conception et fabrication d'une fraiseuse portique

[10co]

Allez comme promis voici le début de notre aventure CNC.

En aout 2005, en discutant avec un collégue de travail, nous venons à parler de CNC amateur. Il m'apprend que l'on peut trouver des cartes et des moteur PAS à Pas qui permettent de piloter une machine CN avec un PC.

Lui veut terminer la fabrication de sa loco à vapeur et moi je souhaite travailler le bois et l'alu.

Aprés quelques dizaine d'heure de recherche sur le web, nous décidons de voir ce qu'il existe comme machine en premier prix. Nous visitons charly robot, et par le biais de mes enfants nous allons voir les fraiseuses qu'il ont au collége (machine micrelec de mémoire). Leur prof de techno nous indique que dans un mois il y a le salon éducatel (destiné aux enseignants).
En septembre, lors du salon, nous voyons donc ISEL, charly robot, micrelec et sigea.

Vu les tarifs, nous décidons de chiffrer le cout d'une fabrication, nous arrivons à un montant similaire mais pour une machine acier avec un volume de travail 8 fois plus important et certainement plus rigide.

à noter que mon collégue a accés à une fraiseuse et un tour (des vrais, enfin des gros quoi).

L'étude en CAO commence en octobre


à suivre

la vue d'ensemble

 

[10co]

suite descriptif de la machine

Je fais détaillé ça évitera les questions et un sujet trop décousu. (je vous laisse le soin de corriger les fautes ! ! )

J'ai oublié de le dire au début mais nous allons contruire 2 machines (une pour chacun).

La machine sera une 4 axes.
courses initialement:
X 900
Y 600
Z 250

suite à la conception aux appros dispo et à une erreur de ref sur les vis à billes et à la garde sur les fins de course il reste:
X 810
Y 555
Z 213

du fait du 4iéme axe, comme nous voulons pouvoir brider des piéces plus grandes que la table et pour une meilleure rigidité nous choisissons le type portique mobile.

le bati est en tube mecanosoudé (TIG) de 80 épaisseur 3
la poutre du Y est en tube de 35 d'épaisseur 5 (au début c'était 3 mais pb d'appro).

les guidage sont des patins à billes (4 par axes) de marque HEPCO.
les vis à bille (sans jeu) diamétre 16 pas de 5 de marque HEPCO.

Moteurs oriental motor 400 pas par tour couple de maintien de 1.75 Nm (taile 56 , bipolaire en //, 3 A / phases).

carte CN:

CNC4AU de TECHLF.

Drivers:

Gecko G210 (la carte de puissance de TECHLF ayant tardée à sortir et le taux $ / € plutot favorable)

Pilotage:

Nous choisissons galaad de part sa compatibilté avec la carte techlf , ses fonctionalités et aussi par ce que c'est en français (mon collégue n'est pas franchement bilingue).

alimentation: (Radiospare)

un transfo torique 50 V 20 A.
redresseur et condo (22000 µF)
ça donn du 75 Volt hyper continu (on ne voit rien à l'oscillo)

un transfo de PC pour les quelques relais.
L'armoire c'est de la récup ainsi que les borniers.

Broche:

moteur triphasé 3 000 tr de 550W
variateur telemecanique ATV11 (alim en 220 )
la partie porte outil est basé sur un porte pince Otelo.

Environ 200 heures de CAO, et en février l'étude est finie.

on finalise les devis et on commande le matos.



à suivre

broche en coup

 

[10co]

suite

armoire electrique.

ça c'est la version mise au point sur la table du garage.


aprés montage sur la machine que de PB.

En fait nous avions des parasites ! Ce n'était pas une bonne idée de faire passer les cable de puissance des moteurs avec les cables des fins de courses. mais bon nous sommes des mécanos, pas des des électroniciens.

lors de la mise en route les axe partaient faire les origines mais une foi en + et une foi en -.
en cours de déplacement le sens changeait ou les axes s'arrétaient !

Alors reméde de cheval (pas bon pour le budget) tout recabler en passant tout le cablage de commande en fil blindé.
la carte CN est placé dans un boitier alu et tout les cables de commande viennent dans cette boite à un bornier.

par contre quelle galére de cabler dans l'armoire, enfin probléme résolu.


Voila la suite le week end prochain.

Le bétissier:
tellement pressés de voir les premiers copeaux, que dés que la broche a été montée on y est allé, mais bon . ..
lors du premier essai d'usinage 0.2 dans un vilain bout d'aglomérré, nous avons trouvé la coupe pas terrible.
on change de fraise et on tente une plongée, Zut ça fume, mais vraiment, une machine CN de pyrogravage, !
Une grosse sueur froide !


quand ça tourne à l'envers, ça coupe mal, trés mal

 

[Pierreg60]

L'armoire electrique est vraiment tres belle

 

[10co]

suite

mécanosoudure:

pour faciliter l'assemblage, nous placons des centreurs sur chaque tube. Le tube perpendiculaire est rentré un peu sérré.

ça peu paraitre long, mais par contre que de temps gagné lors du montage, les tubes tiennnent tout seuls !

en gros 2 semaines à 3 pour les débits, dressage des bouts de tube à la fraiseuse, assemblage et soudure (pour 2 machines).

(désolé les photos sont dans l'ordre invers)

poutre du Y finie

assemblage

vue des centreur

 

[Manu369]

les soudures ont l'air tres propre

 

[10co]

suite

les 2 batis sont donc terminés et les poutres du Y aussi.

les 2 poutres partent à l'usinage des supports pour les patins et les rails.

pas de fraiseuse assez grande disponible donc soustraitance (à prix d'ami).

Seul souci avec la mecanossoudure (même au TIG) c'est que ça travaille !

le tube qui supporte un des rails du X est déformé, nous rattrapons la rectitude en ajoutant 2 pieds qui prennent appui sur le tube inférieur.
- réglage à la régle (rail de guidage de rectifieuse récupéré lors de la maintenance de la rectif.
- le réglage se fait avec les 2 cric, on mesure l'épaisseur de la cale à placer sous le tube et Hop.

les 2 batis soudés

rattrapage de la rectitude

 

[10co]

suite

réglage du parralélisme des 2 rails du X:


Les rails font 1 200 mm de long et sont distants de 950 mm.

voir la photos pour comprendre les explications:

le rails de gauche est monté sur une platine horizontale réglable dans le plan horizontal.

le rail de gauche est monté sur un rond de stub, qui lui même est monté sur une platine réglable dans le plan vertical.

le stub peut tourné (avant blocage) afin d'être dans le même plan que le rail de gauche.

les préréglage sont fait au niveau de précision pour trouver le réglage de la hauteur du rail de droite.
puis nous avons monté la poutre du Y avec ses patins,

l'ensemble s'est auto dégauchi et nous avons procédé par serrage successifs.

Comme on peut le voir il n'y a qu'une vis à bille (cercle sous la fléche verte). certes ce montage est anti mécanique, mais ça marche ! les patins donnent suffisament de rigidité.
en bloquant le coté vert, et en poussant d'environ 30 KG du coté orange, on a mesuré 0.03 mm de flexion seulement.

EDIT:

les patins sont du type "légére précontrainte", avec 70 Kg de charge sur la poutre (une personne), il faut 4 à 5 kg de traction pour le démarrage et 3 Kg en "croisiére", et se sur toute la course, le // ne doit pas être mauvais !

 

[10co]

les soudures ont l'air tres propre

je confirme, mon collégue est trés doué ! ! !

avec une pienture martelée, on ne les voit plus ! (domage car elle sont vraiments nikels)

 

[Pierreg60]

nom de zeuss!
ca c'est de la realisation hors norme :d

 

[romteb]

SU-PER-BE

J'apprecie d'autant plus que pour avoir fais une structure soudée en tube d'acier, je sais a quel point obtenir un bon equerrage et une bonne precision demande une minutie de fou, surtout que la soudure fait travailler le metal...

 

[10co]

et oui romteb la soudure ça travaille.

même avec le plus grand soin la poutre du Y a 2 mm de voile, c'est peu vu le nombre de soudure même au TIG.

Alors i lfaut prévoir du réglage ou de l'usinage. Et si on usine il faut surtout ne pas contraindre lors du bridage sinon . .

 

[taramop]

Bonsoir à tous

Je refais montée ce sujet que je n'avais pas encore vue, car je trouve le système de réglage des rails du Y superbement astucieux et la façon de corrigé la déformation due à la soudure( avec les vérins) toute autant.
L'assemblage du batit aussi avec ces entretoises vissées
Le portique x quand à lui respire la solidité et la rigidité.
Si 10co pouvait nous montrer l'état d'avancement (ou de finition) du projet ce serait sympat

a+++ daniel

 

[10co]

déterrage

salut,

En effet le post date un peu, 3 ans déja.

La machine est bien finie (enfin non ce n'est jamais fini, il y a toujours une bricole à ajouter ou améliorer),

La dernière astuce était d'usiner les 6 plots d'appui de la table (en bleu sur l'image du premier message) avec la machine elle même afin d'assurer un bon parallélisme entre la surface de la table et le déplacement des axes.

elle fonctionne plutot bien et m'a permis de faire quelques piéces voir sur http://www.belkino.fr, que ce soit du 3D ou 2D.

J'ai travaillé essentiellement du bois et plastique.
Dans l'alu ça passe mais il faut être trés humble en profondeur de passe et avance. 0.4 et 0.05 par dent, surtout que je n'ai pas de système de lubrification.

Il y a 1 an et 1/2, j'ai remplacé la broche maison (6 000 tr/mn maxi) qui chauffait trop par une electrobroche ELTE de 1.5 KW.

une petite video (qui date un peu) http://www.dailymotion.com/video/x46yd1_axe-motion-pulsemaker-by-e-bermond_tech#from=embed.

voila si çà peut donner des idées . . .

a +

usinage des plots

 

[ordinerf]

mon avis
sur l'ensemble c'est très bien, machine robuste et très bien étudiée.
par contre le chassis mécano soudé la je tic beaucoup
d'autant plus que des centreurs ont été réalisé alors qu'un chassis boulonné aurait évité bien des soucis de réglages.
par contre j'adore l'usinage des plots, c'est excellent et tout à fait ce qu'il faut faire, je souhaite juste que le chassis ne va pas bouger après une saison d'hiver sinon faudra ré-usiner les plots

 

[10co]

salut,

A ce jour pas de soucis de "chassis qui bouge", par contre il est depuis le début en appui sur 3 points. l'ensemble faisant à peu prés 500 KG, en appui sur 4 pieds et d'après les essais réalisés nous avons mesuré un impact de l'ordre de 0.1à 0.2 mm sur la planéité.

en tout cas précision suffisante pour l'usage.

 

[ordinerf]

effectivement tu ne visais pas si loin que je pensais en précision

 

[fabrice c]

salut 10co
superbe réalisation
quelle est le type utilisé de" niveau de précision" pour le reglage
merci

 

[10co]

salut 10co
quelle est le type utilisé de" niveau de précision" pour le reglage
merci

C'est un niveau que j'avais emprunté au service métrologie, il n'était plus suivi en terme d'étalonnge

je n'ai pas retrouvé ce niveau (ribloné ?)

c'est de ce type là http://www.otelo.fr/is-bin/INTERSHO...ord&SelectedSubCategoryID=LesProduits&y=0&x=0

la précision était de l'ordre de 0.01 ou 0.02 mm / m

 

[Raf_075]

Salut 10co,
il y a un truc que je n'arrive pas à comprendre, comment se fait la transmission du mouvement sur l'axe des X au chariot,
Merci de ta réponse,
Raf

 

[10co]

Bonjour a tous,

Je vais droit au but:

Cette machine est a vendre .
Divorce et vente de la maison et donc plus la place pour l'engin. !

C'est un peu un créve cœur mais bon.

Depuis ces anciens messages la machine a un peu évoluée, elle a une vraie broche ELTE 1.5 KW 12 000 tr/mn. en pince ER25.

Soit je la vend soit je la stocke dans un hangar dans les hautes alpes (et là c'est ça mort assurée).

l'ensemble avec des fraises, le jeux de pinces, le PC a du me couter au total environ 8 000 €. la broche seule vaut déjà 950 €.

le lieux -> 69720 saint laurent de mure vers l'aéroport de lyon.

le prix -> faites offres

contacts

par mail buech@outlook.fr
par tél (après 19H) 06 51 16 41 37

Merci de votre attention

et bons copeaux !!