CNC perso. en alu 3 axes

[ctoutmoi]

Bonjour à tous,

Cela faisait un bon moment que l'idée me trotait dans la tête. Une CNC robuste pour usiner le bois et si possible l'alu. Cela fait plus d' 1 an que je tente de réunir les matériaux à moindre coût ( merci Ebay).

Maintenant que j'ai réuni la plupart des composants, la CNC arrive à maturité pour voir enfin le jour.

Je mettrais à jour ce post au cours de son avancement. Vos commentaires sont les bienvenus.

Faut assembler tout ça maintenant ​

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Le support de la broche avec la vis sans fin diamètre 10mm avec écrou carré​

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La broche de marque KRESS puissance 1050W​

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[erolhc]

Bienvenue !

En tous cas t'as de quoi t'occuper

Avant les remarques et conseils que tu ne manquera pas d'avoir ici (pas trop par moi car je suis un newbie dans le domaine de l'usinage), quelques questions ...

Quelles dimensions utiles aura la "bête" ? et que pense tu faire avec ?
Tu pourra penser à fendre tes écrous pour diminuer le jeu dans la vis (mais quand tu en sera là ... ).
Vu le poids de l'engin que cela va être j'espere que tu de bon gros moteurs.
Il te manque quelques rails encore, non ?? (au moins 3 : 2 par axe)

Tu as l'outillage ? (fraiseuse, ...)

Je te souhaites du courage et bonne chance dans ta réalisation

 

[ctoutmoi]

Tu pourra penser à fendre tes écrous pour diminuer le jeu dans la vis (mais quand tu en sera là ... ).

euhhh, alors là si tu pouvais m'en dire un peu plus car j'ai acheté tout fait ces écrous où l'entraînement ce fait sur 7 à 9 filets. J'ai déja vu des sortes de double écrous séparés par un ressort pour précontraidre le jeu, c'est ça ? (edit: pas de la vis de 2mm)

Vu le poids de l'engin que cela va être j'espere que tu de bon gros moteurs.

18 kgs rien que les plaques d'AU4G... entraînement par moteur pas à pas 2A, j'éspère que cela sera suffisant compte tenu de l'inertie.

Il te manque quelques rails encore, non ?? (au moins 3 : 2 par axe)

Axe X = 2 rails SSR15
Axe Y = 1 rail SSR20
Axe Z = 2 rail SSR9 (Marque THK)
patin à double rangés de recirculation de billes.

A ce propos, j'utilise quelle graisse pour lubrifier si quelqu'un sait ?

Tu as l'outillage ? (fraiseuse, ...)

Pas de tour ni de fraiseuse, snif...
J'ai un compresseur 50l que je ne peux même pas mettre en route car ça fait sauter les plombs de la cave (j'habite un immeuble avec caves communes + fusibles bouteilles pas donnés...) J'ai également un poste de soudure à l'arc (là j'ai même pas osé faire rencontrer la fiche avec la prise )
Je compte y arriver avec mon matos électroportatif et surtout ma perceuse à colonne acheté 300 francs à l'époque, ma scie radial FOX ; j'ai investi dans un disque spécial alu 96 dents inclinaisons négative et beaucoup d'huile de coude(coupe...)

 

[karim80]

...J'ai également un poste de soudure à l'arc (là j'ai même pas osé faire rencontrer la fiche avec la prise

J'ai du passer mon compteur à 32A pour faire marcher le mien.

Sinon bon courage pour ce projet. Je suis aussi sur un meme projet, mais la je suis bloqué sur les guidages linaire pour mon axe Y. il me faudrait quelque chose comme dans les 2metre de guide et je sais pas quel moyen le plus efficace et gratos (du moin presque si possible...) pour metre en oeuvre.

 

[MaX-MoD]

Bienvenue!

pour les écrous refendus: on les fend sur un coté, pour pouvoir les serrer au plus près de la visse => élimination (réduction du moins) du jeu
un autre système c'est en effet le ressort...

Les rails THK sont neufs?
Bonne came en tout cas

pour la lub, c'est une bonne question
ils vendent de la graisse au lithium, silicone, carbone, synthétiques, et à chaque fois dans la fiche descriptive ils se contentent de dire: <<ça lubrifie bien les patins et visses à bille>>
Je ne sais moi non plus quoi choisir
Si tu trouves, fais moi signe

Avec une perceuse à colonne et une scie radiale ça devrait être faisable, en tout cas si tes plaques sont bien planes.

 

[Sanson]

pour la lub, c'est une bonne question
ils vendent de la graisse au

lithium,=> Va bien : vitesse importante à moyenne, bonne tenue à la chaleur, résiste modérément à la pression.
silicone, => pas pour de la mécanique, mais convient pour de l'alimentaire (C'est son cas d'emploi), résiste à la chaleur.
carbone (graphite plutôt), => Va bien : vitesse importante à moyenne/basse, bonne tenue à la chaleur, résiste à la pression.
MOS (pour info) => Idem graphite : moins rapide et plus apte aux grosses pressions,
synthétiques, => ???
Très difficile de répondre pour ces dernières (Il y a tellement de variété)
De plus, elles sont chères.

 

[Yann]

Bonjour,
Ctoutmoi, pour lubrifier les patins une graisse au lithium spéciale roulements à billes, convient très bien.
Un seul rail pour l'axe Y n'est pas une bonne solution. Le mieux c'est quand même 2 rails identiques avec chacun 2 patins et cela pour chaque axe surtout que la section de tes rails n'est pas bien grande.
Pour supprimer le jeu des écrous ( ce qui est indispensable sur CNC ) il y a au moins 2 façons de faire : celle que tu évoques, 2 écrous un fixe et solidaire du chariot, l'autre bloqué en rotation par rapport au premier par n'importe quel moyen et repoussé du premier par un ressort en compression, l'autre façon c'est de couper l'écrou en deux dans un plan passant par l'axe et de mettre en pression les deux moitiés sur la vis par un moyen élastique. Sur la photo de romteb que l'on voit ici
mise-en-route-fraiseuse-t1245.html
on voit en haut à droite le principe que j'évoque. Il s'agit ici de l'écrou de la vis mère d'un tour. Une manette permet d'écarter les deux moitiés de l'écrou pour débrayer l'entrainement du chariot. Eh bien il faut faire comme cela sauf que l'on modifie pour que ce soit un ou deux ressorts qui serrent l'écrou sur la vis.

 

[erolhc]

D'autre ici ont une plus grande expérience que moi dans ce genre de machine et vont te renseigner plus que je ne saurais le faire mais en premère approche je dirais qu'avec un seul rail sur l'axe Y (celui sur lequel va etre accroché l'axe Z) tes patins vont travailler avec une charge radiale pour laquelle ls ne sont pas trop prevu pour même si tu en mets 15 sur le rail : il faut un autre rail place à 90° suivant l'axe de déplacement de patins pour diminuer le porte à faux / charge radiale. Par contre comme ta tete de fraisage ne va pas etre tres large un seul patin par rail devrait suffire à priori (pour cet axe)

 

[MaX-MoD]

Par contre comme ta tete de fraisage ne va pas etre tres large un seul patin par rail devrait suffire à priori (pour cet axe)

oula! pas avec des modèles courts...

mais c'est sur un 2e rail serait bien mieux (nécessaire je dirais même)

merci pour tes explication de graissages Sanson

 

[romteb]

Tout pareil, je pense que 2 rails par axe et 2 patins par rail sont necessaires pour une rigidité correcte.

En ce qui concerne la graisse, fait quand même attention si les rails sont pas protégés car je pense que tu va ramasser des copeaux, si tu as la possibilité de huiler très régulèrement au lieu de graisser les patins ca aura le merite de charrier les copeaux au fur et à mesure.

 

[MaX-MoD]

En ce qui concerne la graisse, fait quand même attention si les rails sont pas protégés car je pense que tu va ramasser des copeaux, si tu as la possibilité de huiler très régulèrement au lieu de graisser les patins ca aura le merite de charrier les copeaux au fur et à mesure.

perso je pense qu'il vaut mieux acheter (dur quant on est pas pro) des patins ou mettre un gros joint de silicone (ou équivalent, mais qui n'attaque pas l'acier) surtout quant on usine des méteaux... le moindre copeau ne pardonne pas.
ce sera vite 'rentabilisé'

Mais le top étant évidemment de protéger l'arrivée des copeaux sur les rails: cache, soufflets...

 

[erolhc]

[ ou mettre un gros joint de silicone (ou équivalent, mais qui n'attaque pas l'acier) surtout quant on usine des méteaux... le moindre copeau ne pardonne pas.
ce sera vite 'rentabilisé'

Mais le top étant évidemment de protéger l'arrivée des copeaux sur les rails: cache, soufflets...

La polimérisation du silicone conduit à un dégagement acide acétique ... mais bon je ne pense pas que cela attaquera

Sinon sur quoi vous vous basez pour dire que pour l'axe des Y (pour les autres axes ok) il lui faudra 4 patins au total pour supporter une tete de fraisage qui va faire 100mm de large environ ? (un patin SSR20 court fait 47 mm) ??? ...

• Calcul ?
  Parce que d'autres le font ?
  expérience ?
  parce ! ?

Vu le prix d'un patin ...

 

[erolhc]

Un petit dessin rapide

Axe Z : course 150 mm (avec SSR15 car SSR9 inconnu chez THK peut etre ancienne ref ?)
Largeur tête : 100 mm

 

[romteb]

Sinon sur quoi vous vous basez pour dire que pour l'axe des Y (pour les autres axes ok) il lui faudra 4 patins au total pour supporter une tete de fraisage qui va faire 100mm de large environ ? (un patin SSR20 court fait 47 mm) ??? ...

• Calcul ?
  Parce que d'autres le font ?
  expérience ?
  parce ! ?

Bon sens ?

Avec le bras de levier, et vue la longeur d'un patin ca demande qu'à entrer en flexion avec un seul patin, ca agit comme un pivot, je pense que ca se comptera en dixièmes à l'aise

 

[ctoutmoi]

Un grand merci à tous pour vos conseils et votre soutien

Voici comment je la vois et l'état d'avancement actuel à ce jour (voir photos)

Pensez vous réelement que l'axe Y sera faiblard ? J'utilise effectivement 2 patins court SSR20 (43mm de long)

49 trous débouchant espacement 50mm + taraudage M5, tout ça pour brider les pièces et garantir je l'éspère un max de sécurité. profilé découpé ce we avec la scie radiale et je me suis planté sur les dimensions des montants (manque 49mm) Nom du bureau d'étude : CA DEVRAIT ALLER SANS FAIRE DE PLAN

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2 rails SSR15 pour l'axe X

​

Gros plan sur un des patins qui compose l'axe Y et le profilé.

​

 

[ctoutmoi]

Je précise que j'ai déja acheté le matériel (mon plus grand poste de dépense, c'était quand même les rails et chariots THK... alors s'il faut rajouter un autre axe pour Y perpendiculaire a celui prévu Frais de port bonjour !

Si ca fléchi quand j'usinerais dans l'alu, promis je diminuerais la passe à 3 au lieu de 10mm

 

[erolhc]

Sinon sur quoi vous vous basez pour dire que pour l'axe des Y (pour les autres axes ok) il lui faudra 4 patins au total pour supporter une tete de fraisage qui va faire 100mm de large environ ? (un patin SSR20 court fait 47 mm) ??? ...

• Calcul ?
  Parce que d'autres le font ?
  expérience ?
  parce ! ?

Bon sens ?

Avec le bras de levier, et vue la longeur d'un patin ca demande qu'à entrer en flexion avec un seul patin, ca agit comme un pivot, je pense que ca se comptera en dixièmes à l'aise

Regarde le dessin que j'ai fait : un seul patin par axe mais à 90° l'un de l'autre.

Le bon sens n'est pas suffisant mais plutôt d'avoir les résultats escomptés au moindre cout. J'ai trop souvent vu des installations ou il y avait surabondance de matériel qui n'apportait rien par juste "bon sens" et qui marchaient tout aussi bien une fois qu’on avait fait le ménage (voire même mieux). Peut être que j'ai tord et que vous avez raison mais n'oublie pas les charges importantes que peut subir ce type de matériel sans bouger.
Je ne suis pas mécanicien mais chimiste de formation et j'aimerais bien que quelqu'un me démontre par A+B l'utilité d'avoir X patins par axe sur ce type de machine suivant les forces mises en jeux avant la fraiseuse ne cale et aussi sans oublier la rigidité du reste (sera-ce l'ensemble du portique qui bougera avant la tête de fraisage ?)... Je ne travaille plus malheureusement dans une société ou il y avait un service "machines spéciales" qui aurait pu répondre à cette question.
Les techniques et le matériel évoluent, il faut sans cesse remettre en question ce qui marchait avant. Sinon seuls les avions de lignes à plus de deux réacteurs auraient le droit de traverser l’atlantique comme il n’y a pas si longtemps.

 

[ctoutmoi]

Merci Chlore pour ton

petit dessin rapide

Quel rapidité

J'ai bien compris le fait que les deux rails soit décalés à 90° mais pratiquement $$$ je ferais un essai avec un seul rail et je pourrais si la précision n'est pas au rdv faire une modif. A voir

 

[ctoutmoi]

J'ai quelques interrogations qui me trotent dans la tête :

_ N'ayant pas de fraiseuse, comment réaliser une fixation de l'écrou carré sur la plaque mobile ?

_ J'ai longement hésité lorsque j'ai pércé mes 49 trous de bridage des pièces sur le plateau mobile. Je les ai fait débouchant (plus facile pour le taraudage) mais j'ai effectivement peur que des copaux ne passent à travers les trous et viennent se poser sur les rails X. Qu'en pensez vous, des expériences douloureuses ?

 

[MaX-MoD]

Un petit dessin rapide

Axe Z : course 150 mm (avec SSR15 car SSR9 inconnu chez THK peut etre ancienne ref ?)
Largeur tête : 100 mm

Tes deux patins en Y vont essuyer un couple (moment) assez gros:
l*f
l porte à faux f force due à l'avance de l'outil dans la matière.

les Nm chiffrent vite, et mettre les patins à 90° ou pas ça change pas des masses...
Aussi, il est écrit (je ne sais plus où chez THK) que les moments étaient à éviter le plus possible: usure prématurée, grippages possibles sur certains modèles (mes rsr par exemple) etc.
Mais si on est crochu, on peut toujours n'utiliser que 3 patins: 2 en dessous, 1 au dessus.
Et un patin de plus vaut mieux que d'en changer 2 tous les x mois...

 

[Yann]

Bonsoir,
Je rappelle que la remarque que romteb, max_mod et moi avont fait à la première page, touchait au fait qu'il n'était prévu qu'un seul rail pour l'axe Y et chlore nous dessine deux rails.
Maintenant comme l'a écrit Max_Mod, sur DEUX rails on peut effectivement mettre que 3 patins mais uniquement pour une CNC prévue pour usiner des matériaux très légers. Pour usiner du métal l'expérience montre qu'on ne fait jamais assez.
Il est très instructif de consulter les catalogues des fabricants comme THK ou SKF ou INA. Poser des questions sur un forum me parait totalement insuffisant pour cerner toutes les subtilités de la conception d'une CNC. D'ailleurs les meilleures réponses ne peuvent être que la transcription de la lecture de ces catalogues.

 

[erolhc]

Tes deux patins en Y vont essuyer un couple (moment) assez gros:
l*f
l porte à faux f force due à l'avance de l'outil dans la matière.

les Nm chiffrent vite, et mettre les patins à 90° ou pas ça change pas des masses...

Dans cette configuration ca limite plus les moments que s'ils étaient paralleles. Maintenant est-ce sufisant ?

Mais si on est crochu, on peut toujours n'utiliser que 3 patins: 2 en dessous, 1 au dessus.
Et un patin de plus vaut mieux que d'en changer 2 tous les x mois...

Ce n'est pas une question d'être "crochu" mais de dépenser ce qui est juste necessaire.
Pour tes montages électroniques tu t'achettes un transfo 1kVa quand un 200VA est suffisant ? Tu les calcule ou tu les mets au "pif" : les watts aussi ca "chiffre" vite
Si tu as un arbre à billets merci de me réserver quelques graines à la prochaine floraison

 

[erolhc]

Bonsoir,
Je rappelle que la remarque que romteb, max_mod et moi avont fait à la première page, touchait au fait qu'il n'était prévu qu'un seul rail pour l'axe Y et chlore nous dessine deux rails.
Maintenant comme l'a écrit Max_Mod, sur DEUX rails on peut effectivement mettre que 3 patins mais uniquement pour une CNC prévue pour usiner des matériaux très légers. Pour usiner du métal l'expérience montre qu'on ne fait jamais assez.
Il est très instructif de consulter les catalogues des fabricants comme THK ou SKF ou INA. Poser des questions sur un forum me parait totalement insuffisant pour cerner toutes les subtilités de la conception d'une CNC. D'ailleurs les meilleures réponses ne peuvent être que la transcription de la lecture de ces catalogues.

1 - dans le premier post en réponse à ctoutmoi et qui est de moi je conseillais deja de mettre deux rail par axe et ensuite je lui ais proposé la configuration de mon dessin. De plus je lui au moins je propose une configuration agréménté d'un dessin tout autant qu'aux autres membres du forum. Libre à chacun de dire que c'est pas suffisant ou que c'est nul (ce qui est possible). Désolé si celà te dérange que j'ai exposé mon idée par un dessin mais cela ne m'empechera pas de le refaire si tel est mon bon plaisir.
2- puisque l'on en met jamais assez pourquoi pas mettre 18 rails et 48 patins ?
3 - je rapelle que comme beaucoup je n'ai que de vagues et lointaines notion de mécanique (en terme de calculs) et surtout des forces mises en jeu dans une opération d'usinage. Désolé mais dans les catalogues cités ils n'en parlent pas (du moins THK et bosh-rexroth). Si jamais tu à une question dans un domaine ou j'ai une bonne experience je me ferais un plaisir de te conseiller un bon livre ou tu pourra certainement (pas) trouver la réponse.
4 - un forum c'est pour aussi poser des questions, avoir des réponses et les comprendre.
5 - j'ai en projet de me construire une petite machine à PCB sur ce iprincipe et elle aura 6 rails et 6 patins que j'ai déja (récup). Je sais que ce sera suffisant vu les forces mises en jeu. Maintenant ce n'est que du pifometre et j'aime bien comprendre ...

 

[MKSA]

J'ajouterai aux remarques precedentes qu'il aurait ete preferable de mettre des raidisseurs sur les plaques qui auraient put etre plus fines du meme coup. Meme une plaque de cette epaisseur est loin d'etre rigide.

En fait acheter les materiaux sans avoir fait un plan et une etude prealable n'est pas la meilleure approche.

Calculer les differents efforts n'est pas un luxe non plus et etudier une machine existante est un bon depart.

 

[ctoutmoi]

Cela fait environ 3 ans que je lorgne sur la fabrication d'une cnc est c'est plusieurs milliers de liens et des heures de surf pour trouver la meilleure conception. (compromis/coût)

Si des puristes d'ELEKTOR sont dans la salle, il comprendrons l'erreur que j'ai failli commettre en commandant un kit de la PROFILER ...

J'ai préféré de loin la réaliser de A à Z. J'avais deux devis concernant les rails de guidage et patins neuf que je souhaitais, n'étant pas cardiaque heureusement j'ai pu me retourner en achetant ce que j'ai trouvé sur ebay ( occasion en bon état). Il faut parfois prendre ce qui se présente le moment venu sinon je partirais dans les planches avant que je n'ai pu graver mon épitaphe.

Pour les réalisations prévues, c'est du genre : PCB, porte manteau pour mes p'tits, gravure et usinages de pièces 3D dans l'alu.

J'ajouterai aux remarques precedentes qu'il aurait ete preferable de mettre des raidisseurs sur les plaques qui auraient put etre plus fines du meme coup. Meme une plaque de cette epaisseur est loin d'etre rigide.

Je pense qu'une machine massique à plus de stabilitée, non ?

 

[Yann]

J'ajouterai aux remarques precedentes qu'il aurait ete preferable de mettre des raidisseurs sur les plaques qui auraient put etre plus fines du meme coup. Meme une plaque de cette epaisseur est loin d'etre rigide.
En fait acheter les materiaux sans avoir fait un plan et une etude prealable n'est pas la meilleure approche.
Calculer les differents efforts n'est pas un luxe non plus et etudier une machine existante est un bon depart.

Je suis parfaitement d'accord avec MKSA.

 

[MaX-MoD]

rien n'empêche de visser (beaucoup de visses par contre) des barres en dessous de la plaque "des X" par la suite si on n'est pas satisfait de la rigidité.
Bon, on y viendra à coup sur ou presque, mais il y a de nombreuses réalisations sur le net qui fonctionnent pas trop mal (parait-il) et qui ont un châssis du genre.

Mais c'est certain que la conception au pifomètre, c'est la cata et général... je connais.

maintenant on peut avoir de très bonnes occaz lors de la recherche de matériaux, tout est une affaire de compromis.

Pour en finir avec l'utilisation de deux patins par rail, je dirais que c'est nécessaire, surtout avec des patins normaux, qui possèdent un jeu, surtout en rotation axiale, même si on ne le perçois pas à la 'main'
mettre deux rails et 4 (3) patins permet de précharger les rails.

Il existe aussi des versions préchargées larges, mais plus rares sur eBay et apparemment plus chères aussi. avec ce genre de rails, pas besoin en effet de deux rails pour une machine PCB/bois.

 

[ctoutmoi]

J'ai terminé l'axe Z ( manque plus qu'un fin de course, un détail...)
Il reste encore pas mal de boulot mais je me fait plaisir à la construire. J'ai quand même hâte de voir la mécanique s'animer !

Réglage possible de la limite de fin de course. Butées de fin de course sur 2 niveaux.

Ecrou prisonnié. La hauteur d'axe du palier n'était pas assez haute donc rattrapage par rondelles... Cloclo disait lui même "Ah si j'avais un marteau", ah si j'avais une fraiseuse....

Vue de face, fraisage pour obtenir le max de déplacement. Je tablais sur une course de 90 et obtenue 86mm en réel.

L'equerre de support de la broche peux être fixée également en position haute pour une hauteur sous portique plus importante(pièce plus haute ou fraise plus longue)

 

[ctoutmoi]

Un petit aperçu de l'ensemble.

 

[romteb]

Ca prend forme, joli travail