conception cnc, criteres de robustesse conseil fabrication
Bonjour ali.daher,
Guidages
Je ne sais pas où tu en es avec tes guidages, car tu as évoqué plusieurs possibilités.
Si tu utilises des guidages lisses, bronze, acier, fonte, plastique... il ne faut pas serrer les surfaces en contact sinon ça ne fonctionne pas.
Il faut laisser un jeu fonctionnel, mais qui dit jeu fonctionnel dit jeu...!
Et s'il y a jeu, il y a divers problèmes pendant l'usinage, perte de précision, vibrations, destruction rapide de l'arête coupante de l'outil etc...
C'est pour cela que les machines outils à guidage lisse ont des lardons de réglage, de façon à régler le jeu à la valeur mini possible.
D'autre part ces guidages sont assez longs et les surfaces en contact sont bien plus importantes qu'avec 4 simples douilles.
On arrive ainsi à faire fonctionner de manière acceptable une machine avec des guidages lisses. Cependant, cela nécessite des moteurs d'avance puissants.
Si on souhaite avoir un très faible jeu, voire une précharge, et utiliser des moteurs d'avance peu puissants, il est indispensable d'utiliser des guidages avec
éléments roulants : galets sur rails, douilles à billes, patins à billes ou rouleaux...
Socle
Le deuxième point important si l'on veut pouvoir faire du copeau dans une matière un peu plus dure que l'agglo est la rigidité de la machine !
On peut calculer les flexions des guidages avec les diverses masses des éléments choisis, par exemple :
Les guidages de la table supportent le poids de la table + les patins + l'étau + la pièce + ...
Les guidages du portique supportent le chariot + le sous ensemble du Z (broche comprise) etc...
Ces calculs de statique, tout le monde peut les faire en appliquant (correctement
) les formules standard.
Mais le plus difficile est de choisir les hypothèses d'usinage (cahier des charges) et de calculer les efforts de coupe, car là les efforts résultants sont dans toutes
les directions et se rajoutent les problèmes de vibrations (pulsation de ces efforts, résonance...).
Les contraintes qui vont en découler, dépassent celles obtenues par les calculs de statique.
Et là, on atteint très vite les limites des guidages non supportés si on veut usiner de l'alu ou de l'acier.
Une fois que l'on a fait le choix raisonnable des guidages supportés, il faut choisir sur quoi on va les supporter.
Car c'est ce support qui va reprendre les efforts et les vibrations tout en devant conserver la qualité dimensionnelle et géométrique appropriée aux guidages choisis.
La qualité d'usinage et la durée de vie des guidages dépendent de ces critères.
Si on veut faire autre chose qu'une machine de détourage pour découper des puzzles ou autres, il faut impérativement
réaliser en premier, une base de machine de grande qualité. Le reste pourra être amélioré par la suite.
De toutes les réalisations amateur que j'ai rencontrées sur le forum ou ailleurs, celle qui d'après moi est la meilleure est la réalisation de micluc,
https://www.usinages.com/threads/fabrication-dune-fraiseuse-cn-3d-granite-epoxy.15107/.
Cette réalisation peut paraitre complexe, le granite-epoxy n'étant pas très répandu chez l'amateur mais micluc a fait son projet avec des moyens d'amateur.
Pour simplifier encore la réalisation, il propose une autre architecture dont taramop a lancé le sujet
https://www.usinages.com/threads/18822
Si on prend l'exemple 1 avec portique renforcé par un UPN ou l'exemple 2 avec portique découpé en alu 7075, on obtient une machine largement supérieure
à tout ce que l'amateur pourra réaliser en profilés alu ou acier assemblés par boulonnage ou mécanosoudure.
La base est rigide. Le granite-époxy amorti bien les vibrations, il est stable, la planéité et le réglage des guidages ne bougeront pas.
Bref, tout ce que l'on ne sait pas faire en profilés !
Ce n'est pas pour rien que les constructeurs de machine font des bâtis en fonte, épais, lourds, avec des nervures de renforts...
Avec le granite-époxy, on obtient des résultats encore meilleurs qu'avec la fonte et l'amateur peut y arriver car les moules sont plus simples et la coulée se fait à froid.
L'amateur peut faire son moule et les matériaux ne sont pas chers. Pourquoi s'en priver ?
D'autant que micluc est disposé à partager son expérience.
J'ai été un peu long et n'ai pas forcément répondu à tes questions, mais il me semble que tu cherches à faire quelque chose de bien et tu fais progresser ton projet
par une étude approfondie, alors pourquoi pas ?
A+
Guidages
Je ne sais pas où tu en es avec tes guidages, car tu as évoqué plusieurs possibilités.
Si tu utilises des guidages lisses, bronze, acier, fonte, plastique... il ne faut pas serrer les surfaces en contact sinon ça ne fonctionne pas.
Il faut laisser un jeu fonctionnel, mais qui dit jeu fonctionnel dit jeu...!
Et s'il y a jeu, il y a divers problèmes pendant l'usinage, perte de précision, vibrations, destruction rapide de l'arête coupante de l'outil etc...
C'est pour cela que les machines outils à guidage lisse ont des lardons de réglage, de façon à régler le jeu à la valeur mini possible.
D'autre part ces guidages sont assez longs et les surfaces en contact sont bien plus importantes qu'avec 4 simples douilles.
On arrive ainsi à faire fonctionner de manière acceptable une machine avec des guidages lisses. Cependant, cela nécessite des moteurs d'avance puissants.
Si on souhaite avoir un très faible jeu, voire une précharge, et utiliser des moteurs d'avance peu puissants, il est indispensable d'utiliser des guidages avec
éléments roulants : galets sur rails, douilles à billes, patins à billes ou rouleaux...
Socle
Le deuxième point important si l'on veut pouvoir faire du copeau dans une matière un peu plus dure que l'agglo est la rigidité de la machine !
On peut calculer les flexions des guidages avec les diverses masses des éléments choisis, par exemple :
Les guidages de la table supportent le poids de la table + les patins + l'étau + la pièce + ...
Les guidages du portique supportent le chariot + le sous ensemble du Z (broche comprise) etc...
Ces calculs de statique, tout le monde peut les faire en appliquant (correctement
) les formules standard.Mais le plus difficile est de choisir les hypothèses d'usinage (cahier des charges) et de calculer les efforts de coupe, car là les efforts résultants sont dans toutes
les directions et se rajoutent les problèmes de vibrations (pulsation de ces efforts, résonance...).
Les contraintes qui vont en découler, dépassent celles obtenues par les calculs de statique.
Et là, on atteint très vite les limites des guidages non supportés si on veut usiner de l'alu ou de l'acier.
Une fois que l'on a fait le choix raisonnable des guidages supportés, il faut choisir sur quoi on va les supporter.
Car c'est ce support qui va reprendre les efforts et les vibrations tout en devant conserver la qualité dimensionnelle et géométrique appropriée aux guidages choisis.
La qualité d'usinage et la durée de vie des guidages dépendent de ces critères.
Si on veut faire autre chose qu'une machine de détourage pour découper des puzzles ou autres, il faut impérativement
réaliser en premier, une base de machine de grande qualité. Le reste pourra être amélioré par la suite.
De toutes les réalisations amateur que j'ai rencontrées sur le forum ou ailleurs, celle qui d'après moi est la meilleure est la réalisation de micluc,
https://www.usinages.com/threads/fabrication-dune-fraiseuse-cn-3d-granite-epoxy.15107/.
Cette réalisation peut paraitre complexe, le granite-epoxy n'étant pas très répandu chez l'amateur mais micluc a fait son projet avec des moyens d'amateur.
Pour simplifier encore la réalisation, il propose une autre architecture dont taramop a lancé le sujet
https://www.usinages.com/threads/18822
Si on prend l'exemple 1 avec portique renforcé par un UPN ou l'exemple 2 avec portique découpé en alu 7075, on obtient une machine largement supérieure
à tout ce que l'amateur pourra réaliser en profilés alu ou acier assemblés par boulonnage ou mécanosoudure.
La base est rigide. Le granite-époxy amorti bien les vibrations, il est stable, la planéité et le réglage des guidages ne bougeront pas.
Bref, tout ce que l'on ne sait pas faire en profilés !
Ce n'est pas pour rien que les constructeurs de machine font des bâtis en fonte, épais, lourds, avec des nervures de renforts...
Avec le granite-époxy, on obtient des résultats encore meilleurs qu'avec la fonte et l'amateur peut y arriver car les moules sont plus simples et la coulée se fait à froid.
L'amateur peut faire son moule et les matériaux ne sont pas chers. Pourquoi s'en priver ?
D'autant que micluc est disposé à partager son expérience.
J'ai été un peu long et n'ai pas forcément répondu à tes questions, mais il me semble que tu cherches à faire quelque chose de bien et tu fais progresser ton projet
par une étude approfondie, alors pourquoi pas ?
A+
en tous merci pour les info que tu viens de menvoyer, apres avoir ton message je pense que je vais passer encore un peu de temps sur ma conception avant de commencer la fabrication.
Le modele de cn en granit epoxy a l`air super rigide, en tous vu le bati sa risque pas de se deformer. Mais moi perso je n`ai jamais travailler ce genre de materiaux et je ne sais pas du tout cmt m`y prendre pour faire un bati en granit ( sa me demandera un certain de reflexion et de recherche).
Mais par contre apres avoir lu ton message je me demande si la solution de guidage avec des axes rond meme supporte est la meilleure solution pour mon cas sachant que je veut une machine rigide pour `laluminium au moins.
En ce qui concerne les moteurs et lelectronique, j`ai decide de ne pas m`en occuper pour le moment. Je pense qu`il serai mieu de me concentrer sur l`efficacite et la rigidite de ma machine(cote mecanique).Ensuite je ferai le choix des moteur le mieu adapte.
Changer mes guidages revient a faire bcp de modifications sur mes plans.Je pense actuellement a utiliser des guidages sur galet mais je dois reflechir encore. J`ai limpression que je ne fais que retarder la fabrication parceque jestime que mes plans ont toujours un defaut
Le modele de cn en granit epoxy a l`air super rigide, en tous vu le bati sa risque pas de se deformer. Mais moi perso je n`ai jamais travailler ce genre de materiaux et je ne sais pas du tout cmt m`y prendre pour faire un bati en granit ( sa me demandera un certain de reflexion et de recherche).
Mais par contre apres avoir lu ton message je me demande si la solution de guidage avec des axes rond meme supporte est la meilleure solution pour mon cas sachant que je veut une machine rigide pour `laluminium au moins.
En ce qui concerne les moteurs et lelectronique, j`ai decide de ne pas m`en occuper pour le moment. Je pense qu`il serai mieu de me concentrer sur l`efficacite et la rigidite de ma machine(cote mecanique).Ensuite je ferai le choix des moteur le mieu adapte.
Changer mes guidages revient a faire bcp de modifications sur mes plans.Je pense actuellement a utiliser des guidages sur galet mais je dois reflechir encore. J`ai limpression que je ne fais que retarder la fabrication parceque jestime que mes plans ont toujours un defaut
Bonsoir,
Les plans que l'on fait ont toujours des défauts ! Une machine outil est un ensemble de compromis.
Et faire le tour des principaux points à étudier peut demander plusieurs mois à un non spécialiste.
Tout dépend du niveau de connaissances, d'expériences en mécanique, usinage, conception de machines ...
Je te conseille de lire son sujet complet si tu ne l'a pas déjà fait. C'est très instructif.
https://www.usinages.com/threads/fabrication-dune-fraiseuse-cn-3d-granite-epoxy.15107/
a+
Là c'est normal !ali.daher a dit:
Les plans que l'on fait ont toujours des défauts ! Une machine outil est un ensemble de compromis.
Et faire le tour des principaux points à étudier peut demander plusieurs mois à un non spécialiste.
Tout dépend du niveau de connaissances, d'expériences en mécanique, usinage, conception de machines ...
Les guides ronds peuvent convenir si supportés sur toute leur longueur (on utilise alors des douilles à billes ouvertes).ali.daher a dit:
Micluc a donné beaucoup d'infos sur les recherches, l'appro et la fabrication du granite-époxy, qui était un domaine nouveau pour lui.ali.daher a dit:
Je te conseille de lire son sujet complet si tu ne l'a pas déjà fait. C'est très instructif.
https://www.usinages.com/threads/fabrication-dune-fraiseuse-cn-3d-granite-epoxy.15107/
a+
je vous remercie beaucoup^surtout pour le site shop-csr.com qui est genial on trouve veaiment tout et les prix sont très interessant. Je viens de me commander 12 douilles a billes ouverte. Avez vous deja commander chez eux ? la livraison est elle rapide?
Quant aux prix j'ai vu que par exemple pour les douilles a billes il y a a chaque fois 2identiques avec 1moins cher que l'autre et pourtant c'est la meme reference. I y a prix degressif et prix CRS savez vous ce que cela signifie?
Quant aux prix j'ai vu que par exemple pour les douilles a billes il y a a chaque fois 2identiques avec 1moins cher que l'autre et pourtant c'est la meme reference. I y a prix degressif et prix CRS savez vous ce que cela signifie?
mon avis
je ne vois pas comment on peut juger de la résistance d'une machine si déjà on a pas ses dimensions !!!
avant qu'on me réponde "bah tu es aveugle, tu ne vois pas les courses ???" je répond que course et dimensions ce n'est pas pareil, je peux avoir une machine ayant une longueur de 1 mètre et une course sur le même axe de 500mm !!!
comme d'habitude on retrouve dans cette machine les erreurs à ne pas commêtre.
ce qui est rigolo c'est de sentir qu'il y a eu une volonté de tout blindé solidement et pourtant nous avons deux super ressorts à lame sur toute la longueur en guise de poutre porteuse
pour moi cette machine n'est actuellement que virtuelle et même si en 3D et avec tout plein de calculs colorés elle parait superbe, en attendant j'usinerais au pire du balsa
je vais une fois de plus me répéter mais sans cahier des charges et sans dimensions je ne vois pas comment on peut définir une machine !!!
pendant que j'y pense, c'est quoi cette plaque blindée de trous en guise de table ?
elle a subit un tir en rafale ?
même si ce type de plaque percé limite les contraintes pour autant elle est fragile et se pliera plus facilement sous la charge donc à calculer en fonction du cahier des charges qui reste invisible
au passage j'aime beaucoup le trampoline pour hamster, enfin je voulais dire la table sur guide rond
encore une fois on construit la voiture autour de l'allume cigare...
je ne vois pas comment on peut juger de la résistance d'une machine si déjà on a pas ses dimensions !!!
avant qu'on me réponde "bah tu es aveugle, tu ne vois pas les courses ???" je répond que course et dimensions ce n'est pas pareil, je peux avoir une machine ayant une longueur de 1 mètre et une course sur le même axe de 500mm !!!
comme d'habitude on retrouve dans cette machine les erreurs à ne pas commêtre.
ce qui est rigolo c'est de sentir qu'il y a eu une volonté de tout blindé solidement et pourtant nous avons deux super ressorts à lame sur toute la longueur en guise de poutre porteuse
pour moi cette machine n'est actuellement que virtuelle et même si en 3D et avec tout plein de calculs colorés elle parait superbe, en attendant j'usinerais au pire du balsa
je vais une fois de plus me répéter mais sans cahier des charges et sans dimensions je ne vois pas comment on peut définir une machine !!!
pendant que j'y pense, c'est quoi cette plaque blindée de trous en guise de table ?
elle a subit un tir en rafale ?
même si ce type de plaque percé limite les contraintes pour autant elle est fragile et se pliera plus facilement sous la charge donc à calculer en fonction du cahier des charges qui reste invisible
au passage j'aime beaucoup le trampoline pour hamster, enfin je voulais dire la table sur guide rond
encore une fois on construit la voiture autour de l'allume cigare...
Concernant le cahier des charges jai bien sur etabli un cahier des charges avan de me lancer mais ce nest qu`au fur et a mesure qu on avance qu`on se rend compte des defauts.
Jusinerai principalemen des plaque dalu de dimension380x250. Un fraisage avec une profondeur de passe de 0.2a0.3mm me convien parfaitement
Les courses de la machine sont finalement
X420 Y320 Z100
Les dimensions de la machine hors moteur:
Longueur820 largeur510 hauteur700
Jai;erai avoir une precision dusinage de 0.05a0.1mm maxi
Pour les guides , jai changer de solution et jutilise maintenan des guides supporter sur tou le long et les support sont fixer sur une tole acier 10mm elle meme soude sur le chassis en tube carre inox. Je mettrai une image avec les modification. Jutilise des douille a bille ouverte.
La plaque blinde de trou taraude servai a brider les pieces mais finalemen je compte supprimer les trou et commander une table rainure pr le bridag
Jusinerai principalemen des plaque dalu de dimension380x250. Un fraisage avec une profondeur de passe de 0.2a0.3mm me convien parfaitement
Les courses de la machine sont finalement
X420 Y320 Z100
Les dimensions de la machine hors moteur:
Longueur820 largeur510 hauteur700
Jai;erai avoir une precision dusinage de 0.05a0.1mm maxi
Pour les guides , jai changer de solution et jutilise maintenan des guides supporter sur tou le long et les support sont fixer sur une tole acier 10mm elle meme soude sur le chassis en tube carre inox. Je mettrai une image avec les modification. Jutilise des douille a bille ouverte.
La plaque blinde de trou taraude servai a brider les pieces mais finalemen je compte supprimer les trou et commander une table rainure pr le bridag
voici quelques images du guidage X. Les guidages Yet Z ne sont pas encore terminé. Jai juste fai des modif pour le guidage X ensuite je mocuperai du Y lorsque le X sera acceptable.
La plaque en bleu qui supporte les guides est une plaque dacier epaisseur10 et les profile sur lesquelles la plaque est posé sont des profile de 40 en inox soudé. En esperant que sa ameliore la rigidité. La longueur de la machine fait 810mm et la largeur500mm
La plaque en bleu qui supporte les guides est une plaque dacier epaisseur10 et les profile sur lesquelles la plaque est posé sont des profile de 40 en inox soudé. En esperant que sa ameliore la rigidité. La longueur de la machine fait 810mm et la largeur500mm
si tu fais des passes de 0.2 à 0.3mm alors ok ça marche mais je te conseilles quand même de corriger cet effet ressort à lame, si tu peux essaye de caser une entretoise entre tes deux poutres de chaque coté à l'endroit de la fixation des montants, ça évitera que tu sois dérangé par l'effet lame de ressort.
à la limite au lieu de deux poutres de chaque coté, tu en mettrais 3 superposées ça serait parfait
à la limite au lieu de deux poutres de chaque coté, tu en mettrais 3 superposées ça serait parfait
Si je compren bien c'est de mettre 3tube carre de 40 superposé. C'est une bonne idée et ça tombe bien parceque j'ai deja 6profile carre de 40 en inox de 1metre chacun. J'en mettrai 3 de chaque coté.
Cependant j'aurai une question, j'ai une machine de fabrication allemande et une broche de 3.3kw mais je pren des passes maxi de 0.4 a 0.5 ds lalu sinon c difficile. Savez vous d'ou peut venir le probleme?
Cependant j'aurai une question, j'ai une machine de fabrication allemande et une broche de 3.3kw mais je pren des passes maxi de 0.4 a 0.5 ds lalu sinon c difficile. Savez vous d'ou peut venir le probleme?
c'est vague comme info, la vitesse va beaucoup influencé sur les possibilités d'usinage.
pour te répondre il faut la vitesse de rotation, la vitesse d'avance, le diamètre de fraise, le type de fraise et surtout l'état de la fraise, si elle est usée ça va bien moins marcher.
je n'avais pas bien vu le dessous des rails de la table
c'est un nid à vibration ce truc, il te faut absolument un renfort parrallèle à la table et fixé soit sous chaque rail ou mieux encore, un renfort qui relis les deux rails par le dessous, si possible le plus proche du dessous des guides.
pour te répondre il faut la vitesse de rotation, la vitesse d'avance, le diamètre de fraise, le type de fraise et surtout l'état de la fraise, si elle est usée ça va bien moins marcher.
je n'avais pas bien vu le dessous des rails de la table
c'est un nid à vibration ce truc, il te faut absolument un renfort parrallèle à la table et fixé soit sous chaque rail ou mieux encore, un renfort qui relis les deux rails par le dessous, si possible le plus proche du dessous des guides.
UI je pense que tu veu parler de la plaque qui relie le guide et la tole en bleu qui est en dessus. Je rajouterai une plaque qui relie le dessou de chaque rail entre eux.
Concernant les parametre de coupe, avant javai souvent habitude d'utiliser une vitesse de 8a11000t/mn une avance de 1200a1500mm/min avec une fraise de 6 ou 8 hss ds lalu et avec des passes de 0.4maxi.
Aujourd'hui j'ai refai un essai avec une fraise de 8hss, une vitesse de 4a5000t/min(c la première foi ke jutilise une vitesse aussi basse) et une avance de 800mm/min avec une profondeur de passe de 1mm et arrosage au petrol pr la premiere foi.
Resultat lusinage sest très bien passe jetai meme etonné. par contre il fau pas laisser très longtps san arroser.en tou cas javai limpression que si jarosai continuelemen comme avec ma fraiseuse conventionnel, jaurai pu prendre des passe bien plus grande 2a3mm voir 4.
Concernant les parametre de coupe, avant javai souvent habitude d'utiliser une vitesse de 8a11000t/mn une avance de 1200a1500mm/min avec une fraise de 6 ou 8 hss ds lalu et avec des passes de 0.4maxi.
Aujourd'hui j'ai refai un essai avec une fraise de 8hss, une vitesse de 4a5000t/min(c la première foi ke jutilise une vitesse aussi basse) et une avance de 800mm/min avec une profondeur de passe de 1mm et arrosage au petrol pr la premiere foi.
Resultat lusinage sest très bien passe jetai meme etonné. par contre il fau pas laisser très longtps san arroser.en tou cas javai limpression que si jarosai continuelemen comme avec ma fraiseuse conventionnel, jaurai pu prendre des passe bien plus grande 2a3mm voir 4.
c'est certain, l'arrosage est très utile.
au niveau des vitesses d'avance tu étais bon pourtant.
au niveau couple aussi.
je pense quand ayant une vitesse d'avance un peu plus grande et des passes un peu plus importante ça devrait aller mieux, souvent les fraises sont faite pour attaquer la matière alors qu'on leur faire plutot gratter la matière par craindre de casser quelque chose.
en 11000tr/min tu devrais être à 2200mm/min
en 8000tr/min tu devrais être à 1600mm/min
en 5000tr/min tu devrais être à 1000mm/min
en 4000tr/min tu devrais être à 800mm/min
etc...
au niveau des vitesses d'avance tu étais bon pourtant.
au niveau couple aussi.
je pense quand ayant une vitesse d'avance un peu plus grande et des passes un peu plus importante ça devrait aller mieux, souvent les fraises sont faite pour attaquer la matière alors qu'on leur faire plutot gratter la matière par craindre de casser quelque chose.
en 11000tr/min tu devrais être à 2200mm/min
en 8000tr/min tu devrais être à 1600mm/min
en 5000tr/min tu devrais être à 1000mm/min
en 4000tr/min tu devrais être à 800mm/min
etc...
Salut la discussion est un peu vielle mais je suis nouveau.
J'ai un site magique ou l'on peut télécharger des tout éléments mécaniques! Il y a aussi des guidages ali.daher
le voici :
http://www.tracepartsonline.net/(S(rsws ... iiw45drwi4))/global/index.aspx
J'ai un site magique ou l'on peut télécharger des tout éléments mécaniques! Il y a aussi des guidages ali.daher
le voici :
http://www.tracepartsonline.net/(S(rsws ... iiw45drwi4))/global/index.aspx
voici les modif que j'ai fai:
jai revu la rigidite de mes guides en X (jai rajouter une tole de 8mm et des supports daxe distancé de 90mm)
jai revu la rigidite des guides en Y c un pleu plus dur a cause de lencombrementet du fait que on a pas dappui
jai rajouter des renfort sur le chassis (profile inox mecano soude )
La corniere derrier le portique sert de renfort et de support pour la chaine porte cable
les courses sont:X470 Y350 Z90 et passage sous portique de 55mm
Si vous avez des commentaires qui me permettrais dameliorer un peu je sui preneur
jai revu la rigidite de mes guides en X (jai rajouter une tole de 8mm et des supports daxe distancé de 90mm)
jai revu la rigidite des guides en Y c un pleu plus dur a cause de lencombrementet du fait que on a pas dappui
jai rajouter des renfort sur le chassis (profile inox mecano soude )
La corniere derrier le portique sert de renfort et de support pour la chaine porte cable
les courses sont:X470 Y350 Z90 et passage sous portique de 55mm
Si vous avez des commentaires qui me permettrais dameliorer un peu je sui preneur
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