constrution petit tour cnc

[pascal53]

Bonjour à tous ,

Voilà quelques années que je consulte le forum d'usinage pour me documenter et trouver les solutions des problèmes que nous avons parfois sur nos machine outils. Merci à ceux qui alimentent le forum, ceux ci par exemple à permis de m'aider pour la construction de de ma cnc portique.


Maintenant je souhaiterai me construire un tour cnc, je m'aperçois contrairement aux fraiseuses "home made " on trouve très peu d'infos sur la construction d'un tour cnc...

Présentation du projet :

Mon mini tour cnc aura une dimension de 300 mm d'entre pointe et un mandrin de 65 mm il servira principalement pour la construction de maquette de modélisme la matière usinée sera principalement du laiton /alu/ éventuellement acier . Je souhaiterai faire du filetage.

Le moteur de broche sera un moteur a courant continu de 350 w (0-3000 tr/min) commandé par un variateur (récup indus)

La broche sera construite:
Je ne sais pas encore si je vais utiliser des paliers auto-aligneurs ou des roulements, j'ai en possession des paliers usiné qui peuvent accueillir des roulement (simple bille)


Je sais que l'idéale serait des roulement conique mais trop compliqué pour la construction.


Il sera commandé par mach3 turn dont j'ai la licence (acheté pour la fraiseuse). Les axes (vis a bille) seront bien évidement commandés par des moteur pas à pas (type nema 23 /2.5 A).


Par soucie d'économie je pense utiliser la carte cnc 3ax qui pilote actuellement ma fraiseuse.

C'est a dire que j’aurai une carte pour mes 2 machines outils que j’inverserai suivant mon utilisation bien sure les moteurs pas pas seront identiques sur les 2 machines.


Ma première question Est ce possible ???? je pense que oui


Seconde question concernent le filetage.

Pour réaliser les filetage, j'ai bien compris qu'il faut que je visualise la vitesse de la broche soit par un codeur ou détecteur inductif ou autre.

Comment raccorder la sortie du détecteur??? sur le port parallèle (numéro de pin ?)

et si c'est un codeur incrémental ???? les sorties ou les arccorder ???

Peut être une carte d'acquisition????

J’imagine qu'il faut aussi configurer mach3 de ces infos .


Je suis un peu perdu, on trouve très peu d'infos là dessus .


En vous remerciant d'avance pour vos lumières!


Pascal

 

[MCrevot]

Bonjour,

J'ai l'impression que la construction d'un tour est un sujet un peu "sulfureux" (ce que je comprends désormais assez bien), mais regardes tout de même dans la rubrique tour, il y a des choses très intéressantes.
Pour ma part, comme toi, après avoir construit la cnc, je me suis attaqué au tour, avec dans l'idée d'aller jusqu'à le piloter par Mach3 ;
https://www.usinages.com/threads/tour-en-profiles-alu.91148/

Mon premier retour d'expérience est qu'il est plus facile de construire une cnc qu'un petit tour, car la rigidité est une qualité encore plus fondamentale sur le tour que sur la cnc ; sur le mien, je m'apprête à refaire le chariot transversal (pour l'instant, 2 patins sur rails prismatiques de 15, c'est limite), puis je reprendrai également la broche : la mienne n'est pas creuse, c'est gênant, et je l'ai réalisée dans du stub de 15, là aussi c'est limite. 9a fonctionne bien, mais je suis aux limites lorsqu'il faut tourner de l'alu de plus 40 mm de diamètre, et il ne faut pas rêver, l'acier, en l'état, très difficile !

Alors, réfléchis bien, il y a des concessions à ne pas faire : par exemple le guidage de la broche : au minimum 2 roulements obliques et un roulement droit, mais mieux, roulements coniques, et ça n'est guère plus compliqué ... le mandrin : ne vise pas trop modeste, tu vas tout de suite te rendre compte de la difficulté de tourner rond !
Le sujet du pilotage par Mach3 viendra plus tard, ne t'inquiètes pas pour ça c'est à mon avis la partie la plus simple !

Ma modeste contribution, je débute ! il y a ici des gens assez trapus sur le sujet ...

Michel

 

[stanloc]

Bonjour,

J'ai l'impression que la construction d'un tour est un sujet un peu "sulfureux" (ce que je comprends désormais assez bien), mais regardes tout de même dans la rubrique tour, il y a des choses très intéressantes.

Pourquoi sulfureux ?
Comme tu l'as dit un tour supporte encore moins "l'à peu près" et la partie cruciale c'est la broche. Sur cnc les gens achètent des broches chinoises pas chères, mais pour un tour il n'y a pas ce qu'il faut. La seule solution satisfaisante c'est de la réaliser soi-même mais pour cela il faut un tour et même un assez gros tour. Il resterait une solution c'est de faire sous-traiter la fabrication de la broche elle-même mais là il faut "avoir les épaules" pour donner des ordres à un atelier de mécanique. Si on se pointe en non connaisseur des finesses de la mécanique, le pro va refuser de travailler avec ce gars là car il ne veut pas d'embrouilles.
Et puis en fin de compte un tour numérisé apporte très peu d'avantages par rapport à ce qu'apporte un tour manuel, tandis qu'entre une cnc et une fraiseuse manuelle la première permet des réalisations presque impossibles en manuel.
Stan

 

[MCrevot]

Oui, oui, Stan, j'avais bien conscience que le terme était inadéquat, d'où d'ailleurs les guillemets ... Très difficile de faire correct, et beaucoup plus cher que la première des chinoiseries, ce qui fait que le sujet ne déchaine pas les pros, qui ne peuvent que souligner l'aspect, disons hasardeux, de la démarche ; hasardeux, c'est mieux, non ?

Et d'accord avec toi, ce sujet de la broche est compliqué, je pense, pour résoudre le point, en acheter une chez littlemachineshop, ils y vendent une multitude de pièces détachées, et j'adapterai autour.

Pour ce qui concerne la numérisation, l'avantage que j'y vois, c'est d'amener la fonction filetage sans avoir à faire avec toute la pignonerie !

Michel

 

[stanloc]

Le terme qui à mes yeux décrit le mieux le projet, serait "exigeant".
J'avais abordé le sujet il y a bien longtemps lorsque je travaillais. J'avais à disposition un tour SCHAUBLIN 102, un modèle sans vis mère mais avec lequel je faisais des petits travaux de fraisage car j'avais une équerre de fraisage et une broche de fraisage. Pour le numériser j'avais fait réaliser trois chariots montés sur guidages à billes et avec vis à billes (que j'ai toujours car je les ai sauvés de la benne ; hé oui)
Les courses sont de 150 deux fois et 170 mm sauf que leur empilage m'avait obligé à remonter l'axe des pointes du tour avec des rehausses que vend Schaublin une sous la broche et l'autre sous la contre-poupée. L(ensemble se glisse sur le banc exactement et de façon aussi simple que les chariots croisés d'origine.
A mon avis pour qu'un tour soit à la hauteur de tout ce qu'on veut lui demander il faut que la broche (comme celle d'un 102 ou d'un tour EMCO 'que j'ai chez moi) soit creuse minimum 20 mm de passage, que l'on puisse y monter des pinces tirées si possible. Ensuite il faut pouvoir faire tourner la broche avec un moteur pas à pas pour faire du filetage ET avec un autre moteur pour les opérations classiques de tournage ou si on se sent de taille avec un seul servomoteur qui fera les deux opérations aisément avec en plus un asservissement de vitesse pour palier à l'absence de boîte de vitesse. Il est quand même préférable de prévoir une transmission par courroie crantée entre le servomoteur et la broche avec des poulies étagées pour avoir une plus grande latitude dans le choix des vitesses.
Alors je sais que littlemachineshop vend des broches mais sont elles de dimensions suffisantes ?
Bon le banc du tour n'est pas non plus une mince affaire.
C'est un projet EXIGEANT mais il vaut le coup. L'ennui c'est que si le candidat n'a pas déjà un tour et une fraiseuses manuelles cela va être ardu sauf à beaucoup sous-traiter. Cela se chiffre et ensuite on se pose la question si le jeu vaut la chandelle.
Stan

MAIS, mais si on veut fabriquer un tour, le numériser et faire du fraisage, pourquoi ne pas faire une petite fraiseuse numérisée sur la table de laquelle on posera un ensemble mandrin motorisé par un pas à pas et sa contre-pointe ???????

 

[MCrevot]

@STAN, je poursuis, tout cela peut éclairer Pascal :

Va pour "exigeant".

Voilà la broche à laquelle je pense, c'est celle qui correspond le mieux à ma machine :
http://littlemachineshop.com/products/drawings/2027Spindle7x14.pdf (pardon, je n'arrive pas à insérer correctement ni le lien ni l'image).
Elle est en effet creuse (diam 20, tel que tu le spécifies), pour mandrin de 80, pour 50$ j'ai vraiment envie d'essayer.

Je suis intrigué par ton approche de motorisation, je ne dois pas comprendre correctement : pour les filetages, pourquoi un moteur pàp pour la broche ? ; j'étais parti sur le même principe que celui qu'à retenu fifi-Dieppe (https://www.usinages.com/threads/realisation-dun-petit-tour-perso-330mm-numerique-et-manuel.88986/ réalisation que je trouve astucieuse ! encore bravo fifi), à savoir un capteur sur la broche pour récupérer la fréquence de rotation de la broche, et un pàp sur la vis-mère, Mach3 se débrouille nativement avec ça.

Et pour ce qui concerne ta fine remarque finale, c'est en effet ce que je m'étais dit initialement (d'ailleurs, je n'exclue toujours pas de le faire), mais je suis quand même parti sur le tour classique, pour le plaisir de tourner les manivelles ... plaisir simpliste certes, mais en bon intello je n'en suis pas moins un manuel très contrarié !

Michel

 

[pascal53]

Bonjour, à tous

Michel j'ai suivi de très près la construction de tes machines, c'est "super" ! Bravo pour les réalisation
Construire les machines pour réaliser ces propres pièces c'est le rêve de chacun !


Effectivement le projet est peut être "ambitieux" pour moi, mais j'ai envie de tenter l'aventure ...
Technicien de métier j'ai des connaissances méca et élec.

Avant tous Je ne cherche pas une grande précision.


Je pense utiliser ma fraiseuse pour réaliser les pièces mécanique pour mon tour, en alu bien sure .
J'ai à dispo une fraiseuse manuelle/perceuse colonne.


Effectivement avant de penser à la commande par mach3 turn, il faut bien définir la partie mécanique et si j'ai bien compris il faut accorder beaucoup d'importance sur la broche qui fera la précision .


Pour la partie broche voici ce que j'avais pensé :

En gros

Je vais me fournir un manchon cône morse cm3 pour tour (otelo) que je vais usiner pour l'intégrer dans 2 paliers (diamètre 20 roulement 6204 zz). Ce manchon pourra donc accueillir des mandrins de tour cm3 (pas besoin de faux plateaux...). Les flasques de la broches seront en alu de 15 mm d'épaisseur.

Sinon j'avais bien penser acheter une broches chez "littlemachineshop" mais laquelle choisir il n'y a pas de dimension et ça reste du chinois ...

Pour la partie motorisation comme je le disais j'opte un moteur a courant continu qui ont l'avantage d'obtenir un couple quasiment constant quelque soit la vitesse ....


Pour la partie chariot
Je possède dur rail prismatique de chez ina je pense que ça fera l'affaire ça m'inquiète pas trop ....



Pour la partie réalisation filetage au tour

Sinon quelqu’un peut m'éclairer sur comment raccorder le codeur ou le capteur et configurer mach3 turn ça m'aiderait bien.
Que je puisse l'intégrer éventuellement.


Merci

Pascal

 

[stanloc]

Je suis intrigué par ton approche de motorisation, je ne dois pas comprendre correctement : pour les filetages, pourquoi un moteur pàp pour la broche ? ; j'étais parti sur le même principe que celui qu'à retenu fifi-Dieppe (https://www.usinages.com/threads/realisation-dun-petit-tour-perso-330mm-numerique-et-manuel.88986/ réalisation que je trouve astucieuse ! encore bravo fifi), à savoir un capteur sur la broche pour récupérer la fréquence de rotation de la broche, et un pàp sur la vis-mère, Mach3 se débrouille nativement avec ça.

Pour moi le gros problème que l'on rencontre avec les tours à destination des amateurs pour faire des filetages, c'est le manque de frein sur la broche. C'est pourquoi un moteur pas à pas pour entrainer la broche lorsqu'on veut faire des filetages est plus sympa qu'un codeur sur un moteur asynchrone par exemple.
Stan

 

[MCrevot]

@STAN : compris, merci.

@Pascal : regardes le lien que j'ai inclus ds mon post précédent, il y a les dimensions ; j'avais initialement pensé à la même solution que toi, pas simple ...

Pour le raccordement du capteur, fifi-dieppe a publié ses plans sur le forum, je ne me souviens pas où mais c'est assez récent (qques mois).

Michel

 

[pascal53]

Stanbloc,
Effectivement rajouter un ensemble mandrin motorisé avec contre-pointe aurait été la meilleure solutiion mais j'ai fait la "bêtise" d'acheter une carte qui gère seulement 3 axes .....Et comme ma fraiseuse fonctionne très bien j'ai pas envie de passer du temps et de racheter une carte.

Pour le manque de frein sur la broche, effectivement un moteur asynchrone peut être compliqué a géré, a moins de le gérer en boucle fermé vectoriel de flux pour avoir les même performance égal a unn moteur courant continu.

Je reste sur mon idée de gérer la broche avec un moteur a courant continu + variateur et de rajouter un codeur ou capteur pour connaitre la position exacte de la broche pour les opération de filetage.

Mais Comment raccorder ce capteur codeur ..... et renseigner mach3 .....

Je m'attaque au plan, j'espère pouvoir bientôt le partager.

a+

Pascal

 

[stanloc]

Mais Comment raccorder ce capteur codeur ..... et renseigner mach3 .....

Je m'attaque au plan, j'espère pouvoir bientôt le partager.

a+

Justement il faut prendre le problème dans son ensemble et ne pas décider à priori : je prends tel moteur et après je fais comment ?. Commence par voir au niveau logiciel ce que tu DOIS installer et ensuite confronte cela à tes envies.
Moi question informatique je ne peux vous aider car mes choix sont différents des vôtres. Je peux donner un point de vue en mécanique.
A propos les gens parlent toujours de 4ème axe au sujet de l'installation d'un mandrin indexé et motorisé sur leur cnc mais en fait ils ne travaillent qu'avec 3 axes. C'est tout bête il suffit de motoriser le mandrin avec le même moteur pas à pas que les autres axes et on débranche le cable de l'axe qui sera inactif et on le branche sur le moteur du mandrin.
Stan

 

[pascal53]

C'est tout bête il suffit de motoriser le mandrin avec le même moteur pas à pas que les autres axes et on débranche le cable de l'axe qui sera inactif et on le branche sur le moteur du mandrin.
Stan

Je ne comprend ,on a besoin des 3 axes ......a moins de rester au pied de la machine brancher /rebrancher..... j'aimerai comprendre car cette solution pourrait être envisagé ....

 

[stanloc]

Si on reste dans les généralités il y a évidemment beaucoup de cas envisageables. Si maintenant je me place dans la situation où se place l'énorme majorité des cncistes amateurs lorsqu'ils parlent de leur 4ème axe, c'est un abus de langage. Effectivement ils ont 4 moteurs avec 4 drivers mais ils n'en utilisent que 3 en même temps, jamais 4 en même temps car rares sont les gens qui ont les logiciels convenant pour bouger 4 moteurs en même temps. Evidemment la solution 4 moteurs est souhaitable pour faire certains travaux du style fraiser une poche sur les 4 faces d'un cube. Mais beaucoup de gens se limitent à passer d'un axe linéaire à un axe en rotation grace au mandrin dont l'axe est placé sous la broche portée par l'axe Z. Il faut alors que le logiciel convertisse des coordonnées cartésiennes en coordonnées polaires ou plus simplement, souvent, on rentre dans le programme une conversion distance/angle de rotation. C'est par exemple la seule chose à faire si on veut graver des lettres sur un cylindre. Si le moteur pas à pas peut tourner assez vite pour cela, dans la broche(ou dans le support de broche) on place un outil de tour et on a la rotation du mandrin et les deux mouvements de base d'un tour.
On peut avec cet équipement faire des torsades sur un cylindre en bois en vue d'en faire un pied de table. Sur le forum Passions.Usinages avaient été présentés de tels travaux.
Comme quoi la PREMIERE chose à écrire en haut de la première page d'un projet c'est : qu'est ce que je veux faire comme usinages. Et on dresse la liste de TOUT ce que l'on veut faire. Ensuite si le budget est stricte on donne des priorités à ces réalisations. Il faut bien voir qu'un moteur pas à pas et son driver c'est "clopinettes" à côté de la dépense qu'entraîne une mécanique sérieuse de machine numérisée.
Stan

 

[pascal53]

Ok, là je suis d'accord si effectivement si on se limite à passer d'un axe linéaire à un axe en rotation!

J'ai toujours l'idée de fabriquer mon mini tour, je suis en train de faire une ébauche sur sketchup j'espère pouvoir bientôt vous la présenter.

Je pense que je vais partir sur un tour comme celui de fifi-dieppe manuel et numérique.

 

[pascal53]

Bonjour a tous mon projet avance doucement,je pense avoir trouver la dolution pour la réalisation de filetage sous mach3 turn

1) visualiser la vitesse de la broche, le plus simple est d'utiliser un capteur fourche de type h21a1 alimenter en 5 v

2 configurer l'entrée index sur les port et pin du menu mach3 turn et choisir une entrée du pirt parralele qui n'est pas utilisé celle raccordé au capteur

3 cocher l'onglet feedback spindle encoder

Sinon j'ai la chance d'avoir récupérer une vis a bille de pas 20mm de marque isel pensez vous que ça peut le faire zvec des moteur pas pas 200 pas (précision 0,1mm...

 

[pascal53]

Bonjour a tous,

Comme je le disais dans le post précédent,j'ai eu de la chance de récupérer de la vis a bille a pas rapide (un pas de 20 mm!), il s'agit d'une vis à bille de la marque isel qui semble t'il de bonne qualité. Par soucie d"économie je souhaiterai l'utiliser pour l'avance du chariot.


voir lien ci dessous.

https://www.damencnc.com/fr/-el-ements/pi-eces-m-ecaniques/vis---billes-isel-16mm

Le soucie c'est que le pas fait 20 mm,qui est pour moi bien trop important pour la précision de mon tour...

200 pas par tour --> 0.1 mm par pas .
400 pas par tour (1/2 pas)-->0.05 Est ce suffisant pour faire du filetage ?


L'autre solution que j'ai pensé serait de mettre des poulies sur la vis a bille + moteur pas pas avec un rapport de réduction de 1/2 .


Théoriquement la précision serait de 0.025 mm par pas dans cette config.

L'idéal si c'est possible serait bien sure de de se passer de poulie si la première config suffit.


J'attends vos retours?

Merci d'avance

Pascal

 

[pascal53]

Bonjour,

Quelqu'un peut me renseigner?

 

[speedjf37]

Bonjour a tous,

Comme je le disais dans le post précédent,j'ai eu de la chance de récupérer de la vis a bille a pas rapide (un pas de 20 mm!), il s'agit d'une vis à bille de la marque isel qui semble t'il de bonne qualité. Par soucie d"économie je souhaiterai l'utiliser pour l'avance du chariot.

Pascal

Plus que la précision , c'est la réversibilité qui m'inquiète avec le pas de 20mm (c'est vraiment dédié à de l'avance très rapide avec peu de couple)

JF

 

[Dardar88]

Quelqu'un peut me renseigner?

Wow...vaste... ...salut Pascal

j'ai ce genre de vis pour mon imprimante 3d et c'est assez justifie car pour le reste ce sont
des courroies ,et ça va tres vite.
Pour un tour , ta question est relative a ce que tu as dans ton fond de tiroir et certainement
ton budget ,alors oui ,ça pourrait marcher , en micro pas mais tu peus avoir un probleme
de couple.
Il peut y avoir une solution ,perso j'utilise des moteurs Berger Lahr 5 phases majoritairement ,
ou des Vexta 5 phases fabriqués sous licence BL ,leur avantage est leur couple et leur definition
a 500 pas, ou 1000 pas en mode 1/2 pas allié a une certaine souplesse.
Il te faut regarder sur Ebay , les moteurs BL sont assez chers parcequ'ils sont generalement
vendus en tant que moteurs de rechange sur des machines assez bien foutues pour que ça en
vaille le coup ,mais il y a des opportunités de temps en temps.
Les """nouveaux""" drivers Vexta 5 phases (1.4amp et 2.5 Amp) permettent le micro pas
alors que les précédent etaient en pas complet ou 1/2 pas ,le reglage d'adaptation de puissance
est standard par 2 micro potentiometres ,l'un pour l'intensité en mode travail et l'autre
pour le mode repos.

Sinon ,peut etre que des bons Hybrides standards en 400p/t et micro pas feraient l'affaire
a moindre cout..

Par contre ,"mauvaise nouvelle" en ce qui concerne le contrôleur ,je ne sais pas s'il ne faudrait
pas que tu envisages de passer en Mach4 et utiliser une carte pokey cnc car il semble y avoir
un gros changement de ce coté façon "resolu" , firmware au point + changeur outil !.

Il y a toujours eu un gros dilemme a propos de l'index , Une seule encoche par tour ou
une gestion par encodeur normal avec Mach3.
Personellement j'ai installe un systeme par reflexion et 1 seul index/tour ,ça suit bien
sur Mach3 du coté lecture mais je n'ai jamais fileté et pour cause vu les post
sur le forum mach....(ça reste ouvert..dites moi que j'ai tort svp).

petite astuce pour l'index ,il faut une capacité de filtrage a adjoindre au capteur.
(edit : en y regardant de plus pres...avec le temps.. il faut un 74ls14 pour
obtenir une pulse propre , + eventuellement un 74ls04 si ta BOB demande une
inversion de signal logique ,comme ça tu as le choix ,un condo de 100nano
entre l'out et la masse ,c'est un montage standard de filtrage et la bonne
resistance chutrice pour la led de l'opto)
Cette petite carte proto est a installer coter BOB ,coté opto j'ai vu que j'avais aussi
soudé un condo CMS non oriente au photo transistor..valeur inconnue..humm)

t.

 

[pascal53]

Bonjour,

Mon tour avance gentiment j'espère pouvoir vous envoyer des photos prochainement.
L'axe z et x est monté .
Il me reste la partie broche à commandé je pense partir sur un diamètre 100, je vais le commandé chez little shop...

Etant novice en usinage, je me pose la question sur la vitesse de ma broche sur quel plage de vitesse dois je partir, ceux qui me permettrai de choisir mes poulies.

mon moteur fait 3000 tr/min 500w
Je pense partir sur une plage 0 /1500 tr/min (rapport de 2)


que pensez vous ?

 

[pascal53]

Bonjour à tous,

Mon petit tour est maintenant fini (je posterai des photos prochainement), actuellement je suis un pb de config de mach3 Turn.
Ayant l'habitude d'utilisé mach3 en fraisage je connais bien l'environnent du logiciel dont lequel j'ai acheté la licence.
Je trouve très peu d'info sur mach3 turn contrairement a mach3 en mode fraisage.....

'ai configuré les ports et les vitesses des moteurs pas pas de mes 2 axes. En marche manuel tous semble OK, les 2 axes bougent normalement.
Pour l'instant je n'utilise pas l'entrée index que je n'ai pas configuré.Le filetage sera la finalité si tout fonctionne.

Mon Premier problème est le suivant:


En mode auto, quand je lance un cycle de tournage des exemples qui sont donné sur mach3 turn , l'axe x ne bouge pas ou presque pas, l'axe z semble être bon.

Du coup j'ai fait un essais sur camban en utilisant le plug in "lathe" en créant un profil de tournage simple. Même problème mon axe x
reste figé.

Ai oublié une config un paramètre .


Mon 2ème problème

J'ai essayé d'utiliser les wizzard, je n'arrive pas a modifier les valeurs par défauts et donc ne pas créer de gcode


Pour les utilisateur de tour cnc "Home made" quel FAO utilisez vous pour créer le code.


Merci d'avance

 

[fabrice c]

essaye grblgru
on en parle ici
https://discuss.inventables.com/t/g...with-3d-simulation-for-mills-and-lathes/44042