CNC - 5 axe - IPE+tole acier10mm - usinage bois

[stanloc]

@stanloc va être content : une structure caniveau...

On est très loin d'une structure en caniveau.
Par ailleurs je ne tire aucune jouissance en voyant quelqu'un adopter une architecture ou une autre.
Une structure en caniveau ici impliquerait que l'objet à usiner ait son axe de rotation horizontal. C'est loin d'être souhaitable.
Par contre si on savait à quoi ressembleront les pièces usinées, cela aiderait beaucoup car un cahier des charges commence comme cela.
Stan

 

[ingenieu59]

Waouh!!

1m de porte à faux . Pourquoi ne pas faire 500 mm , puisque tu veux faire une table rotative ?
L' essentiel étant d' arriver au centre de la table rotative, sans collision avec sa base .

 

[papang974]

J'ai en fait un porte à faux de 500mm entre le bout de l'outil et le support de l'axe Z. la distance de l'ordre de 1mètre était entre l'outil et l'axe Y
Effectivement j'ai prévoit utiliser un table rotative.
@Momoclic : Tu a raison, comme l'avait également proposé @JL5X46 , je vais utiliser le rail de 1500mm pour l'axe Z et augmenter la distance inter-patin soit 500mm.

 

[Momoclic]

Je vise un précision de 1/10 mm sur une course de X1200 Y900 Z600.

Ton objectif ne me semble plus très clair compte tenu des changements d'axes ?

Si j'ai bien compris tes vis sont en 25mm :
Ecrou + paliers environ 150mm, donc les courses possibles avec ces vis sont de :
Vis 1000 - 150 = 850mm
Vis 1200 - 150 = 1050mm
Vis 1500 - 150 = 1350mm

Donc avec ton troisième rail sur le Z quelle course comptes-tu atteindre ?
Et tu n'avais pas un problème de plafond me semble-t-il je n'ai pas retrouvé ?

 

[JL5X46]

Bonsoir,
ça me faisait de la peine de voir tous ces rails et ces vis trop longs ? trop courts ? alors j'ai tenté d'utiliser à peu près tout en adaptant au mieux les éléments et les structures.

Bien entendu, ça n'est qu'une esquisse volumique, il faudrait remplacer tout ça par des tubes et des renforts mais tu pourrais faire une sacré belle machine avec ce dont tu disposes déjà.

Courses X-Y-Z : Env. 1300 x 900 x 1000 , possibilité de travailler des pièces très volumineuses, hautes, ou à l'horizontale des plaques de 900 x 1300 x 400 (500 de passage sous portique)

En haut du Y j'ai posé les 2 rails lg. 1000 décalés pour donner une large assise au trainard

Le portique est posé sur 3 rails de 1500 (2 maîtres, 1 auxiliaire)

Le Z est sur 3 rails (2x 1200 + 1x 1500)

Les vis à billes ne sont pas toutes à la bonne longueur (j'ai fait vite) mais je privilégierai plutôt X 1500 x Z 1200 x Y 1000 , et je viens de voir une erreur en Z, j'ai mis des 1500 au lieu de 1200 ( il devrait être moins haut de 300 mm)

La 2 eme vis de 1500, tu peux toujours la garder de coté pour motoriser le coté X auxiliaire (au cas ou) , c'est vrai qu'un seul moteur risque d’être un peu limite, pour la vis, par contre, si la qualité est correcte, pas de souci pour l'utiliser seule.

Et la belle machine noire qui usine du bois, c'est pour la vidéo, sinon c'est dimensionné plutôt pour du marbre ou des pierres plus dures.

@+
J-Luc

 

[Momoclic]

Magnifique mise en œuvre des moyens disponibles et belle abnégation @JL5X46, Bravo Jean-Luc !

Maintenant @papang974, la balle est dans ton camp, tu dois pouvoir nous sortir une sacré belle machine
Essaie d'exploiter aux mieux différents tubes disponibles chez ton fournisseur.

 

[sebastian]

ça c'est sur !
c'est le moins que l'on puisse dire

 

[ingenieu59]

Bonjour,

il y a moyen de faire une très belle machine avec du pliage de tôles épaisses renforcées par du profilé de 3 mm ( genre 120x80x3 ) afin de rendre indéformable la structure . Comme l' a présenté Jean-Luc.

Ou, faire comme ici :

Le problème d' une structure de plusieurs profilés carrés, c' est la déformation probable à la soudure .

 

[papang974]

Bonjour
Merci @JL5X46 de me donner un énorme coup de main pour ce projet. Comme tu las remarqué, je ne suis pas spécialiste en conception mécanique mais je vais tacher traduire correctemement ton esquisse en structure ménaco-soudé. J’apprécie fortement ta proposition car tu a essayer d'utiliser tout les élements à disposition. Maintenant il y a plus qu'a ....
De plus, au début de mon projet (j'y pense depuis 5 ans), je voulais usiner de la pierre mais je pensais que c'était hors de ma portée de concevoir un telle machine. comme tu l'as dimensionnée pour la pierre, cela me fait rêver d'atteindre cet objectif.


@ingenieu59 : J'ai déjà vu cette fraiseuse chinoise laquelle usine même de la pierre. Mais niveau précision ??
De plus, c'est la seule fraiseuse que j'ai vu avec cette architecture.
Ta proposition d'utiliser des pliages de tôle en acier est intéressante car l'atelier de mon ami dispose d'une plieuse pro allant jusqu’à 20mm.
Ca me coutera uniquement l'achat des tôles.
T'as déjà vu des fraiseuses construites de cette manière ? Comme il y aura bcp de soudure, il faudra que je recherche un moyen de recuire cette acier afin détendre les contraintes de soudures.

 

[sebastian]

tu peux regarder la machine/le sujet de rider63 ; ce n'est pas le même type de machine… mais il a fait faire un recuit de sa structure pour stabiliser les contraintes post soudure

 

[ingenieu59]

Ta proposition d'utiliser des pliages de tôle en acier est intéressante car l'atelier de mon ami dispose d'une plieuse pro allant jusqu’à 20mm.
Ca me coutera uniquement l'achat des tôles.
T'as déjà vu des fraiseuses construites de cette manière ? Comme il y aura bcp de soudure, il faudra que je recherche un moyen de recuire cette acier afin détendre les contraintes de soudures.

Waouh, 20 mm , ça te laisse un vaste choix . Demandes lui réellement les capacités de sa machine ( j' entends par là, la distance entre 2 plis rapprochés et leur longueur maxi ).

L' avantage du pliage, c' est que tu n' as pas trop de soudures ( donc, moins de déformations ) et tu peux avoir les profilés que tu veux . Omega, en C ...
Voici un petit aperçu de ce que je peux faire avec la mienne : ( homemade ) de 120T de poussée à 240 bars https://www.usinages.com/threads/presse-a-tole-125-t.94480/

C' est la raison pour laquelle, il te faudra aller avec tes plans pour lui demander si tel ou tel profil est faisable sur sa machine .
Déjà, rien que celle qu' a représenté Jean-Luc, il y a moyen de la faire en pliage . Certes, pas en une pièce , à moins que ton ami puisse avoir des tôles de 4000 x 2000 x 10

Il faut savoir que plusieurs plis sur une tôle et la rigidité est amplifiée .

à voir , si c' est faisable de la faire uniquement et entièrement assemblée par boulons . C' est à étudier .
Est-ce que ton ami a un grand four pour accepter tout le socle ? dans le cas de la soudure .

 

[ingenieu59]

Bonjour,

voici un essai , en fonction de ce que Jean-Luc a présenté :

Socle du bas:

Pour le Y pièce principale :

Renforcé par des Omegas mis verticalement , et , à l' intérieur ( non visible ):
Et pour le socle, des tôles pliées en C ( 3 dont 1 à chaque extrémité , fermant ce qui est ouvert .

Les pieds , pour la fixation au sol :

Il suffit de rajouter un plat soudé dessus et percé de 4 trous de 12 pour le boulonner directement au socle principal .

ça reste une idée parmi tant d' autres , mais , faisable en pliage .

 

[papang974]

Je me demande si avec les pliage de tole, il est nécessaire de renforcer également l'intérieur pour éviter les déformations en charge ?
@JL5X46 , j'ai commencé à travailler sur ta proposition mais j'ai remarqué que tu as utiliser 9 rails en tous. Or j'en ai que 8. Je pense que tu a utiliser le rail de 1200mm en triple (2 en Z et 1 en Y), or j'en ai que 2.
Pense tu qu'il faut garder 3 rail en Z (2*1200mm +1500mm) et 2 en Y (2*1000mm) ou l'inverse?

 

[JL5X46]

Oups ... il en manque un.

Elle est jolie c'te p'tite machine ! Attention au poids tout de même, la plupart des tubes pourraient être bien plus fins.

Les tôles pliées doivent en général être renforcées entre elles par des raidisseurs, sinon il faut du très épais, et c'est trop lourd.

Si tu met 2 rails de 1500 en Z et que la course restante soit suffisante pour ton besoin, c'est pas mal.

Ensuite il faudra 2x1000 + 1200 sur un axe (Y) , il restera 2 x 1500 + 1200 sur X , c'est pas trop catastrophique.

Revoir le haut de la traverse. Les rails doubles sont à poser sur le même tube ils doivent être les plus colinéaires possibles, 2 tails de 25 peuvent passer sur un tube de 80 sans que les patins ne touchent le rail d'à coté. Les 2 patins logent sur une platine largeur 120 mm ,

Pour le coté "large" du bâti ça peut rester comme ça, c'est pratique pour le passage de la vis à billes.

Coté étroit de la traverse, si les patins ne sont pas plus écartés, il n'y a pas de raison de faire un pied aussi long.
Centre traverse, le tube vertical ne sert pas à grand chose, par contre il manque une triangulation horizontale du point milieu en partie basse.

Coté large de la traverse la double structure (triangle gris) ne sert absolument à rien. Il faut alléger tout ce qui bouge sinon les moteurs resteront plantés sur place à l'accélération !!!

On avance c'est bien !

@+
J-Luc

 

[papang974]

Bonjour
Suite aux remarques J-Luc, J'ai apporté quelques modifications.
En utilisant les rails 1500mm x2 + 1200mm sur X, j'ai un course de 900mm ce qui me semble suffisant.
Pour le coté étroit, j'ai réduit le pied à 400mm. difficile de faire plus court sinon j'ai pas de place pour contreventer correctement le portique
Coté large, le pied mesure 900mm.
Pour la dimension des tubes, je compte utiliser les tube de 100*100*5 pour les renforts/contreventements et des tubes de 100*100*8 pour les supports de rail.
Si je ne trouve pas des tubes épais de 8mm, je pense fixer des plats sur le tube carré comme support de rail. Bien sur, je ferai attention à l'épaisseur pour que les vis du rail se trouve uniquement dans le plat

Pour l'axe Z, j'ai utiliser 2 rail de 1500mm, la distance inter patin est de 400mm avec une course de 1100mm.

 

[bendu73]

Bonjour,

Vous imaginez la réalisation d'une telle structure!?

 

[Momoclic]

Une solution de ce type pour le chariot assurerait probablement plus de légèreté et une rigidité suffisante. Bien sûr il faudra lui ajouter quelques contreventements.
Ça règle aussi le problème des patins coté mono-rail.

En plus comme l'a suggéré @JL5X46 l'usage de plus faibles section ferait gagner du poids.
De même que l'usage ponctuel de tubes rectangulaires si tu peux en approvisionner.
En résumer orienter, autant que possible, les tubes et contreventements sur les axes des efforts...

 

[ingenieu59]

Bonjour,

c' est surtout qu' une telle structure est toujours réalisable , mais, bonjour les déformations à la soudure .
Pour ce faire , il faudrait souder qu' à certains endroits .

 

[papang974]

Effectivement, dresser l'ensemble des supports de rail demande une sacrée fraiseuse.
Peut être en utilisant une méthode d'assemblage type vissé collé, celà peut être jouable. On pourrai dresser les surface en contact, régler le portique avant collage. Du coup on limite fortement les déformations dû à la soudure. Il faudra néanmoins souder les supports de fixation.

 

[Momoclic]

Tout peut-être contrôlé avec un niveau de précision ou un inclinomètre.
La difficulté c'est effectivement l'usinage des portés.
Une solution consisterait, pour l'axe X par exemple, à réaliser un cadre support des rails. Puis à le boulonner sur la structure en le réglant avec des clinquants (feuillards) et l'inclinomètre ?
Puis ensuite à positionner des pions de centrage.

 

[JL5X46]

Bonsoir,

Vous avez raison ! Momoclic pour la structure simplifiée et les traverses démontables / ajustables, je te suis à 100%

D'abord, pour remettre un peu de logique dans le dimensionnement, voici un gribouillage rapide 1400 x1500 , ( tube de 100x10 et tube de 50 ) aucun renforts supplémentaires.

J'ai bloqué le coté "vis à billes" et laissé glissant le coté rail secondaire, appliqué 1000 N de poussée répartis équitablement avec le chariot du coté gauche (position défavorable)

On prend moins de 0.1 mm au niveau du pire des patins, si on fait la moyenne des 4, on a env 0.05 mm au centre de la coulisse avec un poil de vrille ...

Le même calcul en poussant au centre donne à peine la moitié de cette déformée (0.02 mm en moyenne des 4)

Vous ne pensez pas que c'est suffisant pour usiner du bois ?

Et effectivement je serais bien d'avis de pouvoir usiner les tubes indépendamment et de les monter vissés - ajustés ensuite, parce que ça sur ta fraiseuse , ça va pas y aller tout seul ...

@+
J-Luc

 

[Momoclic]

Et quel gain de poids, sans parler de simplification...

Un cadre porte-rails en tube de différentes sections et épaisseurs, boulonné à ce support et le tour ne parait joué.

Les tube vert verticaux sont moins large que les horizontaux.
En rose une tôle de 4 ou 5mm qui à deux objectifs : rigidifier le cadre pour l'empêcher de se gauchir et centrer le cadre dans le bleu, celui de Jean-Luc.
En écrivant ça une meilleure idée me vient, ce cadre pourrait être réaliser en tôle pliée avec encore plus d'efficacité puisque tu as des possibilités en ce sens.

 

[stanloc]

@Momoclic ; je suis très amusé de voir que tu es passé du jour au lendemain de demandeur de conseils pour faire ta cnc à donneur de conseils pour faire leur cnc aux autres débutants. Depuis deux mois et demi tu n'as pas encore mis en pratique les conseils que tu as reçus !!!!! Curieux comme démarche.
Ceci dit tu as parfaitement le droit d'agir de la sorte.
Stan

 

[Momoclic]

Partant du principe selon lequel "les conseilleurs ne sont pas les payeurs" j'évite autant que possible de donner des conseils.
Ce n'est pas du jour au lendemain que j'ai pris cette habitude, je ne suis pas sans expérience, avec celle très rapidement décrite en présentation, je tente d'avancer des suggestions ou de poser des questions qui peuvent faire réfléchir a un problème posé.
Contrairement à ce que tu prétends j'ai essayé de mettre en pratique, tout au moins dans mon étude, les diverses remarques que l'on m'a suggéré. Une partie des matériaux est déjà dans mon garage et je suis en consultation pour les autres approvisionnements.
Comme nous tous ici, j'ai déjà une certaine expérience, mais je n'ai pas toutes les expériences. Je n'avais jusqu'ici jamais réfléchi sur un projet de machine outil. Si mon projet est fait d’atermoiements c'est que d'une part je n'ai pas d'urgence, d'autre part avant de choisir une option ou une autre j'explore différentes pistes afin de retenir une solution en connaissance de cause.

Et n'est ce pas ce qu'est en train de faire notre ami Papang974 ?
N'est pas ça le partage ?

 

[papang974]

Bonjour
J'ai optimiser un peu le portique plus faciliter la fabrication. Vos simulations sont confirment bien que ce design limitent bien les déformations sous charge.
Pour l'instant, j'ai un problème avec la simulation avec Solidwork (erreur lors du maillage).
J'ai voulu en premier temps, utiliser des sections de 8mm (en rose) pour les tubes supportant les rail, et des tubes de 3mm (en bleu) pour les renforts.
De mon point de vue, je préfère surdimensionner un peu et limiter la vitesse d'usinage afin d'être sur de la rigidité.

En reduisant un peu la hauteur du portique (1000mm), j'arrive à un poids de 180kg. en ajoutant 70kg pour le trainard Y et 50kg pour l'axe Z, le portique chargé pèse environ 300kg.
Avec cette masse, et couple d'usinage résistant de 1000N, j'ai calculé que q'un moteur (en direct sur vab du X) de 3N.m à 1000tr/min pour atteindre un vitesse de 10m/min en 0.1s.
Cela me parait jouable.
Pour la construction, il faudrait prévoir assemblé les renforts par boulon. Mais surfacer un cadre de 1600mm*1000mm me semble difficile réaliser.
On pourrai peut-être utiliser un support de rail réglable. Puis quand c'est régler, le fixer par un résine par exemple.

 

[el patenteux]

Et au final qu'est-ce qu'ont gagne avec cette structure et ce systeme d'entrainement vs mettre 2 rails 4 patins espacer
également avec 2 entrainement?
Appart vouloir ''faire autrement'' a tout prix je ne vois que des inconvénients a cette stratégie de guidage.

 

[papang974]

Bonjour
Un ami peut avoir des profilés en alu utiliser pour s'attacher pour des travaux en hauteur. la section est 31mmx31mm, l'épaisseur du coté plat est de 6mm et elles sont vendues en barre de 3m.
On pourrai tarauder la surface plane pour les rail de guidage , en suite, fixer le tout sur le bati par des vis-ecrou et ajuster avec des cales.

 

[ingenieu59]

Bonjour,

Pas mal ces profilés , mais, encore une fois, il faudra un bâti rectiligne. Parce que des cales qui vont de quelques centièmes au dizième de mm , il en faudra une belle panoplie .
Et, tu ne pourras pas les commander à l' avance, tant que tu n' auras pas assemblé le bâti .

 

[JL5X46]

On pourrai tarauder la surface plane pour les rail de guidage , en suite, fixer le tout sur le bati par des vis-ecrou et ajuster avec des cales

C'est parfaitement inutile ! en rigidité, l'alu ne vaut rien comparé à l'acier, surtout un profilé aussi fin, autant caler directement entre le rail et le tube acier si tu vas par là.

Et je persiste à dire que ta structure est bien trop lourde et surdimensionnée, ça va te poser des problèmes, autant pour la réalisation que pour l'utilisation.
Mais si c'est ton choix, tu es libre.

Au fait, au départ, j'étais passé sur le forum pour avancer sur mon projet 5 axes, or pour ce qui me concerne je n'ai toujours pas grand chose de vraiment convaincant au niveau CNC.
@papang974 : tu as prévu quoi au juste pour piloter ta belle machine ?
Ça m'intéresse au plus haut point !

@+
J-Luc

 

[ingenieu59]

Au fait, au départ, j'étais passé sur le forum pour avancer sur mon projet 5 axes, or pour ce qui me concerne je n'ai toujours pas grand chose de vraiment convaincant au niveau CNC.

J-Luc

Tu as le lien vers ta machine ?

Pour les moteurs pas à pas, je verrai du Nema 42 ( maxi couple ) pour le X et la table tournante , du Nema 34 couple maxi pour le Y et Z . Vu le poids de l' architecture .