Bonsoir,
Je ne partage pas le pessimisme de certains concernant le fait qu'un tel projet puisse aboutir ou pas, mais je comprends leur inquiétude, la section "CNC auto-construites" regorge de projets ambitieux qui n'ont jamais dépassé le stade de la planche à dessin.
Par contre, le design actuel fait fort bricolage du dimanche (désolé), l'emploi de rail à billes en torsion est (à par cas fort particulier), à mon sens une ineptie, leur rigidité torsionnelle n'est pas des plus élevées (valeur qu'on trouve rarement dans les datasheets). La structure actuelle va donc impliquer des erreurs angulaires sur le guidage, et des erreurs de parallaxe sur la commande, sans parler de la rigidité de l'ensemble du système qui repose essentiellement sur des liaisons encastrées/libres.
Je ne doute pas qu'un tel design puisse néanmoins fonctionner, mais il faut s'attendre à une usure prématurée de tout ce qui contient des billes, des erreurs aléatoires (ou tout du moins loin d'être constantes), et probablement des menaces de mort de la part des ingénieurs qui ont écrit les guides d'utilisation des produits concernés
Ce n'est pas un commentaire gratuit, ayant pour seul but de décourager, car je crois que l'approche est réaliste, mais que les raccourcis pris jusqu'à présent risquent vite de s'avérer être de faux amis.
Les contraintes d'usinage ne seront à priori pas très élevées, c'est bien, les déformations seront ça moindres, par contre il faut penser à l'aspect vibration, d'autant plus que les vitesses de rotation vont être élevées, il faut donc essayer de garder des liaisons rigides. Je crois qu'employer des ensembles de 4 patins/2 rails pour les axes, quitte à ce qu'ils soient de petites tailles serait une alternative pas tellement plus coûteuse que l'emploi d'un seul gros patin (qui idéalement devrait être à rouleaux, ils ont une rigidité torsionnelle deux fois plus élevée que leurs homologues à billes, à taille identique). Dans cette configuration, la vis à bille devient centrale et l'erreur de parallaxe diminue fortement, sans coûts supplémentaires.
La partie critique me semble être le "banc", car il faudra vraisemblablement sous-traiter, et se contenter d'un résultat imparfait du à l'emploi de matériaux non stabilisés, mais tout n'a pas à être parfait...
Le choix d'une plaque est un peu dommage, elle se déformera, ce n'est jamais qu'un morceau de plat, le "budget poids" alloué à cette partie serait mieux investi dans une section creuse, ou profilée, quitte à se rabattre sur un morceau de poutrelle... De nouveau, ça ne coute pas plus cher.
Tant qu'à faire usiner cette pièce, autant demander qu'on fraise un rebord pour placer le premier rail, et installer le second au comparateur, ça aura la précision de la fraiseuse sur laquelle ça aura été réalisé, mais au moins ça évitera l'achat d'une règle rectifiée d'un mètre, ou un montage encore plus aléatoire.
Pour la poupée mobile, une installation avec des vis de réglage comme évoquée plus haut, avec ou sans semelle synthétique coulée (probablement avec, vu l'origine de la poupée mobile, et les défauts qui seront liés à la structure du banc), dans le genre de ceci:
Ca devrait donner un résultat satisfaisant, sans demander de gros moyen (si ce n'est un peu de matériel de métrologie).
Pour le reste, il me semble que les paliers de vis à billes ont judicieusement été choisis en pièces standards, il reste l'usinage desdites vis, mais le vendeur peut généralement le faire à un tarif raisonnable, en cherchant un peu. La motorisation par pas à pas s'impose probablement d'elle-même vu le budget, mais ça reste cohérent et au final quand c'est bien dimensionné ça marche fort bien.
Il faudrait faire une BOM exhaustive, mais à vue de nez c'est tout à fait jouable pour le budget (avec un bémol pour la partie sous-traitée), c'est plutôt le poids de 50kg qui me parait difficile à tenir.
Je crois qu'une clé du succès serait de remplir tes coordonnées dans ton profil, et espérer qu'un membre sympa de ta région te donne un coup de main en usinant le banc et le chariot. Tant qu'on ne cherche pas à faire des miracles, ce ne sont pas des pièces très compliquées à réaliser si on a une fraiseuse de taille suffisante, mais la sous-traitance n'intéressera pas nécessairement beaucoup de professionnels, ce qui risque de plomber le budget.
Bref, je te souhaite bonne chance pour la suite, je trouve qu'au moins le cahier des charges n'est pas délirant, mais je comprends que sans outillage de taille conséquente on se retrouve facilement au pied du mur :-(
Cordialement.
François