petite fraiseuse CNC

  • Auteur de la discussion @mine
  • Date de début
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #1
salut

Après avoir acheté récemment une mini perceuse, me suis dis autant lui ajouter une mécanique de fraiseuse CNC.

La mini perceuse typse dremel : 130W, 8000 RPM

Voici mon cahier des charges

1/ Je n'ai pas de grandes pièces a usiner, donc la fraiseuse n'aura qu'un déplacement qui couvre une surface d'environ une feuille A4.

2/ Pour l'axe Z entre 5 et 10 cm.

3/ Matériaux relativement tendre : contreplaqué et bois principalement, gravure a l'anglaise de circuit imprimés, découpe de feuilles cartons, vinyl etc ... polystyrène expansé et extrudé, et au pire des cas, de fines plaques d'aluminium.

4/ Moteur pas a pas de récupération :
caractéristique : http://www.eminebea.com/content/html/en ... 42m048.pdf

5/choix mécanique : réduction et entrainement du chariot sur les 3 axes par tige filetée de 6 ou 8mm et des écrous comme ici :
http://freedom2000.free.fr/CNC_moteurs.html

6/ pilotage des moteurs a base de L297 298.



voilà en gros, donc là j'hésite sur un point :

1/ fixer la pièce sur le chassis et faire en sorte que la fraise se déplace sur les 3 axes
2/ la pièce se déplace sur l'axe X, et la fraise se déplace uniquement sur le Y et le Z,
il me semble que la première option nécessite un moteur plus puissant pour l'axe des X puisqu'il doit supporter l'ensemble : fraise + axe Z+ axe Y


J'hésite également sur le mode de translation du chariot : sur roulement a bille, glissière pour tiroir, etc ...

donc voilà je voulais savoir si mes choix sont bon surtout vis a vis de mes moteurs

merci :)
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #2
allooo
J'airais du ouvrir ce fil dans un forum plus adapté : Portiques CNC légers pour bois, plastiques, alu etc... mais je l'ai pas vu :(

j'ai fais une faute dans mpn premier message: la mini perceuse monte a 30.000 RPM et non 8000.

Est ce que vous savez au moins si, d'après la datasheet, les moteurs pas a pas que j'ai choisis sont suffisent pour ce que je veux faire ?
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #3
mes moteurs tourne de 7,5°/pas contre 1,8 pour ceux que je vois souvent dans les constructions amateur, quel est l'ordre de précision que je peux obtenir
 
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natale
Compagnon
6 Nov 2006
1 037
Yvelines 78
Ce moteurs sont des jouets par rapport à l'application que tu veux en faire laisse le tomber trop petits.
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #5
est ce que le fait d'ajouter un étage de réduction 1:4 arrange les choses (quitte a perdre un peu de vitesse pas de soucis pour moi)
 
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Foxtrot
Compagnon
18 Fev 2008
1 045
Ath (BE)
Si tu démultiplies par 4, tu vas arriver à la précision des pas à pas les plus courants, soit 200 mais tu vas avancer à la vitesse d'un escargot, accentué par le pas d'une tige filetée d'1mm. Tes mèches vont brûler en moins de deux, et même ainsi, tu n'auras probablement pas assez de force.

Le mieux est de monter ta machine en premier, c'est ainsi qu'on fait normalement et les moteurs, ça vient après. A ce moment, tu seras à même de mieux déterminer la puissance.
Avec le L297-298 tu peux déjà faire tourner des moteurs plus puissants si nécessaire. :wink:
 
N
natale
Compagnon
6 Nov 2006
1 037
Yvelines 78
Il faut utiliser des moteurs 1/8° pas et au moins 2Aphase res maxi 1Ohjms phase.
Sur ebay on en trouve !
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #9
natale a dit:
Il faut utiliser des moteurs 1/8° pas et au moins 2Aphase res maxi 1Ohjms phase.
Sur ebay on en trouve !
c'est bizarre quand même, sur tout les sites qui decrivent la construction d'une fraiseuse cnc c'est les même moteurs qui sont utilisés : avec justement les caractéristique que tu decris,

Alors qu'il s'agit de fraiseuses relativement grosse du moins prévues entre autre pour fraiser des métaux

Personne n'a tenu compte de ce que j'ai écris dans mon premier post :
petite fraiseuse format A4, pour du CTP, depron, polystyrène, bois, et pas de métaux c'est vrai j'ai parlé de fine tôle d'alu, mais ce n'est plus la peine

Je vais suivre le conseil de Foxtrot, construire la mécanique, et l'éléctronique et choisir les moteurs après

juste pour infos, sur quel axe il y a le plus d'éffort ?
 
N
natale
Compagnon
6 Nov 2006
1 037
Yvelines 78
Les moteurs de 2A c'est l'entrée de gamme, le bois (selon l'epaisseur) à besoin d'un peu de puissance dans les moteurs, 200 pas tours est le meilleur standard pour le calcule des deplacements et la config du logiciel.
L'axe Z normalement est le plus chargé en poids (broche) .
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #11
Est ce qu'il est possible de concevoir la fraiseuse autrement :
l'axe X glisse sur le socle de la faiseuse
l'axe Y glisse sur le plateau de l'axe X
l'axe Z est fixé au chassis

dans cette configuration, l'outil de fraisage ne se déplace que sur l'axe Z
et c'est la pièce a usiner qui se déplacera sur les axes X et Y

j'ai déjà vu des montages où la pièce a usiner se déplace sur l'axe X uniquement, et la fraise se déplace sur le Y et le Z

Quels est l'avantage et l'inconvénient d'une telle conception, car de mon côté, il m'est plus facile de construire ainsi, de plus, il y aura a mon avis moins de contraintes sur les moteurs, puisque le moteur des X va supporter le poids de l'axe Y uniquement(plus les efforts d'usinage).
le moteur des Y supportera uniquement les efforts d'usinages

Le moteur des Z supportera surtout le poids , de la dremel lorsqu'elle devra remonter

je pense a tout ça car j'ai pas vraiment accées a tout ses types de rails de guidage etc que vous utilisez :(
 
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Foxtrot
Compagnon
18 Fev 2008
1 045
Ath (BE)
@mine a dit:
Est ce qu'il est possible de concevoir la fraiseuse autrement :
l'axe X glisse sur le socle de la faiseuse
l'axe Y glisse sur le plateau de l'axe X
l'axe Z est fixé au chassis
Ca ne devrait pas poser de problème insurmontable, c'est de toutes façons c'est ce que font les fraiseuses "normales"

Si tu recherches avec le pseudo "poussin" je crois sur ce site, il vend des petites cnc pour ton usage vraiment pas chères du tout.. :wink: ne fût ce que pour avoir des idées.

Son site: http://id-conception.fr/
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #13
merci pour le lien
une question a propos de la précision :
comment calculer la précision d'une cnc en fonction du pas de la tige filetée et du nombre de pas du moteur pap

intuitivement j'airais dis : pas du filetage / nombre de pas

ce qui pour un pas de 1 mm et un moteur 200 pas, donne une précision de 0,005mm.
ça parait un peu trop précis pour une machine fabriquée a la maison ...
 
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Foxtrot
Compagnon
18 Fev 2008
1 045
Ath (BE)
Et bien pourtant, c'est ça.

Ne pas oublier qu'en cnc il y a des pas bien plus importants. :wink:
 
guol64
guol64
Compagnon
29 Mar 2009
1 980
PAU
En admettant que la vis au pas 1mm n'a pas de jeu, avec un moteur 200 pas la précision est le 1/2 pas soit 1/400 si la commande permet le demi pas bien sûr. Mais le problème vient surtout de la vitesse de rotation des pas à pas qui est faible d'où la nécessité d'augmenter le pas des vis pour augmenter les vitesses de déplacement et donc la précision est moins bonne. Si tu as une vis au pas de 10 la précision est de 2.5 /100.
Pour info le pilotage en 1/4, 1/8 ... de pas n'améliore pas la précision, mais rend le mouvement plus doux a faible vitesse en réduisant les vibrations du moteur, en contrepartie les vitesse moteur max (en tr/mn) sont plus faibles.
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #16
c quoi l'intérêt d'aller vite si on réalise pas les pièces à la chaine ?!

en tous cas en ce qui me concerne, ça va surtout me permettre de fraiser des pièces pour mes trains en H0, donc je privilégie de loin la précision à la vitesse
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #17
salut
dernière question : je vais utiliser turboCNC, et ce logiciel tourne sous DOS
Bon c pas grave, mais ce que je ne comprend pas, c'est est ce qu'il suffit d'ouvrir une fenêtre MS-DOS et lancer le logiciel, ou est ce qu'il faut redémarrer le PC en mode MS-DOS, et dans ce dernier cas comment faire avec un PC a Windows XP, puisque a partir de XP (que je sache) y a pas de mode MS-DOS du tout
 
F
fabrice c
Compagnon
19 Juin 2008
3 139
reunion
salut
le plus simple est de te faire un cd bootable avec le dos et turbocnc dessus
(autre solution, faire un dual boot: dos ou xp)
mais en aucun cas lancer le programme à partir d'une fenêtre dos sous xp
 
L
Louis RAMEL
Apprenti
17 Fev 2010
70
Tarn France
Attention a la vitesse de deplacement trop lente on brule facilement le bois et on use tres vite les fraises parce que une vitesse trop lente impose une vitesse de rotation aussi tres lente ce qui n'est pas possible avec une dremel.
Il y a une relation entre vitesse de rotation et vitesse de deplacement. Je l'ai appris a mes depends.
Il doit y avoir sur le site les formules pour calculer tout cela.

Mais en gros il est plus facile de reduire une vitesse de deplacement qu'une vitesse de rotation. D'ou l'interet de pouvoir se deplacer rapidement.
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #20
ma mini perceuse a une vitesse variable de 8000 a 30000 rpm
130W, a 8000RPM elle tourne vraiment trop lentement
 
guol64
guol64
Compagnon
29 Mar 2009
1 980
PAU
Après la question à se poser est Quelle est la tolérance (précision) recherchée? et juste après la deuxième question : ma mécaniques aura-t-elle une précision supérieure à la précision des moteurs?

En résumé dans l'exemple avec un pas de 10mm tu as une précision théorique à 2.5 centième et des vitesses de déplacement plus grandes. Si tu part sur un pas de 1mm donc avec une précision théorique de 2.5 microns, seras-tu capable d'avoir une mécanique avec le même ordre de précision?
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #22
oui c sure que la mécanique sera largement moins précise que ce que donne le calcul nbre de pas moteur et pas de la tige filetée
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #23
salut
J'ai réalisé la moitié d'une fraiseuse :
le principe : axes des Z fixe a la table de fraisage
broche se deplace sur cet axe de qq cm
chariot sur roulement a bille guidé par 2 rails en Al (c'est l'axe des X)
au dessus de ce chariot, un autre chariot, sur reoulement et guidé par 2 rails, (c'est l'axe des Y) au dessus duquel la pièce a usiner sera fixée

Pour l'instant j'ai réalisé l'axe des X au complet (ou presque, car la tige filetée semble ne pas être bien dans l'axe du moteur et pas bien parallèle aux rails de guidage ce qui fait que le moteur peine a tourner lorsque le chariot est a ses 2 extrémités)

j'ai testé un de mes moteur pas a pas a travers son propre montage : celui de l'imprimante, c'est juste pour avoir une idée sur la vitesse et le couple.
Pour la vitesse, voici une vidéo

c'est aux alentours de 2cm/s, le chariot des X a été alourdit lorsque j'ai mesuré la vitesse

Donc est ce que vous pensez que je peux reduire cette vitesse par 4X ???

detail.JPG
Voir la pièce jointe fraiseuse.rar
 
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@mine
Apprenti
13 Mar 2010
101
  • Auteur de la discussion
  • #24
voici quelques photos de ma fraiseuse :)
pas de quoi vous impressionner c'est vrai :roll: mais elle correspond a ce que je veux en faire
quelques caractéristique :

La broche ne bouge que sur l'axe Z (environs 10cm)
table coulissante sur X et Y : x = 26cm (là j'ai raté 4cm sur ce qui été prévus :sad: ) et Y : 18cm

Elle avance a la vitesse phénoménale de 1mm/s ,si si, ma grande peu etait que le bois brule, mais bon la dremel est réglée a mi vitesse, et tout se passe bien, j'utilise une fraise dentaire cylindrique.

Pour l'instant, je ne l'ai testé que pour découper du CTP 3mm, ma première pièce était un rectangle de 10cm X 5cm, histoire de vérifier la perpendicularité des axes et le parallélismes des découpes, a priori tout va bien, les moteurs ne sautent aucun pas, la fraise retourne parfaitement a sa position de départ.
Elle découp très bien les 3mm du CTP en un seul passage, mais je pense quand même qu'a l'avenir je vais découper sur 2 passages de 2mm chacun , le CTP est collé au scotch double face sur un morceau de depron, lui même collé sur la table.

J'ai un petit soucis de planéité du plateau d'usinage, d'environs 0,5mm, mais bon, impossible de corriger maintenant, faut faire avec ...

voilà, c'est juste un petit outil qui me permettra de découper du CTP (je sais pas si je pourrais fraiser d'autres bois plus épais)
graver a l'anglaise des PCB, et je pense que je vais simplement mettre un marqueur a la place de la broche, pour dessiner le PCB et attaquer le cuivre par le perchlorure comme d'hab
réaliser des moules en plâtres (c'est le seul cas où je devrais utiliser l'axe Z intensivement)
découpe de carton (a condition de reussir l'outil de découpe)
pas d'usinage d'aucun métal en vue :(


Bon maintenant, je me pose une question, vu que la machine est en bois, avec quoi je peux le proteger contre l'humidité ? quelques couches de peinture en bombe et du vernis cellulosique suffisent ?

et désolé pour la qualité des photos :)

cnc2.JPG


cnc1.JPG
 
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