Projet: Micro CNC de précision

kioraven
Apprenti
11 Septembre 2018
67
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous,

Nouveau sur le forum mais lecteur depuis plusieurs années. J'ai décidé de m'inscrire pour vous présentez mon projet de micro CNC.

Je ne vais pas vous faire par de l'intégralité de mon cahier des charges mais les points clés et les axes qui mon permis de choisir les choix techniques.

- Cahier des charges (partiel):
Courses: X:160mm Y:180mm Z:80mm
Encombrement X: 400 Y: 450
Précision de positionnement: 5um/100mm
Utilisable sur dans un bureau (220V et propre)
usiner toutes les matières (sauf carbone et MDF)
assemblage et fabrication limité avec outillage simple

- Axes de développement:
1) Compacité
2) Performance
3) Coût

Les élements précédent mon permit d'aboutir au design ci dessous, concept encore non finalisé (capteur de fin de course, carénage, passage de câble...):


img2.jpg


img1.jpg


img4.jpg
img3.jpg


Détails de la conception dans les prochains postes.

Kio :-D
 
Dernière édition:
kioraven
Apprenti
11 Septembre 2018
67
  • Auteur de la discussion
  • #2
Détails sur les choix technique du bâti:

Bati réalisé en epoxy granite avec des renforts en carbone, à la manière d'un béton armé. L'idée est venu de la lecture de la thèse "CONTRIBUTION MÉTHODOLOGIQUE À LA CONCEPTION DES MULTIMATÉRIAUX : APPLICATION À LA DÉFINITION D’UN MULTIMATÉRIAUX DE BÂTI DE MACHINE OUTIL".
L'avantage d'un tel bâti est une grande rigidité grâce aux tiges de carbone et un excellent taux d'amortissement du granite époxy. Le deuxième avantage est la facilité de réalisation avec peu d'outillage.
La difficulté est d'obtenir une planéité et une géométrie parfaite. L'idée serra de faire un moulage sur une surface de référence (un marbre de métrologie) pour la planéité. Pour éviter tout dommage au marbre le moulage se ferra sur une feuille de mylar. La feuille de mylar a deux avantages une épaisseur régulière et il n'est pas nécessaire d'utiliser d'agent démoulant dont il est difficile de maitriser l'épaisseur de dépose. Ensuite les plaques seront collé en position avec équerre de métrologie pour garantir la bonne géométrie.

Au plaisir d'échanger sur cette technique et les détails de la solution.

Kio :-D
 
kioraven
Apprenti
11 Septembre 2018
67
  • Auteur de la discussion
  • #5
Pourquoi ne pas partir sur un block de granit de précision dont le prix est abordable, il est possible de percer facilement pour fixer le reste de la construction.

Example d'granit de précision abordable: https://www.wabeco-remscheid.de/catalog/product/view/id/6538/s/mess-und-pruefplatte/category/132/
Très bonne réflexion, d'autant plus que c'était ma première idée :wink:

J'étais partis sur un assemblage collé (j'adore les assemblages collé) d'élément standard en granite: type ceux de micro-plan https://www.microplan-group.com/fr/produits/produits-standards-en-granit.html
Il reste des vestiges de cette étude; l'architecture.

Pourquoi ne pas avoir poursuivie, je n'arrivais pas à une optimisation de l'encombrement satisfaisante. De plus, le granite époxy et carbone offre des propriétés de rigidité et d'amortissement supérieur.
Si la réalisation des plaques en époxy granite ne me donne pas satisfaction en terme de géométrie alors je ferais usiner les pièces en granites.

Kio
 
stef1204
Compagnon
25 Septembre 2016
991
Belgique
Ce genre réalisation "trotte" également dans ma tête depuis longtemps.
Erreur de toutes ces réalisation (idem pour les routeurs CNC) a mon avis et également la vôtre est le porte a faux de la tête de fraisage.
Elle devrait être supportée de part et d'autre, cela nécessite des guides de table plus long mais c'est le prix à payer pour la stabilité.
 
gomax69
Apprenti
16 Juin 2018
178
Je m’installe pour suivre le projet qui ressemble assez au mien finalement mais avec des solutions techniques plus complexes.

J'ai quand même une question concernant le bâti moulé, j'ai l’impression qu'il n'est pas très massif mais ne n'est peu être qu'une illusion. Quelle est le poids estimé de la machine ?

En tout cas beau projet que je vais suivre de très près ! Et au passage
 
kioraven
Apprenti
11 Septembre 2018
67
  • Auteur de la discussion
  • #8
Je m’installe pour suivre le projet qui ressemble assez au mien finalement mais avec des solutions techniques plus complexes.

J'ai quand même une question concernant le bâti moulé, j'ai l’impression qu'il n'est pas très massif mais ne n'est peu être qu'une illusion. Quelle est le poids estimé de la machine ?

En tout cas beau projet que je vais suivre de très près ! Et au passage
Le poids de la structure est d'environ 110Kg en prennent une densité de 2,6 pour l'époxy granite. Les plaques font un peu plus de 50mm d'épaisseur.
 
kioraven
Apprenti
11 Septembre 2018
67
  • Auteur de la discussion
  • #9
Ce genre réalisation "trotte" également dans ma tête depuis longtemps.
Erreur de toutes ces réalisation (idem pour les routeurs CNC) a mon avis et également la vôtre est le porte a faux de la tête de fraisage.
Elle devrait être supportée de part et d'autre, cela nécessite des guides de table plus long mais c'est le prix à payer pour la stabilité.
Merci pour ton retour, mais je visualise pas de quel porte à faux tu parles et le changement de géométrie à adopter, un petit schéma ?

Kio :idea:
 
Dernière édition:
vibram
Compagnon
15 Mars 2014
3 482
FR-74
Super ça m'intéresse beaucoup car j'ai exactement le même projet. Sauf qu'en plus j'ai 3 règles pour avoir un retour position, presque indispensable pour la précision que tu annonces et pas énormément plus cher dans le budget final.
Tu as quelle composition pour ton mélange granite ?
J'ai coulé quelques échantillons il faudrait que je retrouve mes mélanges.

D'ailleurs j'hésitais même à créer un moule avec tôle. D'acier rectifiée pour pouvoir faire plusieurs bâtis et amortir le coût et quand je vois le nombre de personnes intéressées, je me dis que c'est pas si con

Je vais sui
 
kioraven
Apprenti
11 Septembre 2018
67
Voir la video pour comprendre le problème, raison pour laquelle les fraiseuse industrielle on des colones surdimensionnées.
Je comprend mieux avec la vidéo.
Je suis pas très inquiet sur un manque de rigidité dans cette axe. Le reste des plaques (axe Z) sont en acier de 30mm d'épaisseur et on parle d'une hauteur de 200mm.

Je ferais de toute manière une passe de calcul en élément finis pour vérifier qu'il n'y a pas problème lié à un manque de rigidité.
 
kioraven
Apprenti
11 Septembre 2018
67
Super ça m'intéresse beaucoup car j'ai exactement le même projet. Sauf qu'en plus j'ai 3 règles pour avoir un retour position, presque indispensable pour la précision que tu annonces et pas énormément plus cher dans le budget final.
Tu as quelle composition pour ton mélange granite ?
J'ai coulé quelques échantillons il faudrait que je retrouve mes mélanges.

D'ailleurs j'hésitais même à créer un moule avec tôle. D'acier rectifiée pour pouvoir faire plusieurs bâtis et amortir le coût et quand je vois le nombre de personnes intéressées, je me dis que c'est pas si con

Je vais sui
Effectivement les règles sont une bonne idée pour gagner en précision. As tu un poste avec ta machine, j'aimerai bien voir sa ? :-D :-D
Je n'ai pas retenu cette solution pour plusieurs raisons. Premièrement, impossible de ne pas agrandir l'encombrement de la machine en les intégrants . Deuxièmement, pour la boucle d'asservissement qui se complique. Troisièmement, le coût n'est pas négligeables pour avoir de bonne règles .

La solution retenu pour garantir la précision souhaité est des servo moteurs avec encodeur 24bit et des vis à bille en classe C1 de 16mm de diamètre avec offset comme précontrainte.
Pour les servo je suis sur des AC en 400W de chez Yaskawa : https://www.yaskawa.com/products/motion/sigma-7-servo-products/servopacks/sgd7s-analog

Pour les mélanges j'ai fait pas mal d'essais.
Je n'ai plus les proportions exact en tête (document à l'atelier). Je suis partis sur un mélange avec époxy, poudre de silicate, gravier fin 0,7-1,3mm, gravier de 1-2mm, gravier 3-6mm, pour les proportions il faut que je retrouve mon fichier.
J'ai ensuite légèrement vibré et maintenu le tout sous vide pour mes essais.

Kio :smt015
 
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