Projet long terme, CNC portique epoxy granite

  • Auteur de la discussion Otatiaro
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O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
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  • #1
Hello,

Pour ceux qui ont suivi sur mon autre discussion, je suis en train de commander un Haas VF2SS, que je devrais recevoir d'ici 2 mois (on croise les doigts).

Et donc comme toute personne raisonnable, les projets auquel je pense pour m'en servir (en dehors des projets du boulot, qu'on se comprenne bien, je ne l'ai pas achetée pour mon usage perso !), c'est ... une fraiseuse.

Enfin pas que ... une fraiseuse, une imprimante 3D, une pick and place, un tour, une AOI (Automated Optical Inspection), etc. bref des trucs avec un chassis, des axes pilotés, et une tête avec une fonction spécifique.

Sachant qu'on a déjà une imprimante 3D (Ultimaker 2), et une pick and place (Machatronika M10V), le but n'est pas de les remplacer forcément, mais de les compléter, ou d'obtenir des caractéristiques particulières pour nos besoins.

Je commence donc avec la fraiseuse, le premier besoin c'est que dans notre activité on peut être amenés à découper du carbone, de la mousse ou du bois, ou faire des pièces très complexes en plastique ou alu.

Donc:
- découpe carbone : j'ai interdit qu'on découpe du carbone dans le VF2SS, ça met de la poussière de carbone partout, poussière de carbone qui n'est pas terrible pour la santé, et surtout qui est abrasif comme pas possible, ça bouffe les glissières, et tout le reste aussi. Les contraintes associées : la vitesse de rotation élevée (utilisation de fraise denture diamant), une surface utile suffisante (50x50cm mini), et pouvoir évacuer la poussière d'une façon ou une autre. Aujourd'hui on fait faire la découpe par le vendeur de carbone, et ça restera très certainement comme ça, mais il peut arriver qu'on doive faire un proto rapidement.

- usinage mousse : bon là je n'ai pas interdit d'usiner de la mousse dans le VF2, mais d'une part ça fout un bronx pas possible (on ne peut pas utiliser l'arrosage, ça va de soit), et d'autre part c'est un peu comme utiliser un 38 tonnes pour ouvrir une canette de bière ... ça marche mais c'est un peu ridicule. Les contraintes associées : vitesse de rotation très élevée (il faut des vitesses de coupe énormes et une fraise très affûtée pour ne pas arracher la mousse), surface utile suffisante (50x50cm mini), hauteur en Z suffisante aussi, si le bloc de mousse faite 12cm de haut, il faut pouvoir monter de la hauteur du bloc ET de la longueur de l'outil, donc 25cm en Z me paraissent bien, vitesse d'avance rapide (vu que la vitesse de coupe grande, et comme on fait beaucoup de 3D complexe avec des usinages longs, ça évite d'usiner pendant 24h), et évacuer les copeaux. Pour le maintien des pièces, une table à dépression est la meilleure solution.

- pièces complexes en plastique ou alu : on peut les faire au VF2, mais pour certaines pièces il serait plus élégant et rapide de le faire en 5 axes. Par contre on parle de toutes petites pièces, le volume usinable serait grosso modo un cube de 5cm de côté, si on faire peut plus c'est bien, mais ça serait déjà pas mal. Contraintes : bah, 5 axes, donc table à trunion, et impérativement un système de palpeur pour régler les offset et centres de rotation de façon semi-automatique, sinon le 5 axes c'est un calvaire. Pour le 5 axes l'axe Z doit être suffisante, donc on confirmes les 25cm mini.

La rigidité de la machine, sans être celle d'un gros centre d'usinage, doit être un élément de design prioritaire.


Pour la structure de la machine:
- Pour une 3 axes seule j'aurais privilégié une table mobile (par rapport au châssis, on a d'un côté le Y seul, de l'autre côté le X et le Z). Mais comme il est prévu une zone 5 axes, je privilégie un châssis fixe, avec Y, puis X, puis Z d'un côté, et les deux axes rotatifs de l'autre côté et terme de chaîne cinématique.
- Pour le châssis, je pense à de l'époxy granite, les efforts de coupe ne seront pas très importants, mais il faudra bien amortir, c'est là que l'EG brille particulièrement.
- Pour des questions de rigidité, je ne veux pas que les flancs du portique soient mobiles, il faut donc que le châssis soit en forme de U, comme ici https://www.parkindustries.com/file...ation-Monoblock-Mitering-Waterjet-Cutting.png les rails sont placés en haut des murs latéraux, et l'axe X peut alors être une "simple" poutre carrée.
- Avec cette structure en U par contre il faut deux entraînements pour l'axe Y qui devront être synchronisés. Comme la poutre du X sera balèze pour rester rigide, il y aura beaucoup plus de poids sur l'axe Y que l'axe X, donc à la louche, avoir 2 fois le moteur du X sur l'axe Y parait cohérent.
- L'axe X doit avoir une course effective de 50cm mini
- Pour loger à la fois la zone 5 axes et la zone "plate", l'axe Y devra faire dans les 80cm mini, voir 90cm si on veut prévoir à terme une zone de changement d'outils automatique (et dans tous les cas une zone de palpage d'outil).
- rails prismatiques sur tous les axes
- pour la "table", je compte ne pas m'embêter et faire carrément une surface en "dur" en béton, est-ce que c'est une bonne idée ? Sinon une table mécano soudée (je n'y connait rien là dedans) ?
- pour la partie 5 axes, il reste beaucoup de zones d'ombre, mais ça ressemblera à quelque chose comme ça : (oui l'un dans l'autre si je devais acheter une machine selon mon cahier des charges, ça serait probablement une Datron, donc forcément je m'inspire).

Un des critères importants du projet est que la première version soit effective dans un budget raisonnable, mais qu'on puisse la faire évoluer sur pas mal d'aspects.

Pour le spindle:
- la première version sera très probablement un spindle refroidi par eau chinois, en 2.2kW, 24000rpm max, ça ne coûte rien, c'est suffisant pour la mousse, le carbone, le plastique, et l'alu avec de petites fraises. VFD standard.
- par la suite un spindle plus costaud avec un changement d'outil automatique en HSK, comme par exemple http://www.hsd.it/viewdoc.asp?co_id=519 qui me plait bien :wink: avec un VFD un peu plus évolué.
- pas de taraudage, ni flottant ni rigide, on ne vise pas le couple sur le spindle mais la vitesse. Il sera toujours possible d'utiliser des fraises à faire les filetages.

Pour les palpeurs (une fois la partie 3 axes fonctionnelle):
- palpeur outil fixe sur la table, modèle standard (pour la hauteur uniquement, pas pour le diamètre) : - palpeur pièce fixé à demeure (pas via un porte-outil comme sur le Haas), comme ici : ou sur les machines Datron : mais pas besoin de sortie automatique, une sortie manuelle est largement suffisante.

Pour le contrôle des axes:
- dans un premier temps quelque chose de simple, mais de toute façon en boucle fermée, donc des servostepper sur tous les axes (NEMA34 4Nm de chez soprolec?) avec des vis à billes correctement dimensionnées (20mm diamètre, 10mm de pas d'après les premiers calculs). UCCNC et ETH300 par exemple, ou Mach3 et ESS.
- ensuite si j'ai le temps, redévelopper des drivers moteurs brushless type odrive : https://odriverobotics.com mais avec une commande via Ethercat, en faisant un controlleur CN ethercat sur une base de i.MX8 (je suis a Nuremberg pour embedded world la semaine prochaine). Là c'est un gros projet à part entière, tant sur le contrôle moteur (Field Oriented Control), que sur l'ethercat master et slave (soit dans un FPGA, soit avec un LAN9252), que sur le contrôleur CN (je ferais peut-être un post dessus, j'ai déjà pas mal d'éléments sur le papier, mais c'est un travail colossal).
- et finalement si vraiment je m'ennuie, développer des moteurs linéaires, sur l'axe Y et X (en 2042 ?). Moteurs linéaires qui seront utilisés sur la future imprimante 3D, pick and place et AOI.

J'estime le budget initial (pour pouvoir commencer à usiner en 3 axes simples sans fioritures) à environ 5000€, pour compléter le cahier des charges on sera plutôt sur 15000€ au final, mais ça me prendra certainement des années. L'avantage est que je pourrais faire la plupart des pièces sur le VF2.

Les grosses questions pour le moment, sont au niveau du châssis (forcément ça serait la première pièce ...).
- je n'ai jamais travaillé d'epoxy granite, je me documente mais ce n'est pas aussi simple qu'il y parait.
- pour les rails Y il faudra intégrer dans le coulage soit un support complet en alu ou acier, soit au minimum des inserts pour les vis de fixation des rails, je pense plutôt un support complet, je ne sais pas si l'epoxy granite peut supporter directement les rails.
- une fois coulé, il va falloir aligner ces deux supports, et là c'est le gros flou ... la pièce ne rentrera clairement pas dans le VF2, il faut que les deux supports de rail soient parfaitement parallèles entre eux, et par rapport à la table centrale. Là j'avoue que je n'ai vraiment pas d'idée ... faire rectifier une pièce de cette taille risque de me coûter plus que le budget total, non ?
- Pour estimer le poids de la bête, il me faudrait une idée de la densité de l'epoxy granite, une idée ?

Est-ce que quelqu'un à déjà tenté l’expérience de l'epoxy granite dans la région (Moselle) ?
Je suis ouvert à l'idée qu'on soit plusieurs faire le même genre de modèle en même temps ... j'ai de la place, et si on peut mutualiser les outils/moules et les essais/erreurs, c'est toujours plus sympa. Les fichiers de conception mécanique et la BOM seront disponibles sur demande, le but n'étant pas spécialement d'en faire un business (mais si ça marche bien je n'exclu pas totalement l'idée).

Je suis aussi plus qu'ouvert à toutes les suggestions et commentaires, ça fait quelque temps que je fais tourner le projet dans ma tête et que je me documente, mais plus on est de fous plus on rit.

Thomas.
 
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #2
Hello,

Je continue de me renseigner sur l'epoxy granite, et j'ai trouvé ici pas mal de choses intéressantes : https://www.adambender.info/single-post/2017/03/25/Epoxy-Granite-Machine-Frame-How-To
La structure interne en alu ou acier me plait bien, par contre sur CNCZone son process est assez critiqué sur le fait de ne mettre que du sable, se faisant il se prive d'une bonne partie de la rigidité de l'ensemble (bon pour un CMM ce n'est pas forcément très grave ...).

J'ai commencé la modélisation sur Fusion 360, je me sers de composants Hiwin pour le guidage et l'entrainement (vis à billes). L'idée c'est que la/les pièces en epoxy granite soient les plus simples possible géométriquement parlant, afin que le moule soit simple aussi. Par contre j'ai un dilemme ... pour la table centrale, je peux soit laisser l'EG brut, soit y intégrer une tole d'alu (par exemple 10mm d'paisseur) qui serve de base avec des trous lisses et des trous taraudés pour la fixation des étaux ou des pièces à usiner.
L'inconvénient c'est que cette tôle d'alu sera prise dans l'EG, donc si je l’abîme, il sera impossible de la changer.
Sinon remplacer l'aluminium par de l'acier : http://acier-detail-decoupe.fr/aciers-carb/4939-acier-lamine-xc48-c45.html (180€ pour 600x800x15mm) mais je n'y connais pas grand chose en alliages d'acier (va falloir que je m'y mette), est-ce qu'une telle plaque est réalisable en acier XC48 ? Il faudra la surfacer, puis y placer des trous taraudés pour les vis qui seront prises dans l'EG, d'autres trous taraudés pour le maintien des pièces/étaux, et des trous lisses pour le centrage de ces mêmes pièces/étaux.

Idem pour les plaques qui vont recevoir les rails et le VAB, est-ce qu'il vaut mieux de l'alu 6061T6 en 10mm, ou du XC48 en 15mm, qui ont l'air d'être grosso modo au même prix? Comment se comporte l'acier pour cette application?
Sachant que la machine n'aura pas de lubrification par arrosage, mais possiblement un MQL comme un fogbuster.

Par contre si la table centrale est en acier, il sera beaucoup plus compliqué de la re-surfacer avec la fraiseuse elle-même une fois le montage terminé, alors que c'est possible avec l'alu.

L'idéal pour le moulage serait de pouvoir poser les éléments sur une surface de référence, bien à plat ... mais un marbre de 1500x1000mm mini ça ne cours pas les rues.

Thomas.
 
Momoclic
Momoclic
Compagnon
4 Oct 2016
1 296
Bonjour,
Mes compétences sont limitées, donc je ne pourrais pas beaucoup aider !
Cependant une plaque d’alu. de 10 mm taraudée aura une durée de vie très courte, les filetages seront rapidement détériorés et le couple de serrage limité ; à moins d’y mettre des inserts.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 633
59000
Les grosses questions pour le moment, sont au niveau du châssis
Bonjour,
C'est le gros problèmes, aboutir à une géométrie correcte sans machine outils de plus grande taille, la poule qui fait l'oeuf.
Les glissières sont constitué de rails, Ina, Schneeberger, qui n'ont aucune rectitude pris isolément.
Une machine conventionnelle à glissières lisses, une foi rincé est un massif de fonte brut , une reconstruction
exige les même moyen que le constructeur original
Une machine cnc de conception récente, rincée ou démodée dispose encore d'un bâti à l'excellente géométrie.
Son retrofit ou sa reconstruction exige un investissement en composants et des compétences, pas une grosse
fraiseuse - raboteuse- rectifieuse.
Les batis de béton époxy sont comme une fonderie, réusinés, ou coulée dans des moules de réplique rigide et de haute précision
ou on rapporte sur un massif de base coulé, des montages rigide et de haute précision pour répliquer les parties
fonctionnelles.
Et attention, une surface plane ne suffit pas, il faut sortir l'épaulement sur
lequel tu vas appuyer le rail pour assurer la rectitude du second axe perpendiculaire
à la surface plane.

Une vidéo que j'avais déjà montrer à Momoclic, la machine n'as rien à voir avec
la tienne, et c'est un retrofit à minima, mais c'est un exemple.
 
Dernière édition:
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #6
Hello,

Merci pour vos conseils.
@bzaz : oui évidemment j'ai lu le sujet sur ta fraiseuse, qui est une vraie source d'inspiration, et le résultat est splendide.
@gaston48 : j'ai regardé la vidéo, qui est très intéressante.

Je suis d'accord pour l'alu de 10mm, mais n'ayant encore jamais eu de machine capable, je n'ai jamais usiné d'acier. Si je comprend bien le XC48 en 15mm d'épaisseur serait beaucoup plus indiqué pour mon problème.
Il va y avoir beaucoup de taraudages à faire, il va falloir que je m’entraîne pour les faire à la machine.

Par contre les pièces seront trop grandes pour usiner en une seule fois sur le VF2 (762x406mm), pour les pièces qui tiennent les rails je peux les faire en deux fois (1250x170mm), mais si je met une plaque centrale elle ferait dans les 600x700mm, j'ai peur que physiquement ça soit difficile à mettre dans le VF2, et à priori impossible à surfacer par la machine elle-même après construction, donc il faut que ce soit parfait ou quasi parfait sorti de moule.

Voilà la forme globale du chassis : http://a360.co/2sHXkPn

Pour la précision, si j'ai une surface de référence plane suffisamment grande, je peux poser les plaques support de rails directement dessus (rien ne dépasse, on serait sur la face surfacée), et le moule en bois vient autour de ces plaques pour la coulée. De cette manière la face qui supporte les rails et les VAB est en contact direct avec la surface de référence pendant la coulée.
Si cette méthode marche pour les deux plaques en haut des "murs", c'est impossible si je met une plaque centrale, qui elle sera surélevée par rapport à la surface de référence.

A moins de mouler le bâti en 3 pièces, une pièce centrale, et les deux "murs" rapportés par la suite. Dans ce cas je peux être au contact de la surface de référence (qui peut être plus petite), et j'ai une possibilité d'ajustement au moment du montage final des deux murs sur la centre. Et dans ce cas les moules seraient de simples parallélépipèdes droits (des briques en somme ...), donc très simple.

Par contre comment assembler les 3 pièces sans perdre trop en rigidité une fois qu'elles auront été coulées séparément ?
J'aime beaucoup cette idée, ça permettrais de faire un ajustement au moment du montage ... en y passant du temps on peut avoir un bon résultat, alors que tout mouler d'une seule pièce implique que tout soit parfait du premier coup, sinon très difficile de rattraper.

Comme dimensions, si les murs sont posés à côté du bloc central:
- 2x murs 1150x170x360mm
- 1x centre 1150x600x150mm

Et si les murs sont posés sur le bloc central:
- 2x murs 1150x170x200mm
- 1x centre 1150x940x150mm

Dans tous les cas, les blocs "murs" pourraient repasser dans le VF2 si besoin (ça s'usine l'EG ???? si oui comment).

Thomas.

[EDIT] Le bati et les deux murs représente un volume de 0.25m^3.
Heu, d'après mes recherche l'EG c'est une densité d'environ 2300Kg/m^3, là pour le bati on aurait un poids de ... 575Kg !!!! Dans mon budget il faut que je prévois une grue donc :wink: et avec 10% d'epoxy en poids il reste 60Kg d'epoxy à trouver, de ce que j'ai vu il faut compter 20€ du kilo soit ... 1200€ d'epoxy. Il va falloir retravailler les volumes :D
 
Dernière édition:
Momoclic
Momoclic
Compagnon
4 Oct 2016
1 296
Bonjour,
Une alternative que j’ai étudié, utiliser des tubes d’acier rempli. Le problème avec le béton c’est le retrait. J’ai interrogé un producteur de béton qui m’a conseillé un produit :
Parexlanko (vendu par les marchands de matériaux), ce produit prêt à l'emploi destiné aux scellements et qui garantit un séchage sans retrait :

- Clavexpress 705 granulat de2mm
- Clavexpress 708 granulat de10mm

Un sac de 25kg, prêt à l'emploi,à environ 22€ (2017) fourni quelques 13 litres de remplissage ayant une densité de 2 une fois sec.

Le début de ma réflexion est issu de ce document : http://www.mech.utah.edu/~bamberg/r...Design/Principles of Rapid Machine Design.pdf
 
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #10
Hello,

Il est très très intéressant ton document :wink: J'aime beaucoup le parapgraphe 3.4.2 par exemple, qui pourrait être une solution pour assembler les murs et la partie centrale.

Du coup ça m'a donné une idée ton truc ... pourquoi pas simplement une poutre type IPN : https://www.idfmateriaux.paris/poutrelle-acier-hea-100,fr,4,HEB200.cfm
Pour les murs, une fois les deux cavités latérales remplies d'EG, ça fait un bloc bien massif, avec 14mm d'acier en haut et en bas que je peux surfacer (voir rectifier si besoin), et ça ne coûte pas très cher.
Par contre livré en "bouts" de 1.5m le profilé acier seul fait déjà presque 100kg sans le remplissage (le VF2 peut prendre 680kg réparti uniformément sur la table, mais on peut faire les usinages avant remplissage à l'EG, non ?)

Tiens ! Même pour faire les murs posés à côté du bloc central, il y a ici https://www.idfmateriaux.paris/poutrelle-acier-ipe-240-pas-cher,fr,4,IPE300.cfm de l'IPE qui fait 360x170mm, ce qui est EXCATEMENT la taille prévue !!!!
Pour la partie centrale, deux profilés UPE https://www.idfmateriaux.paris/poutrelle-acier-upe-180,fr,4,UPE200.cfm en 300mm remplis aussi d'EG ... chaque bloc peut passer dans le VF2 pour reprise.
A chaque fois on a au moins 10 voir 15mm d'épaisseur d'acier de chaque côté pour s'arrimer correctement, après je ne connais pas la qualité d'acier de ce genre de profilé, si quelqu'un à des informations je suis preneur, déjà savoir si ça s'usine correctement.

Ca ferait 4 blocs (2 murs, deux centres) qu'il faudra ensuite assembler en faisant l'ajustage. Gros avantage, plus aucun moule, puisque c'est les profilés eux-même qui servent de moule.
Les charges admissibles pour ce genre de profilé est en dizaines voir centaines de tonnes, niveau rigidité je pense que c'est pas mal, et niveau amortissement des vibrations c'est l'EG qui devrait faire le boulot.

Niveau tarif par rapport au poids, c'est imbattable ...
Sur le papier ça semble une solution vraiment intéressante.

Thomas.
 
Momoclic
Momoclic
Compagnon
4 Oct 2016
1 296
Le souci, entre autres, avec les IPE ou UPE c'est que ce sont des profilés. Il sont en S235, S275 ou S335 aciers de construction.
Des tubes (cf plus haut, la vidéo de @gaston48) peuvent être plus appropriés car ils offrent une certaine planéité et la possibilité d'un éventuel remplissage. Ils peuvent aussi être combinés avec les UPE.

Pour ma part un des chapitres qui m'a convaincu du bienfondé des tubes, pour mon projet, c'est le Chapitre 5 sur l'amortissement des vibrations ...
 
Dernière édition:
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #12
Hello,

Sur le site http://www.metalaladecoupe.com/francais/poutrelles_upn.asp?tbout=acier il y a des poutres UPN, IPN, etc. et aussi des tubes carrés et rectangulaires, et apparemment tout est en E24.S235.
D'un côté avoir un profilé fermé c'est encore plus simple pour le remplissage, d'un autre côté l'épaisseur de matière n'est pas la même (5mm d'épaisseur sur les tubes carrés et rectangulaires, alors qu'on est entre 10 et 15mm sur les IPN et autres).

Pour la vidéo de gaston, moi je vois une vidéo de restauration d'une CNC, je ne vois pas de tubes ... ou alors j'ai raté quelque chose.

Thomas.
 
Momoclic
Momoclic
Compagnon
4 Oct 2016
1 296
Les tubes que j'utilise dans mon projet font 8mm d'épaisseur, tu peux cliquer sur le lien de ma signature pour voir.
La fraiseuse présentée par gaston48 est totalement réalisé en tubes ... on le voit très bien au-delà de 4 minutes.

Pour la solution économique le remplissage au sable est une excellente option qui de plus est réversible, donc évolutive.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 633
59000
je ne vois pas de tubes ...
le bâti de cette machine est en tube carré de très forte section, qui m'a fait penser au projet
de Momoclic et des pistes qui vont recevoir les rails, qui sont usinées avec un épaulement,
après soudure et stabilisation, comme la machine de rider63
L'injection de résine pour l'immobilisation, la réplication de surface plane avec agent démoulant,
l'auto-nivellement avec des résines fluides (je n'y crois pas appliqué au cnc) toutes ces solutions
on déjà été évoqué, mais elle font toujours l'impasse sur la réalisation de l'épaulement d'appui
du rail, peux-t'on s'en passer ? oui mais, pour une réalisation personnelle.
 
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #15
Ok je comprend mieux le pourquoi de la vidéo de gaston :wink:
Pour l'épaulement du rail, je peux l'usiner dans le profilé du mur, puisque j'ai 14mm d'acier plat au dessus.

Thomas.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 633
59000
Si tu peux usiner les éléments massif de la structure c'est parfait, mais tu ne peux pas usiner à part
un profilé et le rapporter sur l’élément massif, car tu te retrouves avec le cas de figure du rail.
Quand tu usines un profil, méplat étiré ou laminé, tu libères des tensions et le profilé se cintre.
l'avantage du béton époxy est que c'est "une fonte" sans retrait, déjà stabilisée après sa polymérisation
complète, qui se coule à température ambiante et grâce à des agents démoulant simples permet
de répliquer avec une très précision des surfaces. Si le moule ou une surface sont très précis, tu
les répliques.
Comme je l'avais déjà dit, on peut même répliquer des composants optique, comme un miroir
parabolique.
 
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #17
Hello,

Si je suis bien ce que tu m'expliques (je comprend vite mais il faut m'expliquer longtemps :wink: ) ... essayer d'usiner le profilé seul n'a pas d'intérêt puisque il risque fortement de bouger pendant le processus, mais par contre si on coule l'epoxy granite dedans, ce dernier devrait le stabiliser suffisamment pour qu'il ne bouge pas à l'usinage ?

Pour les rails, si j'ai bien appris ma leçon, chaque rail est dans un épaulement, un (le maître) est appuyé sur un des bords de l'épaulement pour assurer la linéarité (parce que le rail seul ne l'est pas), l'autre (l'esclave) à un épaulement plus large pour pouvoir être ajusté par rapport au maître, j'ai bon ?

Dans ce cas, normalement c'est bon, je ne peux pas usiner l'épaulement en une seule fois, mais en deux opérations c'est possible.

Dans le process ça serait donc:
- recevoir les profilés
- fixer les deux U ensemble pour faire la "table" en 600mm de large
- couler l'epoxy granite dans les profilés
- ensuite seulement surfacer et usiner les profilés
- faire l'ajustement et l'assemblage final

De ce que j'ai vu sinon l'acier "mou" de construction devrait s'usiner sans problème majeur.

Pour le surfaçage, j'aurais un tourteau de 80mm dans le VF2 ... mais est-ce que passer les pièces (remplies d'EG) à la rectifieuse serait une bonne idée ?
Je n'ai aucune idée du prix pour passer de telles pièces à la rectifieuse, mais si quelqu'un dans la région est équipé d'une machine qui puisse surfacer des pièces de 600x1150x310mm, on doit pouvoir trouver un arrangement :wink:

En plus j'ai trouvé comment fixer solidement la zone 5 axes (même si je n'ai pas encore toutes les solutions pour la table 5 axes encore, et de loin ...).

Ma femme (qui est toujours de bon conseil), me dit que vu le processus, il serait assez facilement possible d'en faire une plus petite et seulement 3 axes, ce qui permettrais de se faire la main avant de faire la taille prévue (d'autant plus simple que toutes les pièces passent dans le VF2).
Seulement moi je n'ai pas vraiment l'utilité d'une machine plus petite et seulement 3 axes.

Du coup si éventuellement ça peut intéresse quelqu'un, ce que je peux proposer:
- je fais la conception d'une machine plus petite (taille exacte à définir)
- j'achète les profilés et l'epoxy granite
- je fabrique le chassis
- si tout marche, ce quelqu'un achète ou fourni les composants mécaniques manquants (rails, VAB, spindle, électronique), et me rachète (sans marge) le châssis déjà existant et validé, donc aucun risque.
- je finis de fabriquer la machine
- je livre la machine prête à usiner

Et ensuite je pourrais investir dans la plus grande taille en sachant que je ne risque pas trop de problèmes.
Avis aux amateurs !
 
Momoclic
Momoclic
Compagnon
4 Oct 2016
1 296
Dans ce document tu trouveras différentes façons de monter rails et patins :

http://www.hiwin.fr/images/pdf/cat_en/Linear Guideway-(E).pdf

Je vais citer à nouveau la réalisation de Rider63, voilà l’ordre dans lequel il a fait le travail :
- découpage laser des tôles de structure
- assemblage par soudure des tôles de la structure et du portique
- stabilisation, environ 3 h au four à 600º refroidissement lent, des éléments structurels
- remplissage de la structure
- assemblage et réglage de la machine

Mais peut-être est-il préférable de remplir avant d’usiner. Pour Rider63 ceci aurait été difficile compte tenu des moyens à sa disposition.

Si tu trouves un acquéreur, pourquoi pas, cependant si tu étudies bien ton projet il me semble qu’aller de suite à l’objectif est parfaitement jouable. C’est l’option que j’ai choisi :wink:
 
Dernière édition:
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #19
Hello,

Yep, j'ai déjà lu la doc Hiwin, puisque j'utilise ces composants pour ma modélisation (j'attends le devis d'ailleurs ...).
Donc oui il faut référencer le master soit contre un bord, soit avec un comparateur sur une surface de référence, puis référencer l'esclave sur le maître (ou sur la même surface de référence d'ailleurs.

Là l'idée serait d'usiner avec le VF2 des rainures, une pour le master qui viendrait se coller contre un des bords, et une plus large sur l'esclave qui permettra de le référencer sur le maître. Du coup ma surface de référence est fournie par le VF2 via l'usinage.

Thomas.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 633
59000
Normalement les deux rails doivent être en appui sur leurs bases et contre un épaulement,
pas de réglage, le parallélisme est donné par l'usinage
comme sur ce bâti de rectifieuse (usiné et gratté)

DSC03823 [].JPG
Ensuite sur la coulisse, 2 patins sont en appui sur leur base et contre un épaulement
et les 2 derniers sont uniquement en appui sur leurs bases et donc flottants
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 633
59000
mais par contre si on coule l'epoxy granite dedans, ce dernier devrait le stabiliser suffisamment pour qu'il ne bouge pas à l'usinage ?
Il faut faire un choix au niveau des coeficient de dilatation respectifs, je pense que l'acier est incontournable, il faudrait vérifier.
Oui, tes assises profilées doivent être ébauchées au plus prés, les surfaces noyées rendues macro- rugueuse par des sortes de
moletages. Mais tu peux éventuellement te contenter uniquement d'insert taraudés, et rectifier la surface de l'EB avec une meule
diamant, tu rentres comme dans du beurre, tu n'as qu'à voir ce que font les CNC de sculpture qui taille dans la masse.
Et toujours si tu te contentes d'inserts ponctuels, tu n'es pas loin du moulage de précision sans post usinage.
 
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #22
Salut,

Ok donc les deux rails doivent être plaqués contre leur épaulement respectif, c'est à l'assemblage des murs sur le bati central qui devra se faire l'ajustement pour le parallélisme ?
Si je comprend bien on considère que non plaqué contre un épaulement sur la longueur, le rail ou le patin est monté flottant ? ça parait sensé puisque les vis peuvent bouger un peu.

Pour la fixation du rail, il y a 11.5mm d'acier sur la partie supérieure du profilé IPE 360. Après surfaçage disont qu'il resterait 11mm, puis un épaulement de 1mm amènerait l'épaisseur restante d'acier à 10mm.
Sachant que d'après la doc hiwin le rail HGR25R se monte avec des vis M6x20, que le rail fait 22mm de haut mais que la tête est noyée de 9mm, il reste 13mm de vis dans le rail, soit encore 7mm de filetage restant.
Donc ça parait cohérent entre l'épaisseur d'acier dont on dispose et ce que demande la doc du rail ?

Thomas.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 633
59000
Bonjour,
Yep, j'ai déjà lu la doc Hiwin,
1 mm, tu es dans le chanfrein du rail, il faut beaucoup plus
Tout est archi détaillé dans la doc Hiwin, faut faire des replay là :wink:

Voir la doc Schneeberger aussi et celle d'un concurrent Italien
 
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #24
Salut,

Effectivement j'ai un peu survolé, ils conseillent 5mm d'épaulement (page 34) pour le rail 25mm.
Avec 11m d'acier moins 5mm d'épaulement, il reste 6mm de matière, alors que Hiwin conseille des M6x20 qui dépasseraient de 7mm du rail.
Il manque en théorie 1mm d'acier pour avoir une prise pleine, sachant que je n'ai pas encore fait les calculs exacts, mais à priori le 25mm est très largement dimensionné, le rail de 20mm n'a besoin que d'un épaulement de 3.5mm, et c'est une vis M5x16 dont le filetage ne dépasse "que" de 4.5mm du rail, alors qu'il reste 11-3.5=7.5mm d'acier à tarauder.

Pour le rail en 25 on est juste en dessous de l'idéal, pour le rail en 20, on est largement au dessus (je viens de faire les calculs rapidement dans ma tête, même le rail en 20mm est très largement dimensionné pour le besoin ...).

Thomas.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 633
59000
De plus, faire du précis en partant d'un IPE, c'est pas gagné, c'est du laminé avec beaucoup de tensions
qui sont libérées au moindre usinage. Avec le voile central, tu n'as aucune rigidité latérale, c'est très difficile
à brider sur la table sans déformer. Il faut toujours avoir en tête que, quand tu brides un brut et que tu
usines une surface plane par exemple, une foi la pièce débridée, tu libères les tensions propre à la pièce
et les pré-déformations liées aux bridages. C'est l’intérêt de la rectification, les efforts de coupe peuvent être
très faible et donc les bridages nécessaire pour immobiliser le brut, très ponctuels et isostatiques.
Faire des murs très hauts, les structures en "caniveau" n'est pas la panacée, il faut rigidifier latéralement sur
toute la longueur, faire un dégagement en V pour qu'un outil de petite diamètre accède à toute la surface
de la table. l'idéal est que la hauteur de coupe habituelle de l'outil soit à la même hauteur que les patins
du portique .
port_caniv.jpg
 
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #26
Salut,

Je suis conscient que l'IPE n'est pas fait pour être usiné, ce que je voudrais évaluer, c'est que l'EG le "retienne" lors de l'usinage, pour obtenir un bloc qui soit stable et usinable.
Pour l'accès à la surface de la table, je ne pense pas faire de V, mais effectivement pour un X de 500mm, j'ai prévu un "caniveau" de 600mm de large, en comptant que la partie basse de la tête fera environ 10cm de large (et je suis probablement optimiste, si on veut de la rigidité ... mais mon idée était de faire un support 100x100mm en alu massif pour une broche de 80mm de diamètre, je ne sais pas si ça sera possible.

Bref il reste encore beaucoup de boulot avant de faire du copeau :wink:

Pour la hauteur des murs, les patins ne seront pas exactement dans le plan d'usinage (ils seront un peu au dessus), mais d'un autre côté on évite le problème absolument systématique sur les portiques mobiles, c'est le manque de rigidité des flancs, je pense que l'un dans l'autre le caniveau sera plus rigide qu'un portique mobile avec les rails en partie basse.
Par contre la solution finale sera peut-être à mi-chemin entre les deux (murs à mi-hauteur, avec du coup les patins parfaitement dans le plan d'usinage), et portique beaucoup moins haut que sur les portiques standards.

En tout cas merci beaucoup pour tes conseils !

Au fait, j'ai eu Hiwin France au téléphone, ils avaient des questions sur mon devis, contact plutôt pas mal.

Thomas.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 633
59000
absolument systématique sur les portiques mobiles, c'est le manque de rigidité des flancs,
Ça n'est systématique que sur ce que l'on constate, Normalement on ne lésine pas sur la rigidité latérale des murs
sous prétexte qu'ils sont fixes, sur mon dessin la rigidité est reporté sur le portique le seul inconvénient est un
accroissement de la masse mobile, mais est-ce vraiment handicapant avec un système à vis à bille ! l'inertie
est dans le rotor du moteur et dans la vis .
Avec un portique à jambage, si tu usines de la feuille, tu peux observer que l'effort de coupe est quasiment
sur le même plan que les patins en bas du jambage et la poussée des vis, donc l'idéal.
Alors qu'avec le caniveau tu as un couple de torsion. le bon compromis est peut être entre les deux ?
pour tes conseils !
Je ne veux surtout pas te contredire pour polémiquer, juste pour que, quand tu proposes une solution,
je te retourne un oui mais :wink:, en toute cordialité, pour que tu ais toutes les données en main.
 
O
Otatiaro
Compagnon
6 Mai 2007
1 043
Metz (57)
  • Auteur de la discussion
  • #28
Salut,

Qu'on se comprenne bien, ce n'est pas du tout ironique quand je dis merci pour les conseils, j'apprécie vraiment les critiques constructives, je suis très loin de tout savoir, et à plusieurs têtes on réfléchit toujours mieux.
L'objectif n'est pas de faire un business, donc je n'ai rien à cacher, je ne veux pas non plus aller concurrencer Mazak ... mais l'idée c'est de répondre à un vrai besoin de notre côté, et de se faire plaisir sur la conception, faire quelque chose de simple, élégant et efficace.

Si c'était pour faire une conception standard, chez les chinois je peux avoir une machine de ce type pour 5000€ livrée. Mais ça ne serait pas aussi fun ... et si en plus ça peut servir à quelqu'un d'autre, alors c'est tout bénèf !

Thomas.

PS : tu coup la vérité se situerais probablement avec des "demi-murs", pour mitiger les inconvénients du caniveau et du portique, je vais continuer à réfléchir, je ne suis pas pressé, et si tu as d'autres idées je suis preneur :wink:
 
oxomoxo
oxomoxo
Nouveau
5 Oct 2010
31
Salut,

Ta structure en U et le granit de la Datron m'on fait penser à cette machine :

Le gars est intéressant et bien débrouillard ...
Apparemment le granit tout court c'est assez "faisable".

Ici Dan Gelbart et son tour :

... avec un budget de 5000€ et les moyens annexes dont tu sembles disposer j'y réfléchierais :)
 
J
Jmr06
Compagnon
14 Fev 2017
1 874
Cannes
Avec Dan Gelbart, on attaque dans du lourd ! Sa machine est vraiment sophistiquée.
 
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