[Projet] CNC polyvalente

[defarloss]

Bonjour à tous,

Depuis longtemps je projette de fabriquer une fraiseuse à commande numérique 3 axes permettant de découper, de fraiser et de graver du bois, de l'alu et du cuivre; et pourquoi pas l'équiper d'une tête laser, d'un poste plasma, d'un crayon pour faire les sérigraphies sur les circuits imprimés ou d'un 4ème axe ...

Mais par manque de temps et de moyens la réalisation de ce projet était compromise jusqu'à il y a plusieurs semaines avec l'aide de 2 amis, nous nous sommes enfin décider à réaliser cette CNC.

Le cahier des charges est :

Surface d'usinage : ~900*60*20mm
Précision : + ou - 0.1mm
Matériaux à usiner : bois, alu, cuivre, ...

Budget : c'est là que ça se corse 450€ hors système de commande.

Conception

Les plans sont réalisés sous Solidworks et je pense les publier une fois qu'ils seront terminés, ou au moins une fois que j'aurais finit les transmissions.

L'usinage de l'alu nécessitent que le châssis et le portique soit relativement solides et rigides, nous avons donc choisi de réaliser le châssis avec des profilés en acier de 80*40mm pour la structure et de 20*20mm pour la table de travail.




Le guidage sur X est réalisé par un chariot composé de 18 roulements qui roulent sur les profilés supérieurs du châssis :




Le portique est prévu lui aussi en acier avec des montants de 80*40mm et une poutre de 60*80mm :



Le guidage sur Y est réalisé par un rail de 20mm équipé de 2 patins à billes achetés pas cher sur ebay.


Mais je pense que le rail ne sera pas suffisants et qu'il faudra un second moyen de guidage pour assister le rail et les patins.



et enfin l'axe Z : Pour le moment c'est le néant ...



Les transmissions sur les axes X et Y sont assurés par des vis trapézoïdales avec un roulement à 45° ( système Victor Sendas ).

Pour l'axe X l'entrainement des 2 vis trapézoïdale se fera via des courroies crantées afin de relier le moteur aux 2 vis et pour y je pensais à une transmission directe ( via un accouplement ).

Pur les Pap j'ai récupéré des Paps VEXTA bipolaires 4.1v 1.1a mais pas plus d'infos :-(
Pensez vous que ça vas suffire ? ou faut il en racheter d'autres ?

La broche Est une kress FM6990E de 900w mais je vais surement la remplacer par une broche de fabrication maison

Pensez-vous aussi que le châssis sera assez solide pour usiner de l'alu ?

Réalisation

Châssis :

02/09/09[/color]​

Soudage du châssis :



Ajustement des profilés du tablier :



Assemblage des profilés supérieurs où rouleront les roulements :



Résultats : un petit décalage d'un peu moins d'1mm entre les 2 extrémités des rails de l'axe X. Mais n'étant pas soudeur c'est difficile de souder une structure sans qu'il y ai un petit décalage dût aux dilatations malgré le bridage et le préchauffage des pièces

03/09/09[/color]​

J'ai re-mesuré à froid le châssis et j'ai un décalage de parallélisme de 2mm au niveau des rails de guidage

Après les avis de horsot et de freedom2000, j'ai donc décidé de "dessouder" ( à la meuleuse et avec un burin plat ) les rails de guidage et de les fixer avec des vis affin de régler le parallélisme.

J'ai dessoudé seulement le rail qui c'est décalé, mais j'hésite encore àn dessouder l'autre puisqu'il est parfaitement droit ...

 

[defarloss]

Petite maj avec des photos du châssis

 

[horsot]

Bonjour,

Votre réalisation n'est pas sans me rappeler celle-ci que j'aime bien :

http://lafondje.perso.cegetel.net/chezmoi/Fraiseuse/Fraiseuse.htm

Le côté "fait avec rien" me plaid beaucoup et le résultat semble satisfaire complètement son utilisateur.

Pour votre design, il y a quelques trucs qui me chiffonnent :
- La structure est mécanosoudée avant réglages finaux
- Mécanique de réglages (parallélismes et orthogonalités) ?
- Sur les glissières des X, 8 roulements sur le haut et 1 ou deux en dessous et que du coté intérieur? De plus la longueur du chariot semble très restreinte et aucune jambe de renfort. Comment la glissière va t'elle encaisser les moments en Y (lorsque le chariot va rentrer dans le matière selon X)?

Je tien à préciser que la critique est facile, surtout venant de quelqu'un comme moi qui n'a jamais construit de CNC.

A bon entendeurs

Xavier

 

[defarloss]

Sa cnc est très sympa, elle m'a donné quelques idées pour le châssis

Oui la structure est entièrement mécano soudée et du coup il y a ce petit décalage qui me chiffonne, car je pensais qu'en préchauffant, en bridant et en pointant avant de faire les cordons il n'y aurais pas de déformation.

J'hésite à couper quelques soudures pour y mettre un système de réglage pour le parallélisme.
Par contre pour l'écartement au niveau de la poutre des réglages de centrage et d'alignement sont prévus au niveau des fixations sur les chariots qui sont composés de 18 roulements chacun : 8 sur le dessus, 2 sur le dessous et 4 de chaque coté du rail :



Pour la taille du chariot, je ne sais pas encore mais je pense que tu a raison et qu'il faut les allonger un peu.

La critique est certes, facile mais elle est surtout très constructive

Merci pour ton avis

Ronan

 

[freedom2000]

Sa cnc est très sympa, elle m'a donné quelques idées pour le châssis

Oui la structure est entièrement mécano soudée et du coup il y a ce petit décalage qui me chiffonne, car je pensais qu'en préchauffant, en bridant et en pointant avant de faire les cordons il n'y aurais pas de déformation.

J'hésite à couper quelques soudures pour y mettre un système de réglage pour le parallélisme.
Par contre pour l'écartement au niveau de la poutre des réglages de centrage et d'alignement sont prévus au niveau des fixations sur les chariots qui sont composés de 18 roulements chacun : 8 sur le dessus, 2 sur le dessous et 4 de chaque coté du rail :



Pour la taille du chariot, je ne sais pas encore mais je pense que tu a raison et qu'il faut les allonger un peu.

La critique est facile certes mais elle est aussi très constructive

Merci pour ton avis

Ronan

Salut !

Je me lance dans la "critique facile"

J'ai commencé (et presque fini) une CNC du même type voir ici : https://www.usinages.com/threads/ma-fraiseuse-v2-a-vos-critiques-svp.8144/

alors en vrac :
-- faut pas souder les zones de glissière, sinon ça se galbe... Il faut donc les visser en plusieurs points et les coller à l'araldite ou équivalent epoxy
-- le nombre de roulement me parait élevé, plusieurs vont tourner dans le vide... (ça m'arrive alors que j'en ai beaucoup moins)
-- OK avec Xavier sur la portée du portique le long des X qui parait faible
Je suggèrerais même de diviser par deux le nombre de roulements sur un chariot et de doubler le nombre de chariots (deux de chaque côté). Pourquoi ? parce qu'un roulement de roller tient FACILEMENT 70 kg... suffit de regarder les specs. Parce qu'en mettant deux chariots par côté tu résous ton problème de stabilité du portique (certes en diminuant d'autant la course de l'axe x... mais il suffit de rallonger l'axe !)
-- j'ai opté pour un portique fixe table mobile qui est sensiblement plus simple à réaliser et à régler (meilleur découplage des axes, motorisation moins cher et plus simple) MAIS encombrement plus important
- les moteurs de 1A seront surement trop faibles pour tirer cette bête ! (mais si tu les as tu peux toujours essayer)
-- comment est monté le portique autour des roulements ? Il me semble que ça manque de réglage voire même de rigidité (j'ai fait une sorte de "cage" rigide autour de tous les axes qui assure ce double rôle de rigidité de structure + réglage fin des roulements). Il faut garder à l'esprit que les efforts vont se reporter sur la zone la plus fragile --> ici les tiges filetées qui supportent les roulements. Il faut faire en sorte que ces tiges filetées soient les plus courtes possible et ne soient pas en porte à faux) (c'est facile à dire mais impossible à réaliser sur tous les axes... Donc faut le faire sur les zones d'effort maximal...

-- de façon générale, le réglage du parallélisme est critique et doit pouvoir "s'approcher" puis se régler.

Mais c'est le genre de design que j'apprécie au plus haut point

JP

 

[defarloss]

Ta cnc est super, mais le défaut que je lui reprocherai est la taille occupée au sol, mais sinon le principe de rail est très recherché et surement plus efficace que le mien

Pour les zones de glissières, c'est trop tard, elles sont déjà soudées

Du coup je les ai "dessoudé" cet aprem afin de remplacé les soudures par des vis.

Pour le roulement j'ai effectivement fait un essai à blanc sur une tige filletée hier matin et les roulements centraux ne tournent pas donc je ne sais pas si je vais les mettre.

Au début de la conception j'avais pensé à mettre 2 chariot par coté mai j'avais vite abandonné cette idée à cause de la longueur de rail perdue par l'ajout de ce deuxième chariot. Mais vu ce que tu me dit je pense que je vais ressortir cette idée du placard, et tant pis pour la taille de la surface de fraisage tant que la CNC soit costaud

Pour l'axe X je pense utiliser un moteur différent : http://www.selectronic.fr/article.asp?article_ref_entier=90.6157-4
Pense tu que ce moteur soit suffisant pour tirer le portique ?

Par contre je ne pensai pas du tout que le poids du portique puisse de déformer sous le poids du portique, il vas donc falloir que je revoit la conception des chariots :-\

Merci beaucoup pour ta critique et tes précieuses infos

 

[freedom2000]

Ta cnc est super, mais le défaut que je lui reprocherai est la taille occupée au sol, mais sinon le principe de rail est très recherché et surement plus efficace que le mien

Pour les zones de glissières, c'est trop tard, elles sont déjà soudées

Du coup je les ai "dessoudé" cet aprem afin de remplacé les soudures par des vis.


Pour l'axe X je pense utiliser un moteur différent : http://www.selectronic.fr/article.asp?article_ref_entier=90.6157-4
Pense tu que ce moteur soit suffisant pour tirer le portique ?

Par contre je ne pensai pas du tout que le poids du portique puisse de déformer sous le poids du portique, il vas donc falloir que je revoit la conception des chariots :-\

Merci beaucoup pour ta critique et tes précieuses infos

Pour les glissières soudées, j'ai fait la même merde ... alors que je le savais je n'ai pas résisté à un petti cordon de soudure bien placé... il m'a fallu tour meuler, refaire l'axe...

pour le calcul des déformations de structure, si tu veux te faire peur regarde cette page : http://cnarilh.perso.cegetel.net/flexion.html et tu comprendras vite

Pour le moteur... je ne te réponds pas encore !

Et je t'assure qu'il vaut mieux perdre quelques cm que de la rigidité !

JP

 

[freedom2000]

Pour l'axe X je pense utiliser un moteur différent : http://www.selectronic.fr/article.asp?article_ref_entier=90.6157-4
Pense tu que ce moteur soit suffisant pour tirer le portique ?

Ils ont l'air cool ces moteurs mais il faudrait l'avis d'un pro --> Xavier est électronicien il devrait avoir un avis pertinent

sinon ce lien est très pratique pour calculer les moteurs : http://www.galilmc.com/learning/motorsizer.php

Quelle électronique tu vas mettre derrière ?
Regarde ce lien --> je suis en train de la faire : http://ustep.homecnc.fr/index.php?page=4l ça ne revient pas très cher et c'est de la bonne carte Encore une fois infiniment merci à Mdog pour avoir publier cette carte

JP

 

[defarloss]

merci à toi pour les liens

Pour le moteur c'est surtout le couple qui me chagrine, pour le reste pas de problèmes. Je vais aller voir sur ton site pour le calcul

Pour l'électronique je pense mettre le projet PAPSI dont je fais partit, une fois qu'il sera terminé mais pour le moment je ne sais pas encore.

Ronan

 

[bricofoy]

pour des moteurs et des drivers, regardez ici :

http://www.stappenmotor.nl/MoteurPaP/Index_francais.htm

 

[IaMsO.Be]

beau petit déterrage de topic ^^

sinon la machine en est ou ?