La CNC du Forgeron (fraise + plasma)

[Polskleforgeron]

Bonjour à tous.

Je me suis lancé dans la conception d'un portique 3 axes qui aurait pour but de pouvoir et fraiser des matériaux tendre comme le bois ou l'aluminium et aussi d'avoir une tête interchangeable pour pouvoir l'utiliser comme découpeur plasma.

Je suis conscient que les machines "tout-en-un" sont parfois de fausses bonnes idée, et que les vitesse de coupe pour du plasma sur de la tôle fine et du fraisage ne sont pas les même. Je suis aussi conscient des problèmes d'IEMs causé par le plasma.

Cependant pour des raison de budget et de place j'aimerais combiner les deux en un, si après discussion avec vous, et les premiers test cela s'avère être vraiment une idée à la con je construirais un deuxième portique.

C'est pour un usage pro, mais je ne veux pas acheter de machine toute faite, déjà parce que ça m’intéresse de la construire, et puis je veux pouvoir assurer la maintenance et les réparations moi même.

Petit visuel de la modélisation au point où j'en suis :

Les contraintes :
- espace de travail de 1m20x2m
- faible précision
- machine robuste pour un usage pro
- je suis ferronnier, j'ai un atelier bien équipé, je peux souder acier et alu, j'ai un tour d'établi Emco maximat et une fraiseuse aciera F3, je pense acheter une imprimante 3D dans pas trop longtemps
- j'aimerais m'en tirer pour 3k max sans compter le plasma, j'ai déjà un Stalhwerk cut 70 avec arc pilote mais il est HF et je suis ouvert au fait de le revendre et d'en acheter un plus adapté.
- je n'ai pas peur de la programmation, l’électronique par contre est un peu de la sorcellerie pour moi (mais je me soigne)
- je peux y passer autant de temps que nécessaire

Le plan pour l'instant :
- structure en acier en rectangle 120*60*5 et carré 60*60*5 avec des plats en acier étiré à froid calé et gratté comme support pour le guidage (c'est rigide mais lourd, facile à travailler, pas cher, et j'ai un max de chutes disponibles)
- rail de l'axe Y SBR20, entrainement par crémaillère module 1.5 (car 2m20 de long pour un espace de travail de quasiment 2m)
- rail de l'axe X type rail plat, entrainement par vis sans fin, idem pour l'axe Z
- deux nema 24 pour l'axe Y, un nema 24 par axe restant
- une tête avec spindle et VFD 2,2kw refroidie à l'air
- une tête pour adapter un plasma du commerce déclenché par un relai, et idéalement rajouter au système un THC
- pour l'electronique je n'ai pas encore décidé, contrôleur mach 4 en Ethernet (apparemment moins sensible aux IEM), linux CNC, ou montage arduino avec GRBL mais j'ai lu beaucoup de gens qui avait de gros problèmes d'IEM de cette manière. J'ai aussi une tour de PC disponible que je peux dédier à la machine.

Mes interrogations :
- un peu tout, mais on va procéder par étape et résoudre les problèmes les uns après les autres
- des nema 24 seront-ils suffisant pour ce que j'envisage ? je n'ai pas d'expérience avec les step motor, j'ai construis un prototype tout petit avec une arduino, un CNC shield, 3 petits nema 17 et un relai pour m'entrainer et piger un peu de quoi il retourne. Commandé avec GRBL control. Est ce que j'ai une chance d'avoir des plages de vitesses compatible avec le fraisage et la découpe plasma ?
- comment gérer au mieux les IEMs, câble blindés, terre dédiée, masse différentes pour les circuit logique et d'alimentation, mais on lit un peu tout et son contraire à ce sujet.
- quel système de pignon utiliser pour le mouvement en Y, j'ai vu qu'il existait des systèmes tout fait type (valder part ex). sur la photo suivante on voit un peu ce qui me pose problème pour le moment, c'est à dire relier mon moteur à ma crémaillère. Ca m'arrangerait de trouver une crémaillère qu'il est possible de visser avec les dents à l'horizontale et de mettre mon moteur à la verticale, mais ça voudrait dire des trous dans la denture et je n'ai rien trouvé de tel sur le net. Je pourrais rajouter un support pour visser la cremaillère avec un quart de tour mais c'est rajouter une surface à gratter et perdre encore de la précision au pssage.

J'ai crée ce sujet pour me sentir un peu moins seul dans la construction de cette machine et avoir vos retour et vos avis. Je ne l'ai pas modélisé, mais il y aura quelques diagonales au niveau des pieds et aux endroit que j'estime nécessaire pour rigidifier la table. J'attend avec impatiences vos critiques et conseils tant sur la partie structurelle que la partie commande, notamment avec cette contraintes des IEMs. Je reviendrais sur ce sujet pour poster des photos au fur et à mesure de la conception puis de la réalisation de cette machine. Merci de m'avoir lu jusque-là.

 

[mpvue91]

Je profite de ce fil pour dire à la communauté des débutants en cnc que la norme des moteurs pas à pas NEMA 17 ou 24 ou 34 etc. ne renseigne que sur la dimension de la BRIDE des moteurs. Un moteur nema 24 peut avoir plus de couple à l’arrêt qu'un nema 34 car la LONGUEUR du moteur est un autre paramètre important.
Pour votre projet je vous conseille la lecture de cet exposé

C'est parti pour 3 CNC

Salut à tous Pour ce nouveau projet, je pense qu’on restera un bon bout de temps ensemble. Contrairement à la Scie à ruban pour métaux que j’ai construit en 2011, hé oui déjà 7 ans, ceci dit en passant que jusqu’à ce jour, encore aucune panne, je ne vais pas développer le sujet sur un autre...

www.usinages.com

car au paragraphe #94 il y a une vidéo où il montre que cette cnc a les deux fonctions qui vous intéressent le plasma et le fraisage et comme l'auteur du fil en question est le mécanicien le plus accompli qui se soit manifesté sur ce forum tout ce qu'il fait est à prendre pour argent comptant.
Une présentation plus complète ici

C'est parti pour 3 CNC et leurs contrôleurs

Salut à tous Je profite de ma convalescence pour vous faire part dun nouveau projet. Rien ne sera fabriqué dans ces prochains jours, pour cause jai mon bras g

www.metabricoleur.com

 

[Polskleforgeron]

Je profite de ce fil pour dire à la communauté des débutants en cnc que la norme des moteurs pas à pas NEMA 17 ou 24 ou 34 etc. ne renseigne que sur la dimension de la BRIDE des moteurs. Un moteur nema 24 peut avoir plus de couple à l’arrêt qu'un nema 34 car la LONGUEUR du moteur est un autre paramètre important.
Pour votre projet je vous conseille la lecture de cet exposé

C'est parti pour 3 CNC

Salut à tous Pour ce nouveau projet, je pense qu’on restera un bon bout de temps ensemble. Contrairement à la Scie à ruban pour métaux que j’ai construit en 2011, hé oui déjà 7 ans, ceci dit en passant que jusqu’à ce jour, encore aucune panne, je ne vais pas développer le sujet sur un autre...

www.usinages.com

car au paragraphe #94 il y a une vidéo où il montre que cette cnc a les deux fonctions qui vous intéressent le plasma et le fraisage et comme l'auteur du fil en question est le mécanicien le plus accompli qui se soit manifesté sur ce forum tout ce qu'il fait est à prendre pour argent comptant.
Une présentation plus complète ici

C'est parti pour 3 CNC et leurs contrôleurs

Salut à tous Je profite de ma convalescence pour vous faire part dun nouveau projet. Rien ne sera fabriqué dans ces prochains jours, pour cause jai mon bras g

www.metabricoleur.com

Merci beaucoup pour ta réponse, c'est typiquement le genre de ressource dont j'ai besoin pour y voir plus clair et avancer dans le projet ! Je vais lire ce fil attentivement.

 

[Xav971]

Je démarré également et je vais suivre de Preston projet. Moi ça sera 2000x1000.

 

[Polskleforgeron]

Je me suis décidé sur le fait de rajouter un carré en étiré pour poser ma crémaillère dessus. C'est quand même plus simple pour le placement du moteur. Je pense donc à deux nema 23 entre 3 et 4Nm avec une réduction de 10:1. Cela devrait me donner une plage de vitesse intéressante pour mon usage. J’espère que l’inertie de l'axe X me permettra quand même de bonne accélération.

 

[mpvue91]

Pourquoi alors ne pas élargir l'étiré qui est sous le support en alu du rail cylindrique pour visser dessous ou dessus la crémaillère cela économise du travail de construction ET de réglage

 

[Polskleforgeron]

Pourquoi alors ne pas élargir l'étiré qui est sous le support en alu du rail cylindrique pour visser dessous ou dessus la crémaillère cela économise du travail de construction ET de réglage
Voir la pièce jointe 874798

Alors je t'avouerai que le premier dessin que j'ai fais était comme le tient avec la crémaillère sur le dessus. Ensuite je me suis dis que le porte à faux allait foutre le bazar et induire des vibrations non désirées. Après c'est peut-être négligeable je me rend pas trop compte. Pour l'installation je vais en faite utiliser l'axe Y sur ses rails et m'en servir comme d'un trusquin pour installer le support de rail bien parallèle.

Enfin je dis ça mais c'est juste la phase de plan et tout peut encore changer. Tu penses que le porte à faux ne serait pas un problème ? Je partais sur de l'étiré en 10mm d'épaisseur.

 

[mpvue91]

Il faut prolonger la poutre de l'axe X au bord du patin du guidage en Y et fixer l'équerre du moteur sur cette extrémité de la poutre L'équerre du moteur doit être renforcée sur ses cotés par un triangle de métal car c'est là le point faible du montage pour le moment point qui va engendrer des vibrations. La crémaillère sera parfaite sur le dessus du méplat épaisseur 10 mm
Attention au jeu des réducteurs à engrenage. L'idéal c'est un réducteur Harmonic Drive mais c'est coûteux ; c'est sans jeu aucun mais il restera le jeu de la crémaillère avec le pignon d'entrainement

 

[sebastian]

Bonjour,
encore un projet atypique… le mouton à 5 pattes
entre le besoin pour de la découpe au plasma et du fraisage de bois… voir d'alu… y'a un certain écart de conception de machine… c'est pas vraiment les mêmes contraintes.
Juste une remarque sur tes rails : tes dessins représentes des rails de type SBR (diam. 20 minimum j'imagine) et des patins "de base".
Pour ce type de rails, il y a 2 types de patins ; des basiques (sans réglage de pré-contraint) et des + larges (avec de vis de réglage) et un chemin de billes doublé, donc un guidage optimisé.
Par exemple

Linearwagen Rosa "lang"

Wählbar sind die Linearwagen "lang" in den Größen: 16mm, 20mm, 25mm

www.cnc-discount.com

Attention : pour ce type de patins pour rails SBR, il y a un sens d'utilisation à respecter, en regard du positionnement des chemins de billes // rail.
Pour + de précision, des guidages de type prismatique seraient un + , avec un graissage possible (ce qui n'est pas le cas des patins sbr)… mais le coût est un peu + élevé… à toi de voir
bon courage pour cette étude de projet !

 

[Polskleforgeron]

Il faut prolonger la poutre de l'axe X au bord du patin du guidage en Y et fixer l'équerre du moteur sur cette extrémité de la poutre L'équerre du moteur doit être renforcée sur ses cotés par un triangle de métal car c'est là le point faible du montage pour le moment point qui va engendrer des vibrations. La crémaillère sera parfaite sur le dessus du méplat épaisseur 10 mm
Attention au jeu des réducteurs à engrenage. L'idéal c'est un réducteur Harmonic Drive mais c'est coûteux ; c'est sans jeu aucun mais il restera le jeu de la crémaillère avec le pignon d'entrainement
Voir la pièce jointe 874855

Merci pour ton retour, je vais suivre tes conseils et modéliser la machine de cette manière.

Bonjour,
encore un projet atypique… le mouton à 5 pattes
entre le besoin pour de la découpe au plasma et du fraisage de bois… voir d'alu… y'a un certain écart de conception de machine… c'est pas vraiment les mêmes contraintes.
Juste une remarque sur tes rails : tes dessins représentes des rails de type SBR (diam. 20 minimum j'imagine) et des patins "de base".
Pour ce type de rails, il y a 2 types de patins ; des basiques (sans réglage de pré-contraint) et des + larges (avec de vis de réglage) et un chemin de billes doublé, donc un guidage optimisé.
Par exemple

Linearwagen Rosa "lang"

Wählbar sind die Linearwagen "lang" in den Größen: 16mm, 20mm, 25mm

www.cnc-discount.com

Attention : pour ce type de patins pour rails SBR, il y a un sens d'utilisation à respecter, en regard du positionnement des chemins de billes // rail.
Pour + de précision, des guidages de type prismatique seraient un + , avec un graissage possible (ce qui n'est pas le cas des patins sbr)… mais le coût est un peu + élevé… à toi de voir
bon courage pour cette étude de projet !

C'est sur. Et comme précisé dans mon premier message je finirais peut être par faire deux machines. Donc pour l'instant disons que je construis un portique de fraisage, et qui fera découpe plasma si il le peut. Merci de tes précisions pour les rails, je ne savais pas tous ces détails. Je pense que dans un premier temps je vais construire cette structure en mode "pas chère" quitte à upgrader les éléments par la suite en fonction des besoins(comme les réducteurs harmonic drive conseillés par @mpvue91 par exemple).

Il ne faut pas oublier que je suis avant tout ferronnier, que je travaille dans un environnement rempli de limailles, de calamines et de saloperies (la disqueuse, mon meilleur ennemi) et que j'ai beau protéger les machines d'usinages d'un draps elles prennent quand même relativement cher (et je parle même pas de l'humidité ambiante dans mon atelier non isolé et non chauffé). Donc investir pleins de sous dans une mécanique de précision qui va se faire ravager de toute manière je ne suis pas sur que ça vaille le coup. Je pense me créer un jour une zone spécialement pour l'usinage qui sera maintenue propre et isolée du reste mais ça veut dire des travaux, et je sors de 600m² de toiture et charpente, un tout à l'égout et un réseaux électrique sur 200m² sur les 2 dernières années et pour le moment j'en ai plein le dos des travaux. Je vis dans une caravane à coté de l'atelier et le jour ou je m'y remet la priorité sera de nous loger correctement (ma copine commence à trouver le temps long, et les hivers froid dans nos montagnes ariégeoise ^^).
Et puis la plupart des boulots que j'ai sont de l'ordre du mm niveau précision. Le plasma servirait à découper des platines de garde-corps en séries, des tôles avec motifs pour des portails etc, et la fraiseuse à faire du gabarit dans du CP quand je dois faire de la chaudronnerie (ma copine fait de la menuiserie et si ça peut lui servir sur des bois un peu plus dur c'est cool aussi). Si la machine peut usiner de l'alu, et soyons fou de l'acier en passe légère c'est du bonus, mais ça n'est pas la priorité. J'imagine que ça doit faire hurler les usineurs que vous êtes, mais j'ai très rarement besoin d'une précision de fou, et dans ce cas là mon petit tour Emco et mon Aciera F3 font bien le taf car ce n'est jamais de la série mais plus pour dépanner les copains ou réparer une de mes machines. Je n'ai même pas de quoi mesurer plus fin que le 1/10eme dans l'atelier pour tout vous dire !

 

[sebastian]

impeccable tout ça, on cerne de mieux en mieux tes besoins.
Effectivement, une "bonne" machine qui fait le job, sans chercher le 100e te sera bien suffisant.
Et la ferraille… tu connais
C'est sur que la limaille… c'est pas bon ménage avec une cnc (mécanique & électronique)… faudra bien blinder l'affaire.
L'hygrométrie du local aussi… mais comme tu doit avoir "un peu de place" dans ton local, tu pourrais imaginer une sorte de "carter" en bois, comme un lit à baldaquin sur roulettes, à défaut d'une bonne bâche
Donc ne complique pas trop, mais cherches à optimiser tous les points de raccord pour rigidifier au mieux les assemblages et donc la structure complète.
Bon courage dans ton aventure ; et dis à ton amie que "quelques" sacrifices au début sont pour un mieux être + tard avec un gage de bonnes commandes

 

[mpvue91]

Dans cette ambiance de travail il faut envisager de carteriser ('"mettre en boîte") la cnc. Ce serait à mon avis le bon compromis.

 

[Polskleforgeron]

impeccable tout ça, on cerne de mieux en mieux tes besoins.
Effectivement, une "bonne" machine qui fait le job, sans chercher le 100e te sera bien suffisant.
Et la ferraille… tu connais
C'est sur que la limaille… c'est pas bon ménage avec une cnc (mécanique & électronique)… faudra bien blinder l'affaire.
L'hygrométrie du local aussi… mais comme tu doit avoir "un peu de place" dans ton local, tu pourrais imaginer une sorte de "carter" en bois, comme un lit à baldaquin sur roulettes, à défaut d'une bonne bâche
Donc ne complique pas trop, mais cherches à optimiser tous les points de raccord pour rigidifier au mieux les assemblages et donc la structure complète.
Bon courage dans ton aventure ; et dis à ton amie que "quelques" sacrifices au début sont pour un mieux être + tard avec un gage de bonnes commandes

Tiens un de ses premiers usages pourra être de faire du caisson pour mes enceintes de l'atelier, j'en suis à ma 4eme paire en 3 ans... (oui la limaille ^^)

 

[sebastian]

tant que c'est que des paires d'enceintes…
Une piste très intéressante, tu pourrais t'inspirer des cnc MECHMATE ; modèle largement éprouvé.
Certains l'ont convertie en plasma… voir un mix routeur de découpe / plasma avec un bac à eau… ou simplement des plats courbés sur chant
Comme tu donnes dans la ferraille, ça doit être largement dans tes cordes !
C'est un concept très rigide, assez simple, avec 2 IPN principaux comme structure, entrainement crémaillère… mais peut-être que tu a déjà vu dans tes recherches…
Y'a certainement un gars qui a fait ça sur le forum

 

[Polskleforgeron]

tant que c'est que des paires d'enceintes…
Une piste très intéressante, tu pourrais t'inspirer des cnc MECHMATE ; modèle largement éprouvé.
Certains l'ont convertie en plasma… voir un mix routeur de découpe / plasma avec un bac à eau… ou simplement des plats courbés sur chant
Comme tu donnes dans la ferraille, ça doit être largement dans tes cordes !
C'est un concept très rigide, assez simple, avec 2 IPN principaux comme structure, entrainement crémaillère… mais peut-être que tu a déjà vu dans tes recherches…
Y'a certainement un gars qui a fait ça sur le forum

Alors je me suis pas trop embêter à le modéliser, mais il y aura un bac en tôle pour récupérer la merde en dessous, des traverses courbé sur champs comme sur tout les découpeurs plasma sur la table, et un caisson avec grosse aspiration. Sur le principe je compte ratiboiser ce qui dépasse post découpe plasma sur les traverses à la disqueuse et y poser un panneau de bois, puis le rectifier avec la fraise lorsque je voudrais passer d'une configuration à l'autre, chose qui ne devrait pas arriver trop souvent non plus.
Une des raisons principales qui m'a poussé à m’intéresser aux CNC, au delà de la simple curiosité, c'est justement de passer moins de temps à la disqueuse et au plasma en manuel parce que c'est un sacré poison et que je peux plus me sentir l'odeur (lol), en plus de sentir la tendinite poindre le bout de son nez.

 

[mpvue91]

Pourquoi ne pas suivre l'exemple de c.phili dont j'ai mis le lien plus haut en réalisant une cnc pour usiner le bois sur le plateau de laquelle on pose un bac en tôle rempli d'eau et dans lequel on pose la grille qui recevra les tôles à découper ? Pour moi cette méthode est plus pertinente que l'inverse car le découpage au plasma est moins exigeant que le router. Usiner un martyr de cette dimension prendra la journée en plus d’être pour moi une ineptie

 

[Polskleforgeron]

Pourquoi ne pas suivre l'exemple de c.phili dont j'ai mis le lien plus haut en réalisant une cnc pour usiner le bois sur le plateau de laquelle on pose un bac en tôle rempli d'eau et dans lequel on pose la grille qui recevra les tôles à découper ? Pour moi cette méthode est plus pertinente que l'inverse car le découpage au plasma est moins exigeant que le router. Usiner un martyr de cette dimension prendra la journée en plus d’être pour moi une ineptie

C'est vrai que c'est plus intelligent dans ce sens là... En fait au départ je voulais le caisson pour le plasma au plus bas car justement ça demande moins de rigidité dans l'axe Z, et rajouter le plateau de fraisage par dessus pour avoir la broche un peu plus haute pour les opérations qui génèrent le plus de forces. Je ne sais pas si je me fais bien comprendre. En tout cas tu me donnes à réfléchir. Pour l'instant j'en suis là et je me demandais si l'effet de gyroscope due à la rotation du moteur pour l'axe X risquait d'être un problème ?

 

[mpvue91]

Avec une géométrie en caniveau réalisée en tubes d'acier, il est avantageux pour se faciliter la vie de placer les traverses qui supporteront la table SOUS les deux longerons qui tiennent lieu de bords du caniveau car cela éviter d'une part la fastidieuse corvée d'avoir à usiner des traverses toutes de la même longueur et avec précision et en plus on gagne ainsi en hauteur des bords du caniveau donc on disposera d'une course en Z accrue sans difficulté sans avoir besoin de munir la poutre de jambes Les longerons gagneraient à etre faits en tube rectangulaire ou faits de deux tubes carrés superposés joints par quelques cordons de 3 ou 4 cm de soudure placés à une trentaine de cm les uns des autres

 

[sebastian]

Le "problème" avec une structure en caniveau c'est que ça double le boulot (et la matière) pour caissonner correctement ce caniveau.
Certes, ce serait + rigide, mais c'est pas le même taff…
Sur ta simu, il faut tenir compte du diamètre / nb de dents du pignon pour avoir le meilleur rapport ; là ça me parait bien écarté (pignon / crémaillère)… et tu risque d'avoir un rapport de démultiplication trop grand qui va donner des vitesses hautes, mais augmenter d'autant le couple d'arrêt, et un risque de jeu latéral pas idéal…
Tu peux regarder sur le site "tri distribution" les préconisations optimales des rapports pignons / crémaillères suivant le couple de tes moteurs.
On est pas là pour te compliquer la vie, mais juste pour essayer de "simplifier" efficacement ton projet tout en ménageant la tirelire…

 

[Polskleforgeron]

@sebastian Pour le pignon tu as tout à fait raison, et l'espacement sur la modélisation est juste là en attendant que j'ai décidé quel pignon je prends. Je pense faire des trous oblongs pour la fixation du moteur afin de pouvoir régler un peu cette distance aussi. Il y aura de toute manière une deuxième phase de modélisation une fois que j'aurais acheté, et reçu, les différents éléments car je doute qu'ils correspondent tous aux éléments génériques que j'utilise dans l'assemblage solidwork. Cette modélisation est avant tout là comme "idée de principe" et puis pour me rendre compte un peu de ce dont je vais avoir besoin.

@mpvue91 J'entends tes remarques sur la structure mais je ne me fais pas trop de soucis avec ma configuration pour l'instant. J'ai l'habitude de réaliser ce genre d'assemblage soudé. Je ne compte pas usiner les bords des traverses, juste les couper précisément à la buté avec la scie à ruban. Puis je m'en sors pas trop mal en général à compenser les forces dues aux soudures, dont je me sers même pour rattraper l'équerrage. Le parallélisme précis entre les deux rails Y sera ajusté lors de leur positionnement sur les étirés à froid. C'est le passage qui prendra le plus de temps pour la structure. S'assurer par grattage que les deux faces supérieures des étirés soient bien dans le même plan.

C'est d'ailleurs mon plus gros problème, je n'ai même pas de règle de mécanicien bien plate, ni d'équerre en laquelle j'ai vraiment confiance. J'ai deux comparateurs qui venaient avec le tour Emco qui me semblent correctes. Je pense que ça va être l'occasion d'investir dans un peu de matos de précision qui restera bien à l'abri dans un coffret. Si vous avez un conseil pour une grande règle de mécanicien pas trop chère (vous avez vu un peu mes besoin niveau précision) c'est cool. J'ai assez peur pour mon portefeuille quand on va vers ce genre d'outils, qui en plus ne me servent que très rarement. J'ai un bon laser type laser de maçon; mais je ne vois pas trop comment il pourrait m'aider sur des trucs aussi précis.

Par contre un tailleur de pierre travaillait avant dans mon atelier et il reste des surfaces de granites assez importante type dessus de tombeau, usinées et polie, qui me semblent autant que je puisse en juger être les trucs les plus plats à ma disposition. Un bout me sert même de marbre les rares fois ou j'ai besoin d'une bonne précision. Il faut que je réfléchisse mais il ya peut être moyen de moyenner un truc avec ces dalles.

Je compte m'assurer que les deux rails soient ensuite bien parallèles en utilisant le chariot de l'axe X comme un trusquin.

La modélisation avance tranquillement quand j'arrive à me dégager du temps libres, à l’œil je trouve la vis sans fin bien épaisse mais pour quasiment 1m40 de long mes lectures m'ont donné l'impression que 16mm était un minimum. Qu'en pensez vous ? Ça m'arrangerait de passer sur un diamètre de 14 mais j'imagine que la torsion de la vis devient vite un problème.

 

[mpvue91]

D'après ce que tu nous montres tu serais dans la conception d'une cnc pour tes découpes au plasma car la course en Z ne semble pas être une priorité ainsi que l'utilisation de seulement deux paliers sur l'axe X et enfin dans l'utilisation penses-tu possible d'une vis à billes de diamètre 14 mm lorsque sur une telle longueur et en vue de fraiser il faudrait au moins du 20 mm. Maintenant je ne suis là que pour suggérer des solutions.

 

[sebastian]

Bonsoir,
beaucoup de questionnement, c'est normal ; ton projet n'est pas un "petit" projet, et il faut que ça fonctionne correctement du premier coup pour être opérationnel assez rapidement…
Je me répète, je ne suis pas "parole d'évangile" dans le domaine, simple "amateur éclairé" et utilisateur de cnc (en bois, très précise et extrêmement rigide), et je me documente continuellement sur cet "univers" de la découpe numérique.
Je trouve qu'il y a certaines incohérences dans tes simulations =
• Ce qui travaille le plus dans une cnc, c'est l'axe X (le + long) c'est lui qui prends toutes les contraintes des efforts empilés de la poutre du Y additionné du Z.
Hors tu comptes mettre des "basiques" rails SBR sur cet axe, et des guidages prismatiques (bien + qualitatifs) sur la poutre du Y…
je te conseillerais à minima l'inverse (quit à équiper + tard… la totalité en guidages prismatiques).
• 1 seul patin de guidage haut / bas pour le chariot du Z… c'est limite…
Pour du plasma (sans efforts) ça doit suffire… mais pour du bois (les efforts de coupe ne sont pas négligeables) c'est "risqué".
= 2 patins / rail serait plus sécurisants.
• 1M20 de large de débattement, c'est minimum 1M30 de longueur de VàB (le palier opposé au moteur n'est pas forcément en bout de toute la course) il faut calculer la longueur — la 1/2 largeur du chariot du Z.
ça peut réduire sa longueur de 10cm, c'est pas négligeable.
16 mm de diamètre c'est un… minimum…
Sur une "telle" longueur, en vitesse rapide hors découpe ça peut rentrer en vibration / battement (y'a des études là-dessus)
d'où mon commentaire ci-dessus sur le nb de patins.
Ne pas oublier la fixation de l'écrou à billes qui va demander une largeur de chariot + importante…
ça avance, mais faut bien étudier tous les éléments dans le détail pour commander les bons produits… tout cumulé ça peut vite faire grimper la facture
Une règle à fil de précision ET de qualité… de 2M50 regarder chez "micron France" c'est abordable… quid de la qualité ?

 

[mpvue91]

Le plan pour l'instant :
- structure en acier en rectangle 120*60*5 et carré 60*60*5 avec des plats en acier étiré à froid calé et gratté comme support pour le guidage (c'est rigide mais lourd, facile à travailler, pas cher, et j'ai un max de chutes disponibles)
- rail de l'axe Y SBR20, entrainement par crémaillère module 1.5 (car 2m20 de long pour un espace de travail de quasiment 2m)
- rail de l'axe X type rail plat, entrainement par vis sans fin, idem pour l'axe Z
- deux nema 24 pour l'axe Y, un nema 24 par axe restant

@sebastian ; jusqu'à présent on parle ici comme généralement de l'axe X comme étant l'axe supporté par le portique et l'axe Y celui sur lequel se déplace le portique
@Polskleforgeron ; avec des supports en alu qui supportent les axes cylindriques de ton axe Y il est parfaitement inutile de vouloir GRATTER les profilés en acier sur lesquels ils vont reposer. D'ailleurs on ne gratte pas plus les emplacements des rails prismatiques ; on fraise leur emplacement
Tu sais comme moi que l'état de surface d'un étiré NEUF est largement suffisant dans cet emploi . Tout au plus il faut vérifier qu'ils ne sont pas cintrés tout comme les tubes d'acier et s'ils sont légèrement cintrés dans le sens de la longueur il est aisé de les redresser du moment que l'on a une référence de rectitude

 

[Polskleforgeron]

Bonsoir,
beaucoup de questionnement, c'est normal ; ton projet n'est pas un "petit" projet, et il faut que ça fonctionne correctement du premier coup pour être opérationnel assez rapidement…
Je me répète, je ne suis pas "parole d'évangile" dans le domaine, simple "amateur éclairé" et utilisateur de cnc (en bois, très précise et extrêmement rigide), et je me documente continuellement sur cet "univers" de la découpe numérique.
Je trouve qu'il y a certaines incohérences dans tes simulations =
• Ce qui travaille le plus dans une cnc, c'est l'axe X (le + long) c'est lui qui prends toutes les contraintes des efforts empilés de la poutre du Y additionné du Z.
Hors tu comptes mettre des "basiques" rails SBR sur cet axe, et des guidages prismatiques (bien + qualitatifs) sur la poutre du Y…
je te conseillerais à minima l'inverse (quit à équiper + tard… la totalité en guidages prismatiques).
• 1 seul patin de guidage haut / bas pour le chariot du Z… c'est limite…
Pour du plasma (sans efforts) ça doit suffire… mais pour du bois (les efforts de coupe ne sont pas négligeables) c'est "risqué".
= 2 patins / rail serait plus sécurisants.
• 1M20 de large de débattement, c'est minimum 1M30 de longueur de VàB (le palier opposé au moteur n'est pas forcément en bout de toute la course) il faut calculer la longueur — la 1/2 largeur du chariot du Z.
ça peut réduire sa longueur de 10cm, c'est pas négligeable.
16 mm de diamètre c'est un… minimum…
Sur une "telle" longueur, en vitesse rapide hors découpe ça peut rentrer en vibration / battement (y'a des études là-dessus)
d'où mon commentaire ci-dessus sur le nb de patins.
Ne pas oublier la fixation de l'écrou à billes qui va demander une largeur de chariot + importante…
ça avance, mais faut bien étudier tous les éléments dans le détail pour commander les bons produits… tout cumulé ça peut vite faire grimper la facture
Une règle à fil de précision ET de qualité… de 2M50 regarder chez "micron France" c'est abordable… quid de la qualité ?

Okay pour le nombre de patins de l'axe X je vais changer ça. Idem pour la vis que je vais passer en d20mm.
Pour remplacer les rails SBR20 de l'axe Y par des prismatiques pourquoi pas, je ne suis pas à ça prêt niveau budget. Je préfère mettre un peu plus de rond et avoir quelque chose de fonctionnel et pas juste un gadget.

Par contre je pensais (peut-être naïvement) que du à leur forme les rails SBR20 seraient plus rigides et plus faciles à garder plat sur mes étirés, plutôt que des prismatiques qui auraient tendance à plus épouser, une fois serrés, les erreurs de planéité de ma structure. C'est d'autant plus compliqué si je dois en plus fraiser leur emplacement comme préconisé par @mpvue91. Avec mon Aciera F3 ça sera déjà compliqué sur 1m40, alors sur les 2m20 de l'axe Y... Et puis ça me fait perdre en hauteur sur l'axe Z, donc cela voudrait dire surélever le tube rectangle de l'axe X ce qui conduira à quelque chose de moins rigide et de plus lourd. Bref, je ne me rend pas compte du gain de passer sur des prismatiques et si le jeu en vaut la chandelle, en considérant que ça va me compliquer la vie pour la construction et donc multiplier les risque d'erreurs de précision de ma part. Aussi si j'ai mis des prismatiques sur l'axe X c'est à l'inverse pour perdre en épaisseur et maximiser la surface de travail, et pas par un soucis de précision par rapport aux autres axes.

Pourrais tu un peu développer les qualités et défauts de ces deux systèmes de rails pour m'aider à me décider s'il te plait ? J'apprécie beaucoup que vous preniez tous les deux le temps de me faire part de votre expérience en la matière.

 

[mpvue91]

Par contre je pensais (peut-être naïvement) que du à leur forme les rails SBR20 seraient plus rigides et plus faciles à garder plat sur mes étirés, plutôt que des prismatiques qui auraient tendance à plus épouser, une fois serrés, les erreurs de planéité de ma structure.

Çà c'est une certitude SURTOUT que @sebastian n'a pas indiqué quelle section de rails prismatiques il voyait pour remplacer les rails cylindriques supportés de 20 mm de diamètre.
Surtout ne t'avise pas à fraiser l'emplacement de rails prismatiques dans tes étirés sauf si on te dis que des rails de 15 mm de section seront largement suffisant pour du plasma
Selon mon expérience des rails cylindriques supportés s'installent beaucoup plus facilement que des rails prismatiques ne serait ce qu'il s'autorèglent dans le même plan puisque les paliers ont une possibilité de se placer en tournant un peu sur l'axe rond tandis que les rails prismatiques doivent être ajustés à la perfection et sur de telles dimensions 2 x 1,20 m bonjour le plaisir

 

[sebastian]

Bonjour,
quelques différences entre sbr et prismatiques = rigidité, précision, installation, prix…
en premier lieu, quelques que soient le type de rails utilisés, ils ne doivent pas être considérés pour "renforcer" une structure ; ils s'adaptent à la structure et ne servent "que" de guidages.
Les rails prismatiques sont "plus souples" que les sbr montés sur leur support.
Ils sont néanmoins donnés plus précis en terme de jeu.
Leurs patins sont aussi + précis et encaissent plus les contraintes ; ils ont des graisseurs et les chemins de billes sont adaptés à un graissage régulier ; les sbr n'ont pas de graisseurs (jamais essayé d'en adapter… pas sur que joints râcleurs résisteraient)
Ils sont + cher mais offrent une précision + grande (on peut regarder la doc des rails HIWIN pour avoir toutes les spécifications)
Il y a moins de débord vu qu'ils sont + compacts.
Leur longévité / usure est reconnue (si tu fais un diagnostique du chemin parcouru dans mach3 par exemple tu sera étonné des km après qques mois d'utilisation
Les rails sbr sont par ailleurs de bon rails, (tige en Stub traité) avec fixations par en-dessous avec trous non débouchant (moins de crasse à ce niveau).
Vu le nb de trous des supports… c'est un peu + long à fixer et un peu + "difficile" à bien caler. Mais avec le jeu des boulons de fixation c'est pas un problème.
Mon commentaire précédent ne disait pas de changer les rails, mais "du luxe" sur le transversal et du + "standard" sur le longitudinal me parait mal approprié.
Le débord des patins sbr étant + haut que pour du prismatique, c'est + simple de placer l'écrou à bille et son support au centre que de le déporter.
Après si tu veux rester dans ta configuration, à mon avis des rails sbr de 20 pour le X et des prismatiques de 16 pour la poutre devrait bien fonctionner pour ton utilisation.
En découpe plasma, les éléments mobiles vont vite additionner les km (surtout si tu découpe des éléments déco de portail) !
Je ne vais pas trop tergiverser ; chacun fait en fonction aussi de son budget, et une machine bien entretenue et utilisée dans ses capacités sans la bousculer doit durer longtemps

Peut-être que la communauté va s'exprimer ? ce serait bien de croiser + d'avis… mais on a déjà bien débroussaillé ton projet sans trop le compliquer.

 

[Algone]

Dans mon premier projet, j'ai mis des rails prismatiques aussi et ma CNC est dans un atelier de ferronnerie, elle a plutôt bien vieilli malgré la poussière de métal qu'elle a vue, au début je la bâchais mais seulement au début

 

[Polskleforgeron]

Bon j'ai décidé pour l'instant de garder mes rails SBR20. Ça m"arrange globalement. On verra à l'utilisation. Dans le pire des cas je les remplacerais c'est pas la mort. On commence à avoir une idée globale de la machine au moins d'un point de vue mécanique. Vis de 16 pour l'axe Z lui aussi sur 4 patins. Ça me donne une course totale en Z de 10cm, J'ai du mal à voir pour quelle utilisation je pourrais avoir besoin de plus mais peut être passer à 15 cm ? Bref place au photo :

 

[Lechattom]

100mm si tu tapes dans du 50 d'épaisseur tu commences à être short

 

[Polskleforgeron]

Dans mon premier projet, j'ai mis des rails prismatiques aussi et ma CNC est dans un atelier de ferronnerie, elle a plutôt bien vieilli malgré la poussière de métal qu'elle a vue, au début je la bâchais mais seulement au début

Oh toi, j'ai lu avec plaisir tes deux projets ! On va pas mettre la charue avant les boeufs imaginaires mais j'aimerais bien un jour en construire une spécialisée acier comme ta deuxième ! Ou peut être numériser mon Aciera F3 mais je trouve ça dommage. Un DRO lui ferait du bien par contre.
Le but d'avoir un découpeur plasma/router à la maison c'est aussi de faciliter la construction ultérieure de machine. Notamment une presse plieuse et une presse de forge ! Je pense qu'on va bien s'entendre XD