Construction d'une CN portique fixe mécano soudée

[tanguy999]

Bonjour à tous,

pour ma première intervention sur ce forum je souhaite vous faire part de ma future CN.
Je suis étudiant en 4e année d'école d'ingénieurs à metz. C'est là que j'ai découvert le fabuleux monde de l'usinage et des CNC

- Au niveau de mon cahier des charges:

Je compte usiner principalement de l'aluminium et de temps à autre de l'acier
Comme dit précédemment étant étudiant mon budget est assez limité, aux alentours de 1000/1200€
Volume usinable de 600X400X200

- Choix des matériaux du chassis:
Tubes carrés en acier de 100*100 épaisseur 5
plaques en acier épaisseur 10 pour les supports du portique
Matière et épaisseur de la table d'usinage reste à définir (Aluminium ou acier?)
afin d'augmenter l'épaisseur des portés de rail, je souderai des fers plats de 5mm d'épaisseur sur les tubes de 100*100

- Mes guidages linéaires et vis à billes sont déjà achetés et reçu de chine, un kit qui n'est peut être pas du HIWIN mais qui devrait amplement suffire pour mon utilisation.
Ce sont des rails HGR20 de 1000, 800 et 450mm. ils seront
Les vis à billes sont des 1605.


- La conception est en grande partie inspirée de celle à CN mécano-soudé qui est vraiment magnifique
Je pars donc sur du mécano soudé moi même.
J'ai déjà les tubes, il ne me manque plus que les plaques en Acier à commander.

- Réalisation:
La stabilisation thermique ainsi que l'usinage seront fait à mon école ce qui me permet de ne rien dépenser à ce niveau là.

-La broche:
J'aimerais une broche montant à pas plus de 8000tr/min qui conserve du couple à basse vitesse (usinage de l'acier).
Malheureusement je n'ai pas encore trouvé de broche répondant à mes critères et surtout mon budget.

-Les steppers et driver:
Des nema 24 closed loop de 3Nm.
3Nm devraient être largement suffisant mais le modèle 4Nm me tente pas mal
La faible différence de prix peut elle, à elle seule justifier de prendre le modèle 4Nm?
le driver sera celui-là. Tout deux seront alimentés en 48V avec une alim de 1200W.
Quelqu'un a-t-il déjà utilisé ces stepper et/ou driver ?

- La carte de contrôle une XHC mais choix non fixé, j'attends vos avis là dessus

- Software: Mach 3 semble avoir fait ses preuves

Ci dessous des petits screenshots de ma modélisation. Il manque les vis ainsi que les trous de passages de certaines
J'attends vos critiques/remarques.

 

[victordu81]

Un beau projet en perspective hâte de suivre son évolution !

As-tu un système afin de mettre la machine de niveau ?

 

[tanguy999]

Je compte souder 3 pattes avec vis et contre écrou. La position de celles-ci ne sont pas encore déterminées

 

[enguerland91]

Dans ce concept je vois beaucoup de coupes de tubes d'acier à reprendre en fraisage pour assurer leur perpendicularité et une longueur de l'élément bien identique avec son homologue. Il est clair qu'il faut un atelier de mécanique derrière.

 

[Momoclic]

Salut,
Il serait judicieux de revoir la position de la broche. Le collet ne devrait pratiquement pas dépasser la plaque support afin d'exploiter au maximal l'espace sous portique et ainsi diminuer sa flexion pour une même hauteur d'usinage.

 

[tanguy999]

Salut,
Il serait judicieux de revoir la position de la broche. Le collet ne devrait pratiquement pas dépasser la plaque support afin d'exploiter au maximal l'espace sous portique et ainsi diminuer sa flexion pour une même hauteur d'usinage.

N’étant toujours pas fixé sur le choix de ma broche j’ai placé cette broche plus de manière symbolique mais merci du conseil, c’est effectivement plus judicieux !
Si quelqu’un a une référence en tête d’une broche « adaptée » aluminium/acier je suis preneur !

Dans ce concept je vois beaucoup de coupes de tubes d'acier à reprendre en fraisage pour assurer leur perpendicularité et une longueur de l'élément bien identique avec son homologue. Il est clair qu'il faut un atelier de mécanique derrière.

je devrais avoir accès aux fraiseuses de mon école, je pourrais donc m’en occuper!

 

[enguerland91]

A propos de la broche je ne pense pas qu'un produit industriel conviendrait question budget aussi soit on se fabrique sa propre broche autour de pièces assemblées (broche + roulements) soit on part d'un sous-ensemble constitué pour un tour (poupée fixe) ou pour une fraiseuse. La motorisation gagne à être faite par un servomoteur asservi en vitesse.

 

[tanguy999]

C'est effectivement une solution envisagable et certainement la meilleure. Avez vous en tête un servomoteur qui a déjà fait ses preuves pour cet usage ?

 

[enguerland91]

Tous les servomoteurs conviennent pour cet usage pas très exigeant. Il faut qu'ils soient accouplés à une génératrice tachymétrique ou un générateur en faisant office et que sa puissance soit adaptée à la fonction envisagée.
Moi j'ai un faible pour les servomoteurs à rotor sans fer en circuit imprimé mais la mode est plus aux servomoteurs brushless sauf qu'ils sont rarement vendus (d'occasion car en neuf c'est inenvisageable pour un amateur) avec leur driver et là ce n'est pas évident de marier les deux.
Moi j'ai acheté les miens sur ebay.com uniquement aux USA.

 

[enguerland91]

Le problème de la broche sur cnc est très ardu à résoudre pour un amateur. Les prix du matériel chinois aidant, les gens qui usinent QUE du bois trouvent des électrobroches chinoises pour leur usage quitte à les prendre surdimensionnées pour pouvoir disposer d'un mandrin de dimension acceptant des fraises de 10-12 mm de diamètre. Si on veut usiner du métal et non pas le grignoter ces électrobroches ne descendant pas vraiment au dessous de 6000 tr/min il faut que la cnc soit construite en conséquence pour supporter des conditions très sévères.

 

[tanguy999]

Tous les servomoteurs conviennent pour cet usage pas très exigeant. Il faut qu'ils soient accouplés à une génératrice tachymétrique ou un générateur en faisant office et que sa puissance soit adaptée à la fonction envisagée.
Moi j'ai un faible pour les servomoteurs à rotor sans fer en circuit imprimé mais la mode est plus aux servomoteurs brushless sauf qu'ils sont rarement vendus (d'occasion car en neuf c'est inenvisageable pour un amateur) avec leur driver et là ce n'est pas évident de marier les deux.
Moi j'ai acheté les miens sur ebay.com uniquement aux USA.

je pense partir sur une broche 2.2kW classique et plus tard la changer pour une broche "faite maison" avec comme tu le dis, un servomoteur.
J'ai pu voir que pas mal de personnes les utilisent pour usiner de l'aluminium et la broche à l'air de bien s'en sortir. Pour l'acier c'est une autre histoire...

 

[dh42]

Salut,

Les électrobroches "basse vitesse" ça existe chez ELTE par exemple ... mais sûrement pas au prix des broches Chinoises.

ici une 4Kw 6000 RPM

Elte PE5S 14/2 4kW 100HZ SPEC

Elte PE5S 14/2 4kW 100HZ SPEC 6000rpm 3x230/400V shaft SF ekstra long 20mm

shop.cselectric.dk

bon, ça pèse quand même 20Kg ; ER32

++
David

 

[tanguy999]

En effet beau bébé mais niveau prix pour du Hobby ça commence a faire chère.

Quelqu'un a-t-il déjà tenté de se construire sa propre broche en utilisant un moteur brushless du style 190kv 2500W 7N ?
En 50V Avec une réduction de 1:2 il y a moyen de monter à 5000rpm avec un bon couple selon le moteur.

 

[victordu81]

En effet beau bébé mais niveau prix pour du Hobby ça commence a faire chère.

Quelqu'un a-t-il déjà tenté de se construire sa propre broche en utilisant un moteur brushless du style 190kv 2500W 7N ?
En 50V Avec une réduction de 1:2 il y a moyen de monter à 5000rpm avec un bon couple selon le moteur.

Pas d'experience la dessus,
Mais sur cette solution tu pourrais même ajouter par exemple une clavette ou autre organe mécanique dimensionner de façon judicieuse pour qu'en cas d'efforts trop important elle fasse office de sécurité et te préserve le reste de la machine ( ce n'est qu'une idée bien sûr).

Cdlt
Victor

 

[tanguy999]

effectviement c'est envisageable .

A propos des cnc controle board, je pensais partir sur une XHC mais apres avoir lu quelques retours negatif, j'avoue commence a douter. Avez vous des retours pour les utilisateurs de mach 3/4 sur XHC?

 

[tanguy999]

salut
j'ai trouvé une âme charitable qui a pu me laisser l'accès à sa scie bande. c'était long à couper mais quel plaisir de voir le montage à blanc
Elle va être énorme !
il me manque encore les plaques en acier

voilà quelques photos

 

[tristan12]

Ca devrai faire une jolie machine ! N'hésite pas à bien rigidifier si tu veux pouvoir usiner de l'acier sans trop de vibration.
Pour la carte XHC je suis plutôt content de la mienne, sauf pour le mode palpage de mach3 qu'elle ne prend pas en compte.

 

[yvon29]

Bonsoir

Sacrée structure.

J'ai l'impression que la transition
entre les grands fers horizontaux et les poutres verticales est bien souple.

Les carrés verticaux sont '' posés'' sur 2 carrés juxtaposés, mais leurs faces opposées reposent sur du vide... Donc souplesse.

N'hésite pas à bien rigidifier

Donc, mets des goussets... partout !

Étant dans une école tu as sûrement fait un calcul éléments finis de l'ensemble.
Aurais tu des résultats à partager ?

 

[enguerland91]

Dès que quelqu'un montre une structure, les réactions me laissent souvent pantois. Avez-vous noté l'épaisseur des parois des tubes et leurs dimensions ? Lorsque tous les cordons de soudure seront faits l'ensemble pourra servir aux éléphants dans un cirque.
" mais leurs faces opposées reposent sur du vide " NON les extrémités reposeront sur la table aussi
Par contre celui qui va faire les soudures en maintenant la géométrie devra être à la hauteur. Il y a pas mal de rouille à éliminer avant tout aussi, je pense.

 

[vres]

Dès que quelqu'un montre une structure, les réactions me laissent souvent pantois.

Jean, il faudrait vraiment que tu arrêtes ce genre de réflexions présente pratiquement dans tout tes messages.
Pour la géométrie en mecano-soude l'usinage des portées et pratiquement obligatoire ou alors il faut garder des possibilités de réglage.

Quand je lis que certain préconise de faire des portées avec de la colle, ça me laisse toujours pantois

 

[Pascaltech]

Bravo, cela prend forme !

 

[tanguy999]

Ca devrai faire une jolie machine ! N'hésite pas à bien rigidifier si tu veux pouvoir usiner de l'acier sans trop de vibration.
Pour la carte XHC je suis plutôt content de la mienne, sauf pour le mode palpage de mach3 qu'elle ne prend pas en compte.

Merci pour l'info, je comptais utiliser un palpeur. Mach 4 le prend-il en compte ?

Bonsoir

Sacrée structure.

J'ai l'impression que la transition
entre les grands fers horizontaux et les poutres verticales est bien souple.

Les carrés verticaux sont '' posés'' sur 2 carrés juxtaposés, mais leurs faces opposées reposent sur du vide... Donc souplesse.


Donc, mets des goussets... partout !

Étant dans une école tu as sûrement fait un calcul éléments finis de l'ensemble.
Aurais tu des résultats à partager ?

Concernant la modélisation par éléments finis je n'ai pas pu en faire, n'ayant plus accès aux ordinateurs de l'école depuis l'année dernière..

Dès que quelqu'un montre une structure, les réactions me laissent souvent pantois. Avez-vous noté l'épaisseur des parois des tubes et leurs dimensions ? Lorsque tous les cordons de soudure seront faits l'ensemble pourra servir aux éléphants dans un cirque.
" mais leurs faces opposées reposent sur du vide " NON les extrémités reposeront sur la table aussi
Par contre celui qui va faire les soudures en maintenant la géométrie devra être à la hauteur. Il y a pas mal de rouille à éliminer avant tout aussi, je pense.

Je suis actuellemnt en train de poncer le tout ( à la main ) pour préparer la soudure. J'aimerais dans l'ideale sabler tout les tubes mais je n'ai pas accès à une sableuse pour l'instant

Comme dit plus haut il me manque encore les plaques en acier (qu'on voit sur ma modelisation3d) de 15mm d'épaisseur qui viendront s'ajouter aux 5mm du tube. Niveau rigidité ça devrait aller

Bravo, cela prend forme !

Merci mais ce n'est que le début d'une longue avanture..

 

[Pascaltech]

Je suis actuellement en train de poncer le tout ( à la main ) pour préparer la soudure. J'aimerais dans l'idéale sabler tout les tubes mais je n'ai pas accès à une sableuse pour l'instant

Tu peux utiliser une petite meuleuse pour blanchir les zones de soudure, le reste peut attendre.

Comment prévois-tu le contrôle de perpendicularité entre les guidages des 3 axes et de parrallélisme entre ceux d'un même axe ?

Sur les MMT, ce contrôle se faisait par mesure suivant les diagonales, dans les plans, puis dans l'espace d'un jeu de cales de longueurs différentes.

 

[victordu81]

Ca prend forme
Petite question quel logiciel as-tu utilisé pour faire ta CAO ?

Cdlt
Victor

 

[dh42]

Salut,

Pour la carte XHC je suis plutôt content de la mienne, sauf pour le mode palpage de mach3 qu'elle ne prend pas en compte.

Normalement elle devrait, mais elle a le même bug que toutes les cartes Chinoises ; pour s'en affranchir il faut faire une petite modif sur le script de palpage, ça permet au moins d'utiliser le palpage simple (mesure de longueur d'outil)

apparition de nouveau probleme palpeur et message sur mach3

bonjour à tous me croyant enfin à l'abri de nombreux soucis avec mon nouveau matériel et mach3, en voici des nouveaux auxquelles je cherche des solutions. 1,

www.metabricoleur.com

++
David

 

[yvon29]

Re-bonjour

En fait j'avais vu ça :

Mais il vaut mieux regarder la CAO :

Et boucher complètement les 2 tubes.

Ps : pour moi si peu d'oxydation + la calamine, ça flotte sans problème avec le bain de laitier au dessus du métal liquide.
Personnellement, je soude directement....

Après soudage, je donne un coup de meule, disque à poncer ou brosse partout, juste avant peinture ( le sablage serait sûrement mieux, mais j'ai pas...)

 

[Algone]

C'est clair que là la flexion sera minime.
Jolie structure, le top, une fois tout soudé, serait de la passer dans un four pour libérer les tensions dues aux soudures, ça évitera de bouger par la suite quand il y aura des variations de températures. Mais tu l'as peut être prévu?

 

[enguerland91]

Ps : pour moi si peu d'oxydation + la calamine, ça flotte sans problème avec le bain de laitier au dessus du métal liquide.
Personnellement, je soude directement....

C'est comme la pub des rillettes bordeau chesnel

 

[tristan12]

Salut,


Normalement elle devrait, mais elle a le même bug que toutes les cartes Chinoises ; pour s'en affranchir il faut faire une petite modif sur le script de palpage, ça permet au moins d'utiliser le palpage simple (mesure de longueur d'outil)

apparition de nouveau probleme palpeur et message sur mach3

bonjour à tous me croyant enfin à l'abri de nombreux soucis avec mon nouveau matériel et mach3, en voici des nouveaux auxquelles je cherche des solutions. 1,

www.metabricoleur.com

++
David

Je me suis mal exprimé, je faisais référence à l'assistant de numérisation (Digitize Wizard) et non au palpage outils
lien

 

[yvon29]

C'est comme la pub des rillettes

Exactement : le plus léger flotte au dessus !
La rouille et la calamine sont infiniment plus légères que le fer : 1 / 36 je crois.