Fraiseuse CNC 3 axes micro 1/100mm DIY... Réalisable ?

[cadrature]

Bonjour

Avant de me lancer dans la conception et de commencer à réfléchir au projet, je viens poser simplement la question.
Mon projet consiste à une fraiseuse 3 axes de très petite taille (pièces de petites tailles moins de 50x50x50mm)
Les matériaux à usiner sont le laiton, le maillechort et l'acier détrempé (en petites pièces).
La précision demandée est le 1/100 mm.

Je sais qu'un tel projet demande des moyens professionnels et couteux pour une plus grande précision (de l'ordre de quelques microns),
et mes moyens sont ceux d'un amateur, vers 1000€ maxi disons. Mais je suis moins gourmand, il me faut une grande précision, 1/100 ième en repositionnement.


Le panier serait vraiment cheap:

- Chassis en profilés alu !

- Rails coulissant + vis à bille

- Arduino , linuxcnc

- moteurs pas-à-pas Nema avec réduction par courroie

- Broche de type ER??

Dois-je passer mon chemin et ne même pas tenter d'essayer, car avec des profilés Alu et un panier aussi cheap on ne peut pas être si précis
ou attaquer l'acier même détrempé, ou cela vous semble-t-il réalisable avec beaucoup de réflexion et de soin ?
Je suis équipé en tour fraiseuse Proxxon, quelques outils dont palpeur et la partie électronique/informatique n'est pas un problème.

Cadrature

 

[Alex31]

Regarde ce sujet

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

Bonjours à tous ! Depuis 1 ans j'ai une cnc 3040t chinoise dont je suis très satisfait mais je suis conscient de ses limites et j'aimerai passer dans une autre gamme. Du coup nouveau projet avec comme CDC : - Taille "bureau" donc globalement 500x500x700 - Zone utile : 250x250x125 - Démontable...

www.usinages.com

 

[cadrature]

Merci pour le lien. Je n'avais pa vu ce post. Je vois que j'ai de la lecture et je vais regarder ça.
"usiner l'aluminium" m'inquiète un peu car je souhaite attaquer l'acier (mais détrempé)

Cadrature

 

[arba]

Avec 1000€ non ce n'est pas réaliste. Même pour une machine avec aucune prétention de précision ce n'est pas réaliste.

 

[cadrature]

OK, merci pour cette réponse sans appel.
Bah pour un peu plus de 300€ on a la CNC1310 qui ne fait pas dans l'usinage de l'acier ni de la précision.
Peut-être un outil pour s'initier...
Mais j'avais vu une vidéo pour l'upgrader avec une nouvelle broche et des guides linéaires,
sans connaitre la précision obtenue par le résultat le gars qui avait fait ça montrait l'usinage de l'acier...

C'est dans cette perspective que j'imaginais faire un peu plus rigide pour espérer gagner en précision.

Merci, je vais donc éviter de passer du temps pour rien.
Cadrature

 

[benguru]

Pour 300 euros ou un chouia plus il serait possible de numériser ta fraiseuse Proxxon. Elle pourra attaquer doucement l'alu, et avec de très bonne fraise, très doucement l'acier doux.

Tu aurais alors déjà l’électroniquement pour envisager la suivante.

C'est ce que j'ai fait, une MF70 convertie CNC pour me faire la main. Et bientot, la remplaçante si j'arrive à trouver le temps.

 

[Boris_25]

Avec 1000€ non ce n'est pas réaliste. Même pour une machine avec aucune prétention de précision ce n'est pas réaliste.

+1

 

[Doctor_itchy]

le budget est faible !

pour de l'acier il faut une machine RIGIDE sinon tu casseras plus d'outil que tu ne fraiseras ... on peu "ronger" a la limite mais tu n'auras pas 1/100eme de précision !

si tu ne veut pas trop te ruiner ni partir sur un projet qui sera décevant il faut oublié les profilé alu !

pas de secret pour usiné de l'acier avec précision
tu te trouve une petite fraiseuse en fonte style une vielle horlogere bien trappue , ou une "chinoise" plus récente assez rigide (une BF25 au minimum !) , prévois +- 1000€ pour la machine + 500 pour l'outillage qui va bien

et prévois entre 150€ et 400€ pour les 3moteur et drivers correct + la carte d'interpolation + le soft ! (grbl + Bcnc , puis 3 moteur nema 23 de 4A phase et les driver qui vont bien

et encore 500 a 600€ pour les vis a bille , la boulonnerie , coupleur d'axe ,cable , connecteur , ect

donc pour usiné l'acier correctement a une précision de 1/100eme un budget de +- 2500€ minimum , tout en commencant par l'achat d'une machine fraiseuse ad'hoc puis seulement tu vois pour la "cncieser"

tu peu partir sur une mf70 pour "voir " mais elle grignoteras l'acier et les fraise casseront vite (j'en avais une , j'ai fait de l'acier tres doux et les fraise s'abimais tres vite ! et de l'acier dur (détrémper) la fraise ne coupais que les 5 premiere minute puis cassais , trop de vibration !!!

 

[cadrature]

Bonjour

Merci pour ces réponses.

@benguru
Depuis très longtemps (plus de 20 ans) Je possède un combiné tour-fraiseuse Proxxon manuel (PD et PF230) et en effet,
en vérifiant la broche de la fraiseuse est d'une tolérance qui me convient certainement.
Elle me semble en revanche tourner trop lentement pour l'usage d'une fraise très fine pour le laiton.
Et je n'ai pas le chariot croisé Proxxon. Sur le tour, la fraiseuse est montée comme une perceuse colonne et n'a finalement qu'un axe X.
C'est très peu pratique et pas utilisable en fraiseuse.
Donc je dois tout de même envisager l'achat d'un chariot croisé à minima.

Les chariots croisés Proxxon sont en queue d'aronde et avec socle en alu, j'avais imaginé mettre des Nema là-dessus pour avoir les axes X et Y,
mais il me semblait que les guides à billes sur un socle rigide sont préférables. Et puis Proxxon c'est cher maintenant.

Pour l'acier, il s'agit d'acier dur à ressort, mais détrempé et surtout de très petites pièces (moins d'1mm d'épaisseur).
Sommes-nous tout de même dans un monde très différent du laiton et du maillechort ?

Bon, même avec le recyclage de mon PF230 je suis court financièrement pour me lancer dans l'aventure tout de suite à ce que vous
m'expliquez très justement...

Un autre critère que je me donnais sans même y penser, c'est la dimension de l'outil. Je voulais un outil de petite taille
à poser sur une table pour un atelier qui est assez exigu.

Merci
Cadrature

 

[Boris_25]

pas de secret pour usiné de l'acier avec précision
tu te trouve une petite fraiseuse en fonte style une vielle horlogere bien trappue

Ou alors une vielle Cn que tu rétrofite, tu obtiendras la rigidité et tu n'auras pas trop de travail de construction mécanique.
C'est que que j'ai fait avec ma C200.

 

[cadrature]

Ou alors une vielle Cn que tu rétrofite, tu obtiendras la rigidité et tu n'auras pas trop de travail de construction mécanique.
C'est que que j'ai fait avec ma C200.

Voici une excellente idée et je vois que vous avez fait du beau travail. Bravo ! Mon budget, et mon tout petit atelier
me font renoncer. En effet, un petit matériel déplaçable me conviendrait, pas un outil d'atelier très encombrant comme
celui-ci.

Je viens de mesurer mon combiné Proxxon PD, PF230. En retirant le porte burin et en mettant
une table à la place, j'obtiens un espace de travail très restreint (70x110mm), mais suffisant pour ce que je veux faire.
La mesure montre une planéité parfaite au 1/100e et la broche tourne rond au 1/100e aussi.

J'ai un doute sur la rigidité du tout. La table ne tient que par une vis sur son chariot par exemple, comment faire moins

La solution cheap que je vois serait de numériser ce combiné sur trois axes et de renoncer à l'acier dans un premier temps.


Voici l'engin:

Mais les vis ont du jeu, et il faudra certainement intervenir dessus pour avoir la précision nécessaire.

Le budget reviendrait alors à
500€ au plus pour les moteurs, électronique et soft
500€ au plus pour poulies, courroies, etc.

Je vais faire des essais sur les matériaux que je vise à la main pour voir ces histoires de vibration, de précision de coupe de la fraise, etc.
Je vais essayer aussi une petite fraise.

Une telle adaptation vous semble-t-elle jouable et pour mon "petit" budget ?

Cadrature

 

[Doctor_itchy]

disons que si tu veut une réel précision de 1/100eme (pas au déplacement , mais a la mesure pièce finie ) il faut que la machine soit suffisamment rigide pour le pas vibré si ça vibre d'office tes cote seront mauvaise et état de surface mauvais , avec en plus casse/usure prématurée des outil de coupe

si tu a un vrais soucis de place , pense a une machine d'établi mais un peu plus "trapue" entendre par la , une structure plus massive et une colonne entre socle et tête rigide ( proxxon fait de belle petite machine , très cher , mais c'est bien souvent pour du laiton ou de l'alu )

mais , fait un essais sur ta machine , cube une piece en acier de 10*10*10mm et puis fait un trou de 3.8mm et repasse une fraise de 4 mm pour "alésé" ce trou , si le trou est plus grand que la taille de la fraise ta machine a soit du jeu a la broche , soit pas assez rigide , pour le cote extérieur , en "manuel" tu mesure la piece et ajuste , en cnc la machine fera une distance de 10mm pile poil (plus compensation outil ! ) donc la on vois aussi si la machine est suffisamment précise !

en petit tu a une bf16 , il faut une "correct" c'est petit mais 10x plus rigide que ta machine (mais bon je ne suis pas fan des "chinoise" ) , mais 3000tmin a la broche , donc il faut changer le moteur pour un plus rapide

pense aussi au vis a bille et regarde la classe de précision , les "pas cher" en général on une classe tres mauvaise voir n'en ont pas , et tu a du "jeu" a certain endroit de la vis et pas a d'autre , sans parlé de la linéarité pire qu'une tige filetée du brico qui forçément induiras des cote farfelue des que tu cherche de la précision , si tu usine du petit et que tu veut de la précision il faut du "bon" chinois ou du vrais skf par exemple

 

[FTX]

Bonjour

Pour 50 mm de course il faut mieux faire un petit portique alu massif. Les faibles courses permettront de ne pas exploser le budget et la précision sera la. Il faut oublier toutes les fraiseuses cités plus haut hors budget et vu la faible course. Quelque rail de 15 et vis à bille de 12 ou 20. Pour les pièces elle seront usinable par beaucoup sur le forum en demandant une petite sous traitante.
Moteur nema 23 économique.....

Ftx

 

[cadrature]

Mon combiné Proxxon a un gros défaut. Il y a un jeu important dans l'axe x et y.
en plus on ne peut pas dire que la construction soit rigide: la partie fraiseuse est montée sur une barre en acier,
mais cette barre est portée à son bout dans une semelle en alu.
Je vais essayer de regarder pour voir si le jeu XY est rattrapable. Du reste le montage de cette partie
n'est pas très sérieux, une petite pièce en laiton taraudée ...
C'est drôle, certaines parties sont sérieuses (bases en acier rectifé), d'autres moins comme ces petits machins en laiton.

Bref cette option de reconvertir mon Proxxon me semble difficile.

Mais les dernières remarques de @Doctor_itchy et @FTX sont encourageantes.

Je vais encore chercher et lire les solutions possibles.
Mon atout en effet est la très faible course des pièces à usiner.

Cadrature

 

[cadrature]

Bonjour

Pour 50 mm de course il faut mieux faire un petit portique alu massif.

Il y a un exemple d'une telle construction ?
Pourquoi l'alu ? Parce que c'est le plus facile à construire et c'est économique ?
C'est vraiment différent d'une construction au profilés d'alu qu'on m'a dit d'oublier ?


Merci

 

[FTX]

Oui

 

[Doctor_itchy]

sinon tu part sur ça https://www.leboncoin.fr/outillage_materiaux_2nd_oeuvre/2184463015.htm



et vu le tarif ta interet a faire un mail direct car ça va pas rester plus de quelque heure !!!!

 

[Doctor_itchy]

ou ça (mais moins rigide , par contre y a moins de boulot pour la mise en route )

https://www.leboncoin.fr/equipements_industriels/2181041080.htm

 

[cadrature]

Pour apprendre pourquoi pas.
Mais il me semble que ça ne correspond pas à mon besoin:
usiner avec une précision d'un centième des petits objets assez durs (acier si possible sinon
maillechort et laiton au minimum).

Cadrature

 

[Doctor_itchy]

c'est des idée de "base" la bf20 a 180€ c'est cadeaux comme base , apres tu met vis a bille moteur et co et tu a une petite cnc qui peu faire de petite piece mais aussi de plus grosse si besoin (faut toujours prévoir un peu plus que prévus car le jour ta une piece un peu plus grosse t'est pas embeter

sinon en neuf y a ça pour la base https://fr.aliexpress.com/item/4000...716579843850518865eedaa!12000028680330290!sea

"edit mauvais lien ^^"

 

[cadrature]

Bonjour

Aujourd'hui j'ai démonté mon tour pour voir la construction de l'entraînement du chariot.
Et le nettoyer un peu. Après plus de 30ans de service, il était en sale état.

En X c'est une vis d'un pas de 1mm à gauche qui vient dans un trou taraudé d'une pièce en alu.
Je n'ai pas mesuré le jeu, mais on le sent à la main (donc au moins 5/100ie et peut-être 1/10e à mon niveau)

En Y c'est aussi une vis d'un pas de 1mm à gauche qui vient dans une pièce fendue en laiton.
Il n'y a pas de jeu sensible à la main car la fente sert de rattrapage de jeu.

C'est étonnant car Proxxon c'est sérieux sur d'autres aspects (les roulements utilisés, la rectification des bancs...

Cela explique la mauvaise qualité de ce que j'ai fraisé avec ça. Ça broute...

Il n'y a rien à en faire pour ce que je veux faire n'est-ce pas ?

Pour X, je vais essayer leur estuce qui consiste à faire une fente et à forcer pour éviter le jeu...
En effet, j'ai peu de chance de trouver ou faire un écrou à gauche.
Au moins j'aurais un tour avec moins de jeu.

Axe Y:

Axe X:

Cadrature

 

[moufy55]

C’est une machine de modélisme.
Ce n’est pas conçu pour usiner des métaux.
La conception est bonne, pour ce que c’est faire mais tu ne pourras pas en tirer ce que toi, tu veux en faire

Commence à regarder ce qu’on doit mettre en place en industrie pour usiner le centième, que tu cherches.
Sans même parler de le mesurer.
Tu vas vite comprendre l’erreur !

 

[Doctor_itchy]

je lui ai dit , pour du centieme REEL il faut une machine rigide , usinée correctement , et les déplacement vis a bille avec tolérance correcte

la base de bf20 est suffisament rigide , reste a voir si il ne faut pas retouché les queue d'arronde et posé des vis a bille de qualiter c'est pour moi une base plus que correct pour une petite cnc (et a ce tarif y a meme pas a hésiter ! )

 

[Doctor_itchy]

et les vis de déplacement d'origine du tour proxxon ne tiendrons pas en cnc , trop de jeu , trop de frottement ,et impossible d'etre précis il faut obligatoirement passer en vis a billes

 

[cadrature]

C’est une machine de modélisme.
Ce n’est pas conçu pour usiner des métaux.
La conception est bonne, pour ce que c’est faire mais tu ne pourras pas en tirer ce que toi, tu veux en faire

Commence à regarder ce qu’on doit mettre en place en industrie pour usiner le centième, que tu cherches.
Sans même parler de le mesurer.
Tu vas vite comprendre l’erreur !

Merci

J'ai remonté mon tour, avec ces quelques accessoires, il me sert en tour d'outilleur surtout pour le laiton.
Mais vous avez raison, c'est un machin pour modéliste.
Je vais continuer de l'utiliser ainsi et je vais continuer de réfléchir à la conception dans l'avenir d'un petit cnc 3 axes
de bureau très précis en lisant ici et là les réalisations que les uns et les autres ont fait.
Socle en acier rectifié, socle en granit, socle en résine et granit, etc... Eventuellement en alu (mais certains m'ont dit qu'on
a toujours un outil dont la structure est toujours aussi dur que la matière qu'on doit attaquer)
Bref du gros et du lourd sur la table et c'est donc pas pour moi pour l'instant !

Merci
Cadrature

 

[cadrature]

Bonjour

Je vois donc que mon "petit" budget d'amateur ne permet pas d'accéder à une fraiseuse CNC précise.
Mon exigence étant le centième de mm. Je n'ai pas besoin de plus précis, mais pas moins non plus.
Reconditionner une machine industrielle est difficile car je manque de place et le budget va tout de même
exploser.

L'un des intérêts de cette machine est de faire le travail d'une pointeuse, voir d'une fraise pantographe
précise (que je n'ai pas).
L'objectif et de faire du pointage et perçage (alésage) précis.
Eventuellement de la gravure légère dans le maillechort, mais on verra.

Alors je revois complètement ma copie.

En renonçant au fraisage, je peux éventuellement limiter considérablement mon budget qui est dédié:
- Au chassis hyper massif (acier ou granit/résine)
- A une broche puissante rapide et précise
- A un guidage puissant rigide et précis

Mon projet prendrait alors une autre tournure:
Positionnement d'une broche pour du perçage/alésage au 1/100e en X Y Z.

Comme il n'est plus question de force pour X Y, ni même Z, je n'ai pas besoin de matériau pour éviter
le fléchage, les vibrations ou pour donner de la force.

Quels rails me faudrait-il ? L'économie est-elle possible ?
- Rails de guidage tout de même ?
- Tiges rectifiées sur alu ?
- Simples barres rectifiées 8mm ?

Quelles vis à bille ?
- 8mm ?
- Microstepping ou démultiplication par poulie crantée ?

Quelle broche ? (il me faut monter des mèches très fines, moins de 0,5). Il faut que ça tourne vite pour du laiton ou maillechort
et qu'il n'y ait pas de mal rond ou mal plat).

Quelle structure ?
- Plaques d'alu de 20mm
- Profilés alu (le plus simple à monter et même à positionner)

Quels moteurs ?
- Nema 17 avec des contrôleurs cheap pourrait-il suffire ?

Merci de partager vos expériences
Cadrature

 

[moufy55]

Je t’invite à regarde la conception et la carrure d’une petite pointeuse conventionnelle.
Tu vas vite comprendre l’erreur…

T’as déjà de l’expérience en usinage de pièces au centième de répétabilité sur une conventionnelle ?
Même analyse

 

[cadrature]

Mais une pointeuse conventionnelle est dimensionnée pour fraiser. Dans mon cas, il ne s'agit
que de placer une broche précisément sur un point XY et de façon répétée sans rectifier, défoncer ni fraiser.
Je me gourre complètement donc ?
Je n'ai pas d'expérience en la matière, c'est pourquoi je pose ces questions si naïves au lieu de
perdre de l'argent dans un projet idiot qui n'aboutirait à rien.
J'usine au 1/100e par des méthodes artisanales d'horloger (tour à perche, potence à aléser, etc.). Ces outils
sont très petits, mais redoutables de précision avec de la pratique.
Mais je suis grand débutant CNC (j'ai juste une expérience en imprimante 3D

Merci pour la mise en garde.
Cadrature

 

[moufy55]

Je me gourre complètement donc ?

Oui

Tu oublies la notion d’effort de coupe.
On ne fait pas du pointage, perçage, et encore moins un alésage précis avec un traceur à feutre.

 

[cadrature]

Bon. Il faut que je regarde cette notion en effet.

Mes perçages 0.1 à 1mm dans du maillechort ou du laiton.
Je peux me passer d'alésage, que je peux faire avec une potence.

Même avec ces conditions ?
Oui, c'est une sorte de traceur qui me faudrait

Cadrature