Quelques notions de base

[stanloc]

Bonjour,
Comme je fais souvent la promo d'une structure en caniveau pour nos fraiseuses et que je viens d'être rejoint dans "cette campagne" par francois59, voici quelques mots d'explication
Une fraiseuse à coordonnées cartésiennes est constituée pour l'essentiel et pour la plupart de nos machines d'une structure comprenant une poutre qui supporte l'axe X lui-même supporte l'axe Z vertical et le tout est placé au dessus d'un plateau. (voir schéma joint)
Je me place ici dans la configuration où la poutre se déplace d'avant en arrière selon l'axe Y. Si elle est fixe et que c'est le plateau qui se déplace d'avant en arrière, il est beaucoup plus facile de faire une structure rigide et c'est pourquoi cette configuration devrait être TOUJOURS choisie sauf si :
- la pièce à usiner est lourde
- et/ou la course demandée selon Y devient très grande et imposerait de disposer de beaucoup de place dans l'atelier
Nous voici donc en présence d'un problème de base : comme à une action doit TOUJOURS correspondre une réaction et vice versa nous devons transmettre des forces entre la fraise qui est en bout de l'axe Z et le plateau qui est dessous. Comme je suis nul en dessin sur ordi et que je n'utilise que PAINT, je n'ai représenté que les forces s'exerçant dans le plan de la figure mais il faut se souvenir que ces forces d'action et de réaction s'exercent dans toutes les directions à priori. Moi sur ma première cnc il y a 30 ans pour usiner une hélice d'avion, j'avais fait le choix d'utiliser une lame de scie circulaire comme outil coupant et je n'avais donc que des forces dans le plan de la figure ; ça aide énormément.
Mais on a aussi à confectionner un plateau aussi plan que possible et qui le reste malgré les forces qu'il peut avoir à encaisser, donc il faut lui donner de la raideur en flexion en long et en travers et surtout de la raideur en torsion.
Pour traiter ces deux problèmes presque tout le monde "met des jambes à chaque extrémité de la poutre" et renforce par triangulation ou autre procédé le plateau ; certains même pensent le rigidifier et lui mettre des pieds par la même occasion c'est heureux.
Et bien la structure en caniveau joue dans la finesse : on rigidifie le plateau avec des "ailes" partant vers le haut à la rencontre de la poutre de sorte qu'elle n'a plus besoin de "jambes" (comme toujours les solutions intermédiaires sont acceptables si on assume les conséquences, à savoir avoir des bords du U pas très hauts et des jambes pas trop hautes)
On en vient ainsi à ce que l'on voit dans beaucoup d'ateliers pour la manutention de charges lourdes à savoir un pont roulant. Ce qu'il fallait mettre pour assurer une liaison parfaite entre les jambes du portique et la poutre on le met à la base des ailes du U entre le plateau et les ailes, là où cela ne gênera en rien ni en poids ni en encombrement.
[glow=red]CQFD[/glow]

Il y a sur le forum (ci dessous le lien) un bel exemple de cnc avec cette structure. Là l'ambition était visiblement d'usiner "comme un grand" des métaux mais l'exemple peut être suivi en adaptant les moyens à l'objectif. Et bien sûr le "caniveau" on le pose tranquillement au sol si on est souple ou sur des parpaings si on ne l'est pas. On utilise des vérins à vis pour l'interface.
http://sgforum.hu/listazas.php3?id=1290374988&order=reverse&index=8&azonosito=hobbycnc
Stan

 

[stanloc]

Quelques notions aussi sur l'usinage :
Je veux apporter quelques remarques à la communauté des débutants en usinage sur cnc.
On lit souvent dans les cahiers des charges : usinage peu fréquent d'alu. Usiner une fois ou souvent ne change rien au niveau conception puisqu'il faudra que la machine en soit capable.
On lit souvent le mot alu. Il faut savoir que cela ne désigne rien car de l'aluminium c'est rare alors qu'il s'agit presque toujours donc d'alliages d'aluminium et que tous ces alliages ne sont pas forcément des "métaux tendres" (comme on lit parfois) et encore moins des métaux faciles à usiner. A la limite ce sont les alliages les "moins tendres" qui sont les plus faciles à usiner. Il faut fuir comme la peste la quasi-totalité des alliages d'alu vendus en GSB surtout si on débute et qu'on ne veut pas lubrifier abondament.
Dernier point : ce n'est pas l'épaisseur de la pièce de métal "qui va faire peur à la fraise" mais la profondeur de passe. Donc pour des essais ne pas avoir peur de serrer dans un étau un morceau épais qui se tiendra bien ; par contre commencer par des passes de l'ordre de 0,3-0,5 mm à vitesse d'avance lente.
Stan

P.S. Je reste quant à moi un convaincu que la meilleure façon de s'y prendre pour usiner des métaux (surtout quand on débute) c'est d'utiliser une broche "digne de ce nom" et tournant doucement ; au pire on commencera avec des usinages qui prendront du temps mais au moins on aura tout loisir d'apprendre à gérer :type de fraise, profondeur de passe, vitesse d'avance, vitesse de rotation de la fraise et lubrification (au pinceau avec du kerdane dans lequel on met un peu d'huile moteur ou de boite de vitesse)
Stan

 

[stanloc]

Bonjour,
Voici un document issu du catalogue de la société MicroControle qui concerne le calcul de la charge limite pour un mécanisme,ici, de translation. Ceux qui veulent acheter des guidages linéaires pour leur fraiseuse cnc, dimensionnés au plus juste, auront intérêt à faire ces calculs.
Stan