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

[JL5X46]

Tu as le lien vers ta machine ?

Je n'ai ni lien ni machine ! tout simplement parce qu'avant de commencer à dessiner une machine 5 axes, je voudrais être à peu près clair sur comment la piloter ... faut il obligatoirement taper dans des logiciels payants Mack3 ? ou gratuits ? linuxCNC, ou arduino + GRBL .

Je ne suis pas tout seul sur ce projet, on va essayer de faire un truc à la fois basique et plutôt performant (tout de même) mais comme on a deux idées sous le coude ( usinage 5 axes matériaux tendres et impression 3D évoluée ) tout ça pour du prototypage, on se dit que ça serait bête de développer deux modèles différents pour un besoin relativement similaire.

Mais quoi qu'il en soit, ça serait basé sur un portique 3 axes continu avec adjonction d'un berceau B + C en dessous à piloter en positionné ou en dynamique selon ce qu'on aura décidé au niveau de la CNC.

@+

 

[Momoclic]

@JL5X46 Vivement que tu ouvres ton (tes) sujet pour qu'il se découvre...

 

[JL5X46]

Vivement que tu ouvres ton (tes) sujet

Ah oui ! il te tarde de voir à quoi ça ressemble ? (moi aussi ...)

Je viens de trouver un point très complet sur un site "voisin", à propos des différents types et niveux de CNC , vraiment bien (et en français)

http://cncloisirs.com/Pratique/CommandeDeMouvement
@+

 

[papang974]

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

Bonjour
Pour répondre à ta question, j'avais calculé que pour avoir un vitesse de 10m/min avec un portique de 300kg en 0.1s + couple usinage de 1000N, il fallait un moteur avec un couple de 3N.m à 500tr/min. Bien sur, je ne vais pas usiner dans ma matière avec cette vitesse. A mon sens, un moteur pas à pas Nema34 pour faire le travail (en vérifiant les caractéristiques que moteur, à savoir Couple/vitesse rotation). Pour se prémunir des pertes de pas, je compte utiliser des moteur hybrides. En fait ce sont des moteurs par à pas avec en codeur, le drivers associé asservi en permanence le courant en fonction de la charge => Échauffement réduit, 30% + puissant qu'une solution classique, pas de perte de pas.
https://www.soprolec.com/shop/fr/drivers/70-easy-servo-drives-80vdc-820a.html

je compte également utiliser un carte d'interpolation de chez Soprolec, à savoir InterpCNC2.1. Pas de carte chinois qui risque de planter dont je ne suis pas sur de la qualité de la méthode d'interpolation.
Pour la partie logiciel, je compte utiliser Fusion 360 de chez Autodesk. Ce logiciel est gratuit pour les étudiants et accéssible au makers. Il permet de génerer du gcode 3 axe en continue et 2 axe de rotation en positionné.

@ingenieu59 : pour le dimensionnement des moteur pas à pas, ce n'est pas le couple d'arret qui compte mais plutôt le couple disponible à une certaine vitesse. PLus on augmente la dimension du moteur, les capacités en dynamique se dégrade. Comme toujours, tout est une histoire de compromis.

@JL5X46 : Le portique n'est pas encore terminé, il faut que j'allège les renforts. Néanmoins, surdimensionné la structure aura juste un impact sur le masse à déplacer. Cependant, si les moteurs sont correctement dimensionné en fonction de la vitesse souhaité, je ne vois pas d'autre problème à part la manutention.

 

[ingenieu59]

Bonjour,

ça me paraît bien comme moteur ainsi que le driver . Par contre, il faudra trouver les alimentations pour chaque moteur .
Rien que la partie driver et moteurs , on ne sera pas loin des 1500€

 

[papang974]

Bonjour
Pour les supports des rails, au lieu d'avoir à usiner un platine en acier, il serai intéressant d'utiliser la méthode d'un lit de resine comme utiliser ici http://www.metabricoleur.com/t5462p50-cnc-v-2-chassis-beton-de-f6fco-1

On pourrai utiliser un plat laminé lequel est réglable en hauteur. A l'aide d'un niveau de précision (0.02mm/m), et d'un règle, on pourrai regler le parallélisme des surfaces entre les supports de rail. Ensuite couler de la résine fixer le tout.
Le souci c'est l’adhérence entre la résine et l'acier ainsi que la dilatation thermique de l'acier

 

[JL5X46]

au lieu d'avoir à usiner un platine en acier, il serai intéressant d'utiliser la méthode d'un lit de resine

Pas d'accord ! tu n'as pas les bons rails ! lorsque l'assise est large, c'est peut être possible, mais avec une assise de 23 mm de large, le moindre défaut entraîne une vrille ponctuelle conséquente.

Si tu veux rapporter une plaque intermédiaire rectifiée (pas laminée) réglable ça te coûtera aussi cher que de fraiser correctement les portées de rails sur le portique.

Et pour le sur-dimensionnement du portique, un peu ça va, pourquoi pas, mais trop c'est trop, ça ne sert plus à rien.

Calcule les composants un par un, et privilégie plutôt une bonne homogénéité.

@+
J-Luc

 

[papang974]

Pas d'accord ! tu n'as pas les bons rails ! lorsque l'assise est large, c'est peut être possible, mais avec une assise de 23 mm de large, le moindre défaut entraîne une vrille ponctuelle conséquente.

Si tu veux rapporter une plaque intermédiaire rectifiée (pas laminée) réglable ça te coûtera aussi cher que de fraiser correctement les portées de rails sur le portique.

Et pour le sur-dimensionnement du portique, un peu ça va, pourquoi pas, mais trop c'est trop, ça ne sert plus à rien.

Calcule les composants un par un, et privilégie plutôt une bonne homogénéité.

@+
J-Luc

Une autre proposition, comme j ai une fraise Dufour avec un course de 450mm. Je pourrais surfacer des plats en acier de 450mm de long, puis les assembler en fil indienne sur le bâti et régler le parallélisme avec 4 vis, un niveau de presicion et un comparateur. Enfin figer le tout avec une résine.

 

[ingenieu59]

Bonjour,

c' est une solution , mais est-ce que ta fraiseuse va te faire un travail précis sur la course de 450 mm . Je veux dire par là, il ne faut pas commencer à 1 mm et finir à 0 .
Il existe des plats en acier XC48 , il y a peut-être moyen de demander à ce qu' ils soient rectifiés sur une face .

 

[JL5X46]

@papang974 : Bonjour,
Tout d'abord bien que mes propos du dernier message n'aient pas un caractère agressif volontaire, je tiens (à la relecture) à m'excuser pour le ton qui n'avait pas lieu d’être aussi péremptoire.
(il faut croire que j'avais eu une journée chargée)

Revenons à la machine...
A mon avis, il y a une façon simple et efficace de traiter ton problème de rails, c'est de faire le surfaçage directement sur les tubes carrés, mais pour éviter d'avoir à usiner un énorme bâti, il faut que les tubes porte rails soient démontables, ou plutôt que le reste de la structure vienne se raccorder sur des platines usinées.

Dans ce cas, tu peux souder 4 plaques de 100 x 150 x 12 sur un tube de 1500, entraxe 450 mm (c'est la course de ta machine), tu viens tangenter sur l'un pour usiner le suivant, (blanchi à 10 + 4 perçages D.10.5) en supposant que le plat du tube est une référence à peu près correcte pour posage sur machine.

Ensuite tu peux retourner ta poutre, usiner la portée du rail, percer et tarauder en 4 fois en te calant sur les surfaces usinées.

Mais si c'était moi je préférerais faire faire cette opération à un gars qui a une fraiseuse avec 1500 de course, ça serait plus prudent pour assurer le parallélisme et éviter les marques de reprise.

Ensuite il te sera facile de caler/régler si nécessaire tes platines au moment du montage avec les autres éléments de la machine.

Voilà ma pensée du dimanche soir ...

@+
J-Luc

 

[gaston48]

Après avoir soudé tes plaques, ton tube deviendra une belle banane !
Ma solution:
Par exemple, cas des 2 longerons sur lesquels va se déplacer le portique.
Sur la base d'un mortier de résine. résine époxy de stratification fluide et charge minérale fine
de type talc.
Se procurer une règle fonte profil en I en RPC
https://french.alibaba.com/product-...ss-cast-iron-levelling-ruler-60270996740.html
Rendre sa surface anti-adhésive. revêtement Mylar (PET) adhésif ou cirage de la surface (cire de démoulage).
Disposer 6 vis sans tête 3 en triangle isostatique sur chaque longeron 2 à une extrémité et 1 à l'autre.
Les niveler avec la règle et un niveau de précision, pour que les 6 vis soient coplanaires et à une hauteur suffisante
pour ménager la bonne épaisseur de mortier sur chaque longeron.
Mouler un matelas de mortier de résine sur un longeron en refoulant l’excès avec la règle jusqu’à ce qu'elle
repose sur les 3 vis ...attente polymérisation 24 à 48 heures, démoulage, même opération sur l'autre longeron.

On part du principe qu'un étiré / filé en acier ou AU4G est suffisamment parallèle par son procédé de
fabrication. On intercale donc un étiré, genre 6 x 50 entre rail Hiwin et mortier pour mieux repartir
la pression sur le mortier et éviter un poinçonnage.
La rectitude du deuxième plan de rail (horizontal) est corrigé en le bridant temporairement sur la règle au moment
de son immobilisation par visage. Le deuxième rail est rendu parallèle au premier à l'aide du portique.

Ici, sur un projet abouti, une utilisation de la même famille de matériaux, mais choisi ici pour sa facilité d’être ajuster.
https://www.usinages.com/threads/un-nouveau-routeur.33627/page-2
Dans le cas d'une réplique, privilégier la résine époxy qui a un retrait quasi nul par rapport
aux autres résines, surtout quand elle est chargée.
La disponibilité d'un marbre ou de toute autre surface suffisamment plane (verre float épais)
permettrait d'assurer un moulage réplique des 2 longerons simultanément.
La méthode de réplique, avec des résines époxy, a même été utilisée pour répliquer des miroirs
de télescope. C’était un savoir faire Français de Pierre Assus et André Glentzlin.

 

[stanloc]

Ta méthode, gaston48, de mon point de vue ne garantit pas le résultat. Tu "remets le couvert" avec une méthode qui fut, il y a des années ici, débattue à propos de bâtis en granit/époxy. Il s'agit de faire une surface de référence avec de la résine et de poser ensuite le rail dessus.
Pour moi il y a TROIS façons de faire. La première qui est utilisée extrêmement souvent consiste à prendre des profilés alu réputés droits et de placer dessus les rails et basta. La seconde consiste à usiner des portées sur machine-outil. Peu de gens ne veulent ou ne peuvent dépenser de l'argent pour faire comme cela. La troisième fait appel à des moyens de contrôle suffisants pour parvenir à obtenir un guidage avec la rectitude qu'on s'est fixée et cette méthode est possible si on parvient à "gommer" les défauts du bâti grâce à un lit de résine mais qui n'a pour rôle que de servir de cale sous toute la surface du guidage. Le rail est d'apport fixé sur une barre en métal étiré afin que la surface de résine soit conséquente. Il faut commencer par disposer de vis de réglage pour agir à bon escient sur la barre d'étiré alors que la résine est encore fraîche et ces réglages se font en CONTRÔLANT la rectitude du guidage. On peut glisser quelques cales de clinquant par endroit pour bloquer à ces endroits là la descente de la barre.
Evidemment la première chose à faire au début d'une conception c'est de s'informer sur les qualités des produits serruriers en matière d'état de surface et de rectitude. Au lieu de partir bille en tête sur des grosses sections de tube d'acier il faut faire un travail de prospection et se dire qu'assembler "en fagot" des tubes de faible section donnera un longeron bien plus exploitable probablement que l'emploi d'un très gros tube car en assemblant en fagot on peut jouer sur la rectitude d'un des tubes par celui qui est côte à côte.
Plus la cnc sera de grande dimension plus il sera difficile de la réaliser en temps qu'amateur.
Je me répète MAIS il faut adapter ses ambitions à ses moyens.
Stan

 

[stanloc]

Personnellement pour faire comme ici de la sculpture artistique sur laquelle aucune côte ne pourra probablement être contrôlée, je ne me préoccuperais pas de faire des guidages parfaits. Je me limiterais à visser proprement des rails Hiwin sur un tube qualité serrurerie. Le pire qui pourra se produire c'est une légère déviation du guidage par rapport au plan vertical et ce défaut sera à moitié effacé par le fait que les deux patins sur le même rail le moyenneront d'autant plus qu'ils seront plus espacés. C'est le principe des nivelleuses employées pour faire nos routes.
Stan

 

[papang974]

Bonjour
En m'inspirant de la proposition de Gaston d'utiliser un mortier de resine, je vous propose la méthode suivante.
Avec ma fraiseuse, je rectifie des plats de 80*450mm. Puis je les fixe au bati en fil indienne avec 4 vis chacun .
Entre le bati et le plat, j'en met un bout de caoutchouc fin de pouvoir de bien plaqué le plat contre l'écrou de réglage et niveler par rapport à une surface de référence (profilé en alu fixe le long du bati).
quand tout est réglé, j'injecte de la résine entre l'espace plat-bati.

Pas de soudure => pas de deformation

 

[sebastian]

Bonjour,
ça cogite dur sur cette machine depuis le début !
un peu logique vu la taille du projet… mais
tu recherche une telle précision au 100e ? pour de la sculpture ?(ce n'est pas dénigré chez moi, hein ! graphiste de métier je suis souvent du genre un peu "maniaque" et précis)
Je ne pense pas que la résine (même chargée) et le métal aient le même coef. de dilatation/variations selon les conditions…
Trouves-toi plutôt une bonne boite qui puisse faire de la rectif sur des grandes longueur… on est parfois étonné du tarif si le patron est compréhensif
j'aime bien la solution de JL5X46 !
à suivre

 

[Momoclic]

Hé @papang974 j'ai l'impression que tu ne sais pas faire simple et que tu aime faire compliqué, non ?
Non seulement tu aimes mettre de la matière en plus, tu cherches à complexifier.
Je ne suis pas convaincu que le résultat en soit meilleur à la fin.
Allège et simplifie, tu as tout à y gagner

 

[JL5X46]

Après avoir soudé tes plaques, ton tube deviendra une belle banane !

Si tu voyais les raidisseurs d'ailes d'avion quand ils sortent d'usinage ... libération de contraintes = gigantesques bananes
Airbus et Boeing ont la même recette : un gabarit, une presse, des cales et un gars qui ramène tout ça au pouillème près ...
ça fait peur à voir mais il n'y a pas d'autre moyen.

Et c'est pareil pour la ferraille ...

Edit : Momoclic a raison, plus c'est compliqué, plus ça coûte, en achats et en temps passé, sans garantie de résultat. La résine ajustée au papier verre avec une règle de maçon ... bonne chance !
@+

 

[gaston48]

Oui j'oubliais qu'il confiait toute la fabrication dans une atelier de ferronnerie ...
Quand à la résine ajustée au papier de verre, ça n'est pas ce que je préconise, mais c’était
la solution choisie par Foxtrot qui a abouti à une belle machine fonctionnelle ... elle !

 

[Lezard]

Bonjour,

Je me permets d'intervenir sur ce fil que je suis avec attention, étant en ce moment dans une problématique similaire. Pour l'alignement de rails de grande longueur (+/- 4000 mm dans mon cas), je vais tenter la méthode consistant à usiner un plat de 70x15, avec un 'talus' central sur lequel viendra s'appuyer d'un côté le rail de guidage, de l'autre la crémaillère. Pour le réglage en hauteur, je vais utiliser une combinaison de vis centrales qui tirent (filetage dans le tube carré dessous) et de vis pointeaux qui poussent, sur 2 files près de chaque bord du plat. J'espère pouvoir régler ainsi la planéité du... plat, en hauteur et en torsion. L'idée serait de couler ensuite un lit de résine entre le plat et le tube, avant de monter les rails et crémaillères.
Et si cela ne marche pas, j'irai faire usiner mes tubes directement

 

[stanloc]

Bonjour,

Je me permets d'intervenir sur ce fil que je suis avec attention, étant en ce moment dans une problématique similaire. Pour l'alignement de rails de grande longueur (+/- 4000 mm dans mon cas), je vais tenter la méthode consistant à usiner un plat de 70x15, avec un 'talus' central sur lequel viendra s'appuyer d'un côté le rail de guidage, de l'autre la crémaillère. Pour le réglage en hauteur, je vais utiliser une combinaison de vis centrales qui tirent (filetage dans le tube carré dessous) et de vis pointeaux qui poussent, sur 2 files près de chaque bord du plat. J'espère pouvoir régler ainsi la planéité du... plat, en hauteur et en torsion. L'idée serait de couler ensuite un lit de résine entre le plat et le tube, avant de monter les rails et crémaillères.
Et si cela ne marche pas, j'irai faire usiner mes tubes directement

Et comment vérifies-tu que le rail est parfaitement rectiligne ?
Si on ne peut pas contrôler la rectitude du support déjà et ensuite du guidage linéaire ensuite ce n'est pas la peine de se torturer l'esprit à essayer de faire mieux, que quoi ?
De même si on part d'un élément qui a été rectifié en atelier et qu'on l'ajoute au châssis qu'est ce qui prouve que le guidage sera rectiligne ? que l'élément n'a pas subi une déformation ?
Stan

De l'importance de commencer par avoir un cahier des charges "coulé dans le béton" qui définit en détails ce que l'on veut usiner et avec quelle qualité et comment la qualité du résultat sera t'elle contrôlée !!!!!!!

 

[papang974]

Bonjour
Effectivement ma proposition de mettre plusieurs plat aligné est assez fastidieuse et augmente le risque d’échec.
je propose d'utiliser la méthode de nivellement par addition de matière.
on commence par souder un plat sur le tube carré du bati et de percer avant taraudage. Ensuite on dépose sur le plat un fine couche d'epoxy + charge neutre. Apriori, un retrait quasi nu selon notre ami @gaston48
Au lieu de poncer la surface après polymérisation, je pose un profilé en alu réputé droit (avec un couche de cire de démoulage) sur la couche d'époxy.
Avant la prise, on nivelle le profilé par rapport une surface de référence (un autre profilé réputé droit) fixer le long du bâti.
Dans cette configuration, l'époxy sert uniquement à reprendre des défauts de la surface du plat.

Après séchage , on nettoie et tarraude les réservations pour fixer les rails.

 

[Momoclic]

Tu es sûr que ton profilé sera droit compte tenu de sa longueur ???
Il existe des règles plus performantes...

 

[gaston48]

Bonjour,
Tes profilés réputés droits ne le sont pas plus que ton rail Hiwin ! de plus il se déforment par leurs propres poids.
les seules références fiables de rectitude sont une règle en I de forte section, le fil tendu avec un dispositif
de mesure optique (il existe un appareillage dans le commerce, il faut que je retrouve le fournisseur)
la lunette autocollimatrice, le niveau à bulle de précision, peut être un niveau optique de chantier ?

Le fil tendu (fil de pêche, corde à piano) et un petit microscope scolaire avec une très faible profondeur de champ
ou une camera ccd usb aussi est une solution accessible, là en plus tu mesures les 2 plans.

Si on part d'un fil de pèche de 0.2 mm à 6 daN de rupture, tendu à 3 daN sur une distance
de 2 mètres, la flèche maximale de la chaînette est de 6 microns. le problème de cette référence,
mais qui n'est pas insurmontable, est sa sensibilité aux vibrations.

 

[Lezard]

Et comment vérifies-tu que le rail est parfaitement rectiligne ?

he ben je me propose de contrôler l'alignement du support de rail avec une règle rectifiée de 2300, que je ferai glisser progressivement le long du profil. Je me sers de cette règle à plat pour contrôler les 'lacets' que pourrait faire le rail, et sur la tranche pour la planéité. Le guidage sera monté ensuite en appui contre le talus usiné dans le support, il sera donc aussi (peu ?) droit que le support.

Effectivement ma proposition de mettre plusieurs plat aligné est assez fastidieuse et augmente le risque d’échec.

J'avais pensé faire comme cela au départ, et puis aligner une série de pièces courtes semblait assez difficile. Je vais donc essayer de faire le support en une seule longueur, usinée par longueur de 600 sur une fraiseuse conventionnelle. Je suis en train de faire un montage d'usinage pour réaliser cette opération, la difficulté étant de maintenir l'alignement du support à chaque reprise d'usinage. J'essaie pour l'instant avec un système de pige conique.

Il est clair que je n'obtiendrai pas la même précision que ce que l'on aurait en usinant en une fois la portée du guidage sur une machine ayant une course suffisante. Je vais quand même faire l'essai 'pour mon gouvernail personnel' et on verra bien !

 

[stanloc]

Attention le fil tendu ne constitue une référence de rectitude que dans le plan horizontal. Dans le plan vertical il affecte la forme d'une courbe appelée chaînette. Attention aussi si les métaux du fil et de l'objet sont magnétiques les deux.
Stan

 

[Momoclic]

Désolé @stanloc mais il me semble que tu as fait un lapsus, c'est le contraire.
Ou je n'ai rien compris ?

 

[stanloc]

Désolé @stanloc mais il me semble que tu as fait un lapsus, c'est le contraire.
Ou je n'ai rien compris ?

En clair si on tend un fil A COTE d'un rail on pourra estimer si le rail est droit mais si on tend le fil AU DESSUS du rail on n'aura pas la même qualité de contrôle. Du moins si on travaille sur des longueurs de plus d'un mètre environ et/ou si on veut "chasser" le centième de mm et dans tous les cas on ne peut tolérer aucun contact avec le fil donc il faut, comme il a été dit un contrôle de distance optique.
Stan

 

[Momoclic]

Dans les années 70 j'ai utilisé un laser pour contrôler des bancs de contrôle ou des bancs de machines. On envoyait un faisceau laser dans un cadre, similaire à un niveau de précision à cadre, équipé de deux miroir à 45 degrés. Ainsi le faisceau retournait près de son point de départ et était retourné au calculateur qui nous donnait la pente. Avec une très grande précision et pouvait cumuler les mesures pour des longueurs importantes.
Depuis cette époque je n'ai jamais revu de tels appareils ?

 

[stanloc]

J'attendais que quelqu'un parle de lasers pour cet usage. Au niveau amateur c'est encore inenvisageable sauf à disposer de cet équipement sur son lieu de travail et de pouvoir l'emprunter car il faut un laser MONOMODE tranverse particulièrement coûteux en plus car il faut que son faisceau soit peu divergeant et n'importe comment on ne peut rien faire à l'oeil car l'éblouissement est trop fort. Pour un contrôle de qualité on en revient à ce que l'on fait avec une lunette autocollimatrice c'est à dire que l'on place un miroir sur le patin du rail et le faisceau de retour est repris par une cellule photovoltaïque 4 quadrants montés deux à deux en différentiel électriquement. Mais là encore il faudra convertir un écart angulaire en valeur de hauteur de défaut.
Stan
https://en.wikipedia.org/wiki/Speckle_pattern

 

[serge 91]

Bonjour,

he ben je me propose de contrôler l'alignement du support de rail avec une règle rectifiée de 2300,

Une regle de 2300mm, quel prix, quel poids, quelle précision?
Ca existe?