"numerisation" BF 25 Vario grande table

[richard71]

Salut à tous,

je fais une petite présentation succincte de ma BF vario que j'ai acheté il y a deux ans, j'ai "numérisé" l'année dernière et j'ai intégré des vis à billes sur les axes X et Y cet été.

Je tiens à preciser que je suis une chevre en informatique et en electronnique, je m'y connais un peu plus en electricité industrielle et en mécanique.


voici la machine à aujourd'hui :

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Je suis donc parti de la fraiseuse nue, j'ai d'abord commencé par construire le meuble en tube acier de section carré 25x25x2mm. j'ai plaqué avec de l'aggloméré acheté chez brico pipo et j'ai créé un tiroir avec des glissières de récupe. Je crois que c'est le premier truc à faire pour ne pas à bouger la fraiseuse tous les quatre matins.

Concernant la "numérisation", je met des " " car je ne considère pas mes modification comme une vrais numérisation à proprement dites. Je m'explique, j'utilise des moteurs pas à pas (comme la plupart des hobbyistes) qui ne sont pas asservis par un retour de position via un capteur, ce qui veut dire qu'il n'y a pas de correction en cas de dérive ou de décrochage des moteurs, ce qui est d'ailleurs le principale problème dans l'utilisation de ce type de moteurs sur ce genre d'application.

Il faudrait pour bien faire (a ce qui se dit) utiliser des moteurs bruschless mais les prix ne sont pas aussi abordables que du pas à pas.

J'ai donc acheté un ensemble moteur 3NM + contrôleur TB6560 sur EBay qui ressemble à ça (attention les moteurs sont en 2Nm sur ce modele), de mémoire j'en ai eu pour environs 250 euros, ils étaient en promo à l'epoque :

http://www.ebay.com/itm/CNC-kit-New...-for-router-/321486969696?hash=item4ada1ddb60

Le principe et le câblage ici (je crois avoir vu un sujet déjà posté sur le site d'ailleurs) :
http://www.sostafiera.it/tb6560.pdf

Concernant l'entrainement des axes, j'ai regardé financièrement plusieurs solutions et l'entrainement pas courroies crantées était le moins chere, pas le mieux pour cette application car on sait qu'une courroie ce n'est pas totalement rigide et permet une certaine deformation ce qui pourrait jouer sur la precision. 3Nm de couple à passer reste toutefois peu en terme de couple et je n'ai pour l'instant pas de problèmes avec ce detail.

les entrainements en X et en Z :
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j'ai acheté les poulies chez CMTPI en soane et loire, j'avais des pris avec mon ancienne entreprise. J'avais essayé de realiser des rainures de clavettes dans les poulies car elles étaient livrées brutes et finalement j'ai goupillé avec de la fendue, je suis sure que ça ne bouge pas.

Je n'ai pas pris le temps de faire des entretoises j'ai mis des écrous pour caler, c'est pas beau mais ça marche. J'ai choisis de mettre un rapport de 1/1 sur l'axe X et Y, un rapport de 1/2 sur l'axe Z. En effet, la tête est très lourde, pas loin de 70 kg il faut donc choisir entre vitesse et couple admissible. Une solution pour gagner en vitesse sans mettre un moteur de 10kW ( j'exagère bien sure) serait de mettre un contre poids pour créer une contre réaction à la masse de la tête. Je ne suis pas pressé que je bricole a la maison donc je verrai peut être ça plus tard.

J'ai pris du rectangle tubulaire du commerce (on en trouve à la coupe sur e-bay, c'est pas économique mais ça dépanne) pour faire les supports moteurs. Vous l'avez compris je ne suis pas dans l'esthétique mais dans le fonctionnel...

Apres avoir intégré tout ça, j'ai repris le câblage d'origine et j'ai intégré toute la tripaille avec la carte électronique de commande des 3axes et l'alimentation redressée dans une boite plexo du commerce. Le plastique c'est vraiment ce qu'il y a de mieux à travailler pour ce type d'utilisation.

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Vous remarquerez que j'ai rajouté un ventilo sur le coté du pupitre, ça chauffe pas mal tous çà !

Enfin, j'ai installé le PC dans l'armoire et j'ai pas mal bouquiné les dossiers du constructeur et les fofo pour démarrer et utiliser la machine. Je tourne avec mach3 et il faut, si on reste sur les vis trapézoïdales d'origine faire une manipe pour intégrer le rattrapage de jeux des vis. Il faut jouer aussi avec le réglage des moteurs pour régler correctement.


Puis un an après j'ai voulu intégrer des vis à billes, gros chantier car il à fallu usiner la table par le dessous sinon ça passe pas. Sans compter les bouts des vis à billes à usiner, c'est du très dure, j'ai fait reprendre par un amis usineur sur une machine adaptée. Le lot de vis m'a couté dans les 75 euros, c'est du chinois.

Voila, je m'arrête la si il y a besoin de détails je peux en donner, en espérant avoir donné envie à certains. Il faut pas avoir peur de se lancer du moment qu'on est un peu bricoleur c'est faisable.

Je réfléchis à pouvoir commander la rotation de la broche via mach 9 mais je me heurte à mon peu de connaissances en électronique, j'avais pensé reprendre la consigne du potentiomètre en place via un convertisseur pwm-0/10V sauf que la sortie pwm du PC est en 0/5V, il faut donc convertir et amplifier le signale. Je ne sais pas vraiment comment m'y prendre, j'ai trouvé un convertisseur sur eBay mais il transforme véritablement du 4.5-10v pwm en 0-10V peut etre qu'en y ajoutant un courant en 0-5V sur la base du 4.5-10 je pourrait rehausser le signale.... Bref il faut encore que je me penche sur le sujet.

 

[richard71]

le premier essais

 

[midodiy]

Beau travail,

Je réfléchis à pouvoir commander la rotation de la broche via mach 9 mais je me heurte à mon peu de connaissances en électronique, j'avais pensé reprendre la consigne du potentiomètre en place via un convertisseur pwm-0/10V sauf que la sortie pwm du PC est en 0/5V, il faut donc convertir et amplifier le signale. Je ne sais pas vraiment comment m'y prendre, j'ai trouvé un convertisseur sur eBay mais il transforme véritablement du 4.5-10v pwm en 0-10V peut etre qu'en y ajoutant un courant en 0-5V sur la base du 4.5-10 je pourrait rehausser le signale.... Bref il faut encore que je me penche sur le sujet.

je m'interesse peu à la numerisation, je connais donc mal les problemes que tu as a resoudre mais l'electronique etant mon metier, je peux t'aider.
La broche est donc alimenté par un variateur commandé par un potentiometre et ton logiciel sort sur une prise du PC un signal qui doit commander le variateur, c'est cela?

 

[richard71]

Merci de ton interet, effectivement tu as bien resumé la situation.

 

[midodiy]

Donc la tension du potentiometre varie de 0 à 10V et la tension qui sort du PC (sur un patte d'une prise serie?) c'est un signal pwm 0/5V, c'est cela?

 

[Zoulazoulà]

Bonjour,

Merci à Richard pour avoir partagé quelques photos de sa réalisation, j'espère que cela fonctionne bien, le lien YouTube semble ne pas être lisible, dommage.

Je projette de faire une numérisation sur la même machine, une HBM BF25L Vario que j'irai chercher en Hollande sous peu. J'ai cru comprendre que la caisse de livraison était assez volumineuse, il faudra penser à une remorque ou à un utilitaire (peut être pas loin de 1 m3, sur une petite palette).

Je rassemble en ce moment pas mal d'informations, j'ai pu croiser les points suivants, peut-être que Richard pourra faire un retour là dessus.

1. La machine neuve est livré avec un vernis-gomme pour protéger la machine de la corrosion marine, de part le mode de transport. Ce venis-gomme semble projeté partout, est ce qu'il est préférable de démonter tout les composants mécaniques, dont les vis trapézoïdale pour décrasser tout ça avec un solvant qui va bien (naphta, white spirit, alcool à brûler, toluène ?)

2. Richard parle de l'étape nécessaire de l'usinage des parties en fonte, j'ai croisé et compilé les photos de Pierreg60 qui a fait la modification d'une BF20. Lui a dû employer nombre d'astuces pour usiner de quoi loger les gros écrous circulaires à méplat, notamment avec son tour, en employant une barre munie d'un grain à aléser.

Hors-sujet : Je ne comprend pas qu'Optimachines vende toujours des fraiseuses BF20(V L D) très bien finies, mais dotées d'une broche en Cône Morse 2...

Richard, as tu eu besoin d'un tour et des techniques de Pierreg60 pour placer tes vis à billes dans ta BF25 ?

3. J'ai pu lire que certains fournisseurs vendent des vis à billes "premier prix", avec un backlash de 3 à 5 centièmes. D'autres vendent une qualité améliorée (classe de rigueur géométrique "C7"), les grands fabricants comme SKF peuvent vendre du C3, avec des prix qui s'envolent.

Quel est ton retour là-dessus Richard ? Y a t'il des manifestation d'éventuels backlashs avec ta machine ?

Je prévoie d'usiner des matières assez hardcore, cette possible dispersion me gêne un peu, pour loger un roulement comme il faut, c'est pas à 0,05 mm près...

4. Beaucoup ont connu des moteurs à variateurs électroniques d'origine des BF20/BF25 de 600 à 800 watts qui finissent par lâcher, visiblement le support des balais en graphite finissent par chauffer et ...fondent. Les balais finissent entraînés par le rotor, bref...

D'autres ont eu une panne inconnue, qui peut affecter le moteur ou une des cartes électroniques. Du coup, nombreux sur le forum semblent se rabattre sur l'utilisation d'un moteur triphasé asynchrone, avec un variateur de fréquence industriel.

Et pour toi Richard, as-tu eu besoin de nettoyer ou d'entretenir ta fraiseuse de temps en temps ? De poser une aération ou un ventilateur additionnel ?

De ce que j'ai vu sur eBay et ailleurs, on trouve des broches "adaptables", refroidies à l'air ou à l'eau, à des tarifs ultra-sexy, la broche est fournie selon un type de pinces ER : plus on est puissant, plus les pinces ER sont grosses. Une broche de 2,2 kilowatts accepte des pinces ER25, on monte jusqu'à ...24000 tours/minute. Combien ça coûte ? A peine 400 euros, mais ces broches sont vendues pour l'usinage du bois car le couple doit pas être énorme du tout...

Un gros, gros souci : ces broches sont incapables de tourner dans le sens anti-horaire.

L'autre solution serait d'adapter un gros servomoteur et de lier son driver au logiciel/carte de gestion, le prix est de l'ordre de 500/600 €. Reste à trancher sur le couple qu'ils délivrent, et comment on peut adapter un servomoteur dont l'arbre fait ...22 mm métrique, sur une boîte de vitesses de BF25. Seul hic, le couple. On atteint péniblement les 7 N.m, et pour quelle plage de vitesse, ça... j'ai pas réussi a avoir la courbe mais je vais la demander. Donc j'espère qu'il serait possible tarauder et de dégager ce taraud.

5. De ce que j'en ai vu sur différents forums anglophones, beaucoup de montages emploient des moteurs pas-à-pas selon la dimension NEMA 23 ou les imposants NEMA 34, parfois avec un réducteur à courroie, parfois en direct. Le hic, c'est l'électronique de commande. Les solutions bas de gamme produisent une succession d'impulsions qui font gueuler les moteurs, font des vibrations (ouille !) et les font chauffer, avec un bruit pas évident à supporter.
Un moteur pas à pas en NEMA 34, pour un couple de blocage de 4 N.m coûte entre 80 et 100€ pièce, Hors Taxes.

J'ai mené quelques rapides recherches et un constructeur semble sortir du lot : Leadshine. Il faut alimenter les modules de drivers en 68 Volts continus, via une alimentation ...Leadshine elle aussi, performante ! (SPS705, 68 Volts DC sous 7 Ampères), basée sur une architecture à découpage... ça coûte $128, hors frais de port et douane, pour 300 watts de puissance.

Les drivers (qui ont l'air de marcher très bien) sont les modules Leadshine DM856 à signaux digitaux, leur prix varie de $56 à $75... pièce, il en faut 3 voire 4 si on veut un 4ème axe.

Un même moteur pas à pas alimenté par un driver "pas terrible" et un driver Leadshine ne fait pas du tout le même bruit.
Sur la même machine DIY-portique en rails alu.
¤ Avant la modif : Moi je péterai un boulard dans ces conditions ^^ La tête comme une pastèque :p

¤ La MÊME bécane avec des drivers Leadshine de la série 800, ici le EM 806 : ...Ah on s'entend causer, là tout d'un coup :p

Attention, tout les modèles de Leadshine ne se valent pas !!!
Belle démonstration ici :
Quel silence... et aussi, quelles vibrations en moins.

6. De ce que j'ai vu, certains propriétaires de BF20 Optimachines et d'autres propriétaires de "clones" n'ont PAS les mêmes fonderies. Visiblement les machines avant 2007 sont une horreur à modifier, celles d'après 2007/2008 ont des trous/poches qui peuvent faciliter la manipulation.

7. La qualité des accouplements semble primer quand on place des moteurs lourds, l'acier inox est préférable à l'aluminium en termes de couple transmissible et de torsion résultante du couple.

8. Certains en Allemagne ont fait du "grattage" sur les glissières des machines BF20/BF25 pour récupérer plus de précision et un état de surface vraiment très câlin. Mais je ne sais pas comment on procède, visiblement ils recréent le mouvement d'un "honoir" pour rattraper les surfaces qui ressortent comme des miroirs. Mais comment diable font t'ils ? Et comment on se plante pas de géométrie ??

J'ai des photos de la manipe, je vais les retrouver et éditer ce message. Le résultat est impressionnant et semble à la hauteur des espérances.

9. Le cabestan et son réglage fin de descente de la broche semblent devenir complètement inopérants après la numérisation. J'ai vu des fraiseuses BF20/BF25 numérisées n'ayant plus de cabestan, et une plaque apposée pour éviter les débris dans les parties sensibles.

Problème perso : je prévois d'usiner des moules de forme complexes pour des pièces composites. Je n'ai que 50 mm de "plongée" du fourreau, mais si je dois passer à zéro et que mon moulage en aluminium "bute" sur le dessous de la tête de la BF25, bin... ça pourrait ne pas le faire. Certes on peut toujours employer des outils plus longs et usiner en plusieurs étapes...

>> Est-ce que les utilisateurs d'une BF20/BF25 ont eu besoin de ce servir de cette fonction, avant ou après la numérisation ?
>> Est-ce qu'il n'y aurait pas intérêt de numériser aussi cet organe de descente du fourreau ?
Ptet que ça pourrait aider grandement lors des opérations de taraudage, en se synchronisant avec la position de la broche, en pilotant la vitesse ET le couple de la broche ?

10. Pour l'éclairage de la zone, je pense essayer de monter des ptites leds CMS de récupération sur un anneau AUTOUR du coulisseau de la broche, en "embarqué", avec une lentille adaptée. A voir.

11. Pour ce qui est de la carte de commande :
C'est là où il y a sûrement une voie de progrès.

Personnellement, j'aimerais bien avoir une fraiseuse BF25 4 axes, car ce 4ème axe permet d'approcher l'art de notre domaine.

Jugez plutôt ce qui se fait en Russie, même la musique est belle :

Visiblement, Mach3 est un peu la solution la plus employée dans le domaine des fraiseuses conventionnelles numérisées, mais j'ai cru voir que certains veulent faire des choses que Mach3 couvre pas ou mal.

Celui qui a fait cette superbe vidéo emploie un logiciel de CAD/CAM qui semble pleins de possibles, et ce logiciel n'est pas russe ou édité en langue russe : Aspire, visiblement il est connu dans l'usinage du bois.

Pour ma part, je m'intéresse aux produits de la société néerlandaise EdingCNC, et surtout à cette version 4 axes de leur carte de pilotage, vendue 335 €HT : http://www.edingcnc.com/products.php?productid=55

Parce que ...voilà cette société est méchamment efficace, voyez plutôt comment on peut faire du palpage de circuit imprimé pour le passer ensuite ...en fraisage de précision, ce qui évite les aléas de photogravure, toujours délicats quand on doit justement positionner des composants CMS avec une grande précision :
http://www.edingcnc.com/index.php?pagina=184_milling-on-uneven-surfaces&taalid=2

Ce genre de témoignage de réalisation a le mérite d'être présenté, ça fait réfléchir quand aux possibilités d'utilisation...

Voilà dans les grandes lignes ce que je projette de faire.

Je pense aussi à la solution de numériser les axes avec des servomoteurs de 100 Watts, positionnés en direct, en misant sur une vis à bille de très bonne facture pour l'axe Z, de type Diam. 20 au pas de 5 mm, soit une "2005", ou éventuellement un réducteur à courroie crantée, de rapport 2:1 pour doubler le couple de relevage.


Bien à vous et merci encore à Richard pour nous avoir montré sa réalisation sur cette belle machine pleine de capacité qu'est la BF25.

Au plaisir de vous lire.

 

[richard71]

Salut ami bricoleur,

je répond sur ces points :

1. La machine neuve est livré avec un vernis-gomme pour protéger la machine de la corrosion marine, de part le mode de transport. Ce venis-gomme semble projeté partout, est ce qu'il est préférable de démonter tout les composants mécaniques, dont les vis trapézoïdale pour décrasser tout ça avec un solvant qui va bien (naphta, white spirit, alcool à brûler, toluène ?)

Oui effectivement il y a une couche de protection semi grasse appliqué sur les pièces nues de la machine et pour bien nettoyer je te préconise de démonter une partie de la table pour accéder à toutes les pièces.

2. Richard parle de l'étape nécessaire de l'usinage des parties en fonte, j'ai croisé et compilé les photos de Pierreg60 qui a fait la modification d'une BF20. Lui a dû employer nombre d'astuces pour usiner de quoi loger les gros écrous circulaires à méplat, notamment avec son tour, en employant une barre munie d'un grain à aléser.

Pour ma part j'ai retiré de la matière sous la table ainsi que sur le croisillon et j'ai intégré l’écrou sur une équerre réalisée dans un morceau de plat en 10mm d'épais, j'ai plus les photos. J'ai aussi réalisé des méplats sur les écrous pour qu'ils puissent passer, j'avoue que c'est un peut coton. J'ai fait ça à la disqueuse en marquant des pauses et en entourant les écrous d'un chiffon mouillé pour ne pas les faire chauffer. L'idéal est de les prendre à la fraiseuse.

La ou c'est le plus emmerdant c'est pour la pose des graisseurs, j'ai pas trouvé de solutions encore.

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Richard, as tu eu besoin d'un tour et des techniques de Pierreg60 pour placer tes vis à billes dans ta BF25 ?

oui on a un HB575 a l'entreprise, ça a couiné sévère quand on a repris les bouts des vis à billes mais après 1 ou 2 mm d’épaisseur enlevé, tu atteins de la matière plus mole.


Quel est ton retour là-dessus Richard ? Y a t'il des manifestation d'éventuels backlashs avec ta machine ?

Franchement je m’attendais à pire avec des VàB chinoises mais franchement ça bouge pas, je prend en avalant et en opposition. par contre je tape très peu dans l'acier, ça m'arrive parfois d'usiner du S235 mais sur des opérations limités (type trous oblong ou surfaçage de très petites dimensions)

Je prévoie d'usiner des matières assez hardcore, cette possible dispersion me gêne un peu, pour loger un roulement comme il faut, c'est pas à 0,05 mm près...Et pour toi Richard, as-tu eu besoin de nettoyer ou d'entretenir ta fraiseuse de temps en temps ? De poser une aération ou un ventilateur additionnel ?

Si tu parle de matières hardcore dans le sens ou ce sont des matières très dures je ne te conseil pas ce type de machines. Si c'est dans le sens que ça dégage beaucoup de poussières (du carbone visiblement ?) la oui je te conseil de mettre des protections supplémentaires pour protéger les glissières sinon ça va faire des dégâts.

Après, je pense que c'est du bon sens, une machine nettoyée et huilée après chaque utilisation permet une meilleure longévité, ça évite une usure prématurée et l’apparition d’oxydation. Et puis c'est quand même plus agréable de commencer un travail sur une machine propre.

j'essais de remettre des videos de la fraiseuse :

 

[chabercha]

Bonjour
Le serveur d'images ne veut pas agrandir la photo, erreur.
Mets les photos en direct sur le forum, nombre de post sont morts car les photos n'apparaissent plus.
A+Bernard

 

[richard71]

les videos c'est lisible ?

 

[speedjf37]

Un gros, gros souci : ces broches sont incapables de tourner dans le sens anti-horaire.

Bonsoir,

Pourtant la mienne 2kw water cooled tourne très bien dans les 2 sens (ce sont des moteurs triphasés ).

Edit: pourquoi faire tourner en sens inverse ?

Et ça mange de l'alu comme du bois avec une fraise de 12mm
et de la nacre avec une fraise de 0.6mm

Cordialement JF