Grande cnc en bois, pour l'usinage du bois. V2

  • Auteur de la discussion Pierre Desvaux
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Pierre Desvaux

Ouvrier
Il y a très longtemps, c'était avant les grands bouleversements du monde, j'ai commencé la réalisation d'une cnc en bois, avec l'aide des Fablabs de Montceau-Le Creusot pour l'électronique:


Cela a pris beaucoup de temps, mais les moteurs sont désormais branchés, la machine avance et recule, c'est magique... Les mouvements sont fluides, pas de vibrations. Il ne reste plus qu'à calibrer tout ça, et les premiers copeaux devraient être pour très bientôt!

Comme il faut toujours anticiper et voir loin, je pense déjà à la prochaine. La V1 sera pour le Fablab, la V2 pour moi.

En fait, j'ai fait plus que penser...

Voici donc les débuts de la construction d'une grande machine cnc, surface de coupe de 1200x1100 mm, destinée à l'usinage de bois. Précision attendue: 1/10 mm. C'est amplement suffisant pour usiner du bois.

Le coût total devrait être autour de 1000 €.

Le bâti en bois​

Pour cette cnc V2, je me suis inspiré de la cnc14, développée par Birgit Hellendahl en Allemagne. Cette passionnée a développé depuis plusieurs années un concept intéressant de cnc en bois (contreplaqué), la Cnc14, avec un kit qui peut être réalisé lors d'un stage de 3 jours. Ils organisent des stages tous les mois et il y a des centaines de cnc14 un peu partout en Allemagne.

Les Allemands étant des gens qui apprécient les machines de qualité, si celle-ci n'était pas bonne, cela se saurait et il n'y aurait pas tant de gens qui veulent en construire...

cnc14.de

J'aime bien le design de cette cnc (simple, facile à réaliser, efficace, et beau...) , mais je vais y apporter quelques modifications.

La machine sera plus grande, avec une surface de coupe de 1200x1100 mm

Les déplacements se feront sur des rails supportés de 20 mm.

L'entrainement ne se fera pas par courroie comme sur la cnc14, mais avec des vis à billes.

Les éléments du bâti sont terminés, réalisés en cp de bouleau.

Le portique transversal est deux fois plus épais que l'original de la cnc14, 60 mm d'épaisseur, 1500 mm de long, 400 mm de large, et est en outre rigidifié par deux raidisseurs, des profilés alu de 50x50 mm, placés en dessous. Globalement, selon les formules de rigidité des poutres, ce portique, qui est deux fois plus long, mais deux fois plus épais, et 30% plus large, devrait être 2 fois plus raide que l'original. Si avec tout ça, le portique était encore flexible, je rajouterai deux feuilles de carbone/époxy au dessus et en dessous, on aura alors un composite qui devrait être vraiment bon.

Le bâti de la tête de fraisage est une boite, donc, autorigide. Pas de risques de flexions. Comme de plus, la surface entre les plots sur les rails est de 300x400mm, cela devrait limiter les éventuels jeux déjà très minimes sur les rails.

Il reste à réaliser la base carrée sous forme de caisson cloisonné.

La surface de coupe est de 1200x1100 mm


Rails de guidage et vis d'entrainement​

  • Les rails de guidage seront des rails supportés (SBR) de 20 mm:
Coût 250 €



  • Les vis d'entrainement à billes:
Coût: 220 €


Sur la V1, ce sont des vis de 12 mm de diamètre. Cela fonctionne très bien. Eventuellement, pour la V2, on verra si j'ai un peu plus d'argent, pour des vis de 20...

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Pierre Desvaux

Ouvrier

Pourquoi en bois ?​

  • Facilité pour un boiseux:
Parce que c'est facile à faire, quand on est un boiseux, plutôt qu'un métalleux.

Pour un boiseux, il est beaucoup plus facile de réaliser des pièces bien d'équerre avec du bois qu'avec des profilés en alu ou acier, qui risquent de se déformer pendant les soudures ou pendant les assemblages si on n'a pas les bonnes techniques et outils.

Il m'a fallu 3 petites journées pour réaliser le bâti. C'est facile, simple, et rapide, avec un simple outillage de boiseux.

  • Coût: les profilés de grosse section en alu, c'est cher... Beaucoup plus que le bois. Il faut des goussets, des pièces d'assemblage, etc, et c'est encore plus cher... Les profilés en acier, c'est moins cher, mais c'est beaucoup plus difficile à travailler correctement, en tout cas pour moi.

  • Précision requise 1/10: La machine est destinée à usiner et découper du bois. Pas du métal. Je ne recherche pas la précision d'une machine de métalleux, qui rêvent du 1/100. Le 1/10 convient amplement pour des pièces en bois.

  • Vibrations: Le bois amortit beaucoup mieux les vibrations que le métal.

  • Déformations:
Si on prend les bonnes sections, le bois ne se déforme pas sous les contraintes d'usinage. Cela se calcule.

Le "bois" est du cp de bouleau de très bonne qualité. Il se rétracte très peu sous l'effet des changements hygrométriques. La cnc V1 est restée plusieurs années dans mon atelier non chauffé, 40° en été, -10° en hiver. Tout coulisse toujours aussi bien qu'au début. Il n'y a donc pas eu de déformation du bâti.

  • Ce n'est pas si idiot que ça:
Si on prend l'exemple de la cnc14 allemande en bois, il y a eu plusieurs centaines de machines réalisées, depuis 8 ans. Les Allemands sont des gens qui aiment ce qui marche bien. Si la cnc14 avait eu des défauts, il n'y aurait pas eu des centaines d'Allemands se précipitant pour en construire une.


Outre la cnc14, une société allemande commercialise depuis des années des grosses cnc professionnelles en bois. La aussi, si cela ne marchait pas, la boite aurait vite fermé.



En conclusion, je comprends qu'un métalleux préfère le métal, mais pour un boiseux, je crois que c'est une solution simple, peu coûteuse, efficace et facile à mettre en oeuvre pour un résultat correspondant à ses attentes.
 
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