Ma petite CNC

Bonjour,
En tant que non mécanicien et encore moins fraiseur, je m'intéresse aux méthodes soustractives. Pour l'instant, j'ai deux actions en cours, à savoir :
- formation CamBam (ça avance grace aux tutos de David. Merci pour le travail réalisé),
- construction de la CNC (axe Y en cours de réalisation).
Mon cahier des charges était relativement simple. Le moins chère possible donc beaucoup de récupération (profilés, plaque alu, PAP, drivers PAP, etc...).
Caractéristiques principales :
- table = 320 x 200 mm,
- hauteur sous broche = 155 mm
- course X = 240 mm
- course Y = 175 mm
- course Z = 80 mm
- broche = MG150 pour les essais puis 1050 FME (pour ne pas citer les marques).
En attendant les photos de la réalisation, je vous présente quelques copies d'écran de l'étude mécanique.
Vues d'ensemble :





Détail de la transmission :



Le dispositif vis/écrou est composé par une vis trapézoïdale 10x2 et deux écrous trapézoïdaux 10x2 (écrou carré fixe et écrou hexagonal flottant) avec ressort pour la compensation du jeu.
Voila pour l'instant.

Par contre vos commentaires de mécanicien sur ce type de réalisation seraient intéressants pour moi afin d'améliorer la "bête" et éviter des déceptions lors des essais.
@+
icare

Un cahier des charges même simple doit toutefois être aussi complet que possible. Je vois entre autres manquements celui des matières que vous voudrez usiner. Là telle que représentée cette structure sera apte à usiner de la mousse de plastique et au plus du balsa, voire faire de "l'impression 3D par extrusion de plastique chaud"..
Il faut commencer lorsqu'on débute un projet, se plonger dans les récits déjà publiés sur les forums pour s'éviter les plus gros pièges déjà bien identifiés comme l'utilisation de barres cylindriques non supportées en guise de guidages linéaires.
Stan

en effet la structure a l'air inspirée d'une imprimante 3D, c'est à dire une machine quasiment sans effort

un cahier des charges ça doit commencer par "je veux usiner tel matériaux, avec telle productivité et telle précision, dans telles dimensions"
et de proche en proche on défini les puissances et rigidités nécessaires
ça ne veut pas dire qu'on ne se préoccupe pas du coût

si on part du postulat que les ressources sont la récup déjà là, il ne faut pas parler de cahier des charges mais plutôt d'une expérimentation et on verra bien ce que ça donne

Salut,

Comme dis plus haut, sans savoir ce qu'elle et censée usiner, difficile de se faire une idée ; vue la petite taille on pourrais penser à de la gravure de PCB ?

Je serais plus nuancé quand aux guidages ; certes des guidages trapézoïdaux style INA c'est le top, mais même des guidages suspendus peuvent donner de bon résultats pour un usinage dans du bois ou de l'alu (voir ma PF750) ; tout dépend de leur dimensionnement d'une part, et de l’architecture de la machine d'autre part.

Dans le cas du dessin d'icare, c'est vrai que ça semble frêle et "haut sur pattes" pour pouvoir supporter de gros efforts ; les guidages de l'axe X sont beaucoup trop haut. Si on prends une machine comme ma PF, le passage sous portique, autrement dit à peu de chose prêt la distance entre le dessus de la table et le dessous des guides de la barre du bas est de 135mm pour une course de 100 (et il tombe à 90 avec la table en haut) ; dans ton cas, avec une course de 80, ton passage sous portique devrait être au environ de 100 ; il faut réduire au maximum les porte à faux, et un portique haut, même s'il est fixe, c'est une source de problèmes, surtout avec un montage aussi léger. Il faut faire "bas et trapu"

++
David

Bonjour,
Merci pour la réponse.

stanloc a écrit:Un cahier des charges même simple doit toutefois être aussi complet que possible. Je vois entre autres manquements celui des matières que vous voudrez usiner. Là telle que représentée cette structure sera apte à usiner de la mousse de plastique et au plus du balsa, voire faire de "l'impression 3D par extrusion de plastique chaud"..

Exact, je mettrai dans un prochain post le complément nécessaire.
Je pense que je jugement sur la matière usinable et un peu sévère
Je pratique l'impression 3D depuis plusieurs années et ce type de structure n'est pas une bonne solution pour l'extrusion de PLA ou ABS.
@+

Bonjour,
Merci pour la réponse

phil135 a écrit:en effet la structure a l'air inspirée d'une imprimante 3D, c'est à dire une machine quasiment sans effort

Comme je pratique l'impression 3D depuis plusieurs années, il est bien possible que je sois influensé par ce type de structure mais le projet ne ressemble en rien aux 2 imprimantes 3D que je possède.

phil135 a écrit:un cahier des charges ça doit commencer par "je veux usiner tel matériaux, avec telle productivité et telle précision, dans telles dimensions"
et de proche en proche on défini les puissances et rigidités nécessaires
ça ne veut pas dire qu'on ne se préoccupe pas du coût

Ok, je mettrai le complément d'information dans un post.

phil135 a écrit:si on part du postulat que les ressources sont la récup déjà là, il ne faut pas parler de cahier des charges mais plutôt d'une expérimentation et on verra bien ce que ça donne

Ok

Bonjour,
Merci pour la réponse.

dh42 a écrit:Salut,
Comme dis plus haut, sans savoir ce qu'elle et censée usiner, difficile de se faire une idée ; vue la petite taille on pourrais penser à de la gravure de PCB ?

Exact, c'était l'idée de départ.

dh42 a écrit:Je serais plus nuancé quand aux guidages ; certes des guidages trapézoïdaux style INA c'est le top, mais même des guidages suspendus peuvent donner de bon résultats pour un usinage dans du bois ou de l'alu (voir ma PF750) ; tout dépend de leur dimensionnement d'une part, et de l’architecture de la machine d'autre part.

Dans le cas du dessin d'icare, c'est vrai que ça semble frêle et "haut sur pattes" pour pouvoir supporter de gros efforts ; les guidages de l'axe X sont beaucoup trop haut. Si on prends une machine comme ma PF, le passage sous portique, autrement dit à peu de chose prêt la distance entre le dessus de la table et le dessous des guides de la barre du bas est de 135mm pour une course de 100 (et il tombe à 90 avec la table en haut) ; dans ton cas, avec une course de 80, ton passage sous portique devrait être au environ de 100 ; il faut réduire au maximum les porte à faux, et un portique haut, même s'il est fixe, c'est une source de problèmes, surtout avec un montage aussi léger. Il faut faire "bas et trapu"  

++
David

Dans la version 0, j'avais un passage sous broche d'environ 110 mm et je l'ai augmenter pour élargir les possibilités de tests (scanneur, laser, etc...). Pour augmenter la rigidité de l'axe Z, les tiges lisses du chariot X ont un diamètre de 16 mm alors que toutes les autres tiges lisses ont un diamètre de 12 mm.
Le chassis est réalisé en profilé alu 40x40, cela est solide et rigide. Par contre je vais revoir les proportions globles de la CNC.
Toujours dans la version 0 le moteur de l'axe Z était placé parallèlement à l'axe avec une transmission par courroie crantée, cela faisait moins haut.
Le complément dans la journée.

Où peut-on voir la PF750 ?
@+

Bonjour,
La première phase consiste à maîtriser le fraisage et la construction d'une petite CNC pour la réalisation de circuits imprimés.
Elle devra également permettre d'usiner du bois, du plastique et de l'aluminium (si on n'est pas trop "gourrmand" en hauteur de passe cela devrait le faire).
A partir du moment ou je dispose d'un équipement qui se déplace dans l'espace, je souhaite également faire des essais de découpe laser (laser 2 W disponible) et la scanérisation d'objet (mesure laser disponible).

Deuxième phase, je dispose dans un coin de l'atelier d'une fraiseuse d'établi neuve (vente aux enchères) avec visu 3 axes qui ne demande qu'à être numérisée.
Principales caractéristiques :
- capacité de fraisage : 80 mm
- capacité de perçage : 20 mm
- table : 840 x 210 mm
- course : 490 x 200 x 220 mm
- cône : CM3
- moteur : 1100 W (50 - 2500 tr/min)
- poids : env 300 kg
Mais c'est une autre histoire
@+
icare

Salut,

Pour augmenter la rigidité de l'axe Z, les tiges lisses du chariot X ont un diamètre de 16 mm alors que toutes les autres tiges lisses ont un diamètre de 12 mm.

Ah oui, c'est encore plus mini que je le supposais sur le dessin ; du Ø16 c'est ce que j'ai pour mon Z qui n'a que 100mm de course ! ; pour la gravure de PCB, l'impression, le laser ou le scan 3D, pas de soucis, mais pour usiner de l'alu, ou même du bois avec des passes "de défonceuse", tu peux oublier ; c'est bien trop light à mon avis. (et même une Kress c'est un peut trop balaise pour une telle architecture à mon avis).

Où peut-on voir la PF750 ?

http://www.metabricoleur.com/t704-cnc-bzt-pf-750p

http://www.metabricoleur.com/t3445-cnc-bzt-pf-750p-n2

Deuxième phase, je dispose dans un coin de l'atelier d'une fraiseuse d'établi neuve (vente aux enchères) avec visu 3 axes qui ne demande qu'à être numérisée.

Oui, la c'est un autre monde ... mais je pense que ça nécessite plus d'outillage "lourd" pour faire la conversion, mais dans un premier temps, déjà, tu a une fraiseuse pour faire les pièces de la petite CNc, c'est déjà un gros plus  

Tu a un tour ?

++
David

Salut David,

dh42 a écrit:
Tu a un tour ?

Non pas sous la main mais à moins de 500 m, il y a un tour avec le tourneur qui ne demande qu'à aider
Pourquoi ?
@+

icarePetibles a écrit:Salut David,

dh42 a écrit:
Tu a un tour ?

Non pas sous la main mais à moins de 500 m, il y a un tour avec le tourneur qui ne demande qu'à aider
Pourquoi ?
@+

Un tour c'est juste indispensable pour bricoler du métal

++
David

Bonjour,
A force de documentation et de recherche, j'ai eu l'occasion de voir dans un lycée technique une série de 5 mini CNC de conception similaire à mon projet. Pas de photos à cause d'un concours inter-établissement.
Les principales caractéristiques sont :
- plateau 200 x 200 mm
- passage sous broche 80 mm
- course X = 190 mm
- course Y = 190 mm
- course Z = 50 mmm
- broche Proxxon 100 W
- profilé 30 x 30 mm
- guidage tige lisse 12 mm
- vis trapézoïdale 8 x 1.5 (sans compensation de jeu)
- pilotage Arduino UNO + GRBL

J'ai même eu droit aux démonstrations suivantes :
- usinage PCB -> nickel
- usinage plaque de plastique (verre synthétique) -> nickel
- usinage plaque CP -> pas très net
- usinage plaque alu -> nickel

Il est vrai que pour le plastique, le bois et l'alu vaut mieux être payé à l'heure plutôt qu'à la pièce
Pas d'information sur l'usure des fraises dans ces conditions de travail.
@

Bonjour,
Plein de projets en cours et finalement tout prend du retard.
Quelques phots de montage du support et de l'axe Y.








Prochaine étape la table et la motorisation.
@+

Re,
Suite du montage de l'axe Y.
Pointage de la partie inférieure du plaeau.

Perçage du plateau.

Montage du plateau

Finition de la table de la CNC.

Il faut bien faire un contrôle de ce que l'on fait


Perçage de la plaque support du moteur PAP (juste pour la beauté des petits trous).

@+

Bonsoir,
Suite de l'équipement de l'axe Y.
Entrainement de la table et dispositif de ratrappage de jeu.


Fin de course.


Moteur pas à pas et ventilateur de refroidissement.




Et finalement l'ensemble de la mécanique de l'axe Y.


L'étape suivante consistera à câbler le moteur, les fins de course et le montage du connecteur de raccordement.
Avant de passer au montage des deux autres axes, je vais faire quelques essais à vide de la'axe Y. Le but est de déterminer la vitesse et l'accélération maximales de ce principe d'entrainement.
Pour les étapes suivantes, il faudra attendre un peu car l'ensemble du logiciel de test reste à développer.

Nota : Sur les fraiseuses du commerce, on retrouve souvent des soufflets de protection des vis à billes et les guides linéaires en forme d'accordéon.
Où peut-on acheter ce type de protection ?
@+

Bonjour

Et pourquoi pas fabriquer, toi même, tes soufflets.
J'ai fait les miens et j'en suis grandement satisfait.

Voici le lien pour les explications; j'ai un lien dedans pour le programme de dessin qui imprime le soufflet.

Salut

Joli travail juste une petite remarque sur le positionnement du fin de course
Le sens dans lequel il est monté peut être destructeur pour lui en cas de problèmes d’arrêt
Il serait mieux positionné sur la traverse où est fixée l’équerre ou remplacer l’équerre par un plat pour te permettre d’avoir un réglage possible.

BOB47

Bonjour,

ellogo67 a écrit:Bonjour
Et pourquoi pas fabriquer, toi même, tes soufflets.
J'ai fait les miens et j'en suis grandement satisfait.
Voici le lien pour les explications; j'ai un lien dedans pour le programme de dessin qui imprime le soufflet.

Voila une idée qui est bonne. Merci ellogo67.
Je vais étudier la chose et l'idée de faire mon propre soufflet me plais bien.

Bonjour,

bob47 a écrit:Salut
Joli travail juste une petite remarque sur le positionnement du fin de course
Le sens dans lequel il est monté peut être destructeur pour lui en cas de problèmes d’arrêt
Il serait mieux positionné sur la traverse où est fixée l’équerre ou remplacer l’équerre par un plat pour te permettre d’avoir un réglage possible.
BOB47

Merci pour la remarque, tu as tout à fait raison (erreur deconception).
Le risque de destruction est faible car l'équerre de fixation fait également fonction de butée mécanique à cause de la longueur de l'ergot de fin de course.
@+

Surtout que tu peux régler l'épaisseur du soufflet, sa longueur et sa largeur; donc adaptable à n'importe quel structure de CNC.

Bonjour,
Une étape intermédiaire.

Bonjour,
Une petite erreur de conception.

La plaque support du PAP Y est trop haute de 3 mm pour permettre le passage de pièce longue sans utiliser de martyr.
Une pièce à refaire après mes tests.
@+

Bonjour,
Quelle planéité peut-on admettre pour la table d'une CNC ?
J'ai effectué des mesures reprises sur le schéma ci-dessous :

Salut,

Je dirais que ça dépend du travail auquel elle est destinée ; sur ma CN, j'ai jusqu'à 2/10mm de défaut sur la surface totale de la table (500x700) mais ce n'est qu'une table en alu de 15mm .. pas vraiment fait pour être précis ... mais pour usiner du bois ce n'est pas vraiment une catastrophe (surtout qu'en général, tu utilise un martyre que tu surface) ... maintenant, sur la Z1, je suis dans le 1/100 sur toute la table (720x250) ... mais ce n'est pas le même genre de mécanique, et ce n'est pas fait pour faire le même travail.

A mon avis, si le but est de faire des pièces mécaniques avec cette machine, alors il te faut améliorer ça car 8/100 de défaut sur 320mm ça fait beaucoup.

Question: quelle est la taille totale de la table (ou les courses XY)

A tu la possibilité de surfacer ou de rectifier la table directement avec la machine ?

++
David

Salut David,

dh42 a écrit:A mon avis, si le but est de faire des pièces mécaniques avec cette machine, alors il te faut améliorer ça car 8/100 de défaut sur 320mm ça fait beaucoup.

Ok merci pour l'info, je vais voir si je peux faie mieux.
Il faut que j'analyse d'où viennent ces écarts?

dh42 a écrit:Question: quelle est la taille totale de la table (ou les courses XY)

- table 320 x 200 mm
- course X = 240 mm
- course Y = 175 mm

dh42 a écrit:A tu la possibilité de surfacer ou de rectifier la table directement avec la machine ?

Non les courses ne sont pas suffisantes. A moins d'utliser une fraise avec le diamètre qui va bien pour compenser le manque de course.
@+