe quoi sérieux..................................... Avec un parcours d'usinage en opposition, et des vis trapézoïdales, il ni a aucun problème pour tenir la cote décrite dans son cahier des charges. (0.05mm) Moi j'utilise Ninos pour mes parcours d'usinages, il me suffit d'un click de souris et tous mes parcours seront en opposition. Pas besoin de mettre 1000 euros dans une vis à billes.

Vous êtes a coté de la plaque. Comme d'habitude. Le problème de cette cn, c'est la rigidité du châssis et les rails de guidages. Ces rails de guidages de m***** ne sont que des glissières fortes charges. Ces cochonneries de rails sbr servent à des portes coulissantes ou autres mais surement pas pour de la précision. 0.05mm ?, même sur 300mm...... c'est impossible.

Pour usiner des métaux il faut des guides prismatiques avec une forte précontrainte et un châssis hyper rigide.
Les vis à billes ne sont vraiment pas la priorité, de bonnes vis trapézoïdale peuvent largement suffirent.

Voilà un lien pour une machine qui va tenir le 0.05mm (et même mieux, ce que je souhaite a Den): cnc table micro controle

Il faut zapper tous les messages du troll de service, mais le sujet sur la cn de Den est, pour le moment, un régal et une référence.

 

[duredetrouverunpseudo]

Zareux président

Dis on peut avoir quelques images de ta machine avec sa broche proxxon qui tient le 0,01 sur 1 métre ?