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CNC verticale

  • Auteur de la discussion edurand
  • Date de début
E
edurand
Nouveau
16 Sept 2016
16
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous,


Après avoir lu les nombreux projets présents sur le site, je me lance à mon tour dans la conception d’une machine CNC.

Chercheur dans une université d’agroalimentaire, j’ai besoin de prototyper une CNC usinant à la verticale.

Le but de cette CNC est de surfacer (avec des passes de 0.1 à 1mm maximum) des cubes de sédiment de dimension 800x800x800mm.

Le budget pour ce projet est de 5.000€ maximum - structure, broche et électronique compris


Structure :
- Profilé d’aluminium de 45x45cm et 45x90cm
- Renfort en acier de 10 mm et 3 mm
- Support de table en Mdf de 60 mm

Transmission :
- Vis à bille, diamètre 20mm
- Rails prismatiques

Broche :
- 2.2kw watercooled
- Fraise à surfacer (modèle à définir plus tard selon vos conseils)

Moteurs :
- Axe X : 2 moteurs PaP Nema 23 - 4 Nm
- Axe Y : 1 moteur PaP Nema 23 - 4 Nm
- Axe Z : 2 moteurs Pap Nema 23 - 4 Nm

Driver moteur : DSP CWD556 (24 - 50v DC - Max 5.6A)

Alimentation :
- 1 alimentation à découpage 36v - 11A pour axe X
- 1 alimentation à découpage 36v - 11A pour axe Y
- 1 alimentation à découpage 36v - 11A pour axe Z

L’ensemble de la machine sera posé à plat sur une table renforcer du laboratoire.

J’ai encore peu d’information sur la dureté des blocs à usiner, néanmoins elles seront inférieurs à celle de l’aluminium. Malgré tout, je cherche à avoir une conception la plus rigide possible en utilisant des profilés d’aluminium.

Ci-dessous, voici les premières ébauches de la machine :
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Cnc_Plan_01.jpg
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Cnc_Plan_02.jpg
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Cnc_Plan_03.jpg
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Cnc_Plan_04.jpg
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Cnc_Plan_05.jpg
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Cnc_Plan_06.jpg
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Cnc_Plan_07.jpg
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Cnc_Plan_08.jpg
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Qu'en pensez-vous?
 
Dernière édition:
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S
stanloc
Compagnon
29 Oct 2012
5 120
Il faut revoir certaines dimensions qui sont soit affectées d'une unité de mesure inadaptée (cm pour mm) soit elles sont complètement aberrantes comme l'épaisseur du MDF : 6 mm ????
Avec une telle course pour le Z moi je regarderais à deux fois à faire un portique mobile.
On a quand même une impression de "légèreté" du bâtis pour une cnc avec de telles courses.
Des sédiments c'est quoi ? jusqu'ici ce mot je l'employais pour désigner un empilage de terre et de cailloux au fond d'un lac où de la mer.
Stan
PS : j'ai vu que le MDF fait 60 mm OUFFFFFF
Ce n'est certainement pas le matériau idéal pour cet emplacement.
Pourquoi une telle course en X car la disposition de la broche ne permettra d'usiner qu'une seule face du cube.
 
Dernière édition:
P
Plastik
Ouvrier
13 Juin 2016
377
Toulouse, France
Je rejoins stanloc sur la course en X qui paraît aberrante, a moins qu'on ne soit passé a coté de quelque chose...
Peux tu faire un schéma pour qu'on se figure bien la forme de tes pièces brutes et les usinages que tu souhaites faire.

Autre point (plus anecdotique), les trous pour évacuer les copeaux, j'aurais tendance a dire que ca ne sera pas super pratique car les copeaux ne vont pas aller naturellement dedans, et ca sera mais galère de les y faire rentrer.
J'envisagerai plutôt, soit un vrai récupérateur de copeau avec des grands plans inclinés pour qu'ils tombent naturellement dedans, soit rien du tout et tu utilise plutôt un système d'aspiration.
 
lepierre
lepierre
Ouvrier
1 Fev 2013
414
Molain 39
Bonjour ,
2 questions:
Un bloc de 800 mm au cube , cela fait un volume de 512 dm cube soit 500 kg avec une densité de 1 : c'est lourd !!
La dureté de tes blocs ? Si c'est un peu dur, l'effort sur le Z à 800 mm de haut va agir sur le porte à faux et la : la structure va souffrir ?
Bonne semaine,

Lepierre
 
messdu74
messdu74
Compagnon
4 Oct 2012
510
Vient de la Yaute
Bonjour Mr Edurand.

Quelques informations m'interpelle !

En premier, selon votre esquisse de cahier des charges vous devez surfacer aux 6 faces (je présume) d'un blocs de matière +/- inconnue de dureté inconnue. Selon votre conception vous pouvez usiner une seule face par manutention (retournement ou rotation de la pièce) pourquoi un axe Y pouvant se déplacer ?

2ed , en suivant la réaction très pertinente de "lepierre" # 500 kg avec une densité de 1# pourquoi ne pas partire sur un portique fixe en Y avec un plateau tournant vous permettant d'usiner 4 faces de votre pièce avec une seule manutention ?

3em , surfacer avec une broche qui je pense de provenance chinoise et a haute vitesse (2.2Kw W.Cooled)... n'est pas le meilleur choix :ripeer:

Selon moi vous devez etablire un cahier des charges complet en 1er, avec la précision souhaitez, le temps de réalisation, les moyens de mise en place,Bridage ...............

Ceci étant voila un très beau projet avec un "vrai" budget qui reste viable :wink:

Au plaisir
Messdu74
 
Dernière édition:
E
edurand
Nouveau
16 Sept 2016
16
  • Auteur de la discussion
  • #6
Merci à tous de vos premiers retours.

En effet, quelques explications s’imposent.
Le bloc est essentiellement composé de strates de bois. Un test d'usinage sur un échantillon avec une CNC classique a été réalisé. Les résultats était satisfaisant pour passer à grande échelle.
Le but du projet est de venir surfacer le bloc sur une seule de ses faces. Une série de capteurs seront placés au-dessus de la broche et qui viendront analyser la surface après chaque surfaçage.

Phase 1 : Surfacage de la totalité de la face du bloc par passe de 1mm maximum. Une fois réalisé, la broche s'arrête.
Phase 2 : Analyse des différentes parties de la surface avec les capteurs
Phase 1 : …
Phase 2 : …

Au fur et à mesure une grignote le bloc uniquement sur la course X


Cnc_Plan_09.jpg

Cnc_Plan_10.jpg


Messdu74 : Je vais éviter d'acheter du materiel en provenance de chine. J'ai trouvé une boutique anglaise qui propose une broche 2.2k :
"Our Spindle Motors and VFD’s are direct from manufacturer and not purchased from lowest priced suppliers of unknown sources and therefore unknown quality and reliability"
 
Rider63
Rider63
Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
Salut, je comprend pas, c'est une machine pour transformer des bloc de bois en copeaux? a quoi va servir cette machine?
 
E
edurand
Nouveau
16 Sept 2016
16
  • Auteur de la discussion
  • #8
Salut Rider63,

Oui c'est à peu près ça :wink: sauf qu'entre chaque surfacage, des analyses de la surface seront enregistrées via les capteurs situés au dessus de la broche
 
E
edurand
Nouveau
16 Sept 2016
16
En effet, à sa surface, passe par passe
 
messdu74
messdu74
Compagnon
4 Oct 2012
510
Vient de la Yaute
Bonsoir Edurand,

Ok je comprend mieux tu doit usiner et non juste surfacer un bloc :smt115
Seconde question selon ton dessin tu usine a la vertical, peut tu usiner a l’horizontale ? la rigidité et mise en place serai facilitée:smt017

Messdu74
 
E
el patenteux
Compagnon
6 Août 2016
742
Et la matiere a usinner c'est quoi?
 
fred03800
fred03800
Compagnon
19 Mai 2009
516
Bonjour
et "ensemble de capteur" c'est quoi ? car sur ton ébauche ils sont à la poussière ! (prévoir un deuxième chariot qui se range à l’abri et vient scanner après le surfaçage..)
 
E
el patenteux
Compagnon
6 Août 2016
742
Un boitier sur penture pourrait etre former avec exactement la meme forme que les renforts de broche mais plus léger.
Possibilité d'ajouter,ou plutot nécessité d'ajouter des jets d'air ici et la,notament sur la lentille sinon tout va se perdre dans la poussiere.
La premiere des choses serait de l'enfermer dans un boitier comme plusieur font et d'assurer une aspiration efficace de ce boitier
pour catper ce qui est en suspend dans l'air (dépendement de quelle matiere il sagit...)le reste ce qui tombe au fond peut etre récupérer
mais certainement avec des trous beaucoup plus gros.
Ont parle pas de faire de jolies gravures ,ont parle purement de bouffer de la matiere autant qu'il y en a,a ta place ma premiere préocupation serait la captation des résiduts dans l'air.
 
E
edurand
Nouveau
16 Sept 2016
16
Voici une petite mise à jour de la conception. J'ai ajouté 2 montants entre les renforts en acier de 10mm. J'ai aussi rajouté 3 renforts sur la table afin de bien assurer le parallélisme des profilés sur l'axe X. Ils serviront aussi à soutenir les blocs à usiner plutôt que d'utiliser des cales. Je pourrais me servir de ses profilés pour brider et caler le bloc. Cependant, ces traverses bloqueront à un moment l'avancement de la broche. J'ai décidé pour le coup d'avancer la piece manuellement au fur et à mesure : après avoir surfacé une quinzaine de centimètres, j'avancerait le bloc vers la broche ainsi de suite.

Cnc_Plan_11.jpg

Cnc_Plan_12.jpg

Plastik
Autre point (plus anecdotique), les trous pour évacuer les copeaux, j'aurais tendance à dire que ça ne sera pas super pratique
Tu as sans doute raison, j'ai retiré les perçages et je viendrais aspirer manuellement les résidus qui tomberont

MessDu74
Seconde question selon ton dessin tu usine a la vertical, peut tu usiner a l’horizontale ?
Non ce n'est pas possible de faire autrement

El patenteux
Et la matiere a usinner c'est quoi?
Pour simplifier, la matière s'approche de près à celle du bois.

Fred03800
"ensemble de capteur" c'est quoi ? car sur ton ébauche ils sont à la poussière !
En effet j'y ai pensé. Les pièces restent à dessiner mais j'étais parti sur l'idée d'enfermer les capteurs dans une boîte avec la face avant pouvant s'ouvrir et se refermer comme un clapet. Le clapet serait motorisé par un petit servo-moteur et contrôlé par une carte arduino.

El patenteux
La premiere des choses serait de l'enfermer dans un boitier comme plusieur font et d'assurer une aspiration efficace de ce boitier
pour capter ce qui est en suspend dans l'air (dépendement de quelle matiere il sagit...)le reste ce qui tombe au fond peut etre récupérer
mais certainement avec des trous beaucoup plus gros.
En effet, je pense mettre une brosse tout autour de la fraise, comme cela se fait, pour l'imiter les projections et d'ajouter un système d'aspiration


Sinon, avez-vous des remarque du la rigidité de la structure ?
À propos de la fraise pour surfacer, je suis tombé sur celle-ci : http://www.toolstoday.com/p-5714-insert-spoilboard-surfacing-rabbeting-flycutter-leveler-surface-planer-and-bed-skimming-router-bit-with-scorers-2-2-design.aspx#choose-variant
Qu'en pensez-vous?
 
La dernière réponse à ce sujet date de plus de 6 mois
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