Construction d'une CNC compacte pour usiner de l'aluminium

[fouge]

Je relis ton post @gomax69 pour m'en inspirer. Dans ton 1er post, tu dis que tu utilises des rail hiwin en 15 et des vis a billes en 1605. Qu'est-ce qui a motivé ton choix? Il y aurait il eu un bénéfice à utiliser du rail de 20 et des vis en 2005?

D'ailleurs quelles sont les longueurs des rails et des vis que tu as utilisé sur ton Z? Je suppose que sur le XY tu as utilisé du 500mm de long?

 

[Algone]

Rail en 15mm pour de l'alu c'est un peu light je trouve, moi avec des VAB de 1605 j'ai mis des 20mm.

 

[gomax69]

Rail en 15mm pour de l'alu c'est un peu light je trouve

Si je me réfère au catalogue hiwin du 15 supporte une charge statique de 23kN et 14kN de charge dynamique par chariot. J'oublie les couples admissibles vu la faible distance entre la fraise et les rails. Ca fait 14x4=56kN de charge dynamique maximale sur les axes (soit 5600kg). Les calculs d'efforts en usinage sont un peu complexes, j'ai la flemme de me lancer la dedans mais on doit être dans un ordre de grandeur de quelques dizaines ou centaines de Newton au maximum. Ca fait qu'on dépasse rarement les 1% de capacité de charge des rails de 15mm.

Autre façon de voir les choses :
J'avais mesuré une rigidité de l'ensemble de la machine à 1/100mm pour 10kg (soit 0.0001mm/N) entre le bout de la broche et la table sur le meilleur des axes, le X de mémoire.
Donc si on imagine travailler à 1% de la capacité des rails, soit 560N, la machine aura bougé de 0.05mm dans le meilleur des cas et probablement 0.1 dans le pire, ce qui est déjà beaucoup. Et c'est pas les rails qui bougent autant !

Même si plus c'est gros mieux c'est, je trouve que prendre une taille au dessus alors qu'on exploite au maximum 1% de leur capacité, c'est un peu inutile.

D'ailleurs quelles sont les longueurs des rails et des vis que tu as utilisé sur ton Z? Je suppose que sur le XY tu as utilisé du 500mm de long?

Pour le Z les rails font 300mm et la vis 250mm, pour les X/Y c'est bien des rails de 500 et des vis de 400.

 

[enguerland91]

Sauf que tes rails ce n'est pas du Hiwin, SI ????? et ils ne sont pas montés comme préconisé par Hiwin afin de pouvoir appliquer les calculs que tu as faits
Bon du moment que ça te va

 

[gomax69]

Sauf que tes rails ce n'est pas du Hiwin, SI ?????

même si on divise par 10 les capacités ça reste largement surdimensionné et niveau rigidité ça reste de l'acier donc ça ne peut pas varier du simple au double. Seul le traitement de surface peut faire une différence avec une usure plus rapide.

C'est clairement pas le point faible de ma machine ou de 90% des machines d'amateurs.

 

[Algone]

Quand on usine des métaux/alliages le pire ennemi c'est les vibrations, quand on a pas un portique suffisamment lourd pour les encaisser il faut que ces vibrations soient transmises au socle/sol, moins il y a de matière entre le portique et le socle moins il y aura de transmissions. C'est comme ça que je le vois, je peux me tromper.

 

[hades_75]

Bravo pour cette belle réalisation qui m'inspirera peut-être le jour où je ferai évoluer ma 3020 chinoise.

 

[Coyote94]

En ce moment c'est réglage de la geometrie .... une vraie galère. Si il y a quelquelques chose que j'aimerai revoir sur cette conception c'est bien la facilité de réglage. C'est là ou je regrette de ne pas avoir fais soustraiter deux ou trois pièces pour lesquelles la précision est importante.

J'en suis à ce stade, qu'aurais tu revu dès la conception ?

 

[gomax69]

Bonjour à tous,

Enorme déterrage de sujet ! mais je fais ce que je veux puisque c'est le mien .

8 ans après la fabrication de ma fraiseuse j'ai une mauvaise nouvelle... elle a mal très mal vieilli. Par manque de temps pour cause de rénovation de maisons je l'ai entreposé à la cave pendant 5 ans et quelques problèmes d'humidité l'ont transformé en "tas de rouille". La structure en aluminium n'a pas bougé mais tout ce qui est rail de guidage et vis à billes sont morts.

Oui mais aujourd'hui j'ai à nouveau du temps et pleins de projets d'horlogerie nécessitant des petites pièces usinées, donc elle va revivre !
Avec 8 ans de plus et BEAUCOUP plus d'outillage j'ai longuement hésité à repartir de 0 avec un châssis mécanosoudé en acier, des rails en 25, des servos puissants.... mais honnêtement j'étais très content de ses performances donc je vais conserver la majorité de la structure et améliorer les points faibles. Le budget ira dans un diviseur et d'autres accessoires.

1er point : la broche en ER11 sera remplacée par une broche en ER32. Le ER11 est bien trop limitant dans la forme des outils et des accessoires avec le diamètre de queue max de 7mm. Pourquoi ER32 ? parce que j'ai déjà 2 jeux de pinces que j'utilise beaucoup sur le tour donc j'aimerai standardiser mes accessoires.
Je pensais utiliser ce genre de broche avec une motorisation déportée et avec réduction. L'objectif est de pouvoir utiliser des flycutter à basse vitesse pour des finitions esthétiques ou des alésoirs pour les perçages précis.

2eme point : Quelques ajustement sur les capacités en volume en ouvrant un coté de la machine pour pouvoir usiner des pièces assez longues et en augmentant la course en Z pour monter facilement des forets/alésoirs.


3eme point : J'aimerai avoir un système de pilotage plus performant que GRBL et plus moderne que mach 3.

C'est essentiellement pour ce dernier point que je déterre ce sujet.
J'y connais pas grand chose en software/hardware cnc donc si vous avez des conseils je prends. Je veux absolument un système avec une clef usb ou carte mémoire pour le programme, j'ai eu trop de problèmes avec le pc immobilisé pendant les cycles de 2h. Avez vous des retours sur les pupitres qu'on trouve chez Ali avec les lignes de code qui s'affichent ?

 

[MegaHertz]

Les lignes de code qui s'affichent ça ne sert pas à grand chose.
Tu reproches quoi à grbl ?

 

[Algone]

J'aimerai avoir un système de pilotage plus performant que GRBL et plus moderne que mach 3.

Perso je te conseille UCCNC avec les cartes CNCDrive, les cartes et le logiciel sont fait par la même personne, niveau tarifs c'est très correct, c'est fiable et à jour.

 

[dh42]

Salut,

Tu reproches quoi à grbl ?

Les limitations de son Gcode je suppose, comme par exemple sont incapacité à gérer les cycles de perçage.

Pour UCCNC par contre ça ne satisfait pas au désir d'avoir un système sans PC ... mais c'est fiable ! ... je ne suis pas sur qu'on puisse en dire autant des Chinoiseries vendues sur Ali ! ..

Put*** ça fait déjà 8 ans ! ... j'ai l'impression que c'était hier que je répondais sur ton sujet

++
David

 

[sisinaty]

des rails en 25,

Sur un 5 axes HAAS de 8 tonnes, il n'y a que du THK HSR35.

 

[sisinaty]

Avez vous des retours sur les pupitres qu'on trouve chez Ali avec les lignes de code qui s'affichent ?

Rien sur Ali, mais j'ai choisis QS Tech :

S

Posté dans la discussion 'CINCINNATI ARROW 1000 - Achat en projet'

19 Mai 2026

La résistance sera ventilée?

Non, ce n'est pas nécessaire.

J'ai enfin trouvé un fournisseur pour mon centre d'usinage. Après une hésitation entre FingerCNC et QS Technology, je vais choisir QS Technology car leurs contrôleurs sont compatible avec mes drivers. (chez FingerCNC il faut acheter aussi leurs drivers).

Ce contrôleur sera aussi installé sur ma fraiseuse à portique :

Les deux ont les options qui me conviennent : RTCP pour le 5axes et gestion de deux axes (maitre/esclave) pour ma fraiseuse portique.
Je compte sur l'aide du forum pour les macro du...

• sisinaty

• 
• 

 

[Jipé11]

grbl : why not ?

grbl, c'est une interface de bas niveau qui inter réagit avec la machine en temps réel.
grbl ne gère que les fonctions basiques nécessaires aux déplacements des axes, les POM, les espaces de travail, le décalage de longueur d'outil et les procédures de sécurité.
grbl est "open source" et peut être installé sur n'importe quel clone chinois d'un arduino (< 5 €)
grbl ne gère que 3 axes ; ce qui est le cas de la quasi totalité des fraiseuses "Diy" de ce forum.

Mais grbl, adossé à une interface graphique bien conçue, peut gérer les cycles de perçage, les changements d'outil, l'affichage graphique des parcours d'outils au moment du chargement du fichier, et cerise sur le gâteau, le suivi de l'outil pendant l'usinage.
Il peut également gérer une matrice de points issus d'un procédure d'auto nivellement, que les fabricants de PCB connaissent bien.
Et il peut faire plein d'autres trucs, si l'interface graphique à laquelle il est adossé est correctement programmée.

En bref, grbl est l'équivalent des automates qui gèrent les commandes de bas niveau des CNC professionnelles ; rien de transcendant sans le soft qui l'accompagne. Bien accompagné les performances peuvent rejoindre LinuxCNC, qui est une référence pour les CNC amateurs.

Bien sûr, si vous souhaitez gérer 4, 5, voire 6 axes, là, on sort du cadre de la machine d'amateur et le coût ne sera pas négligeable..

En ce qui concerne un fonctionnement autonome de la machine, il y a la solution Raspberry Pi associée à un disque dur, un écran et l'interface classique souris/clavier. Ca prend peu de place et le transfert des fichiers peut se faire par le réseau domestique (WiFi ou filaire).
JP

 

[gomax69]

A la base je disqualifiais GRBL avec un arduino parce que je n'ai jamais réussi à faire un cycle de perçage avec cambam ou fusion donc j'écrivais le Gcode à la main.

Pour la partie affichage du Gcode j'aime bien voir les lignes qui défilent en direct pour éventuellement comprendre d'où viennent les erreurs. Je ne compte plus le nombre de fois où ma machine à planté devant un Gxx non reconnu.

Pour le nombre d'axe je pense en ajouter un un jour ou l'autre pour tailler des roues dentées par exemple. Donc partons sur un critère de 4axe.

Les systèmes tout en un DDCS V4 avec la manivelle pour les déplacement me font de l'œil. Ils ont l'air d'être très utilisés dans d'autres pays mais assez peu sur ce forum.

 

[MegaHertz]

En grbl tu as le mode $C.
Dans ce mode la machine reçoit le gcode et le parcoure sans bouger mais elle t'enverra les alarm sur un gcode bizarre ou si le prog franchit une soft limit.

 

[MegaHertz]

Un cycle de perçage peut être réalisé par un seul gcode ou par une séquence de g1.
Grbl n'a pas de cycle de perçage.
Il faut indiquer ça au programme de cam pour qu'il prenne les choses en main sinon il produit un code g incorrect pour grbl.

 

[MegaHertz]

Avec un prog de cam si ta machine sait faire g1 elle peut tout faire

 

[pascalp]

Pour moi, le vrai manque de GRBL, c'est le fonctionnement "conditionnel - boucle". Là, c'est mon côté programmeur-fainéant qui parle.
Le prog de cam peut effectivement faire tout avec des instructions minimes répétées à n'en plus finir, mais le code généré est extrêmement volumineux.
Les opérations évoluées prévues de base, c'est vraiment le top.

J'ai commencé ma prise de contact Gcode avec LinuxCNC, qui même à l'époque était déjà assez complet. J'ai découvert GRBL avec des "mini" CNC en environnement bureau et ça marche. A la base, GRBL a été créé pour de petits processeurs (puissance-mémoire) le concepteur a du faire des choix pour le faire tenir dans un Arduino. L'historique et la volonté de maintien du support de l'existant a fait le reste lors de son évolution.
Après, on change de plateforme matériel et on enrichi GRBL.

 

[Jipé11]

LinuxCNC, c'est un noyau "temps réel" ET une interface graphique. grbl n'est qu'un noyau temps réel ; on ne peut pas le comparer à la chaine logicielle de LinuxCNC. grbl, sans un soft pour l'exploiter n'est d'aucune utilité.

.Avec un prog de cam si ta machine sait faire g1 elle peut tout faire

Oui, mais... J'ai discuté récemment, sur un autre forum, avec un utilisateur de Fusion qui se plaignait du déplacement saccadé de la broche sur un profil 'spline". Fusion gère les splines en les découpant en mini segments rectilignes, ce qui abouti, à des fichiers très volumineux, et, au niveau du noyau, à des mouvements erratiques liés aux boucles accélération/décélération à chaque point d'inflexion. Le même profil géré par FreeCAD, en utilisant les fonctions basiques G2 et G3 donne un fonctionnement beaucoup plus fluide et un fichier beaucoup plus discret.

 

[pascalp]

Linuxcnc vs grbl, il ne s'agissait que des possibilités de la partie gcode exploitable

 

[MegaHertz]

Oui, mais... J'ai discuté récemment, sur un autre forum, avec un utilisateur de Fusion qui se plaignait du déplacement saccadé de la broche sur un profil 'spline". Fusion gère les splines en les découpant en mini segments rectilignes, ce qui abouti, à des fichiers très volumineux, et, au niveau du noyau, à des mouvements erratiques liés aux boucles accélération/décélération à chaque point d'inflexion. Le même profil géré par FreeCAD, en utilisant les fonctions basiques G2 et G3 donne un fonctionnement beaucoup plus fluide et un fichier beaucoup plus discret.

Ce problème existe également en impression 3D avec les slicers :
la taille minimale du segment.
Dans Fusion on peut si on le souhaite l'autoriser à générer des segments de 0,1 micron.
Il les calculera et pondra le fichier mais évidement ça se passe mal au suivi.
Quand on travaille avec une CNC amateur est ce que ça sert à quelquechose de générer des segments de moins de 1/100e de millimètre ?

G2 ou G3 : GRBL sait les faire.
Mais au final c'est du micro segment.
Et tu auras exactement le même problème si ta courbe est défini avec des micro arcs :
c'est même pire parce qu'en prime le tout petit micro se tape tout le boulot.

Avec FreeCad et G2/G3 aussi tu auras des saccades si tu mets le segment minimal à 0,0001mm.
Une spline n'est pas un arc et si tu pousses trop la précision un logiciel de CAM peut bien charger la mule à coup de tout petits G2 et G3.

 

[MegaHertz]

Sur ta machine tu as un changement d'outils ?
Tu as 4 axes ou plus ?
Tu as des outils qui doivent tourner à l'envers ?
Ta machine est closed loop ?

Si la réponse est non et que tu as déjà un GRBL qui fonctionne changer juste le contrôleur ne t'apportera rien : c'est du tunning

 

[gomax69]

- pas de changement d'outil
- un 4eme axe est prévu
- Pas de sens inverse de rotation
- Pas de closed loop

C'est surtout le coté autonome qui m'intéresse. Je veux pouvoir la "laisser tourner" dans son coin avec une clef usb comme une imprimante 3D finalement.
Je sais que les rapberry peuvent faire le travail mais quand j'ajoute le prix de la carte, du stockage, de l'écran, des transfo, du clavier, des boutons, des accessoires qu'on oublie toujours comme les cables et connecteurs, du boitier.... finalement on arrive à un budget plus si éloigné d'un système tout en un type DDCS V4 qu'on trouve à un peu moins de 300euros.

 

[MegaHertz]

D'accord, donc c'est pas la carte mère ou GRBL le problème mais le contrôleur : tu n'en as pas.

Il y'a les contrôleurs de base à boutons mais je te les conseille pas : faire le zéro rend dingue.

RATTM Motor en vend un sur Amazon pour 44€:

Amazon.fr

Avec ça tu peux faire correctement le zéro et lancer le prog en autonome et sans PC

C'est relié à la carte mère de ta machine par un connecteur 8 pins
Et si jamais tu veux le relier au PC il a le Wifi.

L'intérêt d'Amazon c'est que si ça faut pas ce que tu veux tu renvoies et tu es remboursé.
De toute façon le même sur Ali c'est le même prix.

 

[gomax69]

J'ai peut être pas été très clair donc je vais remettre un peu de contexte.

Aujourd'hui je veux remettre en marche la machine mais les années passants et n'étant plus étudiant, je n'ai plus les même contraintes budgétaires. Je veux profiter de cette étape pour faire un vrai upgrade et pas seulement ajouter un petit écran avec port usb dont la qualité me semble assez moyenne.

Voici mon cahier des charges plus précis (j'aurai dû commencer par là) :
- 4 axes (3 linéaires + 1 rotation).
- Autonome pour le Gcode avec une clef usb.
- Pilotage de la vitesse de broche.
- Pilotage des axes en moteur pas à pas open loop.
- Ecran pour lire le Gcode en direct et débuguer si besoin.
- Gestion des fins de courses.
- Possibilité d'utiliser des palpeurs X/Y/Z .
- Possibilité de d'utiliser le palpeur pour trouver des centres de pièces ou centres de trous.
- Couramment utilisé pour avoir de la ressource disponible en ligne.
- Fiable et sans maintenance. Pas de mise à jour+bugs à chaque fois que je veux m'en servir donc hors ligne pour faire plus simple.
- Utilisable avec Cambam ou fusion 360.
- <300e tout inclus (sauf drivers, moteurs, alims, broche).

Les gros bonus :
- "Facile" à mettre en œuvre.
- Pilotage possible de servomoteurs pour les axes.
- Visualisation des parcours d'outils sur l'écran en plus du Gcode.
- Ajout de règles sur les axes pour améliorer la précision (en prévision d'une potentielle évolution plus poussée).

 

[Coyote94]

Tu as regardé chez MASSO ?

 

[gomax69]

Je ne connaissais pas, ça a l'air très bien mais 1800$ pour faire du 4axes en amateur occasionnellement ça me semble un peu exagéré.

 

[Coyote94]

Regarde sur YouTube il y a pas mal de vidéo. C’est un produit US il me semble.
Oui ça a un prix c’est sûr