Construction d'une CNC 100x150 cm, en bois

  • Auteur de la discussion Pierre Desvaux
  • Date de début
P
Pierre Desvaux
Ouvrier
Bonjour,

Il y a plus de 3 ans, j'avais commencé la construction d'une CNC en bois.

Le projet était resté en suspend. Je l'ai repris, modifié, je reprends donc un nouveau post.

Cette CNC est destinée à la découpe de panneaux de contreplaqué et un peu d'aluminium. La surface de découpe devrait être de 1mx1m. La structure est réalisée en bois. L'objectif de précision est le 1/10, bien suffisante pour des travaux sur bois.

Si je sais à peu près travailler le bois et ai quelques notions de mécanique, je n'ai aucune expérience en matière d'électronique et de motorisation.

Ce projet est donc réalisé en étroite collaboration avec le FABLAB du Creusot UTOPI, qui a bien voulu me suivre dans l'aventure et qui a beaucoup travaillé sur la partie électronique et pilotage.

https://utopifablab.wixsite.com/utopifablab

Le Fablab est en effet en train de remettre en route une ancienne cnc Charlyrobot, et vient de réaliser entièrement la carte de contrôle à partir d'un Arduino.



Principes généraux:

La forme générale est la plus ramassée possible, de manière à minimiser les flexions résiduelles.

La base cloisonnée fera 1,4 x 1,4 m et 20 cm d'épaisseur.
Les longerons en Y auront une section de 17x14 cm, la traverse en X (le portique), fera 28 x 25 cm

Comme la machine sera destinée à découper du cp, on n'a pas besoin de beaucoup de hauteur en Z.

La partie gris clair, au milieu, sera amovible, de manière à pouvoir éventuellement y placer des pièces plus épaisses que du cp.

De même à l'avant, la broche pourra s'avancer au delà du plateau, de manière à pouvoir usiner des pièces sur chant ou placées verticalement (par exemple, une mortaise ou des queues d'aronde ou des tenons). Un étau moxon pourra y être adapté.

(ne pas faire attention au positionnement des moteurs, car je suis passé d'une motorisation par courroies à un entrainement par vis à douilles).

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Dernière édition:
P
Pierre Desvaux
Ouvrier
Construction du bâti:


Le bâti est en contreplaqué de 15 mm. Tous les caissons sont réalisés comme des boites de torsion, avec cloisonnement à l'intérieur, collé/vissé.

L'ensemble fait 160 cm de large, 140 en profondeur.

Coût du bâti bois: 140 €

Les rails supportés SBR ont été trouvés en Allemagne pour un coût très raisonnable: 237 € fdp compris, pour les 2 rails de 140 mm et 2 rails de 120 mm en 20 mm de diamètre et les blocs de coulisse pour les axes X et Y

https://www.kampundkoetter.de/wellenunt ... hrung.html


L'entrainement se fait avec des vis à billes 12 mm:

Coût total: 200 € pour 3 jeux de vis 1500 mm et une de 350 mm (axe Z)

https://fr.aliexpress.com/item/40011230 ... 6c37MUUQXR


Pour l'instant, l'estimation des coûts est donc la suivante:

Bois: 140 €
rails SBR: 237 €
vis à billes: 200 €
Total: 577 €

Il restera:

4 Moteurs pas à pas: 100 à 200 € (en fonction de la puissance)
Electronique: 300 €
Le total devrait donc être autour de 1000 € pour une machine de 1mx1m de surface de travail (hors broche, pour laquelle il y a tous les prix, à partir de 200 €...)

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S
speedjf37
Compagnon
L'entrainement se fait avec des vis à billes 12 mm:

Bonjour,

Je met des VAB en 20mm à partir de 1.0 m pour éviter le flambage et en 16mm à partir 0.5 m.

Bien traiter le bois pour limiter les variations liées à l'hygrométrie.

A voir en fonctionnement !

Le Fablab est en effet en train de remettre en route une ancienne cnc Charlyrobot, et vient de réaliser entièrement la carte de contrôle à partir d'un Arduino.

Pilotage GRBL ?
Quels drivers ?

Cordialement JF
 
P
Pierre Desvaux
Ouvrier
Bonjour,

Merci pour ton commentaire, Speedjf37.

Pour les VAB, j'ai voulu limiter le coût. Il m'a semblé que du 12 suffisait. On peut toujours mettre plus, bien sur... Mais la portée n'est pas si énorme que cela, 1 m maxi. A ce que je vois une fois montées, les vis ne plient pas et cela tourne bien. Le flambage, c'est quand cela se tord tellement que cela casse. On en est très très loin... :wink:

Si vraiment ce n'est pas assez et si cela vibre trop, je mettrai plus gros.

Pour le traitement du bois, on verra. Je travaille le bois et le cp depuis 15 ans. Je sais un peu comment cela se comporte. Une finition, même 7 couches de vernis marine n'a jamais empêché un bois de se rétracter s'il le veut, et ne protège pas des changements d'hygrométrie.

Le cp se rétracte au maximum de 1mm sur 1M, soit 1/1000ième. D'autre part, la rétractation sera globalement homothétique. Donc, toutes les pièces découpées en même temps et qui devront s'imbriquer seront compatibles. C'est ce qu'li me faut. Je ne recherche pas une précision absolue.

Avec le montage électronique actuellement développé par le Fablab (Arduino), le pilotage se fera par GRBL. La encore, on verre s'il est nécessaire d'upgrader.
 
E
enguerland91
Compagnon
Il y a très longtemps à une époque où il fallait savoir écrire ses programmes en "assembleur" j'avais un collègue informaticien et mélomane qui "s'amusait" à écrire des programmes pour que le "son" des moteurs pas à pas d'un plotter soit une imitation de pièces de musique classique. Avec "ces caisses de résonance" vous pourrez faire de même en usinant de l'aluminium car "ça va sonner fort". D'autres informaticiens "sortaient" des portraits de gens connus avec leur imprimante à "marguerite"
 
P
Pierre Desvaux
Ouvrier
Merci Enguerland91 pour ton commentaire.

Je ne suis pas le premier à utiliser le bois et des caissons de torsion pour faire une cnc.

J'ai par exemple découvert récemment ce site:


Il semble que nous ayons développé en parallèle la même idée et le même type d'architecture (utilisation de caissons, forme ultra-compacte, etc). J'ai un peu discuté avec le monsieur. Il est très content de sa machine, il l'a fait pas mal travailler, et ne m'a jamais parlé de "musique" trop bruyante à son goût.

On verra! :)
 
Dernière édition:
E
enguerland91
Compagnon
C'est quand même sur ce principe que depuis des centaines d'années on fait sur tous les continents des instruments de musique.
 
P
Pierre Desvaux
Ouvrier
ça va être génial, une cnc "boite à musique"! :wink: Bon, si la "musique" est trop forte, je remplirai les caissons avec de la mousse expansive. Cela devrait pas mal absorber.
 
H
Hubert86
Compagnon
Bonjour, au vu de ta machine qui semble être du costaud, c'est pas pour t'initier. je te deconseille l'arduino et Grbl, prend plutôt linuxcnc, ou alors mach3, que beaucoup utilisent. j'ai eu une expérience avec arduino et Grbl, pas top, de plus grbl est quand même limité, il s'agit d'un langage basique, pas d'appel a des sous programmes, pas de fonction repeat, pas de boucle type While etc... en fait pas de Ocode. j'utilise linuxcnc sous un débian, pour guère plus cher, c'est le jour et la nuit. C'est mon avis, d'autre ont un autre avis, mais bon j'ai des arguments.
 
V
vibi27
Apprenti
Bonjour,
Vraiment sympa ta machine.
Cela risque de faire effectivement beaucoup de résonances ces caissons creux.
Attention la mousse expansive risque de te créer des déformations lors de l'expansion, je ne connais pas la force de pression au cm2 (et elle doit dépendre de la marque et du type) mais c'est tout sauf négligeable, j'en ai déjà fait les frais.
Des idées en vrac, non vérifié: remplir les caissons avec du copeau de bois, de la chènevotte, ou de la laine de roche en flocons, de la ouate de cellulose, de la mousse d'emballage, des chips d'emballage, idéalement un matériau peu sensible à l'hygrométrie ambiante.
Bon courage pour la suite.
 
P
Pierre Desvaux
Ouvrier
J'ai une question pour l'axe Z qui n'est pas terminé.

Pour l'instant, je suis parti sur un montage où les "patins" sont sur la partie fixe, et les rails sur la partie mobile, derrière la broche.
Comme je vais surtout travailler du cp, et qu'il y aura un sur-plateau épais, la partie Z sera la plupart du temps relevée, et de ce fait, j'ai l'impression que l'on réduit les portes à faux (les patins seront alors juste derrière la broche).

Mais je vois que beaucoup de cnc procèdent à l'envers: patins sur la partie mobile, et rails sur la partie fixe. Dans ce cas, j'ai l'impression que la broche est toujours en porte à faux, quelle soit relevée ou abaissée. Cela me semble étrange.

Mon raisonnement serait-il vicié ?
 
E
enguerland91
Compagnon
La plupart des concepteurs ont eu ou auraient du avoir ce genre de raisonnement. Il y a les deux écoles. Moi et quelques autres je préfère les patins fixes et les rails solidaires du support de broche car justement on peut dans des cas spécifiques travailler avec un porte à faux(bras de levier) minimal
Comparaison Axe Z (2).jpg
 
Dernière édition:
P
Pierre Desvaux
Ouvrier
Enguerland, merci! Il semble que nos grands esprits se rencontrent! :wink:
 

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