Projet CNC la N°2

hewy64 · 29 Déc 2008

Bonsoir a tous,
je suis en train de construire ma seconde cnc (ma premiere etant un cnc basé sur le schema Coquery) et je viends a vous pour vous demander de l'aide.
D'abord je vous explique ce que j'attends de ma prochaine cnc:
70% du temps elle decoupera du medium (bois composite) avec des epaisseur allant de 3mm a 16mm
25% du temps du travail 3d dans tout type d'essence de bois.
Et le reste du temps je voudrais pouvoir usiner de l'aluminium afin de continuer a construire des cnc avec plus d'aisance...
J'aimerai aussi tanter de la decoupe plasma sur de l'acier.
Je vise une capacité de coupe: 100CmX80Cm
Pour le cadre j'ai utilisé du profilé aluminium de 60X60
Pour l'axe X:
en glissiere, j'ai deux axes supportés de 16mm (longueur 150cm et 4 paliers ouvert long.
en entrainement : deux vis a bille de 16mm (longueur 150cm) et deux moteur unipolaire de 3A/Ph
Pour l'axe Y:
en glissiere, j'ai deux axes supportés de 16mm (longueur 100cm et 4 paliers court ouvert.
en entrainement : une vis a bille de 16mm et un moteur unipolaire de 3A/Ph
Pour l'axe Z, je ne suis pas encore fixé sur les glisserres... Je pensai y mettre deux rails avec chariot a bille genre NSK ou THK. J'avais d'ailleur acheter a un gas su ebay un lot le quatre chariot et deux rail mais il semblerai que je me suis bien fait avoir car les chariots ne sont pas tous de la meme référence (deux paires) et en plus j'ai pas reussi a monter un seul chariot sur les rails qui je pense etre d'une marque differente... bref un peu galere sur ce coup....
Pouvez vous me dire si deux rails avec chariot a bille est un bon choix pour mon Axe Z?? si oui combien de chariot, 2 ou 4??
Et enfin une dernire question qui n'est pas des moindre; pensez vous que ma machine pourra repondre a toutes mes attentes??
Ps: je posterai demain des photos du debut de ma realisation et ainsi que de mon fameux lot de rail plus chariot a bille acheté sur ebay...

JKL · 29 Déc 2008

Il est clair que la structure que tu vas choisir sera responsable pour beaucoup de la possibilité ou non de parvenir à tes fins. Un maitre-mot : RIGIDITE
Personellement ( je ne doute pas qu'il va y avoir d'autres avis ) je trouve que les axes de diamètre 16 mm même supportés sont un peu légers mais bon.
Si tu veux faire du 3D il ne faut surtout pas lésiner sur la qualité pour l'axe Z car il sera très sollicité. Certains ont de ce fait monté un servomoteur sur cet axe pour atteindre leurs objectifs en 3D.

ordinerf · 29 Déc 2008

entièrement d'accord avec JKL, pour de l'usinage QUE médium ça devrait aller (et encore ce n'est pas sur) mais pour le bois et surtout pour l'aluminium faut au minimum doubler le diamètre des axes !!!
un jour il faudra qu'on m'explique pourquoi tout le monde se jète sur les glissières ronde à billes alors que c'est cher et qu'en général les moins cher ne vont être utile que pour des machines ayant peu d'éffort genre usinage dépron ou balsa...
je ne sais pas si certain s'imagine la flèche d'un axe de 16mm de diamètre au milieu des 1m50 quand l'outil touche le bois, ça frise le 10ème de millimètre dans le sac et encore je suis pessimiste alors imaginez dans de l'aluminium l'a c'est carément le millimètre
avec des profilé beaucoup plus costo et moins cher que les glissière à billes on fait 100 fois mieux alors arrêter de visé la pseudo précision des glissières à billes alors que vous perdez tout dans la déformation des barres

mdog · 29 Déc 2008

Il a quand même précisé qu'il s'agissait d'axes supportés. C'est un peu léger c'est vrai quand même mais ça dépend du montage. Avec 4 axes supportés pour le portique (deux de chaque côté), du 16mm c'est bien suffisant je pense, par contre le montage est compliqué. Et pour un axe de 16mm de chaque côté, c'est certainement insuffisant là je suis d'accord.

@+
Mdog

MaX-MoD · 29 Déc 2008

16mm supporté fixé sur du profilé acier de grande rigidité (tube acier 50*50*2mm par exemple), ça commence à être bien pour 1m50.
Ce qu'il faut voir avec les rails supportés, c'est surtout la charge admissible pour les patins!
Le rail en lui même participe peu à la rigidité de l'ensemble, donc la différence entre du supporté de 16 et 20...30mm se situe surtout dans la charge max que les patins peuvent subir... et le prix.
Il vaut mieux (tant en terme de coût que de rigidité globale) mettre un rail de guidage plus petit mais supporté par un profilé plus large, du moment que les patins supportent une charge assez importante.

par contre je déconseille vivement de doubler les rails de chaque côté. C'est plus cher (edit) qu'un rail supporté plus gros mais surtout pas forcément plus costaud, car le moindre défaut de montage peut abimer les rails et patins, au point qu'ils soient quasiment inutilisables...
Pour donner un ordre d'idée, selon les montages un défaut de 0.1mm (au niveau amateur, sans portées rectifiées, rails de précisions etc. on sera très probablement au dessus) est suffisant pour tout bloquer et abimer les patins...

ordinerf · 29 Déc 2008

oui supporté mais sur quoi ?
si c'est pour mettre sur un chassis alu ou pire un truc en bois comme on voit parfois ça ne sert à rien, c'est la barre de diamètre 16 qui prend tout
il est certain qu'un guidage à billes très bien maintenu est bien mais dans 90% des cas tout le budget est parti dans les rails et les guides et du coup l'ossature de la machine est faite de bambou
donc tout ça pour dire que le rails + guide à billes n'est pas fait pour rigidifier la machine et qu'à choisir on peut avoir une excellente machine sans avoir ce genre de rail !!!

JKL · 29 Déc 2008

Ordinerf, tu ne dis pas par quoi tu remplaces les guidages linéaires à douilles à billes et barres cylindriques. Si tu as une solution moins chère présente nous la. Il est évident que le support des guidages interviennent énormément pour la rigidité d'un guidage. Même du bois c'est mieux que rien. D'ailleurs de ce point de vue (rigidité) les rails type THK sont très inférieurs et pourtant pour beaucoup de gens c'est la panacée. En effet un axe cylindrique de 20 mm supporté par son profilé alu est bien plus rigide qu'un rail THK de 20 mm et souvent les gens s'en contentent. Ensuite il y a la capacité de charge selon différents axes et là est la différence si on prend le modèle charge lourde pour machines outils, si c'est le modèle pour manutention de pièce c'est moins sûr.
Max_Mod je partage entièrement ton point de vue et il est certain que la charge admissible d'un guidage linéaire est rarement évoquée, or avec le porte à faux des montages on a vite fait de dépasser celle-ci. Les gens ne voient que les efforts d'usinage et ils se gourrent car ils sont bien inférieurs..
Quant à mettre deux guidages côte à côte, c'est sûr que ce n'est pas simple mais c'est possible pour un amateur comme ici :
http://fr.ph.groups.yahoo.com/group/cnc ... rowse/e598

Foxtrot · 29 Déc 2008

En fait, oui Ordinerf tu en as dis trop ou pas assez....

J'ai lu plusieurs fois sur ce site que ce n'était pas bon de mettre un double guidage. Pourtant en réglant un rail de chaque côtés et seulement ensuite bloquer petit à petit les autres ainsi que leurs roulements respectisf en roulant le portique, je ne vois pas comment le 2ième ne serais pas bien aligné......

MaX-MoD · 29 Déc 2008

Foxtrot a dit:
je ne vois pas comment le 2ième ne serais pas bien aligné......

Ta méthode est la bonne pour aligner dans le plan des deux axes
mais le problème c'est dans la hauteur surtout!
Je ne pense pas que les rails supportés bon marché soient très précis sur leur hauteur, et encore moins la surface sur laquelle on monte le rail (surtout si c'est du profilé acier)
Sans compter le défaut d'horizontalité, et les tolérances générales du montage!!!
plus les rails sont proches, et plus le moindre défaut est critique.

Pour allez plus loin, un double rail (même parfaitement monté) ne pourra pas soutenir 2x plus de de charge, car cette charge ne va pas se répartir uniformément! On peut souvent lire dans les docs constructeurs (même chose pour les roulements d'ailleurs) que pour un système doublé, la charge max l'est de seulement 1.5 à 1.75.

Bref, je pense que un seul rail plus gros t'évitera de multiples problèmes face à un double rail, tant sur le plan mécanique que financier

Pour les rails THK, je suis d'accord avec toi JKL.
De même, utiliser un seul rail n'est pas viable. Bien qu'il soit marqué dans les fiches techniques des constructeurs qu'un moment est admissible dans l'axe du rail, les patins n'aiment as dutout, et pour certains il reste un jeu de fonctionnement non négligeable...

Pour en revenir aux charges admissibles, entre rails style THK et douilles à billes, pour une taille comparables les rails THK tiennent une charge... 10 fois plus importante.

ordinerf · 29 Déc 2008

Jkl et Foxtrot> la bonne vieille solution, la grosse poutre en acier avec chariot et roulements à billes, c'est plus lourd mais il y a rien de comparable, tu peux y mettre la belle mère dessus et ça pli pas
vos machines (tour, fraiseuse,...) vous montre la solution, regardé les de plus pret et vous verrez comment faire
déjà on commence une étude de machine par les efforts d'usinage maxi multiplié par un facteur de sécurité, à partir de la on peut commencer à déterminer comment sera sa machine hors dans 99% des cas les gens partent sur une idée de matériel et de chassis et seulement après pensent aux efforts et encore quand ils y pensent
leur principe consiste comme disait Coluche à construire la voiture autour de l'allume cigare alors qu'on doit TOUJOURS construire l'allume cigare comme une option de la voiture et bien avec les machine c'est éxactement pareil, si on veut du sérieux il faut bosser sérieusement sinon on se limite à une machine type Coquery (clin d'oeil à Guillaume ) et on découpe des pièces en balsa et dépron le week end
MaX-MoD> très bien résumé et marque bien en gras que doublé ne veut pas dire double charge, c'est hyper important à comprendre et pour ça que quand on double les charges on multiplie par 4 l'ensemble de sa machine et non par 2
pour résumer une machine n'est pas un joujou à concevoir mais une réelle technologie qui à ses règles et qu'on ne doit jamais négliger sous peine d'avoir un truc tout juste bon à usiner de l'air

MaX-MoD · 29 Déc 2008

Eh oui, tu as assez bien résumé le problème
Mais c'est réellement difficile de dimensionner entièrement la structure d'une CN car il y a énormément d'inconnues : efforts de coupe, vibration dues à la couple, rigidité nécessaire pour faire des passes de xmm dans telle matière avec telle fraise et telle vitesse d'avance etc etc...
J'avoue ne pas pouvoir faire un dimensionnement complet d'une machine CN, même si j'en suis (avec une maitrise en méca en plus derrière) à ma 2e années du diplôme d'ingé en mécatronique! Je sais faire des calculs, mais pour ça il me faut moins "d'inconnues" et plus de "connu"

ça ne m'étonne plus bcp qu'il faille faire 2 ou 3 avant d'en faire une "bien"

JKL · 29 Déc 2008

Pour moi la difficulté ne vient pas tant du nombres d'inconnues mais d'une entité réelle et bien connue : la somme qu'on est prêt à mettre dans une telle machine.
Si on a carte blanche sur le prix final, on peut toujours faire comme dit ordinerf, mettre de gros coefficients de sécurité.
Ordinerf, je ne ferai aucun commentaire quant à ton assurance que le mieux ce sont des roulements roulant sur de gros profilés car j'en ai l'expérience. C'est d'ailleurs à mon avis le gros point faible de la BIGCNC de Kris ( il est sur la liste Yahoo ).

ordinerf · 29 Déc 2008

MaX-MoD> tu as le net, les bouquins, etc...
si moi j'y arrive toi c'est les doigts dans le nez et les yeux bandés que tu va y arriver
Jkl> roulement bien dimensionné et balais à copeaux devant et derrière les chariots sinon le chemin de roulement en prend un coup.
de plus il y a profilé et profilé, il faut en prendre soit des bien droit soit des rectifiés à la fraiseuse.

JKL · 29 Déc 2008

ordinerf a dit:
Jkl> roulement bien dimensionné et balais à copeaux devant et derrière les chariots sinon le chemin de roulement en prend un coup.
de plus il y a profilé et profilé, il faut en prendre soit des bien droit soit des rectifiés à la fraiseuse.

Si au moins les partisants de cette solution montaient des galets et non pas des roulements ordinaires qui n'ont jamais été faits pour çà avec leurs bagues peu épaisses. Voir alors au moins les guidages HEPCO mais le prix va refroidir les CNCistes amateurs.

MaX-MoD · 29 Déc 2008

ordinerf a dit:
MaX-MoD> tu as le net, les bouquins, etc...

J'ai arrêté de chercher car sur le net les infos que je trouvais étaient pas assez précises, et dans les bouquins... trop théoriques. j'avoue aussi que je ne sais pas vraiment comment chercher ces infos, ni dans quels types de bouquins les trouver
Ce que je voudrais trouver, c'est:
-La poussée sur (tous) les axes (en fraisage et tournage, mais déjà rien qu'en fraisage ça serait super) en fonction de la fraise ( ø , forme, angle de coupe), prof. de passe, vitesse de la broche et vitesse d'avance et matière. pas grand chose en somme
-un résumé des conditions (rigidité...) nécessaire à un usinage "propre" : état de surface, vibrations, etc.

Si tu as trouvé ça ( ) tu sais que je suis intéressé
...Et il faudra aussi que tu m'apprenne à chercher efficacement

JKL a dit:
Si au moins les partisants de cette solution montaient des galets et non pas des roulements ordinaires

Moi de ce j'avais vu des galets, ça revenait plus cher que des rails THK
Et en plus sans être sûr d'avoir un résultat correct
J'ai fait un petit test de montage avec des roulements, à la Coquery...
y'a rien à faire, THK c'est comme la bonne viande, on s'y fait vite

ordinerf · 30 Déc 2008

MaX-MoD> tu as tout ça sur les BON bouquins et les BON sites internet

MaX-MoD · 30 Déc 2008

ordinerf a dit:
MaX-MoD> tu as tout ça sur les BON bouquins et les BON sites internet

en effet, c'est pour ça qu'ils sont bons d'ailleurs

Foxtrot · 30 Déc 2008

Je vois que vous parlez de galets, j'ai vu ceci chez un gars qui vends sur eBAy:

http://www.vxb.com/Merchant2/merchant.m ... e_bearings

J'ai des doutes sur leur solidité mais il y en a aussi en métal mais dans les 9 euros je crois.

MaX-MoD, et tu oublies une inconnue qui pourrait rendre caduques toutes les données que tu cherches en vain, c'est l'usure de ta fraise vis à vis des matériaux usinés.

Sinon Ordinerf, un petit profil bien épais, passé à la fraiseuse, même d'1mètre, ça ne dois pas être donné non plus. Le portique suspendu devrait pouvoir rassurer pour les saletés sur le chemin de roulement. Tu penses à quoi comme profil, plat, U, I ?

C'est dingue, en CNC, on ne pourra jamais mettre un dernier post avec le mot "Fin" dedans... et c'est pas plus mal

MaX-MoD · 30 Déc 2008

Foxtrot a dit:
Je vois que vous parlez de galets, j'ai vu ceci chez un gars qui vends sur eBAy:

http://www.vxb.com/Merchant2/merchant.m ... e_bearings

J'ai des doutes sur leur solidité mais il y en a aussi en métal mais dans les 9 euros je crois.

ouille, le plastoc oublie!
les modèles en métal, c'est déjà plus adapté! Par contre il en faut plus d'une dixaine par axe... pour la plus part des CN (l. ~1m) avec en plus le fraisage (ou rectif) du profilé, on arrive au niveau des rails supportés question budjet

Foxtrot a dit:
MaX-MoD, et tu oublies une inconnue qui pourrait rendre caduques toutes les données que tu cherches en vain, c'est l'usure de ta fraise vis à vis des matériaux usinés.

Eh ouais

Foxtrot a dit:
C'est dingue, en CNC, on ne pourra jamais mettre un dernier post avec le mot "Fin" dedans... et c'est pas plus mal

La preuve, même maintenant après des dixaines d'années de CN les constructeurs pros trouvent encore des améliorations à faire!
Même si maintenant elles sont plus des arguments marketing que de réelles révolutions

ordinerf · 30 Déc 2008

Foxtrot> je renforce l'avis de MaX-MoD, même si les couleurs sont belles tu peux d'office oublier les galets plastique même si c'est un plastique très dur.
concernant les profilés c'est ton étude de machine qui va te les déterminer, en fonction des contraintes d'usinage tu va parfois avoir besoin de I, de H voir même de rectangle ou pire de profilé reconstitués ce qui peut passer du simple au double niveau budget.
concernant leur fraisage en faite l'idéal est de fraiser une fois la machine toute montée comme ça pas de réglage tout est nickel mais bon la le budget explose.
sinon l'intéret est de le fraiser chez toi ou alors de le demander à un mécanicien pas cher
MaX-MoD> il est vrai que les machines ne cessent de s'améliorer mais étrangement je ne pense pas que la machine idéal soit avec portique et chariot, je cogite depuis un certain temps sur le réel intéret des machines telles qu'on les connaient, je commence très sérieusement (après étude des efforts ) à penser qu'on part dans la mauvaise direction avec nos 3 axes

JKL · 30 Déc 2008

ordinerf a dit:
je cogite depuis un certain temps sur le réel intéret des machines telles qu'on les connaient, je commence très sérieusement (après étude des efforts ) à penser qu'on part dans la mauvaise direction avec nos 3 axes

L'énorme avantage de nos machines 3 axes travaillant dans le système cartésien, c'est qu'il y a des programmes accessibles à des amateurs pour les faire tourner.

D'ailleurs NONO travaille en ce moment pour commander un 5ème axe avec son logiciel NINOS, donc je crains que ce soit la partie mécanique qui prenne du retard chez les amateurs qui voudront exploiter 5 axes.

MaX-MoD · 30 Déc 2008

Maintenant ce qu'il se fait de mieux (vitesse, modularité, nombre "d'axes") c'est les robots à bras parallèles. Inertie très faible (juste la pièce en mouvement, même un bloc de moteur V8 est moins lourg qu'un chariot+broche UGV 30KW!), fraisage "6axes" (mais limités en rotation à +-45° voir une peu plus), la précision est plus simple à obtenir (pas de rectif de surfaces planes et d'équerre, calibration relativement simple)...
Mais l'informatique de contrôle doit suivre (on est plus en cartésien ) et la méca est assez pointue : les vis à billes font généralement office de guidage linéaire (pour limiter le poids), il faut des rotules avec aucun jeu, et pour couronner le tout le rapport taille max de la pièce / surface au sol et faible... et il faut au mini 6 servos+vis à billes!
encore hors de portée de l'amateur, et pas avantageux pour lui qui n'a pas besoin de rentabilité (temps d'usinage économisé = rentabilité augmentée)

En industrie en revanche ça prend tout son sens...

petit lien : On parle ici d'accélérations de 30g... ça vous situe???

ordinerf · 30 Déc 2008

c'est clair qu'on ne va plus être dans le cartésien mais en meme temps la terre est ronde et le cartésien ne l'est pas donc qui à raison ou tord...

taureau · 30 Déc 2008

allez je paris et je me lance.....

il y a eu un projet du meme type avec un hexapod de montré sur le site....

c'était un particulier je pense non???? si oui lui peut nous filer un coup de main pour la partie calcul du soft (enfin peut etre...)

que celui qui ici ne c'est pas dit : " j'ai une terrible envie de tenter ce projet" se leve et me jete une pierre....

la partie meca est complexe je le reconnait mais personne n'a dis que nous devions atteindre la perfection en une seule tentative....

la partie soft va donner mal au crane c'est vrai mais apret tout on ne serai pas la si ca ne nous plaisé pas de souffrir un peu....

seul, il est vrai que le projet pare " impossible" ( bou quel vilain mot....)

mais si on se met en commun alors je pense que la chose va etre TERRIBLE....

dites moi si vous me prenez pour un fou ou si la chose vous titille comme moi...

JKL · 30 Déc 2008

ordinerf a dit:
c'est clair qu'on ne va plus être dans le cartésien mais en meme temps la terre est ronde et le cartésien ne l'est pas donc qui à raison ou tord...

Devine pourquoi les marins ont inventé le MILE MARIN ??????

MaX-MoD · 30 Déc 2008

taureau a dit:
la partie soft va donner mal au crane c'est vrai mais apret tout on ne serai pas la si ca ne nous plaisé pas de souffrir un peu....

Oh non, c'est un peu complexe mais une fois qu'on a compris c'est tout con.
Les algos ne sont pas très gourmands ni complexes, un dsPIC devrait pouvoir faire la conversion XYZABC => hexapode en temps réel.
cherche "cinématique inverse" sur google

sans aller plus loin que EMC2 (eh oui!), il existe déjà des solutions pour commander des robots à bras parallèles. Il doit trainer quelques vidéos sur youtube d'une machine à bras // contrôlée par EMC.
Plus d'infos sur cnczone (je crois me souvenir)

Personnellement j'ai rangé les machines à bras // dans le coin "culture générale" de ma mémoire, car je pense que ce type de machines ne correspond pas à mes besoins

JKL a dit:
Devine pourquoi les marins ont inventé le MILE MARIN ??????

C'est une minute d'arc autour de la terre, à l'équateur, non?

taureau · 30 Déc 2008

ohhh bon tant pis

mais moi qui avait pour projet une 6 axes.....ca pourrait être une solution diablement bonne non??

dites moi franchement si je suis aveugler ou si ça pourrais être une idée qui vaille le coups...

he a par max???? y'a pas d'intrépide ici??

je suis en train de tirer les plans de ma cnc future alors quitte à faire quelque chose de terrible autant si atteler maintenant ( et ça tombe bien je ne suis pas pressé )

MaX-MoD · 30 Déc 2008

taureau a dit:
ohhh bon tant pis

mais moi qui avait pour projet une 6 axes.....ca pourrait être une solution diablement bonne non??

dites moi franchement si je suis aveugler ou si ça pourrais être une idée qui vaille le coups...

Ah maintenant pour 6 axes, ça peut devenir intéressant.
Si il ne te faut pas du 360° sur les axes de rotation, c'est ptet plus économique en fait... avec la rapidité en plus
il faut 6 servos (ou pas à pas) dans les deux cas, mais la méca est différente... à voir.

aie, plus tu en parles, plus je suis tenté de m'y replonger

taureau · 30 Déc 2008

max Max MAx MAX .... c'est ton esprit qui te parle.....
tu as envie de ce projet.......

360° non c'est sur mais est ce qu'a ton avis on peut arriver a placer la plarteforme juste avant son angle de basculement (90°) par rapport a la verticale....?

MaX-MoD · 30 Déc 2008

taureau a dit:
360° non c'est sur mais est ce qu'a ton avis on peut arriver a placer la plarteforme juste avant son angle de basculement (90°) par rapport a la verticale....?

Si oui, que d'un côté je pense.
Je pense que non (90° des deux côtés) car les liaisons pivot ne permettent pas 180° de débattement.

EDIT: je pense que si en fait

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