Etude de conception Fraiseuse CN pour acier 200*400

  • Auteur de la discussion albanmoplin
  • Date de début
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour a tous, après avoir lu de nombreux sujet à propos des CN je vous soumet ma conception de la chose,

Mon projet :

Une CN type colonne capable d'usiner :
-acier
-alu
-plastiques
avec une précision satisfaisante,
-de l'ordre du 1/10
sur laquelle je pourrais monter des fraises pas trop petite (au dessus de 8mm )
Elle devra être réalisé avec un max de récup

J'ai commencé une CAO de l'axe Y
Il est composé d'un châssis mono-bloque usiné, sur lequel on monte des rails cylindriques diam 20 avec un méplat fraisé sur lequel on a percé des trou taraudé sans reprise pour avoir un alignement parfait !
10 taraudage M6 pour 400 mm je pense que c'est bon !?

A.png

B.png


Ce n'est qu'un début, mais je veux pas aller trop vite, ça me laisse d'autant plus de temps pour cogiter
J'aimerais être guidé au maximum pour la CAO de la machine, c'est pourquoi je posterais de nombreuse photo durant celle-ci

Je rappel toutefois que ce n'est qu'une conception pour le moment, il ce peut donc que cette machine ne voit le jour que très tard, mais je part du principe qu'un projet bien préparé est un projet a moitié achevé

Si certain d'entre vous on réalisé le même type de machine n'hésitez pas à faire part de vos avis positif ou surtout négatif sur cette conception

En espérant que ce sujet vous plaise

Amicalement
albanmoplin
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #2
Re: [Etude de conception]Fraiseuse CN pour acier 200*400

Bonsoir,

Pas d'avis ? :sad: Tant pis je poursuit quand même ! :-D

J'ai avancé dans la conception du chariot et de la colonne, et j'ai positionné provisoirement un broche que j'avais préalablement dessiné il y a 1 mois.
C.png

D.png

E.png

F.png

J'ai cependant des doutes quant à la hauteur du chariot, je le trouve trop haut perché, j'ai peur que cela influe sur la rigidité de l’ensemble, je rappel que le compte usiner de l'acier avec, cela vous choque-il ? Avez vous de idées de solutions ?
Que pensez-vous de la colonne sur la base d'un UPN ? en sachant que celui ci sera renforcé par des triangulations à l’intérieur.
Avez vous vue d'autres points qui vous semblent critiques et que je n'aurais pas cité plus haut ?

Amicalement
albanmoplin
 
E
el patenteu
Compagnon
22 Août 2010
2 246
Re: [Etude de conception]Fraiseuse CN pour acier 200*400

Ne t'embete pas a renforcir cette section de de upn.....
Prend un bloc d'acier massif 5cm d'épais et fais la base appartir d'un bloc plus épais aussi.
Adios les vibrations..... :-D
J'aime bien ta disposition de patins,en prismatique ce serait mieu.

Fred
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #4
Re: [Etude de conception]Fraiseuse CN pour acier 200*400

Bonsoir Fred,
Dans ton message tu parle de patin prismatique, à vrai dire il sont en cylindro-supporté pour faire des économies, pour ce qui est de la colonne tu pense qu'il serait préférable d'avoir une mono-bloc ? Encore une fois l'UPN renforcé me permettrais de faire des économies pense tu que c'est viable quand même ? Sinon je trouverais de quoi la faire en mono-bloc
Pour ce qui est de la disposition des patin j'ai essayer de les inclure au maximum dans le bâti afin que la table soit la plus basse possible et donc diminuer l'effort sur les rails inférieurs

Amicalement
Alban
 
B
Barbidou
Compagnon
1 Nov 2012
605
Yvelines
Re: [Etude de conception]Fraiseuse CN pour acier 200*400

Bonsoir,

Ça a l'air bien massif tout ça, et comme tu reste raisonnable sur les dimensions, ça donne le sentiment d'une bonne base.

Par contre, ce qui me perturbe, c'est la manière dont tu "incruste" tes rails dans la base. Tu aminci (inutilement?) l'épaisseur de ta pièce.

Quitte à tailler dans la masse, garde au maximum la matière. C'est quand même dommage de la voir partir en copeaux alors qu'elle pourrait contribuer à la rigidité.

En conservant le plus possible le bloc de base et en usinant le strict minimum pour assurer les positionnements et les passages nécessaires, tu aurais un gain en rigidité sans débourser un centime de plus.
 
E
el patenteu
Compagnon
22 Août 2010
2 246
Re: [Etude de conception]Fraiseuse CN pour acier 200*400

Pour moi il ne fait aucun doute qu'une machinne assemblé avec profilés(renforcis) n'égalera en rien une qui est ''dans la masse''.
Et bonjour la simplicité!!

Fred
 
S
stanloc
Compagnon
29 Oct 2012
5 120
Re: [Etude de conception]Fraiseuse CN pour acier 200*400

el patenteu a dit:
Pour moi il ne fait aucun doute qu'une machinne assemblé avec profilés(renforcis) n'égalera en rien une qui est ''dans la masse''.
Et bonjour la simplicité!!

Fred
Evidemment que Fred a raison car on (je) ne cesse de le répéter il est impératif que la masse volumique d'une fraiseuse soit la plus grande possible. C'est l'inertie du chassis qui "sert d'appui" aux réactions du chassis pour contrer les actions de la fraise : ACTION <> REACTION
C'est un très mauvais début dans un projet (selon moi) lorsque je lis à presque toutes les lignes que l'on veut économiser. Voir les sentences au niveau de ma signature.
Stan
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #8
Bonjour à tous,
Merci de me suivre dans mon projet,

Barbidou a dit:
Par contre, ce qui me perturbe, c'est la manière dont tu "incruste" tes rails dans la base. Tu aminci (inutilement?) l'épaisseur de ta pièce.

Quitte à tailler dans la masse, garde au maximum la matière. C'est quand même dommage de la voir partir en copeaux alors qu'elle pourrait contribuer à la rigidité.

En conservant le plus possible le bloc de base et en usinant le strict minimum pour assurer les positionnements et les passages nécessaires, tu aurais un gain en rigidité sans débourser un centime de plus.
En effet j'ai usiné mon bâti afin d'inclure les rails et donc de réduire la hauteur de la table par rapport à la portée de rail Y, j'avais peur que cela influence la rigidité en créant un bras de levier trop important, dites moi si je me trompe
stanloc a dit:
el patenteu a dit:
Pour moi il ne fait aucun doute qu'une machinne assemblé avec profilés(renforcis) n'égalera en rien une qui est ''dans la masse''.
Et bonjour la simplicité!!

Fred
Evidemment que Fred a raison car on (je) ne cesse de le répéter il est impératif que la masse volumique d'une fraiseuse soit la plus grande possible. C'est l'inertie du chassis qui "sert d'appui" aux réactions du chassis pour contrer les actions de la fraise : ACTION <> REACTION
C'est un très mauvais début dans un projet (selon moi) lorsque je lis à presque toutes les lignes que l'on veut économiser. Voir les sentences au niveau de ma signature.
Stan
Je sais, et malheureusement je suis entièrement d'accord avec toi, mais je suis certe un passionné, mais un étudiants passionné. J'ai donc des moyens réduits, et étant donné que jai déjà pas ma de profilés chez moi, je demande quand même, après il est vrai que si je trouve de quoi la fabriquer en mono-bloc je n'existeraits pas !
Ce qui me chiffonne pour le moment c'est de savoir si il est judicieux de limiter la hauteur de la table ?
Auquel cas je modifierais ce soir

Amicalement
Alban
 
Rider63
Rider63
Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
Salut à toi!

évidement plus une machine sera lourde et mieux c'est, mais bon on peut quand même arriver a ses moyens avec des méthodes un peu moins "bourrins" , et moins chères.

avant la masse l'important sur une machine est sa rigidité, et sa frequence de raisonnance, qui doit etre le plus élevée possible, qui est liée au rapport rigidité/masse

donc plus ta machine sera rigide par rapport a sa masse et mieux c'est. et pour arriver a un truc rigide par rapport a sa masse, il faut structurer.

biensur avec cette logique une machine très legere mais rigide par rapport a son poids serait bien, c'est faut, il y a quand même un minimum de rigidité a avoir. si tu n'a pas la possibilité de faire de calcul, table sur une masse mini, si tu veu faiser de l'acier pour ces dimensions de machine je pense qu'il te faudrais une machine de au moins 150kg. si tu es capable de fabriquer / déplacer / payer plus lourd fait le. dit toi que la feraille c'est environ 1€ le kg.

pour moi partir sur un ipn comme ça est pas mal, le structurer sera encore mieux. par contre ta base est trop faible, ne fraise pas si profond tes portées de rail, un ou deux mm pour le guider si tu veux mais pas plus, en plus tu gagnera énormement de temps a ne pas fraiser ça.

par contre si tu part sur du mécanosoudé il te faudra absolument une reprise apres soudure, pour remettre ton bati a la bonne géometrie, pour ça tu as plusieur solution:

-fraisage si tu a acces a une machine assez grosse pour le faire
-grattage si tu as de la patience
-ajout de matiere: portées de rail en résine coulée une fois le bati soudé.

voila bon courage a toi, je construit moi aussi ma machine en mécanosoudé mais j'ai choisit de faire un portique. j'ai un post " cnc mecanosoudée type portique mobile... "
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #10
Bonjour a toi Rider63
J'ai déjà lu ton sujet, très intéressant par ailleurs,
Pour ce qui est du bâti et de la rigidité, j'ai peut-être une solution auxiliaire. Je vais modifier ma cao et je vais le réaliser en béton. Il apparaîtra sous la forme d'un L en béton que je compte fibrer et ferrailler, je laisserais la place pour sceller mes portées de glissieres avec de la résine.
Pensez vois que cela peut marché ? Quelle voie vous paraît la plus jouable ?

Amicalement
Alban
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #11
Bonsoir a tous,

Je poursuis, ma quête en vue de la configuration idéale,
J'ai repris mes plan de début, cette fois-ci elle sera constitué de deux bloc récupérés de 500*200*50
et de 2 longerons de 10 ou 15 mm

G.png

H.png


La configuration me plait pour le moment, j’espère qu'elle passera l’épreuve de vos yeux avisés pour pouvoir continuer sereinement !

Donnez-moi vos avis, ils me sont tres utile pour progresser

Amicalement

Alban
 
J
jéjé
Compagnon
17 Août 2009
742
33 Montagne
Quand je vois tes proportions, j'ai quand même l'impression que ta broche atteindra difficilement le milieu de ta table quand ton y sera en butée contre ta colonne.
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #13
Bonsoir jéjé

En effet, bonne remarque, montée comme tel, elle ne couvrira pas toute la table. Mais sa position ainsi que le modèle de cette dernière ne sera pas le même, je compte utiliser une broche similaire mais en SA30 avec un moteur 0.75Kw ou 1.1Kw tri je pense avec un changement de gamme par courroie, donc il me faudra un minimum de déport pour installer le moteur derrière la broche

Alban
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #14
Bonsoir a vous,

Pas de nouveaux commentaires ?
Je prend ça pour une approbation, si il n'y a pas de problème, alors je continu,

Au programme,

-Conception des 3 axes
-Installation du moteur de broche en 0.75Kw 1500trs/min (la platine n'est la qu'a titre informatif, elle est en lévitation pour le moment, pas de panique je n'ai juste pas eu le temps dessiner son support)
-Installation de la Broche qui vas être revisitée pour passer en SA30 normalement

Voici les photos

I.png

J.png

K.png

L.png


Je me répète, mais donnez moi votre avis c'a m'est très utile, étant donné que c'est la première fois que j'imagine une machine de ce type

Amicalement
Alban
 
D
Doctor_itchy
Compagnon
20 Avr 2007
5 085
Morlanwelz
e mon avis sur tes images

pour l'axe X de la tables , mes les patins avec les patin des Y via une plaque en acier et décalé pour les visser , et les rail fixer sur la tables , tu auras plus de surface dispo sur la table pour birder des piece et ce sera plus rigide !

et ton chassis si tu compte usiné de l'acier il faudras voir as le surdimentionné si tu compte utilisé des profilé d'acier , triple la masse du chassis , plus epais et plus de renfort croisé en dessous , et les L pour le Z plus large , sinon ça va vibré et tu ne fera jamais rien de propre dans l'acier :wink:

pour de l'alu ça ne posera par contre pas de soucis comme tu l'as déssinée :) (mais inverse les rail de la table , en plus cela protegeras naturellement les rail des copeaux :wink: )
 
E
el patenteu
Compagnon
22 Août 2010
2 246
Attend une min doc.....ont parle de 2 pieces d'acier de 50mm d'épais,je ne craindrais pas trop pour la vibration.
Par contre je suis du meme avis quant a la diposition des rails.

Fred
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #17
Bonsoir,

Pour ce que je compte usiner : Acier en général, c'est a dire aussi bien des profiles que des bruts

Concernant cette configuration en X je me suis appuyé sur des configuration de CU,

getimages.jpg


je la trouvais bien car elle me permettais de ne pas soumettre ma table à des effort trop important, cette taille de table 200/350 me suffit parfaitement donc pas besoin de chercher plus loin, de plus elle me permettra d'inclure mes PAP dans l'UPN
Je tiens aussi a préciser que je renforcerais l'UPN par le dessous avec un plat de 15mm /100mm

Pour la colonne par contre je veux bien te l'accorder, mais je t’avoue que je sèche quand a la solution, auriez vous des photos d'exemples ?

Alban
 
D
Doctor_itchy
Compagnon
20 Avr 2007
5 085
Morlanwelz
autant pour moi j'ai regarder vite fait les image et lu as 45° j'ai zapper la modification !

alors ok ça devrais passer , mais je rajouterais deux upn en U un en dessous et un derriere la collonne Z :) bien vissé tout les 60mm , pour les X oui c'est une config de grosse cnc , pourquoi pas , mais ça réduit la taille de la table et il faut mettre des protection de rail supplementaire :)

et une table cnc n'est jamais assez grande :/ pense que tu doit placer ton systeme de bridage et que si c'est trop petit tu diminue ta course un fameux coup :wink:

sur de gros centre d'usinage la table fait au moins 1200*600mm !
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #19
OK Doc,
Je pense que je vais agir de cette manière et peut être même passer mes longerons de 10mm a 15mm ça ne fera pas de mal.

Merci du conseil en tout cas,
Je ferais ça demain, ce soir il est trop tard pour rallumer le pc, sinon je vais y rester jusqu’à pas d'heures je me connais :eek:

Bonne soirée a tous et a plus tard :wink:

Alban
 
D
Doctor_itchy
Compagnon
20 Avr 2007
5 085
Morlanwelz
aucun soucis :) , juste une chose , un jour un sage as dit , une machine cnc n'est jamais assez rigide :) donc rigidifion rigidifion ^^
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #21
C'est de toi ?? MDR je tacherais de m'en souvenir :wink:
 
D
Doctor_itchy
Compagnon
20 Avr 2007
5 085
Morlanwelz
je ne sais plus ça fait longtemps ^^ , mais j'applique la sagesse , ref ma cnc :)
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #23
Bonsoir,

Voici quelques avancées qui méritent d’être citées :

Je vous laisse médier

M.png

N.png

O.png


En appliquant 1000N environ 100 KgF on a un déplacement maxi de 6.478e^-5mm de la broche en axial ce qui est peu !!
et de 5.783e^-2 mm en radial toujours pour 1000N,ce qui est nettement plus grand car 0.05 mm entraînent une précision plus faible qu'une fraiseuse conventionnelle basique 0.02 mm ce qui est dommage, je vais voir pour remonter mes longerons jusque en haut et recalculer, je vais aussi renforcer cette partie ci-contre

P.png


A plus tard
Alban

EDIT : je suis démasqué je n'ai même pas caché le tutoriel :oops:
 
Rider63
Rider63
Compagnon
8 Août 2012
751
63 (puy de dôme)
tu as appliqué quelle charge?
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #25
Réponse plus haut j'ai édité le post

1000N environ 100KgF
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #26
J'ai fait un peu de calcul en plus pour avoir les effort de coupes avec une fraises diam=16mm, N=3000trs/min, 2 plaquettes, Vc=120m/min et Ap=3.5
J'ai donc 898N et une puissance de machine de 1795W ce qui dépasse mes prévisions,

En refaisant le calcul inverse je trouve que mon moteur de 0.75Kw ne peux encaisser que 375N ce qui est peu

Avis au connaisseurs de motorisation triphasé, vous en pensez quoi ? je rappel que mon moteur est un 0.75Kw tri 2000trs/min et que j'utilise une transmission a courroie trapézoïdale

Pour ce qui est du calcul de résistance je suis dans le mile avec mes 1000N, je suis quasiment avec un coefficient de sécurité de 20%


Alban
 
D
Doctor_itchy
Compagnon
20 Avr 2007
5 085
Morlanwelz
met des renfort jusque au dessus et sur la base aussi (un boombergang ^^ ) ça devrais rendre ta machine encore plus rigide :wink:

mais c'est déja pas mal comme rigidité :)
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #29
Bonjours,
J'ai pas trop avancé dernierement, j'ai pas mal de taf en ce moment, j'ai réfléchis pour changer ma broche et j'ai envie de partir dans une solution innovante tu type broche changement outil auto à pince tirée W où P

Y en a t il parmis vous qui en on déjà réalisé une dans ce style

Je vais essayer de caler un moment pour la dessiner dans la journée

Donnez votre avis, avantage, inconvénients,

Amicalement
Alban
 
albanmoplin
albanmoplin
Apprenti
14 Jan 2014
93
  • Auteur de la discussion
  • #30
Bonsoir a tous

Voila des news, plus tard que prévu mais bon le travail avant tout,

J'ai dessiné la broche citée ci-dessus et voila ce que ça donne :

B.png

A.png

C.png


8.3Kg, beau bébé je dois dire !! :)

Par contre, petit hic, je n'ai pas la moindre idée de la force qui sera nécessaire en axial pour retenir la fraise lors de l'usinage, je suis parti pour une force de 700 N, après je peux adapter en fonction en mettant un ressort plus gros

Ceci n'est qu'une idée, innovante certes pour les CN, mais je n'aime pas le classique :)
Je serais ravis de lire vos commentaires et avis à ce propos

Amicalement
Alban
 
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