Une idée de ma future CNC

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L
l8x
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4 Mai 2017
47
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  • #1
J'ai 30 ans, et je poursuis mon investissement d'atelier pour continuer à fabriquer du mobilier et à le vendre. Cela va être prochainement mon activité principale. Aujourd'hui je fais sans CNC, mais étant donné le potentiel du défonceuse CN et d'un plasma CN, je me dis que c'est un outil plus qu'intéressant.

Point de vue compétences j'ai la chance de ne pas avoir des mains pleines de pouces.

J'ai réalisé un potence d'atelier de 3m de long avec de l'IPE de 140, une plieuse hydraulique de 15tonnes qui permet de plier du plat de 10x60mm et récemment une cisaille hydraulique de 25tonnes qui découpe également de 10x60mm, un pont elevateur a ciseau hydraulique etc...

Je veux fabriquer une machine qui fonctionnera toujours dans 10 ans et surtout qui puisse supporter de travailler 20h par semaine (elle, moi c'est plutôt le double ou le triple !)
Objectif :
- Découper des panneaux de bois format 2,50 m x 1,25m
- détourer et surfacer des panneaux en bois dur massif (Chêne par exemple)
- Usiner de l'alu surement un jour
-Faire de la découpe plasma jusqu'a 6mm

- La précision recherché serait le 1/10mm dans l'alu.




Point de vue moyens :

Un mig, un cerveau, un atelier classique, de l'espace, du temps et un petit camion.
Je peux faire usiner des pièces pas loin, et je compte aussi passer par www.weerg.com en tachant de faire des pièces résersibles pour economiser.

Point de vue finance, le budget est en construction mais je pense que vous l'aurez compris je veux faire une vrai machine et pas un truc qui partira à la ferraille dans 1 an. Je ne vais pas dire que le budget est infini loin de la, mais je sais dépenser quand il le faut.Et je sais aussi qu'il y en a pour 3 à 5ke.

J'ai dans mes connaissances quelqu’un qui avait fabriqué de A à Z une découpe plasma grand format il y a déjà 15 ans. Et un autre qui connait l’électronique pour le câblage du moteur jusqu'au PC.

Pour les délais l'objectif serait de commencer à assembler dans 6 mois environ.

J'ai fait du Gcode il y a quelques années, et j'ai bien oublié mais cela va revenir quand je m'y pencherai.

Je sais faire tourner la belle Catia.
Point de vue usinage, pareil j'en ai fait à l'école et je sais à minima calculer une vitesse de coupe et faire une gamme de fabrication, isostatisme etc

Bon, parlons un peu plus de la machine enviseagé.


architecture : portique
guidages : Hiwin par contre 2 ou 4 billes, voir 4 rouleaux croisés.. ?
motorisations nema à définir Pas de servo par prix et par précision attendu
transformation du mouvement : vis a billes
broche : avec des kW !

Point de vue construction de la machine :

Je pense être en mesure de réaliser le châssis MAIS (voir plus bas)
Pour le portique à priori tout en alu usiné donc sous traité.

Je pense faire tourner tout ça avec Mach3

-----------------------------------------------------------------

Voila pour les grandes lignes.

Et voila mes première question.

Hier j'étais en train de lire la documentation technique de Hiwin. Ils expliquent énormément de choses sur le calcul des rails, les précautions à mettre en oeuvre etc.

Un point a attiré mon attention au paragraphe métrologie. En effet la tolérance accepté par les patins à double rouleaux cylindriques ne dépasse pas le 1/10mm dans le cas ou les deux rails de l'axe X sont espacés de 1,5m. Je parle de la différence de hauteur (suivant Z) entre les deux plans de rail.

Et du coup j'ai un peu perdu mes moyens. En effet réaliser une structure mécano soudé avec les deux profilés supportant les rails et respecter ce critère me parait juste pas jouable.


De ce que je comprends, le risque serait une usure anormale du patin et éventuellement plus de résistance au mouvement mais bon.

J'aimerai bien avoir votre avis la dessus.



Aussi, je réfléchi sincèrement à partir sur un châssis de type marbre d'assemblage et de le renforcer en lui ajoutant des pieds réglables, du contreventement et de la masse. Est ce une idée qui vous séduit ?

Merci pour la lecture de ce pavé !

Exemple de chassis de base

 
vax
vax
Modérateur
5 Mar 2008
7 832
Guipavas (près de Brest)
Bonjour et bienvenue sur le forum.

Merci d'avoir pris le temps de nous expliquer précisément ton projet.

Tu trouveras nombre de projets finalisés et qui ont fait leur preuve.

Pour faire le rabat joie :) tu trouveras aussi nombre de sujets qui expliquent pourquoi vouloir faire une machine multi-usage (usinage + plasma) N'EST PAS UNE BONNE IDEE.

Par contre partir de tel marbre est une super base.

Au plaisir de te lire.
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #3
Merci pour l'acceuil, je savais d'avance qu'il allait être bon !

J'ai pas mal lu sur le forum, et je souhaite donc éviter certains mésaventures !

Pour la double utilisation, je prend note. Et je vais y réfléchir. Ce qui est sur c'est qu'en plasma mes débits seront limités à du 1000x2000, de là à faire une deuxième machine beaucoup plus light il n'y a qu'un pas, mais je ne sais pas encore si je vais le franchir ! éventuellement un plasma sous la table de la défonceuse (pour limiter l'encombrement) ou alors même en vertical.

Bon.. j'ai toute la nuit pour y réfléchir et plus encore !
 
biscotte74
biscotte74
Compagnon
28 Nov 2012
3 867
Annemasse
Il est aussi possible de faire le châssis en béton, les rails étant posés sur des plots ou un lit de résine, je pense que c'est jouable pour le 1/10eme de différence
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #5
@biscotte74 je vais avancer le modele 3d aujourd'hui et je note ce que tu dis. J'avais aussi pensé au béton mais plus pour donner de la masse au châssis.

De ma tête est sorti cette nuit une idée. Je propose de mettre deux portiques sur l'axe des X. Le normal bien dimensionné pour l'usinage à la fraise et un deuxième le plus léger possible qui servirait uniquement au plasma. Comte tenu du faible poids de la torche, le but serait d'avoir une motorisation et une électronique la moins onéreuse possible en ajoutant le module de controle de la tension pour s'assurer du réglage de la hauteur de la torche et compenser l'éventuelle flexion de la traverse.
 
bendu73
bendu73
Compagnon
18 Sept 2013
1 226
SAVOIE
Bonjour,

Bon projet avec un cahier des charge plutôt clair!
Je pense qu'une transmission par crémaillère serait plus judicieuse pour usiner du bois, surtout avec ce genre de course; et la tu débites à fond!
Pourquoi faire deux portiques quand un seul peu faire les deux? qui peut le plus peu le moins. Surtout si tu reste en Vis à billes, je vois pas comment tu peux dissocier les deux...

Pour respecter la tolérance des 1/10 pour les rails il te faut faire une reprise d'usinage de ton bâti.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 642
59000
Bonjour,
Une CNC plasma ne fera pas le travail d'un routeur CNC, mais un routeur peu faire de la découpe
plasma moyennant certaine adaptation au niveau de la table et de la pollution générée par un plasma.
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #8
Pour la transmission je ne suis pas fermé à l'idée !

pour ce qui est de l'utilisation, c'est à la base bien un routeur CNC que je veux. L'application plasma vient ensuite.

Je tache de finir l'esquisse et je vous montre l'idée
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #11
Après quelques heures à faire ma CAO voila un début de réflexion.

Fortement rassuré par le projet d' @el patenteux je suis finalement parti sur de la courroie cranté pour ce dessin, essentiellement pour des raisons de vibration de la vis et de vitesse de déplacement. Pour la reduction de vitesse j’envisage d'utiliser des réducteurs de 5:1. Donc avec mon diametre primitif de 31,83mm, j'ai un perimetre de 100mm par tour, avec la reduction je passe de 200pas à 1000pas par tour et donc j'ai le dixième de mm en résolution si tout va bien. Les poulies sont montés sur roulement.

Ce précise que ça n'a rien de définitif !

D'ailleurs après avoir tiré les clichés, je trouve que la reprise de la poutre du portique plasma pourrait être amélioré (Alu 50x50 ep 5).

Les rails utilisés sont du Hiwin RGR 25 (Doubles rouleaux croisés, le plus rigide dans cette dimension)

Lors de la découpe plasma l'idée est de mettre en place un ou deux bacs à eaux (orange et gris). Ceux ci seront positionnés avec des pions en sous face directement dans le martyr mdf.

Au plaisir de vous lire !
 
Dernière édition:
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 642
59000
Si tu peux télécharger tes images sur le site, s'il te plait, là avec chrome, je ne les vois pas ?
 
Dernière édition:
E
el patenteux
Compagnon
6 Août 2016
830
Fais attention de ne pas sur-estimer tes besoins pour tes rails.
Je ne connais pas ceux a roulos obliques mais déja en hgr25 normal(a bille) c'est quand assez contraignant a déplacer
Ca ne fait pas un bon par avant meme si ont donne une tres grosse poussé,(ce qui semble etre le cas avec les rails ronds)
Et plus ont mets de la graisse plus ca ''colle''.
Plus les rails seront contraignants plus ca va prendre du moteur pour mouvoir le portique.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 642
59000
merci pour les photos

Avec ta solution, tu fais l'économie de surface au sol et de 2 longueurs de rails.
le portique est assez dynamique, à mon avis, pour supporter la torche, tu peux appliquer les accélérations
et vitesses rapide (GO) en tant que vitesse de travail dans le cas du plasma.
En revanche je partirais sur des crémaillères. Plus coûteuses et délicates à mettre en oeuvre,
mais plus de rigidité dans les accélérations, moins d'oscillations qui se superposent à celle
d'un pas à pas .
voir la vidéo précédente du cobra camaster (qui est une initiative d'un utilisateur pas de camaster)
 
E
el patenteux
Compagnon
6 Août 2016
830
La nécessité d'un 2e portique pour un plasma jy crois pas.
Si c'était un laser 100 watts co2 je dis pas ,mais pas avec un plasma.
Par contre,je serais assez méfiant quant a l'utilisation d'un plasma dans un atelier de bois.
Meme avec un super systeme de dépoussierage il s'en accumule partout sur la machine et tout autour.
Il va sans dire qu'un grand ménage s'imposera avant de passer d'un a l'autre.
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #17
Bon, soyons objectif.

Ce dessin est peut être séduisant, mais au delà de ça je vais essayer de lister les soucis.

Le premier qui me vient à l'idée c'est le coût :
4 motoreducteurs
4 solutions de transformation du mouvement
4 drivers
une carte supplémentaire pour gérer ça
une solution pour gérer deux cartes par le port parallèle (vrai ? faux ?)
un rail supplémentaire
un portique supplémentaire

à la louche : 1000€

D'un autre coté, si je garde un seul portique je fais quand même un sacré économie que je pourrais utiliser pour protéger par exemple la broche quand la fonction plasma est en marche voir même me payer un nouvelle broche si les dieux du plasma se liguent contre moi !


A l'école on nous a enseigné la notion de capabilité machine. Pourquoi utiliser un tour à métaux pour découper un tube cuivre pour faire de la plomberie ? Alors oui, ça n'a pas de sens, mais personne ne l'interdit.

Dans mon cas, la résolution du mouvement sera de 1/10mm, que ce soit en plasma ou en routeur. Donc je ne vois pas quel argument m’empêcherai d'utiliser le même portique pour faire les deux. Après je ne suis pas contre d'avoir un axe Z_routeur et un Z_plasma.

Concernant la masse mis en mouvement, oui il y a de toute évidence une différence, une axe 10kg et un autre à 50kg. Mais vu l'économie réalisé à la base et le prix du kWh en france, j'ai de la marge.

Donc, je vais refaire un dessin pour alimenter la réflexion.

Merci @gaston48 pour la vidéo du Cobra Camaster. Les capacités de la machine sont assez dingues et effectivement c'est la crémaillère qui a été retenue..


Concernant vos remarques de dimensionnement et de choix technologiques, je vous remercie. Et je vais sortir la calculatrice et commencer à poser les hypothèses de calcul pour choisir les guidages et la transformation du mouvement les plus adéquates.

Pour le bâti, je ferai usiner les deux surfaces d'appui des rails une fois la soudure des renforts terminés.

La suite soon,
 
CNCSERV
CNCSERV
Compagnon
27 Déc 2007
5 871
FR-28360
Le premier qui me vient à l'idée c'est le coût :
4 motoreducteurs
....
à la louche : 1000€
Bonjour
Pour une machine à crémaillère j'ai cherché des réducteurs sans trop de jeu.
Je n'ai rien trouvé a moins de 250€ d'occasion.
 
G
gaston48
Compagnon
26 Fev 2008
9 642
59000
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #20
Bonjour
Pour une machine à crémaillère j'ai cherché des réducteurs sans trop de jeu.
Je n'ai rien trouvé a moins de 250€ d'occasion.
Une raison de plus de s'en passer alors,


C'est de l'or en barre c'est photos !
 
toff
toff
Compagnon
1 Nov 2008
886
FR-60 Elincourt ste Marguerite
Et plus ont mets de la graisse plus ca ''colle''.
Plus les rails seront contraignants plus ca va prendre du moteur pour mouvoir le portique.
J'ai eu l'occasion de mesurer cet impact pour un système mono rail et deux patins.
Le couple de démarrage a doublé entre patins sec et patin graissés....

Sinon beau projet, je vais surveiller :wink:
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #22
Merci pour vos remarques sur les patins, je n'aurais pas pu le devinner tout seul dans mon coin !

Je relance Catia cette aprés midi !
 
E
el patenteux
Compagnon
6 Août 2016
830
Non c'est genre d'info qu'ont ne trouvera jammais dans la doc du fabricant,vive les forums pour ca.
Ont crois bien faire en sur-sur-dimensionnant les rails,la pré-contrainte etc mais si ont voyait a quoi ces rails sont réellement dédier ont ferait le saut.
Un bel exemple est la fameuse big cn de Kriss monter avec des rails de 15mm.....une machine d'environ 1.5 tonne.
Mais ces machine n'ont pas les vitesses de celles qui usinnent du bois.
Merci Toff pour ton retour d'expérience.
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #24
Alors, voici le travail d'aujourd'hui. Les deux portiques ont disparu (c'est d'ailleurs bien plus rapide à supprimer qu'a créer !), le portique unique est constitué par deux cornières inégales de 100x200 ep 10 en alu 6082 boulonnés entre elles. Avec une barre de 6m j'arrive à tirer le portique et les flancs. Les autres pièces seraient usinés dans du plat de 15mm (nuance 7075 T6).

La structure du portique aurait déjà une masse de 48kg :( mais la rigidité devrait aussi être au rendez vous.

La garde au sol du portique est de 177mm sans martyr.

Sur les deux profilés rectangulaires en acier de 150x100x8mm serait soudé un étiré de 40x7mm qui sera repris en usinage pour assurer parallélisme et coplanarité des deux rails;

ps: Je vous remercie tous en passant pour ce forum. Je ne manquerai pas de partager mes outils fait maison prochainement.
V2.1 L8X jondex.jpg
V2.2 L8X jondex.jpg
V2.3 L8X jondex.jpg
V2.4 L8X jondex.jpg
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #25
Je te rejoins sur le point de vue mécanique et c'est la raison pour laquelle la distance entre les deux patins est si élevée.

J'ai repris le dessin de la camaster Cobra. Les patins sont dessous pour permettre de les protéger lors de la découpe plasma.

@stanloc Si tu as une proposition, n'hésite pas.



DSCN0489.jpg
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #26
Entendu, je te remercie pour ta mise en garde.

Pour ma part, cela ne représente pas vraiment de différences au point de vue technique et financier de mettre les patins dessous ou dessus étant donné que je vais faire usiner les surfaces pour poser les rails.

La suite dans quelques jours.
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #27
En fait, mon châssis sera basé sur un "marbre d'assemblage" visible page 1. Aprés avoir tourné au tour de cette base pendant quelques jours dans mon atelier, je le renforcerais au point adéquats pour éviter que les déformations soient contenues.

Une fois cette opération terminé, je porterai le bâti à un usineur de la région qui possède un portique de fraisage au dimension suffisantes et je ferais usiner les deux semelles en étirés sous le chassis.

Pour l'usinage du plateau supérieur, je ne sais pas encore. Je verrai en fonction de son état d'origine. De plus il y aura un martyr en bois..que j'usinerai moi.
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #28
Une idée qui me taraude à propos de crémaillère depuis quelques heures et que je souhaite vous faire partager.

Je viens de calculer rapidement l'effort tangentiel sur une denture pour en déduire le module d'un pignon acier et il y a largement de la marge avec un module de 1 sauf erreur de ma part.

Le problème avec la crémaillère vient du jeu entre les quelques dents en contact du pignon et de la crémaillère. J'ai écumé quelques pages de ce forum et d'autres. Et je voudrais savoir ce que vous pensez d'un montage avec deux crémaillères l'une devant l'autre. La première présente des trous cylindriques, et la deuxième des oblongs. A chaque extrémité de l'axe de la seconde cremallière une vis de pression au pas fin par exemple vient permettre de regler le coulissement pour annuler le jeu, puis les deux crémallières sont plaqués l'une contre l'autre. Evidemment, cela nécessite un pignon deux fois plus large, mais c'est un détail.

Point de vue coût ça se joue à une centaine d'euro de plus en fourniture + l'usinage, mais la solution me parait sûre et pérenne.

Sachant que la "solution" Mechmate avec un ressort qui vient plaquer en fond de denture n'est pour moi pas une "solution" étant donné que le roulement sans glissement n'est pas respecté.

Bonne nuit !
 
toff
toff
Compagnon
1 Nov 2008
886
FR-60 Elincourt ste Marguerite
Le problème avec la crémaillère vient du jeu entre les quelques dents en contact du pignon et de la crémaillère.
Pour contrer cela tu peux jeter un œil du coté de la crémaillère à denture inclinée, par contre je n'ai pas d'idée du surcout.
 
L
l8x
Nouveau
4 Mai 2017
47
  • Auteur de la discussion
  • #30
Merci cette méthode là me plait bien ! Je vais creuser.

J'ai aussi changé de profilé pour les montants. Point de vue vibration il semble que ce ne soit pas le mieux mais je gagne en hauteur de jambage. De toute façon c'est une histoire de compromis.

Pour la crémallière je vais partir sur un pas métrique de 5mm pour éviter de me retrouver avec des cotes à la con.


V3.1 L8X jondex.jpg
V3.2 L8X jondex.jpg
 
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