Vers quelle CNC 3040 se tourner?

[jphi35]

Bonjour,

Je souhaite me lancer sur une CNC de taille 3040.
Mon objectif est de pouvoir usiner de l'aluminium avec une précision de l'ordre du 1/10. Et un fini propre.
Et j'envisage une petite broche 500w ou 800w pour ne pas forcer sur la structure. Je n'ai pas de contrainte de vitesse d'usinage.
3040 : si je peux faire plus grand tant mieux, mais ce n'est pas la priorité.
D'un coté il y a les version AliExpress : un portique flottant sur un axe rond diamètre 16, maintenu aux extrémités : 400€ de châssis hors électronique et broche

De l'autre :
- un portique suspendu sur base de profil alu 4080 ou 8080 et protail an appui sur rail linéaire
- un portique fixe comme a pû l'imaginer Mcar

Thread 'CNC DIY 550x420x175 - portique fixe'

29 Oct 2025

Bonjour à tous,
alors voilà je me lance aussi pour une construction d'une CNC

Usinage 90% alu - 10% bois
Course XYZ : 550x420x175
Plateau de base de 410x400
Puissance broche 3KW – 18000tr/mn – 300Hz – ER20 / 8kg
Profilé alu 80x80 Type I rainure 8
Vis à bille D16 sur Z – D20 sur XY – qualité C5
Rail de guidage linéaire HGH20CA sur le Z, HGH20CC sur XY
Moteur PAP en boucle ouverte nema 34 sur les 3 axes couple 4,8 N.m
Driver DDM860T + alimentation à découpage pour chaque driver S-400-48 / 48V-8.3A
Asservissement des axes confié à CNCDrive avec le module AXBBE + UCSB breakout board + soft...

• Mcar

• 
• 

Mais je ne sais vers quoi me tourner ou fouiller.
Je peux avoir à ma disposition:
- accès (avec discrétion et parcimonie) à de la découpe laser sur de la tole acier 60/10.
- un stock de profil alu (dont je n'ai pas encore l'inventaire de profil 4080 et 8080, j'ai déjà un stock de 4040)

Vos avis ou liens sont plus que les bienvenus
merci

Jean-Phi

PS:
- j'ai bien pris note du coté tendre des profil aluminium
- je n'envisage pas une structure mécano soudée

 

[Mcar]

Et bien voilà ! encore un qui se lance dans la grande aventure

pour ce qui est de la structure Alu le forum est rempli d'exemple et d'avis
oubli les axes rond pour l'alu ça ne marche pas
pour ce qui de la broche je te deconseille ce type de broche

au profit de ce type de broche bien plus adapté pour l'alu

on l'a trouve ici

Amazon.com

ou là

Moteur de Broche CC Sans Balais avec Pince de 55mm, 500W, ER11, Affichage de la Vitesse - AliExpress

Smarter Shopping, Better Living! Aliexpress.com

fr.aliexpress.com

la différence se trouve dans le porte pince qui fait partie intégrante de la broche alors que dans le premier exemple le porte pince est rapporté sur un dia de 8 mm, on voie une vis sans tête pour l'immobiliser.
sur ma 3018 upgradée (que je vais vendre) même si l'usinage alu est possible la broche est devenue le point faible.

je te souhaite plein de plaisir à la conception et fabrication de ta machine

 

[Algone]

@jphi35: Tu t'es donné quel budget?

​

 

[jphi35]

Bonjour,

Je veux rester sous les 800€ au final. Si j'envisage plus.... j'ai peur de tomber dans la course à l'armement, je connais mon coté "Geek".

Mcar, j'avais effectivement ce type de broche en tête avec collet ER11. Bien vu sur ce modèle, le collet fait parti de l'axe.
En quoi cette broche est-elle le point faible?

 

[Mcar]

En quoi cette broche est-elle le point faible?

Regarde la différence de conception des deux broches

la première est faite d'un assemblage de tôles, la deuxième il y a un vrai support de roulement en alu => une meilleure résistance aux vibrations causées par les efforts d'usinage.
Dans la première avec des applications bois ça passe sans problème, dans l'alu il faut y aller molo-molo. dans la deuxieme broche je t'invite à visionner ceci pour comprendre :

 

[furynick]

Usiner de l'alu avec 500W ou même 800W ça me semble un peu optimiste mais peut-être que je me trompe.
Pour le fini propre en revanche il faut une bonne rigidité donc un châssis alu ne semble pas adapté. Après, tout dépend de ce que tu entends par propre.
La barre des 800€ sera atteinte avec la machine seule (550€ + 120€ de port + TVA/Douane si hors UE), il te faudra ajouter les outils, les accessoires, les pièces de rechange, etc.

En général les 3040 chinoises sont plutôt prévues pour de la gravure sur bois.

 

[jphi35]

J'avais réussi a faire avec une broche de 80w sur une 3018 trés bas de gamme, et une fraise incluse dans le kit ce porte-clef.
Enfin réussi, faut pas être regardant à la qualité des flancs... qui d'ailleurs sont en V... normal avec quasiment 1mm de jeux en bout de fraise juste en poussant avec le pouce.

Fraise de 3.175 du kit
Passe de 0.15 et avance de 25mm/min.

C'est pour cela que je pensais à 500w ou 700w. La rapidité d'usinage n'étant pas mon objectif. Donc travailler avec des fraises de diamètre 4, peut être 6 me semblait à la porté de ce genre de broche.

 

[M4vrick]

Hello

j'ai une 3040 dans mon fablab que nous utilisons pour de l'aluminium entre autres.
Je l'ai modifiée pour tourner avec une carte AXBB-E et Mach3 car le boitier et le soft d'origine en chinois ca n'était pas top.

Il s'agit d'un équivalent de cette machine : https://fr.aliexpress.com/item/1005004481589222.html

Coté chassis, avec mon expérience, c'est le minimum requis pour pouvoir usiner de l'aluminium dans des conditions correctes et pas juste le gratouiller (comme sur les photos du post juste au dessus). En prenant des passes de 1mm j'arrive à avoir un état de surface très bon et une précision en dessous du 1/10mm de millimètre que tu vises.
La broche que nous avons fait 1200W je crois, c'est bien et pas forcément surdimensionné. J'envisage même de passer sur une 2200W pour pouvoir profiter au mieux de la rigidité du chassis car on est limité par la broche pour le moment je l'ai déjà fait caler en me trompant de vitesse d'avance.

 

[phil135]

80W ? entre l'épaisseur mini du copeau, la vitesse à laquelle il faut le couper, la vitesse à laquelle il faut avancer ... 80 W ??
500 ou 800 W, c'est la puissance d'une perceuse à main, donc je commence à y croire un peu

 

[jphi35]

oui 80w, tu as bien lu, c'est je pense la puissance du moteur livrée avec une 3018, mais rassure toi, ils indiquent 120w sur la papier ça va tout de suite mieux .... ça change tout même. De toute façon, c'est retour fournisseur.

Ce fut quand même sympa de découvrir l'atelier CAM de Freecad, et de commencer à apprendre comment ça marche. Et de sortir une pièce (môche je vous l'accorde, on ne va pas chipoter)... Le tout piloté depuis un raspberry.

Ensuite, ben il va falloir que je me documente, car la dernière fois que j'ai entendu parler d'avance par dent, etc... ben c'était dans les années 90 à l'école. Je sais que ça existe, mais je ne me rappelle plus du tout comment ça marche .
Et j'ai bêtement jeté tout mes cours d'usinage, fallait faire de la place...
@

Hello

j'ai une 3040 dans mon fablab que nous utilisons pour de l'aluminium entre autres.
Je l'ai modifiée pour tourner avec une carte AXBB-E et Mach3 car le boitier et le soft d'origine en chinois ca n'était pas top.

Il s'agit d'un équivalent de cette machine : https://fr.aliexpress.com/item/1005004481589222.html

Coté chassis, avec mon expérience, c'est le minimum requis pour pouvoir usiner de l'aluminium dans des conditions correctes et pas juste le gratouiller (comme sur les photos du post juste au dessus). En prenant des passes de 1mm j'arrive à avoir un état de surface très bon et une précision en dessous du 1/10mm de millimètre que tu vises.
La broche que nous avons fait 1200W je crois, c'est bien et pas forcément surdimensionné. J'envisage même de passer sur une 2200W pour pouvoir profiter au mieux de la rigidité du chassis car on est limité par la broche pour le moment je l'ai déjà fait caler en me trompant de vitesse d'avance.

C'est à ce type de modèle que je pensais et hésitais : un DIY ou une chinoiserie. A te lire, cela marche quand même.

 

[dh42]

Salut

Usiner de l'alu avec 500W ou même 800W ça me semble un peu optimiste mais peut-être que je me trompe.

ici, 270W sur une Hobby Line. (3ieme vidéo) - fraise de 6.0, 2 dents, Ap 3mm, Ae 0.6mm, 24000 tr

Avis SOROTEC HOBBY LINE

Bonjour, Je suis à la recherche d'une CNC pour compléter mon imprimante 3D résine. Je réalise des miniatures agricoles à l'échelle 1/32. Principalement je souha

www.metabricoleur.com

Si on se fie a FSWizard, pour un alu 6061 T6, avec ces paramètres, la puissance consommée par l'usinage est de 0.06Kw (60W)

FSWizard Machinist Calculator - Speed and Feed Calculator for CNC

The most powerful Speed and Feed calculator for CNC machinists

app.fswizard.com

++
David

 

[jphi35]

J'ai fait un rapide calcul à la louche
En DIY :
- jeux de 3 rails linéaires + vis à bille : 200€
- carte mère de pilotage (Bigtreetech Rodent 60€) ou MKS DLC32 à 30€
- moteur boucle fermé (controleur intégré) 150€
- alimentation 50€
- broche + support : 120 à 200€
- et toute la quincaillerie visserie, manchon de couplage , réhausseur de moteur pour le montage etc... : 100€
en comptant que je récupère le reste dans les "déchets" du Taf

Cela fait un ticket à 650€ et plus

Du coups j'hésite et je me pose la question :
- acheter une chinoiserie 3040 pour un budget équivalent
pour apprendre à travailler avec, comprendre les points faibles : la renforcer- améliorer car les montages que je vois ne m'inspire pas pleinement confiance sur la résistance à la torsion du cadre, la rigidité du plateau (mais un surplateau en phénol, peux permettre de travailler dans un 1er temps), et la résistance à la flexion du Y (axe SCS à remplacer par du SBR + tube acier)
Pour finalement concevoir à terme plus grand pour travailler le bois si le besoin s'en fait sentir.
- ou bien partir sur une DIY, mais cela sera plus long, et cela risque de faire un projet supplémentaire en cours dans l'atelier. Même si RatRig à mis le CAD de son designe à dispo, il faut quand même tout redessiner ou calculer pour descendre en taille.

Du coups avez vous des retours d'expériences sur ces chinoiseries?

Et je vous remercie car je découvre encore d'autres point à approfondir (ou lien) dans vos réponses

jphi

 

[duredetrouverunpseudo]

80W ? entre l'épaisseur mini du copeau, la vitesse à laquelle il faut le couper, la vitesse à laquelle il faut avancer ... 80 W ??
500 ou 800 W, c'est la puissance d'une perceuse à main, donc je commence à y croire un peu

Quand je vois que le père Yonet arrive à découper ses petits trucs en alu avec une machine a moitié imprimé en 3d et un Dremel de 130 W comme broche.

(Il fait le cons sur la vidéo, mais le bonhomme n'est pas mauvais dans son domaine)

Évidemment la vidéo d'usinages est accéléré. Ça rame mais ça arrive a découper de l'alu

Du coups j'hésite et je me pose la question :
- acheter une chinoiserie 3040 pour un budget équivalent
pour apprendre à travailler avec,

J'ai eut exactement les mêmes questions que toi.

Et j'ai fini par acheter une machine d'occasion sur Leboncoin.

C'est presque immédiatement opérationnel. Faut se battre avec le logiciel et faire reconnaître tout ça.
Mais pour découvrir c'est pas mal. Et tu a déjà une machine qui peut te permettre de faire des pièces pour t'en fabriquer une.

 

[Jipé11]

La construction date de 2021 et le coût de revient était inférieur à 300 € : guidage par V-Slots et galets, transmission du mouvement par courroie synchrone, moteurs PAP Nema 17. La logique de commande est basée sur des clones chinois à quelques euros (ArduinoUno V3 ,CNCShield 3.0, DRV8825), et bCNC/grbl comme interface graphique.
Ainsi conçue, la machine est intégralement pilotée par le Gcode (Auto équerrage du portique, mise en marche de la broche, réglage de la vitesse, changement semi automatique des outils, gestion des espaces de travail, appel de sous programme, cycles de perçage).
L'utilisation de programmes "open source" réduit considérablement les coûts et donne accès à une documentation conséquente. Tous mes usinages sont programmés à partir de FreeCAD.

Un aperçu de la construction

 

[jphi35]

Pour une conception à base de nema 17, c'est juste que j'ai tout ce qu'il faut (bien que remboursé, j'ai gardé la 3018 et je n'ai pas cherché à comprendre) et le reste d'un imprimante 3d avec du 2040 en différentes longueurs, ainsi qu'1 carte compatible GRBL d'avance (mais sans sortie pour piloter un controleur pas à pas) et des nema 17 plus gros.
Je regarde en parallèle pour corriger le couple xz, en limitant la dépense et visant des composants ré-utilisables sur un projet plus ambitieux (le sujet de ce post).
merci

 

[duredetrouverunpseudo]

GRBL c'est vachement limité en fraisage quand même.

 

[jphi35]

j'en prends note, merci, débutant, je n'ai utilisé que cela pour le moment.
j'ai bien entendu parler de Mach 3 et 4, ainsi que linuxCNC. Mais je n'ai pas encore creusé ce point.

 

[M4vrick]

Pour moi si tu veux usiner de l'alu correctement déjà il faut exclure l'entrainement par courroie et les déplacements sur galets. A minima guidage ronds ou rails, et entrainement par vis à bille.
Les courroies sont très bien pour des déplacements rapide sans charge sur la partie mobile : Impression 3D, pick&place, bras robotisé, etc.
Mais quand on doit appuyer sur la tête pour appliquer une force de fraisage il faut un entrainement par vis à bille. Et il faut que le chassis puisse transmettre cette force sans se déformer, les déplacements sur galets ont tendance à absorber une partie de la force voir à se décaler sous les fortes contraintes suivant le type de montage.
Ne pas oublier que pour fraiser correctement il y a un copeau minimum à avoir, sinon on se contente de gratouiller l'aluminium en usant les outils et avec un état de surface très moyen (comme les photos plus haut).

 

[jphi35]

merci M4vrick
Je te rejoint sur les galets et courroie. Autant cela passe pour de l'impression 3D, et même très bien pour la courroie, mais je ne l'envisage clairement pas pour une CNC.

Ensuite, comme je m'y attendais, j'ai commencé par regarder les 3040 chinoises... mais il faut changer ceci, cela, alors que la 4060, ben il y a déjà cela de mieux, etc..... et pour à peine plus cher 12%, il y a la 6080.... Je savais bien que j'allais glisser... vers le trop gros
Mais elles ont toutes la vis Y en dessous du plateau. Et ce plateau, il parait bien faiblard. La rigidité de la liaison des 2 flancs en bout de Y, me parait mécaniquement faible.
Mais avec la 6080, je pourrais aussi faire mes meubles d'atelier...

choix 1 : Raisonnablement, vu qu'à terme il y a 4 chances sur 5 que je change la moitié des pièces, il est raisonnable de se limiter sur une 3040 chassis nu à moins de 400€ (360€ avec des promotions). Le reste sera réutilisable ailleurs si le besoin s'en fait sentir. Le gros point faible est que le plateau est léger. A voir si je peux faire découper un dessous de plateau sur la poinçonneuse-laser de l'usine.

mais les autres choix?
ben si je reste sur du 3040, une CNC avec plateau coulissant parait intéressant, ce ne sera pas trop encombrant, et le plateau sera correctement maintenu.
J'ai vu la 1ere étude de Mcar qui me plait bien à base de profilé. Et je récupère un stock de 8080 ce vendredi (dimensions à confirmer, car la section de l'alu parait bien épaisse par rapport a tout ce qu'on peut voir, ils sont stockés en hauteur. Mais on dirait qu'ils sont plein).
Le gros hic, ben je suis à un niveau modeste sur Freecad (je ne maitrise pas du tout l'atelier assemblage) et totalement débutant sur Fusion360.
Donc à redessiner, cela va prendre du temps, il va falloir se former.

choix 2 : 3040 sur base profil alu avec portique fixe, inspiration Mcar.

voilà où j'en suis...

Question subsidiaire : est-ce que un "memotech usinage" sera suffisant pour ré-apprendre l'usinage ? et éviter le grignotage ?

 

[Jules63]

Usiner de l'alu avec 500W ou même 800W ça me semble un peu optimiste mais peut-être que je me trompe.

Diamètre de fraise D = 50 mm
Nombre de dents Z = 4
Vitesse de rotation n = 1000 tr/min
Avance Vf = 200 mm/min
Profondeur de passe ap = 3 mm
Matériau : aluminium (alliages usuels)

la puissance absorbée par la coupe avec la formule souvent utilisée en fraisage, basée sur la force spécifique de coupe (k_c) :
Pc ≈ (ap × ae × Vf × k_c) / (60×10⁶)
L’unité de Pc est en kW quand k_c est en N/mm².

Pour l’aluminium, une valeur raisonnable de force spécifique est de ≈1000–1200 N/mm² (en fraisage léger à moyen).
Avec k_c = 1200 N/mm² :
Pc ≈ (3 × 50 × 200 × 1200) / (60 000 000)
Pc ≈ 36 000 000 / 60 000 000 ≈ 0.60 kW


Le couple M requis au niveau de la broche s’obtient par :
M=Pωavec ω=2πn60M=ωPavec ω=602πn
Donc :
ω = 2π×1000/60 ≈ 104.7 rad/s
P ≈ 0.60 kW = 600 W

M ≈ 600 / 104.7 ≈ 5.7 N·m

 

[M4vrick]

Juste pour remettre tes calculs dans le contexte, les chiffres que tu présentes sont totalement hors de propos pour ce genre de fraiseuse :
Diamètre de fraise D = 50 mm
Nombre de dents Z = 4
Vitesse de rotation n = 1000 tr/min
Avance Vf = 200 mm/min
Profondeur de passe ap = 3 mm

Pour ce type de machine on est plutôt sur de la fraise de 3-4mm et pas 50mm, sur 2 dents (voir une) et pas 4, sur minimum 6000rpm pour avoir un peu de couple (plutôt 9k en moyenne), et une profondeur de passe de 1mm grand maximum avec un recouvrement de la fraise de 30%, et une avance dans les 50-100mm/min.

 

[jphi35]

Bonsoir,
Une bonne nouvelle, j'ai vendu la 3018.. ouf.. pas de perte financière sur ce point.
La mauvaise, plus je creuse, et plus il y a des trucs à apprendre...
Déjà ne plus gratouiller la matière


J'avance doucement dans la réflexion :
- pour l'usinage de l'alu, ce sera des pièces de "petites dimensions" pour faire des boitiers (ou bien fabriquer un CN bois) donc 3040 devrait suffire
- il me faudra du temps pour maitriser Fusion (ou Freecad) et faire une CAO avec un assemblage de composant, donc pour une DIY (avec les matériaux que j'ai)... ce n'est donc pas pour tout de suite. J'ai déjà créé des pièces sous Freecad pour mes modèles réduits, mais sans assemblage...
- pour le travail du bois, ben je m'en sort déjà avec une scie sur règle, une défonçeuse, et une machine à Lamello et les outils traditionnels à main, et le crayon et mon cahier de note/dessin => pas d'urgence pour un grand format (et peut être pas d'utilité au final)

J'ai fait une rapide quotation du projet Alu de Mcar, juste pour les rails et vis, j'arrive à 340€

Alors je suis retourné sur Ali
- chassis 3040, avec promotion Ali je suis au même prix, mon réflexion penche vers cette solution. Et si d'aventure je dois agrandir la machine, je pense pouvoir revendre ce chassis sur Leboncoin.
J'ai mis une bonne partie des composants pour 660€ hors réduction.
- la chinoise (et pas en mode 3018 allongée) : 1 x 3040 Kit de cadre mécanique pour machine de gravure de routeur CNC (avec pince en aluminium à broche de 43 mm, vis à billes 1204)
- une broche 700W avec collet ER-11 type menuiserie (je pourrai également l'utiliser pour la menuiserie) et sa bride de fixation pour CNC
- 3 moteurs 2NM en boucle fermé
- 3 coupleurs avec une araignée orange au milieu
et un dernier point en cours de réflexion:
- 1 contrôleur et commande MKS DLC 32 (ce n'est pas du Mach3-4 c'est sûr), mais à mon niveau débutant vais je percevoir la différence?



Mais il y reste des questions:
- Mon alimentation 24V - 650W suffira t'elle pour les moteurs? Ce n'est pas clair pour moi
- des moteurs Nema23 de 2NM seront-ils suffisants si je dois faire plus grand?
- pour les moteurs à boucle fermée le contrôleur est intégré et parait bien petit par rapport aux contrôleur extérieur. Cela me pose question?
- pour les moteurs j'ai trouvé :
ça

HLTNC Nema23 moteur pas à pas en boucle fermée 1.2n 2n 2.5n 3Nm servomoteur intégré hybride avec pilote pour imprimante 3D graveur CNC - AliExpress 13

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et ça chez MKS

MKS SERVO57D Servo motor CAN RS485 controlador de circuito fechado Nema 23 Servo motor de circuito fechado para impressora 3d PLC CNC Router Robot Arm - AliExpress 13

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Auriez vous d'autres suggestions?
merci

 

[Jipé11]

GRBL c'est vachement limité en fraisage quand même.

grbl ne gére que les fonctions élémentaires. Si il est associé à une interface graphique suffisamment évoluée, il peut développer des performances équivalentes à LinuxCNC. bCNC, qui est cité précédemment, gère les espaces de travail, le changement d'outil, et tous les cycles de perçage.

Pour moi si tu veux usiner de l'alu correctement déjà il faut exclure l'entrainement par courroie et les déplacements sur galets. A minima guidage ronds ou rails, et entrainement par vis à bille.

Il est ici question d'une machine 30x40, pas d'une Waldrich Coburg. On est dans la micro mécanique et les efforts de coupe sont en rapport des outils utilisés. Sur une machine de cette dimension, la broche est, en général, du type ER11 ce qui limite la prise d'outil à 1/4". Un guidage rond ou par rails à bille n'est pas plus performant qu'un système à galets s'il est installé sur un ensemble manquant de rigidité (pas de contreventement de la traverse du portique ou assise de guidage mal calculée) ; la table des chinoiseries, avec sa vis centrale en est l'illustration. Avec une structure rigide on peut faire de l'usinage.

Voilà un exemple de découpe ,sur la machine décrite plus haut, dans une plaque d'alu anodisée de 2mm d'épaisseur avec les paramètres suivants :
fraise Hss "alliages légers" D2, Z4, S14330 tr/mn, F400 sur X et Y et 100 sur Z. ap 0.5 mm (profondeur de passe).
Comme vous pouvez le constater, on peut travailler proprement, même avec des guidages à galets et des déplacements par courroies synchrones.
Pour compléter, la table à rainures en té qu'on aperçoit en arrière plan à été surfacée avec une fraise de 40 mm, queue de 6 mm. Avec 300W à la broche, on peut faire des des choses intéressantes, tout en limitant la charge sur le portique.
Pour terminer, le Gcode de mes travaux est généré à partir de FreeCAD, qui présent à mes yeux deux avantages, il est "Open Source", donc gratuit, et permet sans limitation des séquences d'usinage mettant en œuvre plusieurs outils.
JP

 

[duredetrouverunpseudo]

Faut aimer s'emmerder a vouloir absolument utiliser grbl.

Le fichier licence de mach3 se trouve partout sur le net

 

[Jipé11]

Le fichier licence de mach3 se trouve partout sur le net

Encore faut-il avoir un vieux PC avec un port parallèle, ou d'ajouter une carte de conversion USB/parallèle. Pour une machine de débutant en 3 axes, comme c'est le cas traité, la solution la plus compacte, et la moins onéreuse, c'est grbl avec l'interface graphique chargée sur Raspberry. Mais bon, chacun a ses petites habitudes.
JP

 

[laurent12100]

FluideNC sinon suivant le besoin

https://www.makerfr.com/