CNC pour un FabLab

E

Elcnc1993

Nouveau

• 16 Jan 2018

• #31

Ses possibles si on dimensionne les rails et guidage avec des calculs sa peut se vérifier avec des logiciels de dao

 

M

Momoclic

Compagnon

• 16 Jan 2018

• #32

C’est possible avec une architecture bien rigide et bien dimensionnée. Mais en plus les vibrations doivent être amorties, et dans ce cas c’est la masse qui compte ...
Ne voit pas le hasard si les machines précises sont en fonte et très lourdes !

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 17 Jan 2018

• #33

OK merci du conseil,j'aurais une question concernant l'effort de coupe, comment déterminer cette effort de coupe, quelle sont les données que j'ai besoin, peut on me donner un exemple de calcul pour le fraisage ou usinage avec de l'alu 2017 et une vitesse de coupe de 150-200 ? Je vous remercie d'avance,

 

M

Momoclic

Compagnon

• 17 Jan 2018

• #34

Salut,
Toutes les réponses sont déjà présentes ici, tu as toi même mis un lien, @Jmr06 t’a mis un fichier et j’ai complété avec une explication !
Difficile de faire plus ...
Calculer les efforts d’une machine est quelque chose de simple en statique mais d’extrêmement complexe en dynamique.
Pour ces raisons nombreux sont ceux qui estiment ça de façon empirique ou font des simulations à l’aide d’un logiciel de CAO.

http://robert.cireddu.free.fr/Ressources/Prod/Efforts et puisance de coupe/index.htm

https://www.usinages.com/threads/condition-de-coupe-aluminium.91849/

 

Dernière édition: 17 Jan 2018

C

coredump

Compagnon

• 17 Jan 2018

• #35

Momoclic a dit:

C’est possible avec une architecture bien rigide et bien dimensionnée. Mais en plus les vibrations doivent être amorties, et dans ce cas c’est la masse qui compte ...
Ne voit pas le hasard si les machines précises sont en fonte et très lourdes !

Cliquez pour agrandir...

Même pas, l'amortissement dépend du matériau, la fonte étant le mieux dans les métaux (hors plomb et métaux mois bien sûr).

La masse joue sur la fréquence de resonance et leur amplitude. Plus c'est lourd plus la fréquence de résonance est basse. Il faut donc être suffisamment lourd pour ne pas entrer en resonnance. De même la rigidité (module de young) influe sur cette fréquence de résonance.

Du coup l'aluminium est le plus mauvais choix: son amortissement est tres faible et son poids aussi tout en étant relativement rigide.

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 17 Jan 2018

• #36

Bonsoir, merci pour vos réponses, pour le calcul de l'effort de coupe, les document plus haut envoyés par momoclic, parle d'angle de coupe, sa correspond à quoi ? Et comment le trouver pour une cnc,ensuite une fois que l'on calcule fc=kc*a*f, est que on peut utiliser cette force pour pouvoir calculer la structure d'une cnc et les considérée comme des poutres et faire un calcul rdm ? Merci pour vos réponses et désolé pour mes questions, je ne suis pas du domaine, je suis plus électronicien

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 26 Jan 2018

• #37

bonjour, quelqu’un pourrait me dire comment est ce que l'on détermine L’angle de coupe dans le cas du fraisage ?
car dans le document plus haut (http://robert.cireddu.free.fr/Ressources/Prod/Efforts et puisance de coupe/index.htm)
il est question d'un angle de coupe pour calculer la nouvelle valeur de KC pour au final trouver l'effort de coupe .
est ce que cela dépend de l'outil choisi? je doit d'abord choisir un outil avant de choisir ma broche?
je rappel que je cherche l'effort de coupe pour pouvoir dimensionner la structure de ma cnc ainsi que le porte broche ,
j'ai besoin de trouver cette force pour pouvoir faire une simulation sur solidworks.
merci d'avance pour vos réponse

 

J

Jmr06

Compagnon

• 26 Jan 2018

• #38

Ho la, pour déterminer des conditions de calcul, ne te perds pas dans les détails d'ajustement du kc en fonction de l'angle de coupe. Il y a tellement d'autres facteurs d'approximation ! Notament la vitesse d'avance. Prends le kc standard de la matière que tu veux usiner.
Après oui, il faut :
- choisir le diamètre de fraise maxi que tu souhaites utiliser pour avoir le couple à basse vitesse,
- choisir le débit de copeaux que tu souhaites pour avoir la puissance de broche,
- le diametre minimum de fraise que tu veux utiliser pour avoir la vitesse max de broche.
Et après, faire des compromis et des choix, car évidement il n'y a pas de broche optimale pour tout ce qu'on souhaiterait faire.
En tout cas, c'est ce que moi j'ai fait. Certainement que d'autres auront d'autres méthodes.

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 29 Jan 2018

• #39

jmr06 merci pour ta réponse je me sans moins perdu,
j'ai donc pris le KC =140 avec une avance de 0.1 et une profondeur de passe égale a 3 en utilisant la formule
ap maxi = 0.1 x Ф fraise avec un diamètre de 30mm
je trouve
Fc = 140 x 0.1 x 3 = 42 DaN
je prendrait une valeur de 50 DaN pour être sure

est ce que c'est comme sa que il faut faire les calcul?
en vous remerciant pour vos réponses

 

J

Jmr06

Compagnon

• 29 Jan 2018

• #40

Dans le principe, oui.
Après, les valeurs, c'est toi qui les choisis en fonction de tes ambitions.
3mm de profondeur de passe, dans du KC 140 daN/mm² (alu ?), c'est déjà pas mal, pour une petite fraiseuse. Mais certains souhaitent plus ...
Je ne vois pas d'où tu sors la règle ap max = 0.1 x diamètre de fraise. Dans l'alu, il m'arrive de faire bien plus, mais bon je ne suis pas pro et peut-être que je fais mal.
En tout cas, en partant avec 500N comme effort, je pense que tu es dans les ordres de grandeurs.

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 19 Fev 2018

• #41

merci pour ta reponse jmr06 et excuse moi pour le retard, mais j'était pas mal occuper ses dernier temps pour p max = 0.1 x diamètre de fraise, jai vu sa dans http://kera-industry.com/wp-content/uploads/2014/09/Les-conditions-de-coupes.pdf ; sinon concernant mon projet je vais repartir sur un autre design et je vais le faire avec des tubes en acier de 150x150, j'ai presque fini le design sur solidworks,

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 19 Fev 2018

• #42

j'avais une question concernant le dimensionnement des moteurs pas a pas , quelles sont les donnée que l'on a besoin pour calculer le bon moteur, je suppose que il y a le poids du châssis qui entre en compte mais quoi d'autres et comment le calculer, est ce que quelqu’un peut me montrer un exemple de calcule pour déterminer le bon moteur? je vous remercie d'avance.

 

V

vres

Compagnon

• 19 Fev 2018

• #43

Elcnc1993 a dit:

j'avais une question concernant le dimensionnement des moteurs pas a pas , quelles sont les donnée que l'on a besoin pour calculer le bon moteur, je suppose que il y a le poids du châssis qui entre en compte mais quoi d'autres et comment le calculer, est ce que quelqu’un peut me montrer un exemple de calcule pour déterminer le bon moteur? je vous remercie d'avance.

Cliquez pour agrandir...

Si tu fais des calculs tu vas trouver des résultats dérisoires genre 0.3Nm, ça ne vas pas t'avancer beaucoup. En plus un moteur Pas à Pas est caractérisé par son couple de maintien et non par son couple nominal comme sur les servomoteurs.

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 19 Fev 2018

• #44

Quelle sont alors les elements à prendre en compte pour déterminer le bon moteur pour un fonctionnement optimal et que le moteur ne soit pas surdimensioner ou sous dimensionnerd?

 

V

vres

Compagnon

• 20 Fev 2018

• #45

Comme je l'ai dit ailleurs, 1Nm c'est 1300 N de poussée avec une vis au pas de 5.
Sur une vis a bille au pas de 5mm on monte des NEMA23 beaucoup plus dynamiques que des Nema34.
Avec des moteurs de 2Nm a 3Nm de faible inductance on a des moteurs assez universels.

Comme je l'ai écrit ailleurs pour propulser une masse de 400kgs avec une accélération de 1ms-² c'est un couple de 0.3Nm, ce qui veut dire que pour 800kgs c'est 0.6 Nm. On peut utiliser le même moteur pour les 2 ?

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 15 Juin 2018

• #46

Bonjour tout le monde, j'ai finalement eu un changement dans le cahier de charges, ils ne veulent plus usiné de l'alu mais du plastique, du coup si je prend un châssis en profilé aluminium est ce que vous pensez que je peux atteindre des pression allant à 0.02?

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 16 Juil 2018

• #47

Bonjour tout le monde, je veux finalement usiner de l'alu et de l'acier, je vais changer de design je passe sur des tubes en acier de 80x80,je me demande si les broches chinoise avec variateur de 2,2kw et une vitesse allant de 0 à 24000 est suffisante pour usiner de l'acier et de l'alu ?
Ma deuxième question c'est comment ont determine le diamètre des guidage vis à bille ?
Merci d'avance pour vos réponse bous trouverez en pièce jointe le début de mon nouveau design de dimmensiinement 640x640x600

 

J

Jmr06

Compagnon

• 16 Juil 2018

• #48

Bonjour.
J'espère que le cahier des charges se stabilise un peu, si non tu vas avoir un peu de mal à concevoir quelque chose.
La première question :

Elcnc1993 a dit:

broches chinoise avec variateur de 2,2kw

Cliquez pour agrandir...

La puissance de broche dépend du débit de copeaux qu'on veut. Pour une cnc d'amateur, 2,2 kW, c'est déjà bien. Après, 24000 tr/min, c'est bien pour du bois, acceptable pour de l'alu, et pas bien adapté pour l'acier. Si l'usinage de l'acier est marginal ou peu fréquent, choisir ce type de broche peut être bien. Si l'acier est la matière la plus souvent usinée, il faut une broche tournant moins vite.

Deuxième question :

Elcnc1993 a dit:

comment ont determine le diamètre des guidage vis à bille ?

Cliquez pour agrandir...

Pas bien compris la formulation de la question. Mais un choix classique de base, c'est : rail prismatique de 15, vis à billes sfu1605, moteur pas à pas NEMA23 de 2,5 N.m courant 5A , driver alimenté en 48V .

Dernier point :

Elcnc1993 a dit:

le début de mon nouveau design de dimmensiinement 640x640x600

Cliquez pour agrandir...

Rien compris au dessin. Où est la broche? Et les axes ?
Petite remarque : c'est très rare qu'une fraiseuse ait les mêmes course en x et en y, car les pièces ont souvent une longueur plus grande dans une direction. Des courses du style 750 x 450 seraient plus habituelles. Peut-être avez vous une raison précise pour des courses égales de 640x640 ?

Edit : Une course en z de 600 est très pénalisant pour obtenir une bonne rigidité.
C'est sûr qu'à l'usage on peut être bien embêté lorsqu'on n'a pas assez de hauteur en z. En bref, le choix de la course en z n'est pas anodin et doit être bien justifié par ses besoins.
Si on a vraiment besoin d'une grand course en z et qu'on veut une machine très rigide, un portique mobile en z est une bone solution, pour obtenir une grande rigidité, mais c'est plus onéreux à réaliser. En résumé, on a :
- table mobile en x
- un portique mobile en z. On a donc 2 montants, un de chaque côté de la table. Ces montants étant fixes, on peut les faire très rigides. Ces montants portent les rails sur lesquels monte et descent le portique.
- le portique porte les rails en y sur lesquels circule la broche.
Avec cette conception, la broche n'est jamais en porte à faux, quelque soit la course en z, ce qui permet la grande rigidité.

 

Dernière édition: 16 Juil 2018

E

Elcnc1993

Nouveau

• 16 Juil 2018

• #49

Merci pour votre réponse, concernant la broche les vitesse son variable car il ya un veriateur la vitesse minimum est de 0 jusqu'à max 24000,
Pour les guidages je me demande pourquoi il ya different diamètre, certain prenent 16mm d'autre 15mm, cela dépend de quoi ? Il doit y avoir un calcul pour déterminer le diamètre par rapport à un effort, ou une force ou un couple ? Pour le dessin, je n'ai pas encore mis de broche et de guidage, en gros la table elle se déplace en z et ma broche doit se déplacer en x et y, les dimension de ma table sont de 500x500

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 16 Juil 2018

• #50

Pour le déplacement en z, je peux réduire ma course se n'est pas un souci, comme les prix des rail prismatique son cher je préfère opté pour des guidage linéaire vis à bille, je voudrais les surdimensioner pour compenser le problème de presision

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 16 Juil 2018

• #51

Je travaille encore sur le design je vais essayer d'avoir quelque chose de plus complet avant se week-end

 

D

Donuts

Apprenti

• 17 Juil 2018

• #52

Bonjour,
Les vitesses annoncées pour les broches ce sont des vitesses à vide, donc oui variable de 0 à 240000, sauf qu'il n'y a pratiquement plus de puissance (ou couple) en dessous des 6000 tr/min. Cette vitesse est trop élevée pour usiner dans l'acier.
Je l'ai fait occasionnellement sur la mienne pour du détourage avec de la tôle fine inox, mais les conditions de coupe n'étant pas idéales, on crame les fraise à vitesse grand V...

Elcnc1993 a dit:

Pour le déplacement en z, je peux réduire ma course se n'est pas un souci, comme les prix des rail prismatique son cher je préfère opté pour des guidage linéaire vis à bille, je voudrais les surdimensioner pour compenser le problème de presision

Cliquez pour agrandir...

Concernant ce point les guidages à bille auxquels vous pensez sont surement des guidages à palier ouvert afin d'avoir un guidage vissé sur sa longueur, ces paliers peuvent "s'ouvrir" sous charge et sont donc moins précis/ajustés que les rails prismatiques proposés par Jmr06.
Je pense que le mieux serait de s'inspirer d'une conception faite et éprouvée par des membres du forum, plutôt que vouloir réinventer en partant de zéro si vous n'avez pas toute l'expertise technique nécessaire à ce projet.
ps: ne voyez pas une critique dans mes derniers propos, juste une mise en garde afin de ne pas vous retrouver face a une CNC qui vous aura couté cher mais finalement inadaptée à vos besoins.
Olivier

 

M

Momoclic

Compagnon

• 17 Juil 2018

• #53

Bonjour,
D'accord avec mes collègues, cette broche ne permet de travailler dans l'acier qu'avec de petits diamètres de fraises ( ~5mm) et de très faibles passes. Dans l'aluminium elle peut faire l'affaire avec des vitesses d'avances relativement rapides (attention au choix de motorisations des axes).

En aucune manière une vis à bille n'est un guidage. Elle ne peu recevoir que des efforts axiaux. Seules des rails prismatique ou des glissières en queue d'aronde seront capables d'encaisser les efforts engendrés lors de l'usinage de l'acier. De plus tu as des exigences ambitieuses en terme de précision ce qui à mon avis impose des rails prismatiques.

Comme le suggère @Donuts inspire toi des nombreuses réalisations déjà présentes sur le forum. Elles te feront économiser temps et argent. réalisations

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 17 Juil 2018

• #54

Merci pour vos conseils, quelle type de broche me conceiller vous pour usiner de l'acier et de l'alu ? Concernant les guidage je pensais effectivement au arbre à guidage linéaire, comme j'ai un petit budget je ne peu pas me permettre de mettre la plus grande partie du budget sur des rails à moins de trouver a bon prix c'est pour cela que le penchais vers des arbre à guidage linéaire, je précise que je doit être en mesure de justifier mes différents choix par des calculs, c'est pour cela que je demandait plus haut qu'elle calcul effectué pour pouvoir déterminé le diamètre approprié et prendre un coefficient de sécurité, merci pour vos réponse, donuts j'accepte tes remarques avec grand plaisir, nesite pas à me faire part de tes remarques

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 24 Juil 2018

• #55

bonjour;j'ai un peu avancer sur le dessin,j'ai quelque chose de plis abouti je dois encore rajouter les pieds et vis a bille et moteur, est ce que mon design tiens la route jusque la?

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 24 Juil 2018

• #56

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 24 Juil 2018

• #57

 

B

bendu73

Compagnon

• 24 Juil 2018

• #58

Bonjour,

Desoler mais la structure dessinee n'est absolument pas assez rigide pour usine de l'alu et encore moins de l'acier...
Simplement le fait d'utiliser des rail rond supporter c'est pas bon !
Non franchement il faut revoir la structure. La ca marche pour de l'impression 3D, mais pas pour l'usinage.

Desoler d'etre franc comme ca mais j'y crois pas.
Il faut partir sur une cinematique plus classique avec la broche en Y et Z, et le plateau en X. Ou bien en portique.

 

G

gomax69

Ouvrier

• 24 Juil 2018

• #59

totalement d'accord avec bendu73.

Avec ce genre de construction même dans du plastique la précision serait moyenne. C'est une imprimante 3d solide mais pas une cnc, en tout cas pas pour autre chose que de la mousse ou des bois très tendres genre balsa.

Pour l'acier c'est rails prismatique quasi obligatoire ou rails supporté à la limite si vraiment y'a pas le choix.

 

E

Elcnc1993

Nouveau

• 25 Juil 2018

• #60

En gros si j'ai bien compris ma structure est bonne si j'utilise des rail prismatique ?