Petite CNC (150x150x40mm)

[captainmac40]

Bonjour, je suis en train de réfléchir à fabriquer une petite CNC de faible dimensions pour usiner des petites boites en aluminium.

Le temps d'usinage n'as pas trop d'importance, et une précision à 0.1mm est suffisante pour mon application prévue.

Pour le châssis, je pense partir sur un portique fixe avec une table mobile (un peu comme les imprimantes 3D).

Ma question pour l'instant c'est la puissance de la broche : J'envisage de prendre une broche 800w refroidie par eau pilotée par un VFD.

Est-ce suffisant pour de l'aluminium ?

Pour bouger les axes, je pense recycler les NEMA17 de mon ancienne imprimante 3D et les axes de 8mm pour les mouvements.

J'ai lu pas mal de trucs à droite à gauche et je suis un peu perdu sur le minimum nécessaire pour faire ce que je veux faire....

Si quelqu'un peu m'aider...

Merci !

 

[enguerland91]

De mon point de vue il vous faut oublier la construction des imprimantes 3D si vous voulez usiner de l'aluminium SURTOUT si en plus avec la broche que vous envisagez d'acheter vous voulez usiner avec des fraises en carbure de tungstène à grande vitesse car ces broches ne peuvent pas tourner lentement.
Le choix d'un portique fixe est excellent.
Il vous faut aussi parler du budget dont vous disposez et des moyens dont vous disposez de même que de votre niveau d'expérience en mécanique.

 

[captainmac40]

Merci de la réponse. Je sais pas encore quelles fraises je vais utiliser ça vas dépendre du coût...
Pour le budget disons que je cherche déjà des infos et j’achèterai petit à petit ou je ferais confectionner..
Pour l'expérience en mécanique heu je sais faire des distributions, joints de culasse etc
Plus sérieusement si on parle de "mécanique générale" dans le sens usinage etc j'en ai pas beaucoup mais je compte m'appuyer sur des collègues de boulot pour corriger mes erreurs (y a tout ce qu'il faut à mon boulot centre d'usinage, graveuse 3D, tours fraiseuses etc donc je vais pas avoir de mal à trouver de l'aide un fois la CNC définie pour l'utiliser correctement).
La base de départ serai celle-ci : https://electricdiylab.com/diy-cnc-engraving-machine/
Les éléments en bois seront remplacés par de l'alu de 5mm ou 10mm pour la rigidité.
Le créateur de cette machine me conseille de partir sur du NEMA23 plutôt avec des axes supportés entièrement donc ça vas prendre cette direction.
La question prioritaire pour moi avant tout c'est la broche car c'est un gros investissement pour moi.
800w c'est suffisant pour l'aluminium en tenant compte des dimensions réduites que je recherche ?
Le reste (structure, rails etc) sera dimensionné en fonction de la broche (ou alors il faut partir dans l'autre sens ?).
Merci en tout cas !

 

[enguerland91]

Excellente approche que de COMMENCER par choisir la BROCHE en fonction du cahier des charges donc de ce que l'on veut faire comme usinages.
Ensuite il faut choisir aussi la table sur laquelle va reposer la pièce à usiner et comment sera t'elle fixée dessus.
Question budget il serait utile de savoir si vous êtes prêt à dépenser 500 - 1000 - ou 2000 € car selon le cas on va pouvoir vous dire si vos choix sont judicieux
Les courses envisagées ne présagent en rien d'une faible dépense car la longueur des éléments comme les rails et les vis à billes ou la longueur des pièces du châssis n'influencent pas tellement le prix . Je veux dire par là qu'une cnc avec des courses de 300 mm ne coûte pas deux fois plus cher qu'une avec des courses de 150 mm . La broche sera la même et les moteurs pas à pas et leurs drivers aussi.
Le conseil de partir sur des moteurs nema 23 est à suivre effectivement voire plus gros.
Les impératifs d'une cnc pour usiner des boites en alu n'a rien à voir avec une imprimante 3D ni même avec une cnc de gravure. Pour creuser une poche en pleine matière la fraise travaille dans les plus mauvaises conditions et la masse de la machine fera déjà la différence. Pensez pièces en acier pour tout ce qui est immobile et évidemment des axes ronds supportés à moins de prendre des axes d'au moins 25 mm de diamètre. Des rails prismatiques de 20 mm constituant une assurance santé.

 

[captainmac40]

Merci
Coté budget c'est plutôt 500eu que 2000eu
Pour la table je pense que ça sera un martir en bois pour pouvoir "descendre" dedans, fixation par brides à vis de la pièce.
Ok je note pour les pièces en acier plutôt qu'en alu, c'est pas plus mal je trouverai plus facilement. Par contre qu'entendez-vous par masse de la machine pour la différence ? Il vaut mieux un axe Z lourd pour "appuyer" sur la pièce c'est l'idée ?
Pour les rails les rails prismatiques me font de l'oeil mais le tarif aïe lol je pensais partir plutôt sur des rails de ce genre :

Merci en tout cas de vos réponses !
Bonne journée

 

[enguerland91]

On ne fait pas reposer un bloc de métal sur du bois quand on veut l'usiner. Je crois qu'il vous faut vous informer sérieusement auprès des compagnons usineurs dans votre entreprise.
Si vous ne pouvez pas dépasser 500€ oubliez votre projet.

 

[captainmac40]

Merci pour votre réponse. J'en ai déjà discuté pas mal avec eux (pas sur le point de la table) et je cherchais ici plutôt un retour d'expérience sur la fabrication de la machine et de ses composants plutôt que l'utilisation.
Pouvez-vous au moins me dire si c'est suffisant ou pas la broche que j'ai choisi ?
Merci

 

[Jmr06]

Quelle dimension de fraise ? Quelle profondeur de passe ? Quelle dimension des boitiers à usiner ?
Avec cette broche, on peut usiner de l'alu sans problème, mais on ne fait pas beaucoup de volume de copeau à la minute.
A première vue, pour les axes de 8 et les moteurs d'imprimante 3D, cela risque d'être trop juste.
Un point important est le diamètre de fraise et profondeur de passe que tu veux utiliser. Avec des axes aussi petit, tu ne pourras faire que de toutes petites passes, donc durée d'usinage qui explose.
Quelle matière à usiner ? N'oubliez pas que certains alu nécessitent d'être lubrifiés durant l'usinage, donc complication en plus. Avec des séries 2000 ou 7000, on peut éventuellement s'en passer, même si ce n'est pas idéal (enfin, moi je m'en passe).

Vu les petites courses, le poids important de la broche par rapport aux axes envisagés, je partirais sur une géométrie classique : table croisées et axe z sur colone. Ce sera plus facile d'obtenir un minimum de rigidité.

 

[captainmac40]

Merci pour ces questions ! Alors :
- Je pense partir sur des petites fraises (4 ou 6mm max, peut être plus gros pour dégrossir la poche) pour ne pas avoir des gros rayons dans les coins des boites
- La profondeur de passe sera en fonction des possibilités de la machine j'ai pas de contrainte de temps c'est pour du hobby
- Les boîtiers seront en gros de 120mm de long , 60mm de large et 30mm d'épaisseur hors tout pour les plus grands
- Pour la matière, idéalement ça serai du 7075 T6 ou à défaut du 2017 (appelé avant AU4G si j'ai bien compris)

Pour le format, une table croisée peu être une option oui.

Merci en tout cas de faire avancer le sujet

 

[franck67]

fraise de 4mm dans de l'au4g sur 30 mm de profondeur ............en partant d'un cube plein sans lubrification ? ........ bonne chance ...

perso il me faudrait un dessin d'une boite type pour bien comprendre l'utilité de passer en fraisage .... si c'est une boite toute simple peut etre une autre facon de faire que l'usinage serait alors plus judicieuse , enfin il me semble ...

un martyr en bois , il faut oublier de suite ... si tu compte faire toujours le meme type de piece , la table est a bien penser pour le bridage , ...oar exemple pourquoi ne pas monter un etau direct comme table ? , pour seule limite ton imagination quand c'est du specifique

ensuite pour les courses , tu indique dans le titre une machine de 150x150x40 et tu dis que une des plus grande boite fera 120x60x30 .... ca va pas trop bien le faire ...pour le Z

 

[Jmr06]

Ha oui, ce ne sont pas des tous petits boîtiers. S'ils sont taillés dans la masse, 30 mm de profondeur demande déjà un peu d'efficacité. Avec des moteurs d'imprimante 3D, je ne sais pas quelle profondeur de passe en fraise de 4 on peut avoir, mais je dirais bien 0,5 mm, soit 56 passes pour une poche de 28 de profondeur. Je n'ai pas l'expérience avec de si petits moteurs, mais j'imagine que cela va prendre des heures.

Par curiosité, ce sont des boîtiers de quoi ? Électronique, radio, autre ?

 

[captainmac40]

Ce n'est pas une boite carrée simple mais avec des formes.
Ce n'est pas sur 30mm de profondeur c'est la cote externe de la boite, ça sera plutôt 27 de profond.
Pour le titre je parle de capacité pas de dimensions de la machine je me suis mal exprimé je pense.
Ce que je veux dire c'est avoir un volume utilisable de 150x150x40 (pour poser un bloc de 140x80x30 par exemple et usiner dedans et autour), donc forcément le Z sera plus haut (entre la longeur de tige de fraise etc).
Pour la lubrification c'est prévu oui avec une buse coudée et un flux d'air comprimé chargé d'huile.
Une lubrification sous jet continu de lubrifiant serai trop contraignant je pense (bac sous la machine pour récupérer le lubrifiant avec filtrage et pompe pour envoyer le flux).
Pour le martyr c'était pour pouvoir usiner les contours mais après réflexion une solution style étau comme tu parle serai plus simple en effet, avec un usinage en 2 fois pour les cotés par exemple (endroit / envers).

 

[captainmac40]

Ha oui, ce ne sont pas des tous petits boîtiers. S'ils sont taillés dans la masse, 30 mm de profondeur demande déjà un peu d'efficacité. Avec des moteurs d'imprimante 3D, je ne sais pas quelle profondeur de passe en fraise de 4 on peut avoir, mais je dirais bien 0,5 mm, soit 56 passes pour une poche de 28 de profondeur. Je n'ai pas l'expérience avec de si petits moteurs, mais j'imagine que cela va prendre des heures.

Par curiosité, ce sont des boîtiers de quoi ? Électronique, radio, autre ?

Pour les moteurs je vais passer sur la taille au dessus c'est à dire du NEMA23 (celui ci me parait pas mal : https://www.ebay.fr/itm/Nema-23-Mot...737925?hash=item5b67936945:g:96cAAOSwCtFd71n5)

Pour les boîtiers c'est autre

 

[franck67]

euh alors entre 30 mm de profondeur ou 27 la difference n'est pas vraiment importante , une profondeur si grande avec une fraise de si faible diametre fera que tu devra utiliser des fraises longues et en 4 mm va pas falloir que la fraise se torde, meme un peu ....
n'oublie pas que la course devra etre de la profondeur maxi + degagement de la fraise ( environ 20 mm au dessus du brut ou brides ) ,le bas de ta broche devra donc etre a mini longueur fraise sous la broche + course maxi + degagement mini .... on est loin comme tu le vois d'une si petite machine ..........

mon premier conseil donc serait de dessiner un boitier et la broche avec sa fraise , ca te donnera les courses necessaires et les dimensions de ta machine ....ensuite tu dessines les rails de guidage de la table et tu verras que ta machine aura taille pas petite , et que donc il faudra de la masse pour pas que ca bouge partout pendant l'usinage ....alors les bati en alus de 5 mm tu verras que ca ne sera vraiment pas une bonne idee

 

[captainmac40]

merci pour ces conseils constructifs. j'avais pas cette donnée pour le dégagement je prends en compte merci
Je vais passer à la case dessin oui pour fixer les dimensions mais le point qui était le plus important pour moi c'était le choix de la puissance de la broche car pour le reste j'ai accès indirectement à tout ce qu'il faut pour la réalisation du bati
Les rails prismatiques sont à priori devenus communs dans les fabrications de CNC mais leur prix est encore trop haut pour une réalisation "loisir" à mon goût. Et on voit quantité de machines sur youtube avec des rails sur axes ronds qui usinent de l'alu donc je vais essayer de m'en passer dans un premier temps.
Merci en tout cas Franck67 de faire avancer la discussion