sisinaty
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Bonjour je m’appelle sylvain, j’ai 16 ans et j’ai pour projet de fabriquer une fraiseuse 4 ou 5 axes avec une structure métallique. Je suis actuellement en apprentissage dans l’entreprise de mon père en Auvergne dans le Puy de Dôme.
Mes besoins
Je fabrique cette fraiseuse car j'aimerai pouvoir usiner de grandes surfaces comme par exemple des tables rivières en résine/bois mais aussi pour usiner de l'aluminium du carbone et de l'acier pour d'autres projets personnel.
Le châssis
Le châssis de la fraiseuse est fabriqué a partir de gros tubes épais sur lesquels je viendrai souder des cornières de 150mm (dont l’épaisseur varie de 12mm à 18mm). Ces cornières serviront de support pour fixer les deux rails de 45mm.
Chaque morceau de ferraille et d'aluminium utilisé pour construire cette machine a été récupéré. Je n'aurais besoin d'acheter qu'un seul tube de 140mm par 140mm de 5mm d'épaisseur.
Les tubes et les cornières seront soudées a l’électrode enrobée (je vous en reparlerai plus loin) afin d’obtenir un châssis de 4 mètres de long et de 1.70 mètres de large ,1.91m pour le portique qui se déplacera sur le châssis grâce aux rails (3.60m) et aux vis a billes (2.90m par 40mm de diamètre avec un pas de 10mm). Les vis a billes seront fixe se sera l'écrou qui tournera grâce a un servomoteur AC NEMA 34 se qui entraînera le portique.
Les vis a billes seront fixes car elles sont longue et risquerait de prendre du ballant dans les déplacements rapides hors matière. Elles sont aussi lourdes et aurai une forte inertie en rotation ; l'écrou étant plus léger permettra une plus forte accélération. J'aurais pu utiliser des crémaillères mais je n'en ai pas et j'avais un doute au niveau de leurs précision.
Le portique ne se déplacera pas sur toute la longueur du châssis car les rails et les patins ont été récupérés et sont trop court de 400mm, se qui n’empêchera pas le portique d’usiner la quasi-totalité de la table en tôle aluminium (3.00x1.52m et 15mm d’épaisseur).
La table en alu de 15mm n'est pas idéal car elle est fine et souple pour une si grande surface et comme je n'aurait pas assez d'épaisseur pour faire des rainures j'utiliserai pour le bridage des trou taraudé m10 percé a intervalle régulier.
Pour le moment je ne sais pas comment fixer la table sur le châssis. J'ai d'abord pensé a visser la table sur le châssis mais il faut le surfacer afin que la table appuie uniformément sur les tubes et comme il ne font que 5mm d'épaisseur je n'ai pas envie d'enlever trop de matière.
Je pensais souder des plats en acier sur les tubes ou alors couler de la résine sur les tubes puis rectifier avant de visser la table.
C'est pas simple a expliquer mais je vous mets plein d'images.
Si vous avez des questions n'hésitez pas!
Le portique
Le portique est construit à partir d’un tube rectangulaire de 150x350mm par 1.91m de longueur qui a été récupéré. Les rails seront fixés sur deux plats eux même soudés sur le portique. Sous le portique, deux tôles de 15mm d'épaisseur seront soudés a chaque extrémité du portique puis usinés; elles serviront de fixation pour les montants de ce portique ainsi que pour les équerres de renfort qui seront également vissés dans le pieds et dans cette tôle.
La vis a bille du portique est entrainée par un servomoteurs DC de 500w qui sera intégré a une extrémité du tube et relié a la vis par une courroie. Ce servomoteur sera piloté par une carte Machdrive(fabriquant australien)
Le z
Le z n'a pas encore été défini car je réfléchi pour faire une broche inclinable mais j'ai des patins et des rails de 25mm. La plaque du croisement Y Z sera usiné dans une plaque d'alu de 420mm par 350mm et de70 mm d'épaisseur( celle qui est en gris sur les photo du portique en vue 3d), la course du z ne dépassera pas 350mm ; l'entrainement sera le même que le portique: servomoteur DC 500w.
L'inclinaison de la broche sera géré par un harmonique drive avec un rapport de réduction de 1/131. pour éviter trop de porte a faut le moteur sera décalé au dessus du portique
La soudure à l’électrode enrobée ou MMA (Manual Metal Arc)
Comme la meuleuse (et mes chats) la soudure ça réchauffe les mains (mais attention des fois sa brûle).
Je soude avec un poste Sherman 320A et avec de l’électrodes de 3.2mm qui est (je trouve) idéale pour souder des épaisseurs importantes a conditions d’avoir un poste puissant car je soude a 120 ampères a 70% du temps pour les tubes les plus épais se qui permet une pénétration optimale du cordon de soudures dans la matière.
L’acier utilisé a été en partie récupéré il y a longtemps par mon père et mon grand père; il y a donc parfois des soudures supplémentaires. Le grand défi dans l’acier que l’on récupère c’est qu’il n’est pas forcément aux bonnes dimensions ce qui ne pose pas de problème lorsqu’il est trop long mais lorsqu’il est trop court il faut souder les morceaux bout à bout le plus droit possible.
Lors de la soudure le métal est fondu, lié et malheureusement contraint. En effet le métal chauffé lors de la soudure va se dilater et se tordre. Pour éviter ca je bride mes morceau sur un tube et je soude par point en laissant refroidir les soudures avant de débrider. C'est la seule solution que j'ai trouvé mais si vous avez d'autres idée je suis preneur.
J'ai également eu des petit problèmes avec des soudures qui fendent. J'ai lu sur internet qu'il faut espacer d'aux moins 1mm les deux partie que l'on s'apprête a souder, c'est ce que j'ai fait pour tout ce que j'ai soudé et malgré tout sur le tube du portique, que j'ai rallongé d'environ 250mm, il y a 30 mm de soudure qui fendent. J'ai aussi essayé de souder par point en laissant refroidir mais la soudure fend quand même. Je me suis dit que ce n'est pas grave car le tube et soudé tout le tour. En plus il est renforcé par les plats qui serviront de support pour les rails.
Si vous avez des questions ou des suggestions n'hésitez pas!
Mes besoins
Je fabrique cette fraiseuse car j'aimerai pouvoir usiner de grandes surfaces comme par exemple des tables rivières en résine/bois mais aussi pour usiner de l'aluminium du carbone et de l'acier pour d'autres projets personnel.
Le châssis
Le châssis de la fraiseuse est fabriqué a partir de gros tubes épais sur lesquels je viendrai souder des cornières de 150mm (dont l’épaisseur varie de 12mm à 18mm). Ces cornières serviront de support pour fixer les deux rails de 45mm.
Chaque morceau de ferraille et d'aluminium utilisé pour construire cette machine a été récupéré. Je n'aurais besoin d'acheter qu'un seul tube de 140mm par 140mm de 5mm d'épaisseur.
Les tubes et les cornières seront soudées a l’électrode enrobée (je vous en reparlerai plus loin) afin d’obtenir un châssis de 4 mètres de long et de 1.70 mètres de large ,1.91m pour le portique qui se déplacera sur le châssis grâce aux rails (3.60m) et aux vis a billes (2.90m par 40mm de diamètre avec un pas de 10mm). Les vis a billes seront fixe se sera l'écrou qui tournera grâce a un servomoteur AC NEMA 34 se qui entraînera le portique.
Les vis a billes seront fixes car elles sont longue et risquerait de prendre du ballant dans les déplacements rapides hors matière. Elles sont aussi lourdes et aurai une forte inertie en rotation ; l'écrou étant plus léger permettra une plus forte accélération. J'aurais pu utiliser des crémaillères mais je n'en ai pas et j'avais un doute au niveau de leurs précision.
Le portique ne se déplacera pas sur toute la longueur du châssis car les rails et les patins ont été récupérés et sont trop court de 400mm, se qui n’empêchera pas le portique d’usiner la quasi-totalité de la table en tôle aluminium (3.00x1.52m et 15mm d’épaisseur).
La table en alu de 15mm n'est pas idéal car elle est fine et souple pour une si grande surface et comme je n'aurait pas assez d'épaisseur pour faire des rainures j'utiliserai pour le bridage des trou taraudé m10 percé a intervalle régulier.
Pour le moment je ne sais pas comment fixer la table sur le châssis. J'ai d'abord pensé a visser la table sur le châssis mais il faut le surfacer afin que la table appuie uniformément sur les tubes et comme il ne font que 5mm d'épaisseur je n'ai pas envie d'enlever trop de matière.
Je pensais souder des plats en acier sur les tubes ou alors couler de la résine sur les tubes puis rectifier avant de visser la table.
C'est pas simple a expliquer mais je vous mets plein d'images.
Si vous avez des questions n'hésitez pas!
Le portique
Le portique est construit à partir d’un tube rectangulaire de 150x350mm par 1.91m de longueur qui a été récupéré. Les rails seront fixés sur deux plats eux même soudés sur le portique. Sous le portique, deux tôles de 15mm d'épaisseur seront soudés a chaque extrémité du portique puis usinés; elles serviront de fixation pour les montants de ce portique ainsi que pour les équerres de renfort qui seront également vissés dans le pieds et dans cette tôle.
La vis a bille du portique est entrainée par un servomoteurs DC de 500w qui sera intégré a une extrémité du tube et relié a la vis par une courroie. Ce servomoteur sera piloté par une carte Machdrive(fabriquant australien)
Le z
Le z n'a pas encore été défini car je réfléchi pour faire une broche inclinable mais j'ai des patins et des rails de 25mm. La plaque du croisement Y Z sera usiné dans une plaque d'alu de 420mm par 350mm et de70 mm d'épaisseur( celle qui est en gris sur les photo du portique en vue 3d), la course du z ne dépassera pas 350mm ; l'entrainement sera le même que le portique: servomoteur DC 500w.
L'inclinaison de la broche sera géré par un harmonique drive avec un rapport de réduction de 1/131. pour éviter trop de porte a faut le moteur sera décalé au dessus du portique
La soudure à l’électrode enrobée ou MMA (Manual Metal Arc)
Comme la meuleuse (et mes chats) la soudure ça réchauffe les mains (mais attention des fois sa brûle).
Je soude avec un poste Sherman 320A et avec de l’électrodes de 3.2mm qui est (je trouve) idéale pour souder des épaisseurs importantes a conditions d’avoir un poste puissant car je soude a 120 ampères a 70% du temps pour les tubes les plus épais se qui permet une pénétration optimale du cordon de soudures dans la matière.
L’acier utilisé a été en partie récupéré il y a longtemps par mon père et mon grand père; il y a donc parfois des soudures supplémentaires. Le grand défi dans l’acier que l’on récupère c’est qu’il n’est pas forcément aux bonnes dimensions ce qui ne pose pas de problème lorsqu’il est trop long mais lorsqu’il est trop court il faut souder les morceaux bout à bout le plus droit possible.
Lors de la soudure le métal est fondu, lié et malheureusement contraint. En effet le métal chauffé lors de la soudure va se dilater et se tordre. Pour éviter ca je bride mes morceau sur un tube et je soude par point en laissant refroidir les soudures avant de débrider. C'est la seule solution que j'ai trouvé mais si vous avez d'autres idée je suis preneur.
J'ai également eu des petit problèmes avec des soudures qui fendent. J'ai lu sur internet qu'il faut espacer d'aux moins 1mm les deux partie que l'on s'apprête a souder, c'est ce que j'ai fait pour tout ce que j'ai soudé et malgré tout sur le tube du portique, que j'ai rallongé d'environ 250mm, il y a 30 mm de soudure qui fendent. J'ai aussi essayé de souder par point en laissant refroidir mais la soudure fend quand même. Je me suis dit que ce n'est pas grave car le tube et soudé tout le tour. En plus il est renforcé par les plats qui serviront de support pour les rails.
Si vous avez des questions ou des suggestions n'hésitez pas!