Micro fraiseuse lourde pour métaux mous

  • Auteur de la discussion Rinar
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R

Rinar

Nouveau
J’ai longtemps traîné sur ce forum en anonyme non connecté pour chercher des idées ou astuces. Je n’ai pas toujours trouvé les infos que je cherchais mais j’ai passé des soirées passionnantes… Je profite de ce poste pour remercier et féliciter tous les intervenants.
Je me permet de présenter ma réalisation qui n’a rien d’extraordinaire mais qui est dans un créneau peu répandu : la fraiseuse cnc compacte.

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Le projet :

Une mini fraiseuse cnc:

- de taille réduite. C’est le critère le plus important : Pas plus gros qu’un carton de 6 bouteilles de bordeaux.
- qui doit être aussi pratique en manuel qu’en cnc. Donc des manivelles aux bons endroits.
- La précision n’est pas vraiment un sujet mais je veux un bon état de surface. La finition doit être belle donc :
- Bonne rigidité pour une fraise de 6 et une passe de 1mm. Et, si besoin, aussi percer de l'acier sans faire danser le foret.
- Elle doit pouvoir se dégauchir en 5 min avec un réglage indépendant des axes.
- Un bon dégagement en Z. Je souhaite pouvoir utiliser à l’occasion un bon vieux foret Leroy merlin de 10mm et 100mm de long.

Dimension: 200x300x300
Travail: 120x70x90
Poids Total : 30kg

La conception

Axe XY


J’ai vite réalisé qu’avec des prismatiques HGH20, je n’arriverais jamais à tenir mes contraintes d’encombrement. J’ai donc fait l’acquisition d’une table XY en fonte chinoise et je n’ai conservé que les queux d’arondes et la table de travail. Elle s'est avéré d’une très mauvaise qualité. Beaucoup de grattage pour limiter jeux et coincement....

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La motorisation est basée sur des nemas 17 avec des TR8x2 intégrés. Les moteurs ont été démontés pour replacer les rondelles élastiques par des rondelles rigides en laiton. Les roulements ont été changés pour des skf.
Il n'y a pas d'accouplement souple entre le moteur et la vis. Les axes doivent parfaitement être alignés.

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J’ai fait pas mal d’essais pour avoir un entrainement sans jeux axiaux (et sans blocage). « A vide » et bien réglé, il n’y a pas de jeux axiaux et la précision est en dessous de 5 centièmes. Mais régler les noix TR8 et les lardons sur les deux axes est une vraie galère. Faute à la mauvaise qualité des glissières.

20230428_155814.jpg


Axe Z

J’ai récupéré un axe Z d’un autre projet. HIWIN HGH15 et TR10x2 de bonne qualité.
J'ai fait ce Z pour me dépanner avec une graveuse chinoise et finalement il marche bien.
Les deux KP000 sont montés en compression pour réduire le jeux axial des roulements.
Ce montage peu orthodoxe fonctionne depuis 2 ans sans maintenance et sans jeux.

20230507_135715.jpg


trapezgewindemutter-10x2-r-rotguss-mit-aluminiumgehaeuse-easy-mechatronics-system-1012a-1012b~2.jpg


Broche

Pas facile de trouver une broche compacte pour de l’aluminium. Broches HF sont hors sujet. Je me suis rabattu sur une brushless de 500W en ER16. Bonne pioche, pas de balourd et elle travaille bien de 6000 à 12000. Les roulements ont l'air faiblards mais ils se changent facilement.

J'ai pas mal joué avec les 100W d'une proxxon mf70 avec laquelle il m'arrive de monter une fraise de 6mm. Les 500W me semble largement suffisants.

Le bâti

Rien de plus simple. 2 plaques fraisées de 20mm et 2 profilés de construction ultra lourd de 40mm. J'aime bien le look de ces profilés.
Le tout assemblé avec 8 vis M8. Le profilé du portique permet de facilement ajuster la hauteur de l'axe Z par pas de 4cm.

Motorisation

Du nema 17 partout. C’est un peu juste mais compatible avec la taille de la machine. Dans la pratique je ne dépasserai pas le 1000mm/min.

L’électronique

Une carte MKS DLC32 avec fluidnc. Qui dit mini machine, dit grosse galère de cablage. Mais je suis patient. J’ai ajouté un convertisseur PWM/10V et un relais pour contrôler la broche.

Fluidnc permet d’ajouter des boutons pour controler le job (Pause, Stop,...) et lancer quelques macros (Homing, probe…). Bien pratique…
La vitesse est affiché. Commande de la broche en vitesse en GCODE ou manuel.

20230519_000333.jpg


20230518_175235.jpg


Premier dégauchissage

J’ai fait une demi bête à corne avec les moyens du bord. Pas de cote fonctionnelle... Ca fait bien le job….
Pour le réglage facile, contrat rempli. Premier réglage en 10min chrono.

20230522_093844.jpg


Première pièce

Un petit étaux modulaire en laiton....
Je me suis amusé avec les motifs de surface. Je suis sous les 5 centièmes en précision et l’état de surface est au-delà de mes espérances.
remarque: la pièce est lisse. L'impression de vague est le moirée de la trace de la fraise.

20230522_162009.jpg


20230522_133743.jpg


Budget :

Table XY : 120 euros
Moteurs avec TR8 intégré : 45 euros
Axe Z : 200 euros ?
Bâtis : 200 euros ?
Electronique, Cable, boutons : 100 euros
Au total avec les faux frais on est largement au dessous des 1000 euros en m’approvisionnant essentiellement en europe.

Voilà, voilà...

Merci pour votre attention

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R

Rinar

Nouveau
Merci pour vos sympathiques réactions. Je m'attendais à de sévère critiques...

Corrections:

Le poids est plus proche des 20kg que des 30kg. Ce qui la classe presque dans la catégorie des fraiseuses de voyage.

J'ai oublié le prix de la broche et du controleur. Il faut ajouter 130 euros.
 
J

James17

Compagnon
Elle est mignonne tout plein, et avec la précision au rendez-vous : bravo !
Je croyais que démonter un moteur PàP le détruit ?
 
R

Rinar

Nouveau
Merci. Oui, elle mimi. Vraiment dommage pour la qualité de table croisée. Vu le potentiel de la machine je la remplacerait bien mais dans ce format je n'ai trouvé que des chinoises avec de jolies photos mais aucune garantie qu'elles ne sont pas de même facture. L'idéal serait de la rectifier mais ça dépasse mes possibilités.

J'ai aussi lu ça pour les pas à pas. Il est possible que certains modèles pointus ou d'une d'ancienne technologie se démagnétisent quand on désaligne le rotor. J'ai des doutes concernant les nema à 20 euros.

J'ai néanmoins retiré le rotor avec précaution, évité le contact avec du métal et vérifié que la vitesse maxi était inchangé. RAS. Je n'hésiterais pas à le refaire.
 
F

fred 69

Compagnon
Bravo ! :prayer:

Cette réalisation est aussi réussie que le reportage associé. Même si la table croisée n'a pas la qualité souhaitée il est possible qu'en passant sur une table légère montée avec VAB la masse et raideur vont diminuer et, peut être, être néfaste à la qualité de finition d'usinage.
Le coût de cette machine est vraiment contenu. Qu'en est il du nombre d'heures passées pour la conception, réalisation et mise au point?

Merci

Fred
 
R

Rinar

Nouveau
J'ai éliminé les solutions à base prismes et vab car beaucoup trop encombrantes. Et accessoirement le budget aurait doublé. Voire triplé.

Avec quelques astuces, et des matériaux de qualité, on peut faire de belles choses avec une liaison trapézoïdale. Pour une fraction du prix d'une vab et un encombrement réduit dans tous les axes.

Une fois l'idée et la table trouvée, la réalisation/conception a été assez rapide. J'ai acheté la table le 16 avril. Donc un mois tout compris pour la conception/réalisation en mode loisirs. La conception est très simple, il y a peu d'usinage et l'encombrement limite les solutions aux problèmes qui arrivent.

Donc plutôt rapide, mais j'ai beaucoup capitalisé sur la conception de sa grande sœur dans le même esprit (simple,rigide,mignon) que j'ai sous le coude depuis des mois et qui reste désespérément au stade du papier...

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Z

zeppelin54

Compagnon
Ouhaa !! elle est encore plus belle !!! des détails et photos seront les bienvenus !! :lol:
 
R

Rinar

Nouveau
C'est encore une chimère...

J'ai résolu plusieurs problème:
- Eviter le montage des vis à billes à base de BK/BF trop encombrant sur une petite machine.
- La possibilité de réglage indépendant de la perpendicularité des axes qui est souvent le point noir des portiques.
(On voit sur la photo un des écrous excentriques sous l'axe X qui permet le réglage fin de l'horizontalité du X)

Mais je cale, par manque d’expérience, sur plusieurs points:
- La complexité (à mon gout) de l'axe Y: Les supports de roulement en porte à faux et pas facilement accessible pour le réglage.
- Je me pose des questions, peut être à tord, sur le réglage du voile du cadre du Y.
- Le coût d'usinage du bâti que je ne peut pas faire moi même. Les chiffrages en ligne sont €€€.
- L'absence de commande manuel avec des vabs standards.... Mais est-ce nécessaire?
Donc j'ai du mal à me décider à lancer la fab...
 
S

speedjf37

Compagnon
Bonjour,

Ton message m'a fait revenir sur ta publication !

Joli travail efficace et rapide , conception assez originale.

Sur la MKS DLC32 et FluidNc tu peux ajouter une petit écran OLED I2C avec quelques infos.

JF
 
R

Rinar

Nouveau
Je pensais avoir essoré les capacités de la MKS mais effectivement, il est possible d'ajouter un petit Oled sans perdre des GPIO. Je suis passé complètement à coté.

Ça tombe bien, j'ai une V2 de cette machine en préparation qui m'oblige à revoir l'électronique.

Je me note ça. Merci!
 
V

vieuxfraiseur

Compagnon
bonjour,
ça ne prend pas de place , super .
 

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