etude d'une CNC N°3

bonjour a tous
je viens de decouvrir ce beau forum ou il y a pas mal d'infos et je me suis decider à me relancer dans l'aventure d'une nouvelle CNC
Ma première est une CNC fil à chaud type rustica commandé par une M2001 le tout allant très bien , logiciel GMFC
ma seconde une cocquery commandé par une cn3ax et des nem23 1.1 et CNfraise 4 mais c'at pas top j'ai eu pas mal de soucis de reglage avec les courroies et c'est pas assez rapide
je viens de commancer un nouveau portique en tube carré et guidage par roulement ( qui fonctionne pas trop mal ) pour la transmission j'ai mis des vis de Ø 10 pas de 1.5 pour l'instant mais j'attend le budget pour des vis trapezoïdal ou des vis à billes au pas de 4 ou 5

la ou je vais galérer c'est la partie commande je voudrais que la machine est des avances rapide digne de ce nom
donc exit cn3ax à mon avis reste plusieurs choix :

CN8AX et 3 modules de commande CW230 ( dispo chez selectronic ) je ne sais pas si ca fonctionne avecc mach3
ou
une axemotion PulseMaker NxtG et 3 GeckoDrive G251 ( +EZ:NC G251) a priori fonctionne sur mach3 et galaad
ou

une iprocam mais alors laquel je sais pas car celle evolutif sont cher et les autres aussi en plus il faut ninos a peut pres pour tous , dommage car je suis pas loin du concepteur et je sais qu'il est sympa et dispo j'y reflechi encore
ou
une chinoise
http://cgi.ebay.fr/3-Axis-Stepper-Driver-2M542-4-2A-Breakout-interface-board-for-Router-CNC-kit-/300661593461?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4600d3d575
et là j'y connais rien sauf le prix qui à l'air interessant pas je me mefie

et pour les moteur pas a pas un nem 23 4.2 V en 200pas /t en 3A je pense que ca devrait allez


Ma ou plutôt mes questions
quel sont vos equipements commandes , puissances , type de transmission et pas , moteur , la totale en fait
et surtout quel avance vous arrivé à atteindre hors matière et dans le medium ( par exemple )

merci d'avance
cordialement
Philou

Salut,

Il y a un grand nombre de choses à prendre en compte? Avant tout, quel est ton budget? En sachant cela, on pourra mieux t'aider...

Bonjour Philou,

Oui, le budget est un élément qui conditionne beaucoup de l'ensemble.

Autre point très important, qu'est-ce que la machine sera amenée à réaliser couramment ?
De là on pourrait déterminer les outils de coupe nécessaires, ainsi que l'avance utile.

++JM

bonjour

oui effectivement , le bugdet conditionne tous , je pense mettre 300 à 400€ dans les cartes mais si pour les carte je peux mettree moins mon porte monnaie sans portera mieux

je compte usiner essentiellement du bois type balsa , medium , plexi , plastique type nylon , et peut etre de l'aluminium mais pas sur car je pense que pour l'aluminium il me faudra une structure plus rigide

dès que je peut je fais des photos de ma cnc

cordialement
Philou

Re,

Ok pour les matières, que compte-tu utiliser comme broche
et comme outils de coupe (diamètre, type, nombre de dents) ?
L'alu sera toujours possible occasionnellement, mais moins vite et moins profond.
Le budget me semble raisonnable, même s'il exclut les drivers digitaux (ils tirent le meilleur des moteurs).

++JM

salut,

ben à ce prix, le mieux serait de partir sur des M542 leadshine, une breakout chinoise et surtout, une alim suffisante en tension (adaptée aux moteurs!)

Pour les moteurs, il vaut mieux ne pas prendre de chinoiseries... Chez BZT par exemple ils en vendent des corrects à 45€ pièce (adaptés à une alim 48v)

++
Lionel

il faut savoir que pour le fil chaud il n'y a pas besoin de précision (1/10ème suffit largement) et que les vitesses sont directement liée à la température du fil, donc ça pas de soucis.

concernant la fraiseuse, il faut savoir qu'on ne peut pas avoir une grande vitesse et une grande précision, à un moment il y a une limite et il faut faire un choix, soit on vise la précision ou soit on vise la vitesse.
sur du médium la précision peut être de 1/10ème, donc effectivement dans ce cas on peut demander de la vitesse.
après tout va dépendre aussi de la vitesse de rotation de la broche et des outils utilisés.

parfois pour gagner 5mn sur un usinage on rend la machine bien plus complexe et cher qu'elle n'était à la base donc est ce nécéssaire d'aller plus vite sachant que la grande majorité du temps on est en vitesse d'usinage.

ce qui serait bien ça serait de définir le rapport de vitesse que tu souhaite en fonction de la vitesse actuelle de ta machine pour voir vraiment si ça vaut la peine de faire la modification

pour la broche je pense prendre une comme celle ci par la suite http://www.ebay.com/itm/220V-1-5KW-WATER-COOLED-SPINDLE-MOTOR-ER16-VFD-DRIVE-INVERTER-/180905444532?_trksid=p5197.m1992&_trkparms=aid%3D111000%26algo%3DREC.CURRENT%26ao%3D1%26asc%3D14%26meid%3D719875587988362423%26pid%3D100015%26prg%3D1006%26rk%3D3%26
pour les outils j'en sais trop rien pour l'instant
voilà une petite video https://www.youtube.com/watch?v=yfdRS8151aQ&feature=youtu.be en test

et deux photos si elles passent
une de la mécanique et une de la cnc3ax





J'ai insérer tes images dans le post pour plus de lisibilité.
Merci de ne pas utiliser la fonction "JOINDRE UN FICHIER " pour poster une image.
Cette fonction stocke les images sur le forum qui à un espace de stockage limité, contrairement à SERVIMG.
Merci de lire ce TUTO
qui explique comment poster une image.
Merci de ta compréhension.

Bonjour,

Une meilleure broche, moins cher. (Merci Totem )

Concernant les outils (ou l'usinage) c'est un point capital qu'il faut déterminer en amont.
Je vais essayer de la faire courte.
En fait, ce que l'on imagine pas quand on est amateur,
c'est qu'à chaque usinage correspond un outil, qui détermine la vitesse de coupe,
ainsi que l'avance nécessaire de la machine.
En conséquence, il est inutile de faire une machine capable d'avancer à 30m.mn,
si les outils qu'on va utiliser nécessitent une avance de 4m.mn.

Un petit exemple pour une coupe "propre" dans du medium avec un outil de qualité :
Un outil de coupe est capable d'enlever une certaine épaisseur de matière par dent.
On se base sur profondeur de coupe = diamètre de l'outil pour faire simple.
(sinon on pondère, c'est un autre débat.)
Par exemple, une fraise 6mm de qualité aura un "copeau" de MDF de 142/1000e par dent.
21.000 tours minutes sont nécessaires pour la broche, et l'avance sera calculée ainsi :
Capacité x Vitesse de la broche x nombre de dents = soit 6.800 mm.mn
Inutile donc d'avoir une machine qui avance plus vite.

Tous ces paramètres sont liés.
On peut faire le calcul inverse avec le même outil pour une machine
dont on sait qu'elle ne dépassera pas les 3m.mn, alors il faudra réduire la vitesse de la broche à 10.500 tours.
A l'inverse, si l'on veut une machine qui avance à 20 m.mn,
pour faire tourner son outil à une telle cadence, il faudra une broche capable de fournir
une vitesse de rotation de 70.500 tours, autant dire qu'elle va être difficile à trouver
et vaudra dix fois le prix de la machine...

Tout ça pour dire que tout est lié au départ par l'outil,
de la vitesse d'avance, au choix des moteurs, et donc aussi l'électronique nécessaire.

++JM

oui sur ce qui vient d'être dit mais je rajoute juste un mot, en faite suivant ce qu'on va prendre comme outil et comme vitesse (de rotation et d'avance) on aura un rendement d'usinage plus ou moins intéressant.
l'idéal étant d'être proche du rendement maximale pour chaque outil en fonction de la matière mais dans ce cas il faut que ce paramètre soit pris depuis le début dans l'étude
il est souvent intéressant de faire un tableau des vitesses de rotation et d'avance ainsi que des puissances nécessaire pour plusieurs outils dont on aura besoin, ainsi on voit les minima et les maxima pour tout et on peut introduire ses valeurs dans les calculs.

merci pour le lien et pour l'explication
je comprend bien que je ne pourrai pas usiner à haute vitesse tout les materiaux et qu'il faut etre réaliste ou avoir un budget très elevé
et j'ai du mal à me representer les vitesses des cnc dont je vois les videso sur le net
par exemple sur le site axemotion la PulseBox NxtG ils disent " Fréquence Max 100 kHz, soit 312 mm/s (vis 5mm, 1/8 pas) " je trouve énorme cette vitesse je me doute que c'est pour attirer le client et que c"est la valeur max avec une vis au pas de 5 ,

si je peux atteindre 200 mm/s hors usinage je serai content apres en usinage je suis contient qu'en fonction des effort de coupe et de vitesse il faudra adapter l'avance et la profondeur de passe , quoique dans le balsa tendre 100mm/s serait pas mal ( à voir )
effectivement un tableau type abac serait le mieux ca me rappelera l'ecole et ma jeunesse

pour la mienne le programme cnfraise affiche 100 mm/s , la programmation est correcte a prioris ( avance 10 mm pour 10mm afficher) mais en utilisation j'en suis loin je dirais plutot 50mm en 1minute et j'ai pas l'ai d'avoir de perte de pas ( est ce que les moteur on du mal à suivre , peut être )

par contre quel ordre de vitesse atteniez vous avec vos machines ( hors matière)

cordialement
Philou

Re,

J'ai plus l'habitude de parler en m/mm.mn (ou in.mn éventuellement).
Il faut bien distinguer la vitesse théorique de la vitesse d'usinage.
La vitesse théorique ne sert à rien.

312 mm.s soit 18.720 mm.mn
A moins d'avoir des bons servo derrière, ça me parait très (trop?) rapide pour de la vis à bille,
quoi que, hors usinage en disant adieu au couple, peut-être...
Pour exploiter une telle vitesse, dans le MDF il faudrait tourner à fond avec la broche,
et utiliser une fraise deux dents de 30 mm. A voir si ça correspond à tes besoins...

200 mm.s soit 12.000 mm.mn
C'est déjà plus réaliste, disons que tu peux exploiter avec ta broche
jusqu'à des fraises deux dents de 18mm.

Une fois encore, à moins de faire fréquemment du surfaçage ou de larges feuillures,
l'usage de fraises de cette dimension est assez anecdotique.
Par ailleurs, aller à de telles vitesses avec des vis à bille nécessite d'avoir du lourd derrière.
Et pour le coup, dans ton budget, je ne vois pas comment ce serait possible.

Je comprends très bien qu'on puisse avoir envie d'une machine qui "pulse".
Toutefois, certains usinages, quoi que l'on fasse, prend du temps.
Aller trop vite, ça se traduit le plus souvent par de la casse,
ou au mieux par une qualité d'usinage médiocre.

Voici une machine qui tourne à un peu moins de 30m.mn sur un grand plateau de 2500x1200mm.
Evidemment, elle n'utilise pas de vis à bille :


Voici ce que 10m.mn donne (déplacement seul) :


Et voici un travail à 6m.mn :


Une gravure à 5m.mn :


Travailler entre 4 et 6m.mn est finalement assez correct pour du matériel amateur.
A moins de faire beaucoup de gravure 3D ou d'usinages gourmands en temps,
on s'en contente et cela me semble en rapport avec ton budget, si tu en reste aux vis.

++JM

Tout à fait d'accord avec JM... Perso je monte à 9000 avec des vis au pas de 4, mais en usinage je dépasser rarement 6000.

Pour la broche JM t'a donné un lien de 2.2kw, c'est déjà un peu gros et lourd! 1.5 c'est déjà pas mal, et effectivement, on en trouve des bien moins chères.

http://www.ebay.com/itm/1-5KW-WATER-COOLED-MOTOR-SPINDLE-DRIVE-INVERTER-VFD-80mm-Diameter-UL1-/251001715570?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item3a70de3b72

Les versions refroidies par eau sont un peu plus silencieuses et permettent de tourner plus doucement...

++
Lionel

Attention Lio, ta broche sur ton lien est en ER11,
pas terrible pour les outils bois en queue de 8 d'ordinaire

++JM

Ben oui, comme toutes les 1k5 à eau...

Perso j'achète des outils à bois en Angleterre, avec une queue de 6.35

++
Lionel

la vitesse ne veut pas dire grand chose, ce qui compte c'est surtout le volume de matière retiré par seconde en fonction du travail demandé.
c'est un peu comme la voiture, annoncer qu'elle roule à 300 km/h ça ne veut rien dire, déjà parce qu'on ne pourra le faire que sur circuit mais aussi parce que ça ne nous dit pas en combien de temps elle atteind cette vitesse.

pour les cnc c'est pareil, quand je vois des vitesses de broche annoncé à 10000 tr/mn et des vitesses d'avance annoncées comme importante alors que les passes sont de 0.5mm ça me fait bien rire, à la limite les vitesses rattrape un peu les faibles passe alors qu'une machine qui va tourner moins vite et retirer 5mm par passe sera bien plus performante et fera un usinage bien plus rapide.

de plus il faut savoir que plus un moteur tourne vite et moins il a de couple donc de grandes vitesses d'avance ne garanti pas un usinage rapide, il se peut que cette grande vitesse soit uniquement théorique mais qu'en pratique avec les efforts hors usinage la machine ne l'atteind jamais ou saute des pas...

il est intéressant d'avoir par exemple deux rapports de vitesse en sortie de broche, l'une avec beaucoup de couple et l'autre avec une très grande vitesse

sur l'avant dernière vidéo on voit un exemple de ce qu'il ne faut pas avoir, une machine qui donne un sentiment de puissance et qui finalement fait des passes réduite, ça rallonge considérablement le temps d'usinage alors qu'avec un couple plus important l'outil serait descendu plus profond et le nombre de passage aurait été très réduit sans pour autant changer la vitesse d'avance...

Bonjour,

Totem a écrit:Ben oui, comme toutes les 1k5 à eau...
Perso j'achète des outils à bois en Angleterre, avec une queue de 6.35

Il existe des 1,5kw refroidissement liquide en ER16 : ER16 WC 1.5kw
Bon, comme elles sont quasi au même prix que les 2.2kw,
à part si on est limité par le poids, autant prendre de la puissance.
La queue de 6.35 c'est une bonne idée, mais soit on a des collets impériaux, soit métriques.
Déjà qu'un jeu de collets on l'utilise jamais totalement, alors un jeu de chaque, pas sûr que ce soit rentable.
Mais effectivement, si l'on a qu'un collet en ER11, c'est une alternative intéressante

Ordinerf a écrit:il faut savoir que plus un moteur tourne vite et moins il a de couple

Attention, n'oublie pas de préciser que tu parle de moteurs pas à pas,
il y a aussi des débutants qui lisent le forum
Pour eux : un servo moteur a tout autant de couple, peu importe la vitesse.
Un servo est capable de hautes vitesses, mais est beaucoup plus cher.

++JM

Il existe des 1,5kw refroidissement liquide en ER16 : ER16 WC 1.5kw

Tiens, c'est la première fois que je le vois... Ca doit être nouveau, car ça n'a jamais été évoqué sur le forum (même pas par toi!)

Généralement ce sont les air qui sont en ER16.

La queue de 6.35 c'est une bonne idée, mais soit on a des collets impériaux, soit métriques.
Déjà qu'un jeu de collets on l'utilise jamais totalement, alors un jeu de chaque, pas sûr que ce soit rentable.
Mais effectivement, si l'on a qu'un collet en ER11, c'est une alternative intéressante

Nul besoin d'avoir un jeu de chaque! En métrique j'ai 4, 6, 8 et en impérial 1/4 et 1/8.

++
Lionel

merci pour toutes ces réponses et informations je les ingurgite avec delectations
avec les vidéos et les vitesses marqués ce me donnes une idée plus concretes et peut être plus réaliste
même si 30m/mn me ravirais , je pense que de 5 à 10 m/mn me plairais
je pense que ma cnc va evoluer dans le temps , c'est à dire qu'en commencant par l'electronique correct j'evoluerai et modiferai la mecanique au fur et à mesure de mes budgets de même que les moteurs pas à pas
et comme j'aimerai me lancer dans la 3D sur des bois tendres je pense que la vitesse à son importance dans mon utilisation
mais je comprend Ordinerf dans l'explication sur les profondeurs de passe et le gaine de temps

aujourd'hui j'y vois mieux grâce aux videos
par contre dans la première vidéo , quel systeme dentrainement utilise-t-elle pour arriver à cette vitesse ?

cordialement
Philou

par contre dans la première vidéo , quel systeme dentrainement utilise-t-elle pour arriver à cette vitesse ?

des crémaillères.

J-Max, oui pardon, j'avais homis de préciser que je parlais des moteurs pas à pas

Garthphil, en faite c'est tout bête, le volume matière retiré par seconde (qu'on pourrait appeler débit volumique) est égale à la profondeur de passe(mm) x la vitesse de rotation de l'outil(tr/s) x le recouvrement(%) x diamètre outil(mm) x l'avance par tour(mm/tr)

prenons 2 exemples:
profondeur de passe = 0.5mm
vitesse rotation = 333 tr/s (20000tr/mn)
recouvrement = 50%
diamètre outil = 10mm
avance par tour = 0.1mm/tr
donc on obtiens un débit de 0.5x333x0.5x10x0.1=83mm³/s

profondeur de passe = 5mm
vitesse rotation = 83 tr/s (5000tr/mn)
recouvrement = 50%
diamètre outil = 10mm
avance par tour = 0.1mm/tr
donc on obtiens un débit de 5x83x0.5x10x0.1=207mm³/s

en réduisant de 4 fois la vitesse de rotation et en multipliant par 10 la profondeur de passe on obtiens un débit 2.5 fois plus grand.
ce qui veut dire que si j'ai un volume matière de par exemple 5000mm³ à retirer, dans le 1er cas il me faudra 5000/83=60s soit une minute alors que dans le 2ème cas il me faudra 5000/207=24s soit presque 3 fois moins, sans oublier qu'on rajoute les déplacement en Z qui vont être 10 fois plus importante dans le 1er cas vu qu'on ne descend à chaque fois que de 0.5mm

on voit de suite que les vitesses ne veulent pas dire grand chose si on ne fait pas un comparatif des débits volumique d'autant que souvent quand on a un moteur qui tourne vite on a un couple faible sauf si on prend un moteur plus puissant et donc qui consomme plus et qui est plus cher.

j'ai bien compris
malgrès tous pour pouvoir prendre plus de profondeur de passe il faut que la machine supporte les efforts de coupe correspondant

et quelqu'un à un lien intérréssant pour un M542 leadshine et une breakout chinoise

Cordialement
Philou

il te faudra un driver par axe, et une carte interface (ou breakout). Une seule, pas une par axe cette fois-ci! En plus de cela il te faut une alimentation adaptée à tes moteurs. Dis nous quels moteurs tu vas acheter, on pourra te conseiller pour l'alim.

++
Lionel

salut

le lien pour le driver ne fonctionne pas
ca fait vraiment pas cher la carte interface , c'est tentant
pour les pas à pas je pense à ceux là http://www.selectronic.fr/moteur-pas-a-pas-modele-pap-14.html
ou ceux la http://www.selectronic.fr/moteur-pas-a-pas-modele-pap-5.html mais je trouve pas le N.m chez selectronic du coup je me base sur l'amperage par phase soit 2 A ou 3A

cordialement
Philou

oups!

http://www.ebay.com/itm/LeadShine-M542-2-4-Phase-Analog-Hybrid-Stepper-Motor-Driver-20-50VDC-1-0-4-2A-/110937903889?pt=Home_Automation_Kits&hash=item19d46a1311

Pour les pas à pas, évite selectronic... Ils vendent du matos assez moyen à prix d'or! regarde plutôt Sorotec par ex.

++
Lionel