Construction de ma machine CNC pour usiner l'aluminium

jack691- · 1 Déc 2018

Jmr06 · 1 Déc 2018

Bonsoir.
Je suis toujours étonné de voir des études de conceptions sans la table et sans la broche et son support. Comment tu as pu positionner les montants du portique ? Comment tu as pu calculer leur hauteur ? Comment vérifier les courses ?
A vu de nez, j'ai l'impression que le portique est trop en avant et que la course en Z est très petite. Mais sans le maquettage de la table et du Z, on a du mal à voir. Peut être que je me trompe.
En tout cas, la structure me parrait bien. C'est une géométrie classique et je pense que c'est un bon choix, facile à réaliser de manière rigide. Les rails prismatiques, c'est très bien.
Pour l'alim, je pense qu'il faut prendre la tension la plus haute que te permet les drivers (soit 36V, à vérifier).
Bonnes suites pour ton projet.
JM

Alainb33 · 1 Déc 2018

Projet intéressant
je pense comme Jmr06 que ton arche n'est pas placée au bon endroit , au lieu de la mettre au milieu de la structure , elle se placera certainement plutot au 1er tiers en partant du fond , car il faut penser à la plaque qui suportera la broche et les patins , ce qui fait que l'ensemble sera assez en avant.

Par contre bon choix de matériaux , ça devrait être du costaud

jack691- · 2 Déc 2018

Merci pour vos retours, je suis en train de les recommencer les plans à zéro en me basant sur ceux d'en haut.

Je suis toujours étonné de voir des études de conceptions sans la table et sans la broche et son support. Comment tu as pu positionner les montants du portique ? Comment tu as pu calculer leur hauteur ? Comment vérifier les courses ?

Les calculs sont pas encore faits, c'est juste un schéma fait vite fait qui me servira de base pour en faire un vrai où tout sera calculé.

A vu de nez, j'ai l'impression que le portique est trop en avant et que la course en Z est très petite. Mais sans le maquettage de la table et du Z, on a du mal à voir. Peut être que je me trompe.

Justement j'ai du mal à calculer les trajectoires de chaque axes.

Je penses que pour l'axe Y je vais faire deux barres profilé de 600mm sur lesquelles les rails de 600mm seront fixés, et faire en sorte que la broche soit posée au milieu pour couvrir les 30cm nécessaire. Si la plaque de 30cm se déplace de 15 cm vers le bas et 15 cm vers le haut, et si la broche est au milieu, les 30 cm seront couvert. J’espère ne pas être à côté de la plaque.

Voici le plan :

Pour l'alim, je pense qu'il faut prendre la tension la plus haute que te permet les drivers (soit 36V, à vérifier).

Merci pour l'info, je m'occuperais de ça plus tard quand j'aurais déjà avancer dans la structure.

Jmr06 · 2 Déc 2018

Bonjour.

jack691- a dit:
Si la plaque de 30cm se déplace de 15 cm vers le bas et 15 cm vers le haut, et si la broche est au milieu, les 30 cm seront couvert.

Oui. Mais n’oublie pas qu'il faut une petite marge entre la butée mécanique et les fins de course : tu auras donc une peu moins de 300 mm utile pour l'usinage. Ensuite, il faut tenir compte du diamètre de fraise et de quoi tourner autour, pour déterminer les dimensions maximales de la pièce à usiner. Par exemple, si les fins de course sont à 4 mm des butées mécaniques et la fraise de 10mm+ 5mm de marge autour, le brute à usiner pourra pas faire plus que 300-2x4-10-2x5 = 272 mm, soit une pièce finie de 268 environ.
Évidemment, on résonne en une prise. Si on déplace la pièce sur la table pour l'usiner par petits bouts, on peut faire plus grand. Mais j'ai 'l’impression que la table en "encastrée" dans la structure, et donc que la pièce ne peut pas dépasser de parte et d'autre.

PS : pour éviter toute confusion, donne les dimensions en mm. C'est un usage courant en mécanique.
JM

Didier-CN · 2 Déc 2018

Bonjour,
Comme le souligne Jmr06, les cm c'est pour les boiseux et les mm pour les mécanos.
La remarque sur l'encastrement est pertinente: si la table est plus haute que la structure, cela autorise à usiner des pièces plus longues que la table en gérant une indexation.

jack691- · 3 Déc 2018

Bonjour,

merci pour vos conseils je pense que je vais déplacer le plateau en hauteur pour le libérer du cadre afin d'avoir une plus grande surface de fraisage pour l'axe Y, je pense que je pourrais gagner 15 cm de chaque côté.

Sinon pour les plaques d'acier je pense que je vais laisser tomber john steel, et les faire découper sur-mesure par metalaladecoupe et je vais percer moi-même les trous, je vais utiliser une équerre de menuisier et un guide pour pouvoir percer bien droit, je vais faire de mon mieux pour que les trous soient bien calés par rapport à mes plans, j'ai pas le droit a l'erreur.

Jmr06 · 3 Déc 2018

jack691- a dit:
j'ai pas le droit a l'erreur

Avec une bonne équerre de menuisier, un réglet, une pointe à tracer, un pointeau, et du soin tu peux assurer 5/10ème sans problème. Le pointeau est important pour percer exactement où tu as tracé. Si tu as une perceuse à colonne, c'est plus facile, mais ne n'est pas obligatoire.
Je ne connais pas "Métalàladécoupe", je n’ai jamais rien acheté chez eux (juste regarder les prix). Assure toi que les plaques qu’ils vendent sont bien planes. A voir leur site, j’ai l’impression que c’est surtout pour de la ferronnerie, pas de la mécanique, mais je me trompe peut-être. Il faudrait que quelqu'un te confirme que c'est bon.
Si non, tu as toujours la solution des plaques d'alu (chez Motedis, pas exemple), en plus épais. Mais c'est plus chère. Mais plus facile à travailler.

jack691- · 4 Déc 2018

merci pour la réponse.

Je me suis renseigné chez John steel et en effet leurs plaques en acier ne sont pas planes, je pense pas que celle de métalaladécoupe le soient aussi, il suffit de voir les mesures qui se font en cm et non en mm. Donc je partirai sur des plaques alu motedis ou bloc en stock, avec une épaisseur de 10 mm (si vous pensez que c'est pas suffisant alors je pense que 15 mm ferait l'affaire)

Je suis pas chez moi en ce moment je peux donc pas avancer dans mes plans, c'est la première machine CNC que je fabrique et j'ai quelques questions à poser :

j'aimerais connaître l'utilité d'utiliser une pointe à tracer au lieu d'un crayon de papier pour tracer mes plans

j'aimerais savoir si mon système de roulement à bille avec vis à bille que j'ai mis en lien est bon, et si ça doit etre 12 mm de diametre ou 16 mm, et j'aimerais savoir comment faire en sorte que le support du roulement à bille (sur lequel on fixe la plaque) soit calé au même niveau que les patins des rails. S'ils ne sont pas au même niveau ça risque de poser un problème lorsque je vais fixer la plaque dessus

pour finir j'aimerais savoir si je pouvais utiliser un système de courroie pour les 3 moteurs nema, est-ce que ça va changer quelque chose niveau puissance

merci

gomax69 · 4 Déc 2018

Vu la faible différence de prix entre les vis à bille de 12 et de 16 je prendrais du 16.

Pour les tôles de 10mm si c'est de l'acier c'est monstrueux pour ton utilisation (qui peut le plus peu le moins ), si c'est de l'alu c'est pas mal. 15mm ça ne sera pas le même prix.

Une pointe à tracer est utilisée pour marquer la surface d'un matériaux, contrairement au crayon le marquage se s'efface pas quand tu passes la main dessus puisque la surface est raillée. C'est aussi beaucoup plus fin qu'un feutre indélébile donc c'est plus précis.

Didier-CN · 5 Déc 2018

Bonjour,

jack691- a dit:
pour finir j'aimerais savoir si je pouvais utiliser un système de courroie pour les 3 moteurs nema, est-ce que ça va changer quelque chose niveau puissance

S'il suffisait d'utiliser des courroies pour avoir plus de puissance, le problème de la consommation énergétique serait résolu!
Même si c'est négligeable dans ce cas, on dispose de moins de puissance en sortie d'un système mécanique qu'en entrée. Il y a toujours a minima des pertes par frottement qui font que le rendement est inférieur à 1 et que le mouvement perpétuel n'existe pas. Ça c'est pour la réponse "théorique".

En pratique, il peut y avoir plusieurs raisons pour utiliser des courroies:

impossibilité physique de monter le moteur en alignement avec la vis ou choix de le déporter
utilisation de 2 vis et d'un seul moteur
choix de ce type d'accouplement plutôt que d'un accouplement en ligne
nécessité d'un rapport de réduction en fonction des vitesses, du pas de la vis, …
nécessité d'un rapport de réduction pour bénéficier d'un couple (et non pas d'une puissance) plus important
…

Au global, cela va dépendre de la structure de la machine et des paramètres voulus.

jack691- · 7 Déc 2018

merci pour vos réponses je rentre chez moi dimanche je pourrais reprendre mes plans

jack691- · 10 Déc 2018

Je suis de retour chez moi

J'ai travaillé sur mes plans

Les plaques sont en alu 10mm (dites moi si c'est suffisant, sinon je prendrais 15 ou 20), les dimensions des plaques/profilés sont calculées, mais pas encore l'endroit où les trous seront percés, dites moi quelles est la meilleure solution : reproduire les rails, patins et système de roulement à bille dans mes plans 3D (en me basant sur les plans du constructeur qu'on retrouve sur aliexpress) ou faire ça une fois les matériaux reçus ?

La broche et les moteurs pas à pas sont reproduits à taille réelle.

Le plateau fait 500x500, et peut sortir du cadre, je pense donc que le minimum de 300x300 d'usinage sera respecté en prenant en compte les marges.
il y a environ 220 d'espace entre la broche et le plateau, sans la fraise
la broche sera au milieu
le moteur de l'axe Z utilise une courroie, la plaque sera fixé sur les trous filetés des deux barres des profilés sur lesquels sont fixé les rails de l'axe Z. j’espère que vous suivez toujours

vue de haut

vue de l'arrière

vue du côté

vue de face

jack691- · 10 Déc 2018

Le lien pour la première image http://image.noelshack.com/fichiers/2018/50/1/1544404814-presse-papiers-100.png

gomax69 · 10 Déc 2018

Architecture assez classique, les plaques en alu qui supportent l'axe X paraissent un peu fines.
C'est difficile d'en dire plus avec ces photos. Commence les plans de détail de chaque pièce et assemble les, on aura sûrement plein de conseils sur les techniques d'assemblage.

Tu utilises quel logiciel de modélisation ?
Note : la conception sur ordi c'est ultra cool quand on maitrise le logiciel, si ce n'est pas le cas ça peut être plus rapide de le faire avec du papier millimétré et un crayon. Je dis ça parce que j'ai l'impression que tu utilises le logiciel de modélisation de Windows.

jack691- · 10 Déc 2018

J'utilise Freecad que je maîtrise assez bien.

En effet pour les plaques des côtés je pense partir sur du 15mm ou 20mm.

gomax69 · 10 Déc 2018

D'accord je connais pas du tout ce logiciel.

Tout l'ensemble de l'axe X paraît un peu fragile, il ne se déformera pas verticalement (pas trop) mais il va se tordre en ''vrille'' quand tu vas avancer sur Y car il n'est pas assez profond. Tu peux remplacer les profilés carré par des profilés doubles placés horizontalement (comme j'ai fais sur la mienne).

jack691- · 12 Déc 2018

Ça avance, je suis actuellement en train de faire l'axe X.

Les rails seront fixés sur une plaque en alu, et les supports de vis à bille BK10 et BF10 (en rouge) seront fixés sur la même plaque, il me reste à connaitre la bonne épaisseur que doit faire la plaque pour que les patins (les 5 supports en vert) soit bien alignés pour fixer la plaque de l'axe Z. En fait c'est le même système que toi gomax, avec du SFU1204.

Aussi toutes les pièces sont cette fois bien calculées en fonction des plans. Mais le calcul et le percage des trous sur les plaques une fois celles ci reçues.

J'ai changé l’épaisseur des plaques qui sont de 15mm, elles seront découpées sur mesure par Motedis. Les plaques des flans font 160x500x15.

La plaque du support de l'axe Z (fixé sur l'axe X) fait actuellement 200mm, mais d'après mes calculs c'est trop petit pour couvrir 300mm de fraisage dans les côtés. Les rails et vis à billes font 500mm, avec une plaque de 200mm, une broche de 80mm de largeur.

500 - 200 = 300
300 / 2 = 150mm seulement de liberté de mouvement pour la plaque

si on prend en compte la broche de 80mm au milieu de la plaque de 200mm, je pourrais fraiser que 100mm environ.

je pourrais réduire la plaque à 150mm mais je pourrais quand même pas couvrir les 300mm. Je pourrais me contenter de 200mm à la limite. Si je fait une plaque trop petite, j'aurais plus de place pour les patins.

jack691- · 15 Déc 2018

J'ai retravaillé sur l'axe X en utilisant des pièces récupérées sur grabcad, tout est à taille réelle.

Le roulement à bille sera du SFU1605 au lieu de SFU1204.

J'ai raccourcis la plaque du support de l'axe X à 150mm pour couvrir plus de distance.

jack691- · 15 Déc 2018

toutes les pièces du plan sont bien celles que je vais acheter. le plan des rails ont été fait par le site de HIWIN

jack691- · 15 Déc 2018

photo avec le profilé et le raccord du moteur nema mis au bon endroit

jack691- · 15 Déc 2018

L'axe X sera placé à environ 90mm de la plaque arrière pour que la broche soit au milieu.

photo du bas

arba · 15 Déc 2018

C'est bien beau la broche au milieu, mais l'axe Z il est où?

jack691- · 15 Déc 2018

Oublies le dernier post, j'ai calculé l'emplacement de la broche en oubliant de faire l'axe Z

Alainb33 · 15 Déc 2018

haha , dommage , elle vas usiner moins profond comme ça
tant que tu y est ecartes tes rails X au maximum , autant gagner en stabilité en profitant de toute la hauteur possible

Jmr06 · 15 Déc 2018

Alainb33 a dit:
ecartes tes rails X au maximum

La position optimum des rails dépend aussi de la raideur de sa table. Si elle est moins raide que ses rails, il ne faut pas les placer en bordure de table. Comme on n'a pas encore une vision d'ensemble, je trouve que c'est difficile a dire. Vu qu'on est avec des rails prismatiques, je ne pense pas qu'il y ait un gros souci.

Alainb33 · 15 Déc 2018

je parlait du X (les rails horizontaux )pas des rails de la table

Jmr06 · 15 Déc 2018

Ha, désolé ! C'est toujours la même confusion entre les axes x et y. Là je suis d'accord avec toi, autant les écarter aux maximum. Et placer la vis le plus bas possible et non pas au centre, ceci parceque l'effort est déporté en bas.

jack691- · 16 Déc 2018

merci pour les retours

j'ai agrandi la largeur à 600mm pour agrandir le parcours de l'axe X.

les plaques des côtés sont de 200x500x15
pour celle du milieu : 200x600x15

par contre vous avez une idée de la largeur des plaques sur lesquels reposent les rails pour que les 5 supports (vert dans le plan) soient bien alignés ? je demande surtout à gomax car apparemment il utilise le même système.

j'ai déplacé la broche et l'ensemble au max de chaque côté, et je pense donc pouvoir fraiser entre 400mm et 420mm environ. en fait j'ai agrandi la largeur de la machine à 600mm et diminuer la largeur de la plaque qui tient l'axe Z à 160mm

Jmr06 · 16 Déc 2018

Les plaques sous les rails peuvent être remplacés par des plaques sous les patins. Cela permet des plaques de plus petites longueurs, plus facile à usiner. Mais cela ne renforce pas l'axe comme des plaques sous toute la longueur du rail. Et cela ajoute un peu plus de porte-à-faux pour le patins.
Personnellement, je ne pense pas qu'il soit nécessaire de renforcer le support du rail, qui est déjà bien supporté par la plaque que tu as ajouté entre les 2 profilés alu. Quant au porte-à-faux, avec des rails prismatiques c'est moins gênant.
Les épaisseurs des plaques alu ne sont pas très précises, en général elle sont à environ 1/10 ème en plus de la dimension nominale. C'est trop pour juste faire un empilage et espérer avoir un parfait alignement de l'écrou et de la vis. Il faut donc prévoir un usinage pour mettre à la cote, est c'est plus facile si les pièces sont plus petites.
L'autre solution est de prévoir un réglage lors du montage. Plutôt qu'un réglage avec des calles pelables, je proposerais un support de la vis sur les montants du portique (un peu comme pour la vis de la table).
Enfin, tous cela est un compromis entre le maximum de raideur, les moyens d'usinage dont on dispose et la facilité de montage et de réglage. C'est donc selon sa propre perception de ce compromis.

Edit : je n'avais pas vu l'heure de ton poste précédent. Ta machine t'empêche de dormir ?

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