Une 6040 du coup ... troisième vidéo (P11)

Salut,
Tout ça me parait un peu un léger quand même...
Certes les profilés alu sont rigides, mais les contraintes imposés par le fraisage ne manqueront pas de les déformer s'ils sont insuffisamment dimensionnés.
C'est surtout lors de bugs que l'on s'en rend vraiment compte! ces machines sont capable d'exploser une fraise de Ø8 ou 10mm suite à arrêt intempestif de la broche!
Une machine insuffisamment rigide ne manquera pas d’occasionner des vibrations sources d’imprécisions et destructrices pour les fraises.

Alors, je ne suis pas le dernière à faire des trucs bien sauvage ... mais est-ce pas nous qui avons tendance à surdimensionné un peu trop ?

A quel endroit vous verriez un renforcement ?

Bonjour Dagda,
je suis ton sujet sans trop intervenir…
mais effectivement, comme le précise de nombreux intervenants, ton portique est trop faible.
Le mot d'ordre pour une cnc, de quelque matière qu'elle soit, c'est RIGIDITé (tout en surveillant le poids, mais ce n'est pas forcément un handicap)…
Donc je te conseille de renforcer, à minima, ton portique par une simple tôle***, par exemple, qui relie les 2 profilés de ce portique.
Tu va réduire x3, voir + le moment de torsion de l'ensemble !
*** ça peut être une tôle d'acier, ou d'aluminium, de 5mm par exemple, copieusement boulonnée aux profilés ET sur la tranche des flancs s'ils sont assez épais…
Du trespa de 10 ou 12 fera aussi très bien l'affaire.
Ainsi, la structure sera énormément consolidée, en torsion ET en déformation, et soulagera d'autant les flancs du portique.
Par ailleurs, il ne faut pas considérer les éléments mobiles (rails et VàB) comme des renforts potentiels ; ce n'est pas le cas, ce ne sont que des éléments de transmission. Donc que tu soit en VàB de 16 ou de 20 ça ne changera pas grand chose, à part du poids en + à mouvoir par les moteurs.
à suivre ton nouveau projet

Merci pour ce retour

Alors.
Je vois bien le concept.
Mettre une plaque sur l'arrière qui soit bien boulonnée aux profilés et au montant c'est parfaitement réalisable et facile à faire.
Pour la vis à bille, c'est juste que pour 1m50 je me disais que 20mm serait mieux que 16mm ... mais en vrai pas certain qu'il y ai une grosse différence ?
Je ne considère pas les rails et les vis comme du "structurel"

Là on cause du X, mais le Y, à mon sens c'est suffisamment rigide d'autant plus que la broche n'est pas en porte à faux vis à vis du chariot de devant.

D.

Si tu peux préciser ce que sont le X et Y pour toi (ça dépend d'où on se place par rapport à sa machine)…
Pour moi, le X c'est le sens de la longueur de la machine, le Y la largeur (portique), le Z ne change pas.
Tout ce que tu peux renforcer structurellement sera de la rigidité en +.
Par exemple, les traverses du socle de ta machine (vu de face) seraient bon d'être reliées aux pieds aussi par un renfort (en + d'être boulonnés sur chant).
Ainsi, tu multiplie les liaisons et rends indéformable la structure.
Le plateau martyr (bois ? table alu rainurée ?…) donnera une très bonne homogénéité à l'ensemble du socle s'il y est parfaitement fixé à la structure et donnera un parallélogramme indéformable.
Fixé en périphérie ET sur les traverses ; de simples équerres comme tu projette ne seront pas suffisantes.
Quand aux VàB, en fonction de leur longueur, + elles seront grosses moins elle flamberons ; ça c'est la théorie.
En pratique, le bon alignement de tous les éléments ne les fera pas "battre".
1M50 ce n'est pas si long que ça (d'ailleurs tu ne te servira que de la course utile, soit peut-être 1M20 ?
Si tu veux de la sécurité, du 20 pour le longitudinal, et du 16 pour le portique et le Z.
Pour limiter le "risque de battement" pour le longitudinal, tu peux aussi mettre un double écrou à billes pré-contraint ; les surfaces de guidage seront + importantes.

Si tu prends exemple sur la mienne, il ne faut pas oublier que c'est une machine entièrement en acier. Pour arriver à une rigidité équivalente avec des profilés alu, le châssis et le portique vont forcément te paraitre surdimensionné! Et plus la machine sera grande, plus elle devra être imposante.
La BZT c'est plus de 200kg en ordre de marche, le portique seul c'est 70kg...

Salut,

Bref, j'arrive actuellement à un budget total de l'ordre de 5300€ (sachant qu'il me restera de la quincaillerie).

Ah oui, quand même, on est loin du budget de départ ! .... si tu continu tu vas finir avec un Mazak

pour les profilés, si ça peut te donner une idée, sur une petite PF750 de 40Kg, c'est déjà du 60x60 (pour un cadre de 870x620 extérieur) ... et les montants du portique sont en alu plein de 39mm d'épaisseur.

https://www.sorotec.de/shop/BZT-PF750-P---Ballscrew-spindles.html





C'est dommage que tu ne mettes pas de cotes sur tes plans, ce serait plus lisible

++
David

c'est vrai que la matière première fait vite grimper la facture…
et ces profilés ne sont pas donnés…
peut-être comparer avec cet autre fournisseur ?
https://www.techxxl.fr
Oui des cotes seraient intéressantes pour mieux se rendre compte

Dagda a écrit:Pas de soucis Flo

Ouf !

Dagda a écrit:Alors, sur le Y, initialement j'étais parti sur un profilé 30x120 avec deux rails linéaires par côté. On m'a fait remarqué que c'était peut-être un peu bourrin ... Je suis donc passé sur du 30x60. Mais ça peut parfaitement revenir en arrière. Je préfère avoir quelque chose de rigide et puis, ça ne va pas faire augmenter le tarif tant que ça. (à force de le dire par contre ça va quand même augmenter )
Après, comme tu dis, la table a sa structure avec le plateau par dessus, je ne suis pas vraiment des plus inquiet concernant la rigidité.

Je ne voudrais pas parler à la place de ceux qui t'ont fait la remarque, mais je pense que c'est le double rail qu'ils trouvaient un peu excessif, pas la section de la poutre.

Pour quantifier un peu les choses :
- le moment quadratique (aka la résistance à la flexion) d'une poutre de section carré de côté a est donnée par a⁴/12
- le moment quadratique d'une poutre rectangulaire lxL est donnée par lxL³/12 suivant le côté L et l³xL/12 suivant le côté l.

Ainsi pour ton axe Y, si on utilise ces formules de poutres pleines en première approximation pour comparer tes choix techniques (30x60) avec ceux de SRT (90x90) : l=a/3 et L=2a/3
- suivant la grande longueur, donc en vertical, ton moment quadratique est, en comparaison, (1/3)x(2/3)³=8/81. Je n'étais pas loin avec mon facteur 10...
- suivant la largeur : (1/3)³x(2/3)=2/81, je n'étais pas dans les choux non plus avec mon 30, ce serait plutôt 40. (mais contreventé par ta table)
Pour être plus précis, il suffit de lire les fiches techniques des profilés.

Avec ton 30x120 : l=a/3 et L=4a/3, on obtient :
- en horizontal : (1/3)³x(4/3)=4/81 c'est deux fois plus rigide que 30x60 mais 20 fois moins que 90x90. Pas grave, il y a la table.
- en vertical : (1/3)x(4/3)³=64/81, c'est moins rigide que du SRT, mais tu entres dans le même ordre de grandeur.

Le problème de ces conceptions est qu'on ne peut pas renforcer la table par le dessous (par exemple avec un troisième pied au milieu de la longueur) en raison de la traverse qui relie les deux portiques sous la table d'usinage. Certes, on peut l'enlever au prix d'une deuxième vis à billes, si l'on met les vis à billes à l'extérieur, c'est au prix de l'encombrement, et du tarif... Compromis, toujours des compromis !

Une autre solution pour accroître la rigidité sans exploser le budget consiste à revoir à la baisse les longueurs : étant donné que la flexion (maximale d'une poutre pleine et homogène sous une charge ponctuelle appliquée en son milieu) dépend du cube de la longueur, diminuer la longueur de 20 % permet de doubler la rigidité (0,8³ vaut environ 0.5). Compromis, toujours des compromis !

Bref, il est difficile de savoir ce qui est nécessaire et ce qui est suffisant. La rigidité est ce qui permet à la machine de ne pas hurler, de ne pas bousiller les consommables à la vitesse du Faucon Millenium (vu comme ça mettre les sous dans la rigidité de la machine permet de diminuer les coûts de fonctionnement, ce n'est pas une dépense mais un investissement.... à quantifier !) et d'avoir des états de surface corrects.

J'ai porté mon choix sur la SRT en tant que pis aller en terme de rigidité/prix... Elle est bien plus acceptable que les workbee et cie mais mon choix initial était ça, qui revient bien moins cher au kilo :

Mais, j'ai abandonné par basse veulerie. Les problèmes de manutention (par exemple pour la rentrer dans l'atelier par la porte), ou de mise en service sans connaître sa langue natale, ont eu raison de ce fantasme...

Dagda a écrit:Sur le X je peux plutôt faire un "L" avec les rails de manière à avoir deux types de "torsions" différents.

Je comprends. Les calculs sont faisables, mais pas rigolos. Je pense que là aussi c'est sous dimensionné, notamment pour des efforts de coupe suivant Y, qui tordent ta poutre. La plaque qui est proposée pour relier les profilés est dans ce sens de sollicitation presque sans effet.
A quantifier bien sûr...

Enfin... tu continues à parcourir le même parcours de réflexion que moi l'an dernier... qui m'a mené à l'Alu Line. Ca aurait été l'éléphant si j'avais eu envie de négliger tout aspect pratique, et si j'avais eu les corones de passer en mode balek. Et ça aurait certainement été une diomeda-like si je souhaitais me montrer raisonnable et si je n'avais pas eu peur de problèmes de manutention.

Si c'est bien dans l'atelier - que je t'envie - au sous sol que tu veux la mettre, l'accessibilité n'est peut-être pas à négliger.

Flo

Bonjour à tous !

Je suis les discussions dans l'ombre
Sur la mienne, comme c'est du DIY avec des récup,
j'avais fait mon portique de 600mm (environ) avec
deux profilés épais de 40x60 reliés comme dit avec
une tôle alu de 10mm bien boulonnée.

Et bien une fois terminée, je me suis rendu compte
qu'en poussant la broche (même pas en position haute hein !)
au comparateur j'avais plusieurs dixièmes de jeu !
alors oui, je suis un peu bourrin et je ne sais pas
la force que j'employais sur la broche, mais ça m'a fait réfléchir !

Donc j'ai tout démonté et refait mon portique avec un profilé
de 80x160 de chez motedis.
une fois tout remonté, j'ai refait mon expérience et là,
j'avais à peine 1 ou 2/100 ème "de jeu" !

Voilà mon expérience !

Hervé

Pas étonnant ! Ce dont on a besoin ici, c'est davantage que a rigidité apparente : le "ça ne plie pas... ou peu."

Il faut bien se rendre compte que la broche est un outil dont on emploie une bonne partie de la puissance à générer des efforts qui sont périodiques, mais au cours d'une période ne sont constants ni en direction, ni en intensité... Bref la broche - et elle est souvent puissante - sert en grande partie à faire entrer la machine en vibration !

Re

alors oui, je suis un peu bourrin et je ne sais pas

peur être pas tant que ça, pour info

L'effort de coupe maxi calculé sur le couple maxi que peut fournir une broche 2.2Kw (pour l'exemple) soit 0.9Nm, et sur la fraise du plus petit Ø susceptible de supporter ces 0.9Nm ce qui donne l'effort de coupe maxi théorique (fraise de Ø 5.2 d'après HSM advisor ; couple de rupture 0.92 Nm)

F = 1000/r(mm)*C (Nm)

F = 1000/2.6*0.9 = 346 N (35 Kg)

Bon, il est plus que rare que les broches 2.2Kw soient utilisées au max de leurs possibilités sur nos petites machines, si on les surdimensionne c'est simplement qu'avec un vario, on perd de la puissance au fur et à meure que l'on diminue le régime de rotation (de manière  peut près linéaire, donc à 12000 tr une broche 2.2Kw 24000 tr n'a plus que 1.1Kw et 550W à sa V mini conseillée de 6000 tr)

... et à la louche, un PàP fournissant 1Nm de couple appliqué sur une VàB au pas de 5, c'est environ 100Kg de poussée sur l'axe ! (ne pas y mettre les doigts !)

++
David

Alors, déjà, merci pour vos retours
Je prend bonne note de vos recommandations.

Pour préciser.
Le Y c'est la longueur de la machine (trajet du portique), le X c'est la largeur (trajet sur le portique), et le Z c'est la hauteur (trajet de la broche).
Il me semble que ce soit une "convention" plutôt établie ?
Oui, tout ce qui peut renforcer la structure est bienvenue

Pour la vis du Y en 1500mm j'utilise l'intégralité de la course (soit 1325mm)

Le plateau martyr sera en bois (probablement un MDF ou un CP) de 20/22mm brut.
Il sera fixé sur le pourtour par ces trous traversant allant chercher des écrous dans les profilés. Pour le milieu ça sera très certainement par des équerres prises dans les profilés avec un fis penture ou du genre.

Voici des vues plus simplifiées pour comprendre ma conception (avec côtes).






Les profilés sont des 60x60 et 30x30 pour la table et la base (piétement), 60x60 et 60x120 pour le portique.
Sur le portique j'ai ajouté une plaque de 5mm en alu qui fait la jonction entre les deux montant d'alu et qui est vissée sur les montants et sur les rails (60x60).

Donc, si je résume.
Pour le portique il faudrait voir plus gros ?
Remettre des 30x120 pour l'axe Y à la place des 60x60 ?

D.

Bonjour  !

Attention ! je en suis pas ingénieur ni pro CNC, mais (hélas)
encore une petite remarque !
Sur tes plans tu n'as pas "monté" le Z.
Sur ma machine il y a sur le portique des rails prismatiques de 25mm
et je mesure 165mm du bord du profilé à l'axe de la broche,
je pense qu'avec tes 255mm tu vas sortir du patin !

Hervé

Si on part du principe que l'Alu-line est correctement dimensionnée pour notre usage...

les longerons ressemblent à ça :

Le moment d'inertie vaut 300 cm⁴ ( https://www.techxxl.fr/part-100833.html )
Sur ton dessin, il y a du 60x60 ( https://www.techxxl.fr/part-100132.html ), le moment d'inertie est 55 cm⁴ . Il n'y a aucune chance que ça fasse le même usage. Il faut, à mon avis prévoir des profilés avec un moment d'inertie au moins de l'ordre de 300 cm⁴.
Par exemple (sans avoir cherché de matière exhaustive) du 60x120 léger semblerait faire l'affaire ( https://www.techxxl.fr/part-102414.html )

La poutre du portique est en 80x200 (longueur 1m30):


https://www.techxxl.fr/part-101085.html
Ces profilés sont bien conçus, je doute que tu puisses obtenir la même rigidité, en flexion et en torsion, en mettant beaucoup moins de matière ! Tes profilés de 60x60 pèsent 3,5 kg/m...

Flo

Hervé-34 a écrit:Bonjour  !

Attention ! je en suis pas ingénieur ni pro CNC, mais (hélas)
encore une petite remarque !
Sur tes plans tu n'as pas "monté" le Z.
Sur ma machine il y a sur le portique des rails prismatiques de 25mm
et je mesure 165mm du bord du profilé à l'axe de la broche,
je pense qu'avec tes 255mm tu vas sortir du patin !

Hervé

Lapin compris ... ???

Lapin compris ... ???

Là moi y'en a pas comprendre

Hervé

Je n'ai pas compris ce que tu as voulu "démontrer" ??

Ah !!

Ce que je voulais dire, c'est que avec les rails du X plus les rails du Z
plus toutes les plaques alu, tu vas "sortir" du patin avant, et tu seras
en porte a faux !

Hervé

Je crois qu'il veut dire que l'axe de la broche sera devant le patin avant de l'axe Y, comme ça :

Pas dans mon montage

Oui, la compacité étant permise par la poutre en deux profilés, qui laisse la place au passage de la vis à bille.

Salut,

Si on part du principe que l'Alu-line est correctement dimensionnée pour notre usage...

Il doit y en avoir pour quelques sous ! c'est pas donné ces profilés

Tu sais ce qu'ils mettent comme marque ? ... chez BZT c'est du Kanya

++
David

Je ne sais pas... il n'y a pas d'étiquette sur les profilés. Et je ne crois pas avoir remarqué de marquage ou autre signe distinctif.
Tout ce que je peux dire c'est que ça ressemble trait pour trait à ceux vendus par le site cité par seb92, où j'ai pris les données techniques.
https://www.techxxl.fr/part-101085.html
Et le poids au mètre correspond parfaitement, dans la limite de précision de la balance.

Et en effet, quand j'ai calculé combien ça coûtait de diyer une Alu-line-like, il n'y avait rien à gagner, et encore en prenant des profilés de chez modetis qui sont plus légers et des guidages chez cnc-discount, qu sont bien moins cher que le Hiwin fourni par SRT, le tout sans compter aucun frais pour les usinages, parce que je pouvais en disposer gratis disons pour un bonne bouteille . En bref, quand c'est une conception style Alu Line que tu veux, le mieux est d'acheter le kit.

Financièrement, c'est certain que l'on arrive à un truc similaire à une 1107 (celle qui se rapproche le plus de la surface de travail de ma version DIY).
Si on prend la 1107 avec les moteurs 5A, le drivers qui vont bien, la broche 2.2kW et son VFD, le câblage, le contrôleur, ... on arrive à 5400€ grossomerdo.
Il manque le piètement mais les tarifs de Sorotec sont pas mal pour les piètements du coup il faut rajouter 500€ ... bref, on arrive à 6000€.

Actuellement, avec mon montage "léger" et un devis pour l'alu qui date de la version 1 si on peut dire, j'en suis à 5500€ avec le piétement.
Alors certes on est sur du plus léger structurellement parlant (même si je penses que l'on est quand même large pour du bois et de la petite pièces d'alu) dans un encombrement moindre avec une surface de travail plus grande ...

Je reviens d'un tour chez AVID ... les portiques ne sont pas si bourrins que ça chez eux !