enfin mon projet CN (c.phili)

[c.phili]

Salut a tous.
Depuis des mois, que dis-je ? Des années j’ai en tête de me construire un jour un Portique CNC.
Ce reportage sera édité également sur d’autres forums pour multiplier les infos et augmenter mes chances de réussite
A plusieurs reprises j’ai laissé tomber soit par manque de temps, soit par manque de connaissance.
Suite à un petit échange en MP avec David (DH42) Je me suis mis sérieusement au travail, aucun usinage pour le moment mais un projet qui aboutira à la fabrication.
Ce ne sera pas pour tout de suite, probablement pas avant fin d’année mais comme pour la fabrication de ma scie a ruban, je passerais en premier mon temps en recherche et en dessin.
Pour certain, faire des plans c’est galère surtout si il faut apprendre le logiciel en même temps, non seulement il faut parfois des heures pour pondre un détail mais bien souvent on met encore plus longtemps à le dessiner. Puis on se décourage.
Pour cela, j’ai choisi de faire les plans avec Cobalt au lieu de solidworks.
Solidworks est mieux au niveau graphisme mais je ne suis pas assez doué avec, je travaille depuis longtemps avec Cobalt et je suis bien plus a l’aise avec, au moins ça me permet en même temps d’inventer et de dessiner.
Maintenant j’ai certainement parcouru des centaines de post sur différent forums pour comprendre qu’il ne faut pas prendre ça a la légère et j’ai retenu pas mal de chose.
Je pense être enfin prêt pour pondre ma propre CN sans copier celle d’un autre.
Parlons un peu du projet !!
Comme avant même que je commencerais la fabrication, j’aurais probablement fini la reconversion d’une HBM45 en CN, Je n’aurais pas besoin de ce portique pour usiner du métal mais je compte quand même sur une fabrication assez lourde pour de l’alu.
Je n’exigerais rien de cette machine mais prendrais ce qu’elle me donne. :D
Mon but est surtout de mener à bien ce projet avec ce que je dispose
Pour la fabrication, pas de profil alu très couteux mais 100% acier, le châssis sera dans un premier temps assemblé par vis et probablement soudé par la suite. Ce sera du tube de 80/40/4mm
Il sera fixé sur un socle fabriqué en tôle de 5mm qui renforcera sa rigidité.
Pas de rails linéaires couteux sur patin etc... Mais un bon guidage sur roulements
Voilà où j’en suis pour le moment, bien sur tout est modifiable, j’attendrais vos avis qui seront pour moi très important.

Pour les détails, il y en aurait de trop a soulever en même temps, donc j’attendrais vos questions.
Il est évident qu’au niveau CNC je suis très loin derrière certains, j’ai parcouru sur différents forums les réalisations de certains et j’avoue que si j’arrive à faire 30% de la moyenne je serais déjà content.
Alors, ne soyez pas trop exigent :scratch:
Quelques indications :
Comme j’ai très peu d’alu, la majorité sera faite en acier.
Faudra s’attendre a du lourd mais ça ne me dérange pas, je ne compte pas promener avec.
Les guidages en X et Y se feront sur de l’étiré de Ø25mm avec des roulements de 28/8/12 pour commencer, je les remplacerais par de l’acier rectifié par après si ça ne marche pas.
Je prévois pour le Z des douilles à billes de 20mm
Comme je les ai déjà, le déplacement se fera avec des vis trap TR14 monté sur roulements coniques j’ai des vis, des noix et le taraud qui va avec. Tout est prévu pour les remplacer facilement par des vis à billes.
Comme les roulements employés ont un alésage de 12mm, je peux envisager d’en monter certains sur un axe excentré pour permettre un réglage.
Au plus j’avance et au plus je me dis qu’il faudra vraiment motiver pour la faire cette machine, pour moi ça ne fait pas de doute, je suis gonflé a bloc.
Voilà les photos de l’ensemble, comme je n’ai encore rien trouvé pour la table, je n’ai encore rien dessiné de ce coté.
Quitte à me répéter, ce n’est pas un dessin pour faire beau mais réellement les plans détaillés de la machine avec tous les usinages de chaque pièce, pour faire ça et trouver l’idée, j’y ai passé des heures mais je suis satisfait du résultat.

Je vais passer un peu à la fois en revue chaque partie pour donner plus de détail
Je commence donc par les guidages, les patins seront usinés dans de l’acier.
http://www.cphili.eu/imgrealis/portiqueCNC/pcnc007.jpg[/img
8 roulements de 28 mm devraient assurer un bon guidage et une bonne stabilité.
Un patin sera mis de chaque coté pour racler les rails
Le roulement sur la droite n’est pas vraiment nécessaire pour le guidage mais il me sera très utile au montage, il va encore une fois me manquer une main
[ATTACH=full]563808[/ATTACH]
Pour supprimer le jeu j’ai imaginé ça, une noix en POM bloquée au fond du fourreau, une noix de bronze qui peut coulisser et une rondelle en caoutchouc de 3mm qui fera office de ressort.
En serrant les vis on rapproche les filets des deux noix, simple à réaliser, et a régler.
[ATTACH=full]563809[/ATTACH]
[ATTACH=full]563810[/ATTACH]
Je ne sais pas comment le logiciel de dessin calcule le poids total et si c’est fiable, là il me donne un poids de 98kg pour la partie mobile (Y Z)
Je m’y attendais bien mais ça grimpe vite quand même.
Je ne pense pas que des PàP de 240 OZ seront suffisant et je n’ai pas envie de bricoler avec ça, j’ai bien envie de monter plutôt des 425 OZ, qu’en pensez-vous ?
[URL="http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=221413771503&ssPageName=STRK:MEWAX:IT&_trksid=p3984.m1423.l2649"]http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=221413771503&ssPageName=STRK:MEWAX:IT&_trksid=p3984.m1423.l2649[/URL]
Pour la broche, c’est a voir comment le reste marche mais je suis bien tenté par une broche de 2.2kw à refroidissement par eau, a voir sur les différents forums c’est pas mal comme broche, en espérant que j’aurais plus de chance qu’avec le premier variateur du genre que j’ai voulu monter sur ma scie à ruban.

Bon un dilemme au niveau des moteurs, hé oui encore, des 425OZ ok mais lesquels? le même vendeur en vend en 3A et en 4.5A pas la même référence mais au même prix. Lesquels je prend? scratch
[URL="http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=321377255714&ssPageName=STRK:MEWAX:IT&_trksid=p3984.m1423.l2649"]http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=321377255714&ssPageName=STRK:MEWAX:IT&_trksid=p3984.m1423.l2649[/URL]
[URL="http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=221413771503&ssPageName=STRK:MEWAX:IT&_trksid=p3984.m1423.l2649"]http://cgi.ebay.fr/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=221413771503&ssPageName=STRK:MEWAX:IT&_trksid=p3984.m1423.l2649[/URL]

Philippe

 

[victorjung]

Re: enfin mon ptojet CN (c.phili)

si tu as bien paramétré les matières de chaque pièce, le calcul du poids doit approcher joliment la réalité!

 

[pascalp]

Re: enfin mon ptojet CN (c.phili)

Tu est parti sur un joli projet, mais la base est problématique !
Une malheureuse faute de frappe s'est glissée dans le titre "enfin mon ptojet CN (c.phili)", ta future machine mérite que tu corriges ce détail.

 

[chabercha]

Re: enfin mon ptojet CN (c.phili)

bonjour
Philippe, tu as tellement réussi de belles réalisations que celle là ne pourra en être autrement, peut être un peut plus paperasse car tu as toujours fait sans plan.
bonne chance pour ce nouveau défi.
A+ bernard

 

[c.phili]

Salut a tous
Je rentre de mon boulot, je regarde mon courriel et zut, je remarque la gaffe, une grosse faute
Trop pressé ce matin pour mettre en ligne avant de partir.
Quoi qu'il en soit, c'est corrigé et je remercie celui qui l'a fait, ce n'est pas moi
Je vous remercie également pour les encouragements, on risque d'être un bon bout de temps ensemble.
Pour la mécanique, ça va le faire, aussi bien pour la rigidité que la précision, je le sens bien mais par contre je compte bien sur vous pour me guider pour l'électronique.
Au début du projet, je comptais faire un portique léger et employer des nema23 de 240 OZ mais je me suis vite rendu compte que, dévoré par cette passion, j'étais parti avec du trop lourd, je compte essayer avec des 425 OZ, de là ma question, quelle différence entre des 3A et 4.5A ?
Philippe

 

[Charly 57]

Bonsoir Philippe

Avec beaucoup d'humour, je crois que tu as oublié de préciser que la CN sera peinte en bleu "Phili"

Pour ce que j'ai lu sur le net pour les deux moteurs à même couple mais à courant différent, j'avais conclu que pour atteindre des vitesses élevées, il valait mieux prendre le moteur qui consomme le plus de courant ( résistance et self interne plus faibles qui permettent de monter plus en fréquence )
Je pense que tu auras d'autres avis sur ce point.

 

[gaston48]

Salut Philippe,
Un entraînement de portique à 2 vis synchrones a pour avantage de simplifier
énormément les contraintes de conception des guidages de chaque chariot de
jambage et de rigidité du portique et tu n’en profites pas.
En gardant la liaison par la traverse sous la table, je compte 8 roulements
nécessaires et suffisants plus les 2 intérieurs en option pour le guidage du portique
(En théorie, 7 au total sans hyperstatisme, suivant la vue)
Alors que tu en utilises le double (avec toute la complexité de réglage) 16 + 2.
De plus les 8 roulements sont disposées à 90 ou 180° beaucoup plus simple à
usiner.
Les 2 intérieurs en option permettraient de supprimer la liaison par traverse sous
la table, c’est peut être à examiner, mais si elle et maintenu, j’en profiterais pour
renforcer sa section (tube rect) car elle participe à la rigidité du portique sous
l’aspect déformation en parallélogramme.
Par expérience, les tubes rectangulaires à parois épaisses même non dkp ont
une géométrie et un état de surface largement suffisant pour que tu te permettes de
de rouler directement dessus d’autant que le contact des roulements n’est plus ponctuel
et qu’il y a moins de risque de « marquage ». Tu peux aussi envisager l’acier étiré
carré ou méplat, la géométrie et l’état de surface sont de très bonne qualité aussi.

 

[c.phili]

Salut a tous
Ca fait du bien de revenir un peu ici de rediscuter avec d'anciens amis.
Comment vas-tu Gaston? Et ton frère, toujours en pleine forme?
Je ne vais pas contredire ton principe, j'y ai longuement pensé au début et théoriquement c'est logique.
En pratique, du moins pour ma part, ce n'est pas si simple, je ne pense pas que mon tube rectangulaire soit assez précis pour que les roulements roulent directement dessus. En plus je perdrais 80mm de course en Y, ce qui n'est pas négligeable. Si tout était construit avec du neuf en longueur suffisante, ce ne serait pas un problème mais ce n'est pas le cas, ce ne sont que des bouts que j'assemble mais qui ont la faculté d'être gratuits.
Ils ne pourront servir que de base. Bien sur ajouter de l'étiré plat serait peut-être une solution mais je n'en aurais pas assez
J'ose espérer que mes usinages seront assez précis pour me passer de réglage et si ce n'est pas le cas, si un roulement ne touche pas l'axe de 25mm, je pourrais toujours remplacer l'axe du roulement par un excentrique pour le régler.
Pour moi le roulement intérieur ne servira uniquement lors du montage, après même si il ne touche plus ce n'est pas grave,
La liaison par une traverse assurera le parallélisme entre les patins je pense que c'est très important.
Pour le moment la base peut paraitre un peu faible par rapport au reste mais l'ensemble sera fixé sur un socle fabriqué avec de la tôle de 5mm, l'armoire ainsi obtenue servira probablement de coffret électrique.
Pour les moteurs, je suis un peu étonné de ne pas avoir plus de réponses, je ne pose peut-être pas la question au bon endroit
Philippe

 

[stanloc]

L'illustration de gaston48, c'est la mise en application du grand principe de mécanique du "trait/plan" et ce devrait être toujours ainsi surtout sur des montages minimalistes comme celui envisagé par c.phili. Mais pour être complet il faut que les roulements soient montés convenablement, à savoir que ceux d'un côté du guidage soient montés sur axe normal et ceux montés sur la face opposée soient montés sur excentrique pour avoir un réglage de la précontrainte. Toutefois si HEPCO se permet d'en rester là c'est parce que leurs rails sont rectifiés. Dans le cas comme ici où on utilise du tube d'acier, il est avantageux de monter les roulements en opposition sur un support permettant à un ressort d'appliquer cette contrainte. On obtient un bien meilleur guidage et une translation plus douce car sinon les mini-irrégularités des tubes provoquent des variations de la contrainte qui devient trop forte sur les bosses et insuffisantes sur les dépressions. Bien sûr cela complique le montage.
Stan

 

[pascalp]

Sacré bête ! Ca va être rigide (bien), lourd (faut voir).
Qu'est qui est le plus lourd, le plateau ou le portique (rien que la broche 2,2 kW pèse un âne mort)? Pour limiter les efforts et contraintes et avoir la meilleur accélération dans les mouvements, est-ce qu'il ne serait pas judicieux d'inverser les rôles et de considérer un portique fixe et plateau mobile.

 

[el patenteu]

Le chassi ne peut servir de ''double guidage'' pour palllier a une déficience du guidage linéaire lui meme.
Le concept est a revoir.....
Le portique sur le sens large devrait seulement etre envisager pour les portique fixes,que des inconvénients avec un portique mobil.

Fred

 

[oliv]

Mince, le voila qui revient et qui va encore nous pondre un truc de folie en quelques jours !!!

Bon, je m'installe au premier rang....

 

[c.phili]

Salut a tous
Au début j'ai bien envisagé un portique fixe et la table mobile mais mon choix c'est finalement porté sur un portique mobile pour l'encombrement, la place me fait défaut.
Comme mon but est d'employer que des matériaux dont je dispose, toute la partie Z était en acier mais je viens de trouver assez d'alu pour faire entièrement le Z, ce qui va déjà alléger pas mal.
Fred, peux-tu développer un peu? Je ne comprends pas vraiment ce que tu veux dire mise à part "Le concept est à revoir....."
Pour bien situer la chose, je ne cherche pas à faire une machine industrielle mais si elle peut tourner comme elle c'est très bien.
Plus sérieusement, c'est clair que je ferais le maximum pour avoir mieux mais ça restera toujours une machine home made avec des défauts.
Si j'avais décidé d'en faire qu'a ma tête, je l'aurais fabriqué et présenté une fois finie, un grand merci donc pour vos interventions.
Bien sur je ne pourrais tout retenir sinon on repartira sur un projet avec des rails linéaire sur patins, vis a billes SKF, servomoteur etc. et là c'est la tirelire qui ne suivrais plus
Mais qui sait si un jour je ne pourrais pas le faire?
Philippe

 

[stanloc]

Tant qu'on en est encore à la conception, on peut sans dépense apporter quelques modifications qui donneront une machine faite maison plus efficace ou plus quelque chose..... sans pour autant dire qu'on veut concurrencer les machines industrielles qui sont pour la plupart d'entre elles vues sur nos forums totalement perfectibles, d'ailleurs. Certains points d'améliorations sont gratuits.
L'encombrement d'une machine à portique fixe avec des courses tournant autour du mètre est à peine plus encombrante qu'une à portique mobile si on espace les patins des guidages linéaires raisonnablement. Et alors question budget et travail de réalisation il n'y a pas photo. Le portique fixe est d'une simplicité donc d'un coût bien moindre.
Tout ça c'est histoire de causer. Chacun fait ce qu'il veut.
Stan

 

[carlos78]

Bonjour C.Phili,

Histoire de causer, J'aimerais savoir pourquoi tu t'orientes vers un guidage linéaire avec des axes non supportés et un montage avec des roulements.
Ma remarque vient surtout du fait que les masses suspendues sur ces axes vont être importantes et qu'il faudra adapter le diamètre en conséquences.
Pour le choix entre les 2 moteurs, je rejoindrais Charly 57 pour l'augmentation de la fréquence (donc de la vitesse de déplacement), mais sur une CNC en acier qui devrait pouvoir usiner du métal, les vitesses de déplacement n'ont plus besoin d'être énormes. Le choix n'est pas évident. Des Nema 34 ?

Carlos78

 

[wika58]

Salut Phil ... et les autres aussi bien sûr,

Alors ça y est tu te lances...
Je vais suivre avec intérêt.

 

[stanloc]

Au niveau choix des moteurs c'est au plus tôt lorsque la conception est entièrement finie si on peut calculer tous les paramètres qui déterminent les couples des moteurs, qu'on les choisit. Mais là encore prendre une pièce d'acier sur l'étagère plutôt qu'acheter une pièce en alu pour réaliser une partie mobile, peut coûter cher car les moteurs devront être plus gros et leurs alimentations aussi.
Le mieux même c'est de finir la construction de la machine pour apprécier voire mesurer ce qu'il faut comme moteurs.
Stan

 

[c.phili]

Salut Carlos, mon choix s'est posé sur un guidage par roulements pour deux raisons, la première ça ne me coûte que dalle, la deuxième pour le plaisir de l'usinage, je me rends bien compte que ce que je veux faire ne sera pas évident mais j'aime me lancer des défis, si ça ne marche pas, je serais évidemment déçu mais je n'aurais pas perdu plus de temps et d'argent qu'un malheureux pécheur qui attend désespérément le poisson
Maintenant j'aurais pu choisir des bagues en bronze, j'en ai également en 25mm et 30mm
Quand a dire que les axes ne sont pas supportés, ce n'est pas le cas, ils seront supportés à plusieurs endroits.
Mon but est justement de mettre assez de support pour que les chariots ne soit jamais où l'axe pourrais fléchir.
Je ne chercherais pas à usiner de l'acier, pour cela j'ai une HBM45 qui sera numérisée, avec des Nema 34 de 1600 OZ J'ai déjà tous y compris l'électronique mais ça c'est un autre projet
Avec celle-ci, je serais déjà bien content si elle attaque l'alu et elle le fera.
Si on regarde bien la disposition des roulements, je ne vois pas pourquoi cela ne marcherais pas aussi bien qu'un autre guidage, impossible de partir en crabe, rigide et a mon avis pourra supporter pas mal de poids, avec un peu de persévérance, la précision sera au rendez-vous.
Ou alors je ne comprendrais jamais qu’on puisse soi-disant tirer quelque chose en CN avec Une fabrication en CP et rail de tiroir comme certaines machines du commerce
Salut pat, ben oui je me lance, je pense qu’il est plus que temps, maintenant, faut voir ce que ça va donner.
Stan , je suis d’accord avec toi pour les moteurs mais si je peux anticiper, ce n’est pas plus mal.
Là encore j’ai vu pas mal de CN montée avec des nema23 de 240 OZ alors je me dis que si je prends des 425 OZ ça devrais suffire, ça suffira de toutes façon pour le Z et après tout, même si je dois en mettre des plus gros, ils ne seront forcement pas perdu.
Donc si je comprends bien, un moteur de 4.5A pourra tourner plus vite qu’un 3A ?
Philippe

 

[jere26]

Salut C. Phili,

Ce que je craindrais avec ce type de guidage, c'est une pression de contact "Roulement/Axe" conséquente qui conduirait à une usure rapide des guidages...

 

[c.phili]

Pourquoi l'usure serait plus rapide qu'avec des douilles a billes? Quand on vois la grosseur de ces billes, j'aurais quand même 16 roulements en contact et un axe de 25 ou 30mm.
Supposons même que j'emplois du simple étiré, de la façon qu'elle serait construite il ne me faudrait pas plus de 10min pour remplacer les axes.
Je n'aurais plus qu'a employer des axes trempés.

 

[jere26]

Des douilles à billes, de part le nombre de billes (même petites !) permettront une bien meilleure répartition de ton effort de contact...
Dans ton cas, je ne pense pas qu'il faille espérer avoir 16 roulements en contact avec tes axes à moins que tu ais prévu un système de précontrainte, mais cela augmentera encore tes pressions de hertz ...pressions qui finiront par mater tes surfaces de contact....moins rapidemment avec des axes trempés certes...

 

[rac]

Pour aller dans ton sens, l'utilisation de roulement ça marche très bien... J'ai un portique qui est posé sur des patins maison avec roulements de roller (2 appuis sur le dessus, 2 en extérieur et un centré à l'interieur)... Le tout pince du tube carré de 30 ou 35... C'est fluide sur toute la longueur...
Le seul point négatif à ce système ce sont les copeaux qui se déposent sur les tubes de guidage et se collent sur les roulements...

 

[jere26]

Pour avoir passé pas mal de temps ds les calculs de pressions et cie, je crois aussi fort au guidage linéaire roulements/rails carrés puisque je l'ai retenu pour un projet à venir...quant à la solution que nous présente C.phili, je l'ai retenue sur une CN fil chaud où les efforts sont moindres...Bref lorsqu'on passe d'un contact "linéique" (j'image un peu...) à un contact "ponctuel", les efforts admissibles ne sont plus les mêmes...

 

[c.phili]

Dans mon cas les rails sont cylindriques et des racloirs sont prévus pour éviter cela.
Pourquoi les roulement ne toucheraient pas tous? je pense qu'avec un peu de précision c'est possible, je n'ai pas l'intention de faire ça sur une bête perceuse premier prix
Les roulements n'ont pas été choisi au hasard, j'aurais pu prendre des roulement de rollers mais si j'ai choisi des roulement avec un alésage de 12mm pour pouvoir, si nécessaire mettre un axe excentré qui me permettrait de régler le défaut.

 

[el patenteu]

Pour ma part ce n'est pas le fait de faire un guidage a base de roulements de roller qui me dérange.....
c'est le fait de venir rajouter 2 roulements qui s'appui sur le chassi.....pourquoi?
Le chassi n'est pas un rail,il n'as pas un état de suface aceptalbe et ne sera jammais parfaitement parallele au rail,il y aura donc au final toujours soit des point dur sois des jeux a certain endroits.
Donc mieux vaut disposer les roulements autrement sur la tige rail de facon a etre en mesure de pouvoir se passer de ces roulements sur le chassis
qui ne seraient que la ''5e roue du carosse'.
Stan résume bien mon point de vu quant au portique fixe ou mobil pour une machinne de cette taille.

Fred

 

[c.phili]

Les roulements intérieurs ne servaient qu'au montage avant d'avoir ajouté les 3 roulements au dessus, en effet il ne servent à rien et seront retiré.

 

[jere26]

Salut,
Tu prévois donc un système de précontrainte via des excentriques...je t'invite simplement à jeter un coup d'œil du coté des pressions de contact admissibles car de mon point de vue, ça pêche un peu de ce coté là...
NB: Tes talents d'usineur te permettent d'envisager l'usinage de galets à gorges rondes qui amélioreraient la chose...

 

[gaston48]

Attention aux galets à gorges ronde ou en V comme le système Hepco
la vitesse circonférentielle est différente en chaque points de la gorge ou
du V . Le galet adopte donc un vitesse de rotation moyenne il y a donc
introduction de frottement.
Hepco détourne ce défaut sous la forme d’un argument "d’auto nettoyage"
des pistes...

 

[jere26]

Ben oui, on ne peut pas tout avoir...mais si l'on doit rester sur du cylindrique, mon choix serait vite fait...d'autant qu'il y a moyen (si nécessaire...) de minimiser ces frottements en choisissant un diamètre de gorges juste "adapté" aux efforts mis en jeu...

 

[gaston48]

un diamètre de gorges juste "adapté" aux efforts mis en jeu...

Exactement, si son diamètre et légèrement plus grand , on se retrouve avec
l’osculation d’une gorge et sa bille dans un roulement à bille.