Projet: Micro CNC de précision

kioraven · 16 Sept 2018

Un document sympa avec beaucoup d'informations technique sur les granites de métrologie.

Pour la résistance à compression ou la limite élastique du matériaux du bâti as peu d'importance. Je préfère sectionner mon matériaux sur un module de Young élèves, le meilleur facteur d'amortissement, un coefficient de délation thermique faible et le coût de la matière.

kioraven · 16 Sept 2018

serge 91 a dit:
Re,
Pour ce qui est de la précision au micron, je viens de faire un sujet.
https://www.usinages.com/threads/dilatation-thermique-le-test.114126/

Très instructif cette essai. On oubli souvent très souvent que un micron c'est très petit. Déjà le mesuré c'est compliqué.

Pour qu'il n'y ai pas d'ambiguïté sur le sujet. Je m'attend pas à usiné des pièces au micron !! Si je suis au centième je serais déjà très content, mais déjà pour obtenir le centième, il faut se donner les moyens d'y parvenir. D'ou les raisonnements qui se discute au micron.

erolhc · 16 Sept 2018

Voici un tableau sur les classes de VAB pour que tout le monde se rafraichisse la mémoire.

Je ne me souviens plus bien (et je ne suis pas chez moi) du prix des 3 VAB C5 0.1C mais cela devait tourner autour de 700€ (et pas une super grande marque) je serais curieux de savoir le prix que tu espère payer des C1.

Les règles dans le pire des cas tu les étalonnes, on peut supposer sans trop se tromper que la répartition des gravures est relativement constante donc apres avoir mesure avec une pièce de longueur connue (mesuré au micrometre) avec un comparateur axial (au micron) en lieu et place de la broche on en déduit l'écart et on rentre la valeur réelle d'un step.

kioraven · 16 Sept 2018

Sa reste une inconnu le prix pour les vis à bille de classe précise. Si le prix est démesuré j'aviserais pour les règles dont je connais le prix et qui est envisageable.

Pour le montage des rails, suivant la remarque de Vibram. Effectivement le montage n'est pas dans les règles de l'art avec appuis sur le coté et tout le reste. J'imagine pour le montage des rails passer par une référence en marbre au moment du montage et la retirer. Très long pour un montage correct mais j'ai plus de temps que d'argent Et pour la reprise de l'effort, les rails sont suffisamment dimensionnés pour éviter tous problème.

Les servos moteur et leur drives on été acheté pour un peu moins de 500€ par axe. https://www.fasttobuy.com

Kio

Jmr06 · 16 Sept 2018

Bonjour
C'est un super projet, qui semble bien réfléchi. Je vais suivre avec intérêt, merci pour ce partage.

Edit :J'ai édité mon message, en supprimant presque tout !
Désolé, je ne m'étais pas rendu compte que tout le poste n'est pas venu sur l'ordi et je n'ai lu que les quelques premiers échanges. Je vais donc lire tout le poste, avant de poser mes questions à la noix !

Momoclic · 16 Sept 2018

Bonjour,
Ambitieux projet, fort intéressant, qui va imposer de sérieux moyens de contrôles ?

vibram · 16 Sept 2018

Et tu intègres ton carbone comment ? Sous quelle forme ?

vres · 17 Sept 2018

Bonjour
Le positionnement au microns pourquoi pas mais comment on peut obtenir des cotes au microns en usinage?
Quelle broche n'a pas au 1 moins un micron de jeu ? Quelles pinces ? quelle fraise utiliser ? Son usure ? sa flexion ?

g0b · 17 Sept 2018

D'accord avec @CNCSERV ... il faut une machine qui soit homogène... se focaliser sur la précision de positionnement ou l'erreur de poursuite alors qu'il y a toute une chaine derrière qui est à un ou plusieurs ordres de grandeur de précision en dessous...

stef1204 · 17 Sept 2018

Si en finale on arrive à faire une pièce au centième de mm ce serra pas mal.

erolhc · 17 Sept 2018

@g0b : l'erreur de poursuite n'a rien à voir avec la recherche d'une résolution élevée. Quelque soit celle ci il faudra minimiser l'erreur de poursuite sinon cela à revient à dire que l'on accepte des pertes de pas avec un système équipé de PAP.
Même si un pas correspond à 1 mm il faudra réduire au max l'erreur de poursuite

g0b · 17 Sept 2018

Je suis tout à fait d'accord avec toi. Ca n'a rien à voir avec la résolution, mais je parlais de la précision finale d'usinage obtenue.

gaston48 · 17 Sept 2018

De l'importance de la cosmétique :
le problème de l'usinage d'un cercle avec les 4 changements de sens d'axe diamétralement opposés,
(donc avec 4 inversions de sens de l'erreur de poursuite)
Dia 40 hauteur du lamage 7 avec le chanfrein, fraise dia 5
Asservissement par règle résolution 1 microns, donc une discrétisation des vecteurs de 1 microns.
Vis à bille rectifiée précontrainte, glissières lisse synthétique, erreur de poursuite max contrôlée +/- 2 microns.

vibram · 17 Sept 2018

gaston48 a dit:
De l'importance de la cosmétique :
le problème de l'usinage d'un cercle avec les 4 changements de sens d'axe diamétralement opposés
Dia 40 hauteur du lamage 7 avec le chanfrein
Asservissement par règle résolution 1 microns, donc une discrétisation des vecteurs de 1 microns.
Vis à bille rectifiée précontrainte, glissières lisse synthétique, erreur de poursuite max contrôlées +/- 2 microns.

Voir la pièce jointe 422711 Voir la pièce jointe 422712 Voir la pièce jointe 422713

il va falloir nous présenter cette machine un jour gaston

erolhc · 17 Sept 2018

@ g0b :résolution et précision sont liées. Si tu as une résolution de 1mm tu aura du mal a respecter les cotes au centième. Pour pouvoir respecter des cotes au centième (précision) il faut que ta machine soit capable de se positionner au centième (résolution). Si ta machine tolère une erreur de poursuite de 5/100 peut être que tu arrivera à faire une pièce au centième (en supposant que tout le reste soit nickel) mais peut être pas. Tu ne pourra pas certifier ta machine pour un usinage au centième.

Ma machine par exemple : j'ai une erreur de poursuite de 5 pas ce qui représente 2.5/100 (un pas = 5µ). J'ai fait les réglages dans des conditions extrêmes (changement de direction instantanée, vitesse très élevée) que je ne rencontrerais jamais en utilisation normale (ma FAO à une fréquence start/stop, vitesse maxi autorisée bien inférieure à la vitesse des essais et encore moindre en condition d'usinage). Normalement j'ai dans la réalité une erreur nulle ou max d'un pas(donc 5µ) mais je ne peux quand même pas dire que ma machine est capable d'un usinage/positionnement à 5µ près (tout le reste étant supposé parfait). Je ne peux le dire qu'a posériori, si je fais un monitoring des erreurs. Si pour une raison quelconque j'ai eu une erreur de 4 pas (donc 2/100) je ne le saurais pas et donc certaines cotes seront à 2/100 près (le reste étant parfait). Si j'ai une erreur de 6 pas la machine/l'usinage s'arrête.
Bien entendu je peux faire une étude de capabilité de la machine en réalisant un grand nombre pièce et dire ma machine est capable de se positionner à -/+ X µ
On a donc bien intérêt à avoir une erreur de poursuite la plus basse possible. Toute les erreurs s'ajoutent

vax · 17 Sept 2018

Je crois que tout le monde est d'accord là dessus... Peut-être pas avec les même mots mais dans le fond oui.

Pour les règles "bas profil" Renishaw fait des truc très très bas profil, règles autocolantes hyper fines et le lecteur n'est pas bien gros non plus...
Je crois qu'ils proposent des définitions jusqu'à 0,1 micron par pas... (A vérifier) les têtes sont soit incrémentales soit absolue.

kioraven · 17 Sept 2018

Momoclic a dit:
Bonjour,
Ambitieux projet, fort intéressant, qui va imposer de sérieux moyens de contrôles ?

Tout à fait d'accord la dessus. Surtout qu'une grande partie du montage va être par mesure et ajustement.

J'ai à ma disposition, micromètres intérieur et extérieurs, tous type de comparateur, marbre et équerre de précision, cales de mesure, bras de mesures 6 axes... Et s'il faut une tri-dimimensionnel vraiment top, mais plus compliqué d'accès et peu être un peu juste en taille mais parfaite pour le contrôle des pièces en sorties.

kioraven · 17 Sept 2018

vibram a dit:
Et tu intègres ton carbone comment ? Sous quelle forme ?

A la manière d'un béton armée en tige, comme indiqué sur la thèse cité au début .J'ai essayé au début de la fibre carbone de 5mm de longueur en vrac. Comme on peut faire pour le béton. Mais mes essais on était plutôt un échec.

kioraven · 17 Sept 2018

CNCSERV a dit:
Bonjour
Le positionnement au microns pourquoi pas mais comment on peut obtenir des cotes au microns en usinage?
Quelle broche n'a pas au 1 moins un micron de jeu ? Quelles pinces ? quelle fraise utiliser ? Son usure ? sa flexion ?

Je ne souhaite pas avoir un positionnement au micron j'ai annoncé 5micron pour 100mm.
Et comme déjà dit plus haut si j'obtiens au final des pièces au centième je serais très contant.

Mais pour faire un centième au final sur la pièce avec toutes les sources d'erreurs qui s'additionne il faut être assez précis dans les sous-ensemble.

Il y a des broches avec moins de un micron de faut rond. Un exemple: https://www.alfredjaeger.de/en/z-line/KS2-10-80-2-IP.html

Je suis entièrement d'accord avec toi sur la finalité du micron en usinage.

vres · 17 Sept 2018

kioraven a dit:
Il y a des broches avec moins de un micron de faut rond. Un exemple: https://www.alfredjaeger.de/en/z-line/KS2-10-80-2-IP.html

Je connais très bien mais faut compter quelques milliers d'€

Jmr06 · 18 Sept 2018

Bonjour @kioraven .
Si je comprend bien, tu souhaites pouvoir obtenir des pièces au centîème sur 100 mm, et pour cela, tu as fait un budget de tolérances : 5 microns pour le positionnement, x micron pour la broche, x micron pour la fraise, etc ... c'est bien ta démarche ?
Si oui, je serais intéressé pour connaitre l'ensemble des postes du budget.
Il y a bien sûr la précision des vis et l'erreur de poursuite, et bien d'autres. Parmi ces autres, il y a, il me semble :
- la raideur de la machine,
- la précision de l'équerrage des axes,
- la rectitude des axes,
- la souplesse au niveau de la fraise
- le faux rond et le diamètre de fraise
- d'autres que j'oublie certainement.

Il faut aussi prendre en compte la méthode d'usinage. Je m'explique : si on contrôle les cotes avant la dernière passe de finition, beaucoup des erreurs listées ci-dessus n'interviennent plus. C'est comme cela qu'on obtient des cotes au centîème sur des machines traditionnelles qui sont intrinsèquement pas précises au centième. Je suppose que ce que tu cherches, c'est d'avoir directement le centîème, sans contrôle intermédiaire ?

Moi, cela me plait, des projets ambitieux comme cela ! J'espère que la réalité financière ne va pas trop l'amputé de ses ambitions ...

Jean-Michel

kioraven · 19 Sept 2018

Jean-Michel,

Je n'ai pas fait de somme exacte de liste des erreurs. Car il y a beaucoup de valeurs difficiles à estimer. Comme la réalisation du bâti qui est nouvelle pour moi.
La démarche est plutôt la prise en compte de la somme des erreurs dans la chaîne d'usinage et de les contenir à un ordre de grandeur pour garantir l'objectif du centième. De plus, je suis pas dans un objectif d'obligation de résultats. Je fais au mieux pour viser mon objectif.

Effectivement cette précision chiffre vite.

Kio

****** · 19 Sept 2018

tout en restant tres general dans mon propos
tu as pour toi les corrections d'erreurs pouvant être réalisé via l'informatique

ce qui était impossible il y a quelques années seulement ( pour l'amateur )

kioraven · 19 Sept 2018

@CNCSERV

Et vous en pensez quoi de se type de broche ? Le prix est d'environ 10 000€ pour le type de modèle en lien de chez Jaeger, peux tu me le confirmer?

Pour l'instant je pars sur se type de broche moins cher http://www.theta-spindle.com/produc...84&skindno=S001168&Itemno=&pidno=201409030004

Mais impossible d'avoir un retour sur la qualité. C'est un domaine ou j'ai très peu d'expérience donc difficile de prendre les bonnes décisions. Mais j'ai encore pas mal de temps pour sélectionner le modèle final.

Kio

kioraven · 19 Sept 2018

jicer a dit:
tout en restant tres general dans mon propos
tu as pour toi les corrections d'erreurs pouvant être réalisé via l'informatique

ce qui était impossible il y a quelques années seulement ( pour l'amateur )

Effectivement c'est une bonne voie d'amélioration. Il reste qu'il faudra une géométrie du bâti juste.
Après je ne connais pas encore les possibilités qu'offre Linuxcnc dans se domaine.

Kio

gomax69 · 19 Sept 2018

un défaut de perpendicularité entre le X et le Y peut se corriger via logiciel, par contre je me demande si c'est possible de faire pareil avec le Z ? Si l'outil ne plonge pas droit je pense pas qu'on puisse le rattraper.

Bon faire un truc bien droit depuis le départ c'est quand même pas mal ça évite les bidouilles sur le logiciel.

Jmr06 · 19 Sept 2018

gomax69 a dit:
Si l'outil ne plonge pas droit je pense pas qu'on puisse le rattraper.

Il me semble qu'il faut surtout que l'axe de broche soit perpendiculaire à la table. Si non, les reprises d'usinage ne peuvent se faire. Les autres défauts de perpendicularité des axes peuvent tous, en théorie, se rattraper par un mouvement coordonné des axes.
Après, il faut voir si le logiciel permet toutes ces corrections.
Mais je suis bien d'accord avec toi, il faut mieux une géométrie bonne à la construction, plutôt que de vouloir ratraper par logiciel.

gomax69 · 19 Sept 2018

Jmr06 a dit:
il faut surtout que l'axe de broche soit perpendiculaire à la table

c'est ce que je voulais dire en plus clair

Jmr06 · 19 Sept 2018

kioraven a dit:
Le prix est d'environ 10 000€ pour le type de modèle en lien

Cela ne rigole pas !
Entre les vis C1, la broche et tout le reste, cela va faire un beau budget.
Je suis cela avec intérêt, c'est à un niveau de qualité et d'exigence qui m'est inconue. Je pense beaucoup apprendre.

el patenteux · 20 Sept 2018

kioraven a dit:
@CNCSERV

Et vous en pensez quoi de se type de broche ? Le prix est d'environ 10 000€ pour le type de modèle en lien de chez Jaeger, peux tu me le confirmer?

Pour l'instant je pars sur se type de broche moins cher http://www.theta-spindle.com/produc...84&skindno=S001168&Itemno=&pidno=201409030004

Mais impossible d'avoir un retour sur la qualité. C'est un domaine ou j'ai très peu d'expérience donc difficile de prendre les bonnes décisions. Mais j'ai encore pas mal de temps pour sélectionner le modèle final.

Kio

Le lien que tu donne est une broche pour de la gravure,peu compatible avec ce que tu envisage,usinnage,surtout pour les matieres dures tel que l'acier.
Elle tourne a 60 000rpm (max) et le collet le plus gros n'est que de 6mm...

Projet: Micro CNC de précision

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