Ma 1er CNC, besoin d'avis et conseils!

[Romiinet]

Bonjour,

Je compte bientôt m'acheter un kit shapeoko V2

La V2 devrait être disponible apparemment pour le 19 janvier prochain.

J'aimerais la modifier pour la rendre capable d'usiner de l'alu un peu plus efficacement

Voilà les détails de ça conception de base : http://blog.inventables.com/2013/10/shapeoko-2-now-available-for-preorder.html

Ne disposant que de très peut d'expérience en usinage et en mécanique, l'univers des CNC est encore un peu confus pour moi, mais je commence à comprendre.

C'est pourquoi je fais appeler à vous pour me conseiller

Alors ce que j'ai en tête :
- Changement de broche vers un autre plus performant type Kress 800 ou broche VFD
Gain de puissance sur l'outil ?
- Changement des moteurs (NEMA 17 > NEMA 23)
Gain de précision et vitesse sur les déplacements ?
- Renforcement des axes pour moins de vibrations (?)
Oui, mais comment ? Des idées ?

Une petite photo pour illustrer mes propos :

Merci d'avance pour vos réponses !

 

[booddha]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Oui, mais comment ? Des idées ?

Bonsoir,
En changeant de modèle peut-être ?
Tu veux mettre un moteur de Ferrari dans une 2 CV. Y a quelque chose qui suivra pas. (Le châssis par exemple puisque tu ne garderas que ça).
Quand je vois ce qui supporte les rails aux extrémités. mmmmmm

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Aurais-tu des modèles à me proposer ?

Et si je renforce ou change la fixation des rails ?

Avec des barres de ce type par exemple :

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Bonsoir,
En changeant de modèle peut-être ?
Tu veux mettre un moteur de Ferrari dans une 2 CV. Y a quelque chose qui suivra pas. (Le châssis par exemple puisque tu ne garderas que ça).
Quand je vois ce qui supporte les rails aux extrémités. mmmmmm

Toujours le même genre de réponse... Tu veux lui vendre une Ferrari alors qu'une 2CV pourrait suffire...On dit de passer à un modèle plus gros/robuste avant même de savoir l'utilisation qu'en fera la personne... Pas besoin de prendre des passes de 10mm avec des fraises de 32.
Ma shapeoko usine de l'aluminium et pour ce que je fais ca me suffit.

La première question de base pour Romiinet : que veux tu en faire ?
Usiner de l'aluminium c'est une chose, mais quelles précisions, des contraintes de temps, de l'UGV ??

 

[duredetrouverunpseudo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Il veut usiner des waterblock pour refroidissement liquide de pc

https://www.usinages.com/threads/achat-petite-fraiseuse.61312/

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Oui c'est bien ça, usiner des waterblock et des petites pièces en tout genre en alu (et cuivre peut-être).

Si je ne me trompe pas PsyKo, c'est bien une shapeoko V1 que tu as ?

La précision je ne sais pas vraiment je dirais à vue d'œil 0.05mm devrais suffire, 0.01 serait idéal ^^

Pour les contraintes de temps j'imagine que tu fais référence au fait que la shapeoko ne peut pas fraiser plus de 0.4mm "par couche".

Je ne sait pas si ça changera pour la V2 mais c'est vrai que ça risque de prendre du temps à creuser :/ (~50x50x5mm)

Je n'ai pas vraiment de contrainte, à vrai dire j'ai tout mon temps, mais j'espère éviter de devoir usiner 5h par waterblock...

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Salut Romiinet,

Oui j'ai bien une Shapeoko V1, seulement a force de discuter avec les membres du forum et de faire des améliorations, elle se rapproche plus d'une v2. Il ne me manque que l'axe Z modifié, que je ferai peut être un jour pour gagner en rigidité.
Alors 0.4mm, pour la Shapeoko, c'est déja une bonne passe sur un aluminium dur type 2017. Quand c'est mou je suis obligé de diminuer la profondeur de passe ainsi que la vitesse de la broche, sinon ca fond et ca colle.
L'avantage d'une CN c'est que tu peux la laisser tourner et faire autre chose pendant que ca travail. Il faut toujours garder un oeil sur ce qu'elle fait, mais elle le permet.
Le temps d'usinage, je ne saurai te dire. Pas 5h c'est sur. Mais donner une fourchette plus precise sans connaitre la pièce je ne sais pas.

Pour tes questions :
- Kress ou VFD ? La Kress n'est pas faite pour l'alu, mais en y allant pas comme un bourrin ca passe. Dans quelle mesure ca influe sur la vie de la machine, je ne sais pas... Il faudrait une broche qui tourne moi vite que les 10k rpm
- NEMA 23 ? Il me semble que tu ne vas que gagner en couple sur les moteurs, mais je ne suis pas sur. Ils restent des moteurs à 200 ou 400 pas par tour...
- Renforcement des axes, moi j'ai simplement doublé les rails en X...

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Voilà un exemple précis de ce que j'aimerais pouvoir réaliser : (cliquez pour agrandir)
(cotations en mm)

Pour l'alu je penser à du 6061, l'avantage c'est sa meilleure résistance à la corrosion, vu que je compte le noyer sous l'eau déminéralisé ça me semble le mieux à faire, mais je ne sait pas si ça tiendra pour les picots du maze (plan de droite)

Je pense que si j'arrive à usiner de l'alu, le polyéthylène et l'acrylique ne me poseront pas de problème.

Une broche VFD me semble assez chère (et surdimensionné pour mon usage peut-être), au pire j'ai une dremel qui va de 5,000 à 35,000 rpm elle est censé pouvoir tout coupé je ne sait pas ce que ça peut donner sur une shapeoko par-contre.

Pour les NEMA 23, j'ai lu ça sur leur site :
"if you decide to modify the basic design to longer extrusions or a larger more powerful spindle you may want to use NEMA 23 motors for the X and Y axes."
- En gros si on agrandit la machine ou si on change de broche : Nema 17 > Nema 23

D'où mon intérêt pour eu, mais je ne sais pas vraiment ce qu'on y gagne, meilleure holding torque apparemment.

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Salut,

Oui pour les Nema 23 tu aura simplement un meilleur couple, je pense.
Pour l'acrylique et le PE, pas de soucis. J'usine régulierement du Delrin et ca passe bien. Il faut juste trouver les bons paramètres de coupe.

Pour le maze, franchement je pense que ca va être assez long peu importe là machine. Des picots éspacés de 1mm sur 5mm il faut deja une fraise assez fine sur 5mm. Dans ce cas la il faut effectivement limiter les vibrations. De plus tu auras des passes très petites avec une avance faible(aucune idée de ce qu'une fraise de ce diamètre peut encaisser). Sur ce point je peux me tromper, merci de me corriger si nécessaire. Pour ce type de maze peut être qu'un disque à tronconner sur l'outil qui va bien fonctionnerai mieux Après il y a d'autres configurations de maze qui iront bien avec une CNC (ex : http://www.nictorious.com/ebay/470b.jpg)

Le problème avec les outils type dremel c'est le faux rond qui est assez important. Quelques dixiemes sur la mienne, donc je suis passé à une Kress qui à un faux rond de ~5/100 si je me rapelle bien. En plus pour l'aluminium, ca ne sert à rien de monter à 35k RPM. La fraise et le métal vont chauffer et l'alu va coller à la fraise, réduisant son pouvoir coupant et donc ca va bloquer.

J'ai deja usiné un radiateur pour un relais statique. Le résultat était bon, rien de fantastique, car je n'avais pas la bonne fraise. Mais il fera son boulot. 50x50x8 pour une bonne heure d'usinage, avec des ailettes assez épaisse de 2 ou 3mm

 

[Francois59]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Les picots ne sont pas faits avec ce genre d'outil ???
http://www.sidermeca.com/machine-outil-fraise-scie-o63---ep-1-mm,939.html

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Les picots ne sont pas faits avec ce genre d'outil ???
http://www.sidermeca.com/machine-outil-fraise-scie-o63---ep-1-mm,939.html

Je pense que oui. C'est ce que j'ai appelé disque à tronconner (à tort).
Mais je ne sais pas si ce genre de fraises sont compatibles avec des RPM élevés...

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Ok donc pour la dremel j'oublie.

Je compte effectivement utiliser un disque pour les picots. Le fraisage, c'est pour l'autre face, le contour et le perçage.

Le waterblock que tu a linké PsyKo est pour carte-graphique, ce genre de maze n'est pas adapter à un processeur
Par-contre je compte aussi en fabriquer des waterblock pour carte-graphique, si tu me dit que tout va bien ça me rassure, c'est surtout pour eu que j'avais un doute sur le temps d'usinage avec une passe de 0.4mm.

Comme vous pouvais le voir, j'essayer de limiter un maximum les détails sur l'alu en me rattrapent sur l'acrylique et le PE.
Reste à trouver un support rotatif pour placer mes maze à 60° par rapport au disque hum...

en tout cas merci de me guider dans mes recherches

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Attention, tu n'aura probablement pas 0.05mm de précision dès le début.
Il faudara bien la régler, faire l'équerrage, etc...
Après c'est comme tout, si tu es pressé tu pourras aller vite, mais avec les risques en plus. Si tu veux faire de l'aluminium régulièrement, je pense que les NEMA 23 sont un plus.

Après il ne faut pas oublier que c'est une transmission par courroie. Rapide, mais niveau rigidité ca a ses limites.
Quand j'ai des ratés sur l'aluminium, je n'ai jamais regardé, mais je ne asis pas si c'est la roue qui saute une dent de la courroie ou autre ?? En général, j'appuie sur l'arret d'urgence

Sinon pour l'angle à 60°, il te suffit d'usiner un gabarit de l'empreinte rectangulaire de ton maze, tournée de 60° (en gros tu auras un losange). Tu le place dedans, le bride, et c'est bon.

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Attention, tu n'aura probablement pas 0.05mm de précision dès le début.
Il faudara bien la régler, faire l'équerrage, etc...

Je me doutai bien qu'il devait avoir une phase de "calibrage" je me renseignerai la dessus.

Après c'est comme tout, si tu es pressé tu pourras aller vite, mais avec les risques en plus. Si tu veux faire de l'aluminium régulièrement, je pense que les NEMA 23 sont un plus.

Ok pour les Nema 23, tant qu'a changer les moteurs, y a mieux que les Nema 23 ?

Après il ne faut pas oublier que c'est une transmission par courroie. Rapide, mais niveau rigidité ca a ses limites.

C'est vrai, mais si je veux changer ça, autant changer toute la machine :/

Quand j'ai des ratés sur l'aluminium, je n'ai jamais regardé, mais je ne asis pas si c'est la roue qui saute une dent de la courroie ou autre ?? En général, j'appuie sur l'arret d'urgence

Ça arrive souvent ?

Sinon pour l'angle à 60°, il te suffit d'usiner un gabarit de l'empreinte rectangulaire de ton maze, tournée de 60° (en gros tu auras un losange). Tu le place dedans, le bride, et c'est bon.

Ah oui je comprends l'idée, merci ^^

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Ça arrive souvent ?

Si tu utilise de mauvais paramètres, oui (passes trop profondes, trop de rapide, etc...), Sinon non.

Ok pour les Nema 23, tant qu'a changer les moteurs, y a mieux que les Nema 23 ?

Je ne sais pas, je ne suis pas vraiment calé moteur Je dirai des NEMA 34, mais après ca devient gros pour pas grand chose...

C'est vrai, mais si je veux changer ça, autant changer toute la machine :/

Pas forcément. La transition vers une transmission à crémailleère doit pouvoir se faire assez facilement. Mais je ne sais pas si ce genre de transmission est adapté.
Après, une transmission à vis trapezoidale est faisable aussi. L'avantage c'est que tu peux la faire evoluer comme tu veux... mais ca demande du temps.

Pour le moment, la transmission par courroie me convient.

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Bon voilà mon support pour les découpes au disque :

je compte le faire en MDF.

Ok pour les NEMA 23.

Je pense garder les courroies pour commencer, on verra plus tard pour le changement, si le besoin se fait ressentir : )

Reste plus qu'a trouver le disque et les fraise adapter.

 

[Francois59]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Fraise scie 20mm diamètre, 1mm épaisseur, alésage 5mm http://www.otelo.fr/fr/catalogue/fraises-scies-denture-fine-usage-micromecanique-horlogerie-mecanique-alesage-lisse-tolerance-voilage-selon-din-1840-hss-din-1837/astra-17620100/-ref-15808.html . Voir à quelle vitesse ça peut tourner...

Il y a peut être d'autres fournisseurs et d'autres modèles ...

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Je me pose également la question de la vitesse de rotation.
Sachant que pour mon cas je ne peux descendre en dessous de 10k rpm...

Voir peut-être pour poser une question plus générique concernant les broches type Kress et les fraises scies.

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Merci Francois59 pour la scie.

Pour l'arbre porte scies je n'ai pas réussis à trouver le diamètre de queue maximum pour la shapeoko 2, je verrais ça plus tard.

Pour la vitesse de coupe, je ferrais des tests. Est-ce qu'une lubrification ou un refroidissement avec de l'eau directement sur la pièce à usiner pourrait convenir à une coupe à plus haute vitesse ?

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Pour l'arbre porte scies je n'ai pas réussis à trouver le diamètre de queue maximum pour la shapeoko 2, je verrais ça plus tard.

Ca dépend uniquement de la broche que tu vas mettre dessus ! La Kress 800 par exemple prends des diamètres jusqu'à 8mm.

Pour la vitesse de coupe, je ferrais des tests. Est-ce qu'une lubrification ou un refroidissement avec de l'eau directement sur la pièce à usiner pourrait convenir à une coupe à plus haute vitesse ?

J'imagine que oui, mais je ne saurai pas te dire exactement. Prevoir le lubrifiant qui va bien pour l'aluminium (style pétrole)

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

La lubrification au pétrole ok, mais ça ne risque pas de chauffer quand même ?

Je penser plutôt à un système type buse à eau, mais si ça passe tant mieux.

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Autre petite question : passer de l'alu au cuivre se serrait possible ou j'ai besoin d'une meilleure machine ?

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Alors là, aucune idée. Je n'ai jamais usiné de cuivre...
Vois peut être ici : https://www.usinages.com/threads/condition-de-coupe-dans-du-cuivre.36319/

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Ça a l'air plus délicat a usiner, j'espère que la shapeoko tiendra.

Je me suis renseigné sur les soucis d'oxydoréduction, du coup je pense que le cuivre sera mieux adapter que l'alu pour un système de watercooling.

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Le cuivre a surtout une meilleure conductivité thermique.

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Je sais mais pas de beaucoup a l'échelle d'un waterblock, j'ai fait des simulation thermique avec plusieur metaux, et puis le cuivre est plus cher, c'est pour ça que j'étais partie sur de l'alu, surtout en cas de raté.

Mais l'oxydoréduction fait plus de dégât que je ne penser alors je pense finalement partir sur du cuivre, apparemment ça devrait passer en réduisant les passe et vitesse de coupe.

J'espère juste que la shapeoko2 tiendra le coup.

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Bon voilà un premier prototype des modifications qui vise à renforcer le châssis :


Qu'est-ce que vous en pensez ?

 

[spirus]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

très jolie boulot

 

[PsyKo]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

Je ne peux pas voir les images en grand... Etrangement le site est bloqué chez moi.
Je trouve juste dommage les renforts sur l'avant de la machine. Même s'ils ajoutent un peu de rigidité, il ferme l'accès au plateau. Avec le temps, je trouve ca très pratique. Sinon ca à l'air sympa.

 

[Romiinet]

Re: Modification CNC Shapeoko V2

très jolie boulot

Merci, ça m'a coûter une bonne nuit de modélisation

Je ne peux pas voir les images en grand... Etrangement le site est bloqué chez moi.
Je trouve juste dommage les renforts sur l'avant de la machine. Même s'ils ajoutent un peu de rigidité, il ferme l'accès au plateau. Avec le temps, je trouve ca très pratique. Sinon ca à l'air sympa.

*old link*
*old link*

Je vais essayer de réouvrir le plateau, je bosse encore sur la structure =)