Construction CNC Portique mobile

[Baptx]

Bonjour,

Etant nouveau sur le forum je vais me représenter brièvement ici :

Je suis dans la fleur de l'age, 24 ans et toutes mes dents

, je suis passionné de sport auto et surtout du DYI ce qui m'a amené à fabriquer mon propre simulateur via le site RacingFr.net
Je suis d'Annecy en Haute-Savoie, et je travail dans l'industrie.
Depuis longtemps remonte l'envie de monter ma propre CNC, ce qui me freinait et me freine toujours d'ailleurs

c'est la partie informatique, câblage, soft etc ....
Mais rien n'empêche de commencer un début de réflexion !
Aujourd'hui j'en suis au stade de réflexion avancée de conception sur ordinateur.

Pour résumé un peu le projet, matériaux utilisé, quincaillerie etc :

En gras ce qui n'est pas figé et pas connu :

-Portique mobile
-Broche 2.2kw
-Patin HGH25CA
-Rail prismatique axe Y/X/Z en 25mm
-Vis à bille 20mm
-BK/BF 15
-Alu 20, 15, 12, 10mm
-2 Poutres profilé Alu 40x80
-3 x Moteurs Nema 34
-Encombrement environ 1000x750x480
-Course Y/X/Z : ????

Je met quelque images de l'avancée actuelle, je suis preneur de toutes remarques suggestions d'améliorations et toutes autres choses qui peut me faire avancer

En attente de vous lire !

 

[Rom']

Salut & welcome,

Il y a à peu près toutes les erreurs classiques du gars qui n'a pas lu et relu le forum cnc
Dans le désordre, triangulations, renforts divers, pattes du portique en chewing gum, rigidité du y en torsion, ... ...

Et pourquoi, mais pourquoi bon sang ce montage si coûteux en argent et en énergie pour le X pour un résultat qui sera mauvais ???? ???

Désolé, je tape dedans, mais c'est dommage, tu est prêt a investir dans du rail de 25, mais tu fais des erreurs basiques sur la conception. Commence à mon avis par lire et relire les sujets existants, voir ce qu'il s'y dit, et prends exemple dessus. On a l'impression sur ton design que tu as voulu faire du "pas comme tout le monde"... Mais il y a souvent des raisons à faire d'une manière et pas d'une autre...

Ne prends surtout pas ça mal, tout n'est bien sûr pas à jeter, mais certains éléments ne partent pas dans le bon sens, autant de suite y remédier.

Bonne soirée,
Rom

 

[petit_lulu]

-Portique mobile
-Broche 2.2kw
-Patin HGH25CA
-Rail prismatique axe Y/X/Z en 25mm
-Vis à bille 20mm
-BK/BF 15
-Alu 20, 15, 12, 10mm
-2 Poutres profilé Alu 40x80
-3 x Moteurs Nema 34
-Encombrement environ 1000x750x480
-Course Y/X/Z : ????

salut,
et bien venu ici.
pour les 4 rails du Y, ca me parait trop hyperstatique donc un seul rail de chaque cote mais 2 patins dessus, comme sur le X
apres, je laisse les specialistes de la mecaniques faire les remarques...

pour les rails en 25, ca fait gros, deja avec du 15 c'est tres bien car ca va etre le chassis alu qui va se "tortiller" avant de casser ou abimer un patin, c'est plusieur centaines de Kg en dynamique sur un patin de 15
apres si tu les as deja, tant mieux.
pour la vis de 20 c'est la meme chose, avec du 16 c'est deja tres solide comme entrainement et ton nema34 va caller avant de flechir la vis.
il faut par contre remforcer la plaque avant car sous l'effort elle va plier, un nema34 avec une vis a bille, l'effort est de l'ordre de la centaines de KG sur la vis en cas de blocage, perso j'ai plier une corniere 20x20 en acier de 200mm de long avec la mienne.

au suivant pour les remarques...

 

[Baptx]

Hello,

Merci pour vos remarques :

Pour ce qui est des patins effectivement j'en ai déjà du coup je voudrais rester en 25.
Pour les vises pareil, car je peux avoir des BK15/BF15

Pour le montage des patins du Y l'un sur les autre, je pensais bien faire pour réduire la largeur du montant et donc gagner en course, mais apparemment c'est pas le top

Je vais essayer de revoir ma copie du coup

 

[petit_lulu]

il faut essayer d'espacer (dans tous les sens) le plus possible les patins pour gagner en precision.
0.01mm de jeu sur un "bras de levier" de 50mm c'est moins de precision que sur 200mm, voir thales en mathematique...

 

[Jmr06]

Bonsoir.
Effectivement, beaucoup d'erreurs de débutant, mais plutôt que critiquer, je préfère expliquer. Du moins, expliquer mon point de vue ...

Quels sont tes moyens de réalisation ? Du dispose d'une fraiseuse, d'un tour, uniquement d'outil électroportatifs ? En fontion de tes moyens, le mode de réalisation varie, il faut s'adapter à tes moyens, ceux que tu as déjà et ceux que tu pourais avoir.

Quelle place pour accueillir ta cnc ? Espace illimité ou espace très contraint, imposant une cnc compact ? Impératif de démenagement, de passage de porte ?

Ensuite, qu'est-ce que tu veux usiner ? Bois, alu, acier ? Dans quelles dimensions ? Et surtout avec quelle précision ? 1 dixième, 5 centièmes, 1 centième ? Plus c'est précis, plus cela sera cher et plus cela demande une conception soignée.

Les réponses à ces questions ne sont pas évidentes, cela demande beaucoup de réflexion, mais cela permet de faire les bons choix.


Pour en venir aux vues 3D présentées, il manque 2 choses très importantes. D'abord la table ! C'est le premier élement qui tient la pièce et assure la rigidité. Comment sera tenu la pièce à usiner dessus ? Ce sera une table massive, 35 mm d'alu rainuré ? Ou un simple panneau de bois qu'il faudra renforcer ? En fonction de ces choix, la structure sera différente. Ensuite le Z. C'est ce qui tient la broche et qui doit aussi être très rigide. Ne pas oublier qu'on doit assurer une grande rigidité entre pièce et fraise, et tu nous montre tous sauf ce qui tient la pièce et la fraise. Mais bon, on imagine...
Si non, comme déjà dit par d'autres, un seul rail de chaque côté, avec 2 patins par rail suffisamment écartés. Montants du portique un peu faibles.
Des rails de 25 sont très largement surdimensionnés pour une broche de 2 kW.

Voila, j'ai été un peu long. En espérant t'avoir un peu aidé..
JM

 

[Baptx]

Merci Jmr pour tes remarques

Pour mes moyens, je peux faire découper mon alu au jet d'eau par un collègue, je dispose d'une perceuse à colonne, viseuse et tout ce qui va avec.
Je peux me servir d'une fraiseuse et d'un tour mais seulement de temps en temps (famille)

Pour la place je n'est pas de "limites" mais faut rester raisonnable si je veux pas me faire virer par madame, ce qui m'amène vers un encombrement d'environ 1100X800

Pour ce qui est de l'usinage ce serait pour usiner en grande partie de l'aluminium et certain matériaux plus souple.
Pour la précision j'aimerai être aux 5 centièmes ce qui me parait raisonnable, pas avec ma conception actuelle apparemment, mais je suis sur vous allez me donner un coup de main

Pour la table ce sera effectivement une table en alu rainuré

Pour les rails sachant que j'en ai déjà pas pour 100% de la machine, j'aimerai pouvoir les utiliser

En tous cas merci beaucoup pour votre aide.

Je suis preneur de suggestion pour améliorer la rigidité de l'ensemble et gommer les imperfection appart les doubles rails qui vont disparaître

 

[Jmr06]

Super, la découpe jet d'eau.
5 centièmes de précision, c'est raisonnable. Sur 300 mm, je suis sûr que tu pourra avoir même un peu mieux, environ 2, 3 centièmes.
Si tu as une table alu, c'est un gros plus. Regarde la liaison entre la table et les 2 plaques d'extrémites du chassis. Comme c'est actuellement, ce n'est pas assez rigide pour tenir la vis, mais avec une table alu, tu dois pouvoir faire une liaison directe et rigide entre la table et le support palier de la vis (celui qui supporte les efforts axiaux, l'autre on s'en moque).

Le portique n'est pas assez rigide en torsion. Au niveau du rail du bas, par exemple de l'autre côté du rail, il faut ajouter un profilé ou un plat d'alu à 90 degrés. L'idéal serait de faire un caisson fermé : 2 profilés 40x40 et 2 plaques. Mais plus cher.
Petit détail, place la vis au plus bas et non pas au plus haut. Plus la vis est proche du point où agit la fraise, moins il y a de couple qui doit être compensé par les rails.

Mais sur ton dessin, c'est surtout le guidage du portique qui ne va pas. Imagine la broche sur un côté du portique, un effort de coupe dans l'axe du châssis, retenu par la vis au centre. Cela fait un couple important, le protique a tendance à se mettre de travers. Il faut que le guidage l'empêche. Sur ton dessin, rien ne l'empêche. Il faut absolument 2 patins suffisament écartés pour reprendre ce couple de mise en travers.
Cela va réduire la course util, mais il n'y a pas trop de choix. Vu tes rails de 25, tu n'a pas besoin de les écarter beaucoup, mais il faut un minimum.
Bon je vais bosser.
Bonne journée
JM

 

[Baptx]

Merci de ton aide JM !!
Je vais me mettre à refaire du dessin !

Avant de me lancer, les vis en 20 Ø j'aimerai les garder car je peux "normalement" avoir des BK/BK avec.

Ma question porte sur les rails en 25, j'en ai un aussi mais je suis pas a un rail prêt et 4 patins, donc ma question porte sur ceci, si je met du rail 25 pour le Y et le reste 20 c'est mieux ? Ou alors autant tout mettre en 25 ? Ou alors autant tout mettre en 20 ?

La vis du Y je vais essayer de la remonter le plus possible vers le point de fraisage mais en la remontant pour me rapprocher du point de fraisage l'effort sur le plat d'alu qui est debout et qui maintient l’écrou de la vis ne vas pas ce fragiliser vu que je vais devoir le grandir ?

Les patins le mieux c'est qu'ils soient espacés ça c'est noté, mais fixés sur le haut du profil alu ou sur la tranche ce n'est pas un problème comme actuellement.
Suivant vos réponses le dessin sera pas le même du coup.

Impatient de vous lire
Baptiste

 

[serge 91]

Bonjour,
Pour rails et vis, tu gardes ce que tu as, aucune raison de diminuer pour le plaisir d'acheter....

 

[Jmr06]

Bonjour.

es patins le mieux c'est qu'ils soient espacés ça c'est noté, mais fixés sur le haut du profil alu ou sur la tranche ce n'est pas un problème comme actuellement.

Tout dépend de comment tu va faire le réglage. Les rails doivent être parfaitement parallèles. Pour cela, lors du montage, il faut pouvoir régler leur position.
Si tu les monte comme sur ton dessin, il faut, au moment du montage pouvoir ajuster une traverse du châssis, pour qu'ils soient sur 2 plans parallèle. Puis après ajuster la hauteur d'un rail par rapport à l'autre pour que les axes des rails soient parallèle. Cela se fait bien.
Si tu les monte sur le haut des profils, c'est une autre procédure de réglage, mais cela se fait aussi.

Il faut voir aussi comment tu monte la table avec les profils. Perso, je mettrais la table sur les profilés et les rails sur les cotés des profilé, comme tu as fait. Mais des rails sur le dessus se fait aussi. Il y a des avantages et des inconvénients des deux solutions, à toi de voir.

Quand tu conçois, il faut penser à comment tu va régler la géométrie de la machine. Pour un mouvement sans à-coups et fluide, il faut que les 2 rails et la vis soient bien parallèle. Pour la précision, il faut que les 3 axes X, Y Z soient perpendiculaires. Pour cela, il faut penser pendant la conception à la méthode de réglage lors du montage.

 

[Baptx]

Bonsoir,

Je pense avoir compris beaucoup de choses, il y a pas plus formateur que faire son dessin sois même et lire et relire en long et en large les sujets de ce forum !!

Corrigez moi si je dis faux mais je pense avoir compris que :

Il faut avoir le rail bas du X et par la même occasion la traverse basse du portique le plus proche possible de la hauteur maxi de fraisage du Z
Il faut essayer d'avoir le centre de la broche dans la zone du montant du portique
Il faut essayer d'avoir les patins de guidage et la/les vise(s) à billes du Y le plus proche possible de la moitié de la hauteur de la zone de fraisage en Z
La position maxi haute de la broche doit être au plus proche de la zone maxi de fraisage

J'ai refais du dessin, cependant je ne sais pas le quel choisir pour continuer, je crois que chacun d'eux à des avantages et des inconvénients

Version A :


Je pense que cette version a l'avantage d'avoir une base solide avec les profilés 80x40 bien maintenue, avec un inconvénient d'avoir les montants du Y plus haut (40mm) que la version B

Version B


Je pense que cette version à l'avantage d'avoir les montants du Y moins haut donc plus rigide, mais l'inconvénient d'avoir les profilés 80x40 bien moins maintenue que la version A

Pour ma part je crois que la version A est la meilleure, j'attends vos retours pour continuer.

Je tiens à préciser que dans les deux versions il y aura des plaques d'alu aux chaque extrémités des 80x40.
Je me dirige vers deux moteurs pour l'axe Y

PS : Existe t'il des tables alu rainuré sur mesure ou de grande taille car je trouve pas, pouvez vous me partager des liens ?

Baptiste

 

[Jmr06]

Existe t'il des tables alu rainuré sur mesure ou de grande taille

Oui, cela existe, mais je ne retrouve pas le fournisseur classique de cela. C'est assez cher. Si personne d'autre te l'indique avant, je rechercherai ce soir sur un bon ordi et pas sur ce téléphone.
Si non, il y a des personnes qui utilisent simplement une plaque d'alu non rainurée qu'ils percent de trous taraudés. C'est moins bien mais c'est moins cher.

 

[Baptx]

Ok merci !
Je vais attendre la réponse des autres.
Sinon tu trouves la version A ou B la plus solide ?

 

[adriboss]

Ya motedis pour les tables rainures mais c'est cher. Moi j'ai une plaque en alu taraudé et ça va nickel. Dessus je fixe un plateau martyr que je ré surface

 

[Jmr06]

Bon, évidemment, j'ai oublié de rechercher pour la table de table rainurée !

Si non, je vote pour la version A.

 

[arba]

Tables alu rainurées: https://www.sorotec.de/shop/CNC-Mechanics/t-slot-plates/universal/

 

[Baptx]

Merci bien !!
Ah oui le prix pique un peu, je pensais pas aussi chère !

 

[Baptx]

Bonsoir,

Je reviens poster quelque images de l'avancé !

Je suis passé sur du profilé 80x160 car sur le 80x40 je n'arrivais pas à placer ma VAB sous les patins du Y, de plus grâce aux 160mm de haut du profilé j'ai pu diminuer la taille des montants.
J'ai revu les montants du portique pour essayer de gagner 50mm.

J'en profites pour remercier Michel Crevot qui m'a conseillé et partagé ça CNC !

Voici les images, en espérant pas trop d'erreurs.
Merci beaucoup d'avance !!

Baptiste

 

[petit_lulu]

prevois des equerres pour rigidifier l'ensemble, entre la tables et chaque bout des rail du Y.
essai de renforcer les plaques a chaque bout du portique, malgre l'epaisseur ca se "tortille" toujours...
et surtout essai d'espacer au maximum les patins de chaque axes (X, Y et Z), meme si tu doit reduire les dimensions de l'usinage, c'est un gros... pardon, ENORME avantage cote precision.

les 3 fleches c'est pour maximiser les ecartements.
les triangles, pour les renforts du Y
de chaque cote du X, des plaques perpendiculaire au "flasques" qui tiennent les rail du chariot.

apres il y a des grands specialistes cote construction qui auront sans doutes de meilleur idees que moi...

 

[Baptx]

Bonsoir,

Merci de ton analyse je vais suivre tes conseils pour les renforts et les équerres.
Par contre pour l'espacement des patins, je suis sur un hors tout 200mm sur les montants du Y et je suis sur du 250mm pour le X c'est déjà bien non ? Quand je compare sur les autres sujets des CNC DIY.

J'attends avec impatience d'autres analyse @Jmr06 @Rom' etc
Encore merci @petit_lulu

 

[petit_lulu]

salut,
ou bien je suis rond (avec de l'eau) ou j'ai mal vu mais on a pas parle de la precision d'usinage que tu as besoin...
perso j'ai mes patins du X et Z qui sont sur un ecartement de 100x100 (rail de 15) et un portique fixe qui est a 300 au dessus de la table et sans faire attention a l'usinage, je suis a 0.05mm de tolerance dans l'alu mais ma fraiseuse est en tube d'acier donc (beaucoup ?) plus rigide.
en faisant attention aux operations d'usinages, j'arrive a 0.02 ou 0.03mm de tolerance.
a vu de pif, je dirai qu'avec ta configuration actuelle, tu sera entre 0.05 et 0.1mm dans l'alu.
a voir si ca te va?
par contre si en ajoutant quelques vis ou equerres ou en bougeant la position d'un element ca peut te faire gagner quelques 100em, je pense que ce n'est pas negligeable.

 

[Rom']

Je partage l'avis de petit_lulu
j'ajouterais :
- les supports des rails x en profilé piqué debout comme ca , c'est pas super rigide,
- ca ne sert a rien d'écarter tes patins x comme ca, certes tu gagne de la course en y, mais cela ne sert a rien, ta broche aura une largeur, donc tu n'ira jamais au bord de la table -> y plus long pour rien, donc plus cher et moins rigide, dommage...
- pour la poutre du y, je fermerais avec des tôles entre les profilés, boulonnés sur les profilés et sur les montants...

 

[Baptx]

Hello,

Quelques avancées, j'ai pas eu le temps de faire grand chose cette semaine ...

Voici une images des avancées :


J'ai écarté les patins du Y et X.
Sur le X je suis désormais sur une largeur de tablier de 270mm, j'ai rajouté deux encoches pour palier à la perte du à l’augmentation de la largeur.
J'ai rajouté des équerres (x4) de 12mm d'épais pour les profilés 160x80 ( Assez rigide ?).
J'ai rajouté des renforts sur les montants du Y en 10mm d'épais ( Placés comme ça servent ils vraiment ? Si oui sont ils assez épais ?).

Je vais rajouter unz tôle alu derrière les profilés 80x80 comme conseillé par Rom .

Qu'en pensez vous ?

 

[Algone]

Je trouve qu'elle a une bonne bouille comme ça.

 

[franckapik]

Je suis l'évolution de ta CNC avec attention également étant donné qu'elles sont assez proches désormais dans la conception

 

[Aprex]

Juste une interrogation, est-ce bien nécessaire de créer des évidement sur la plaque du Z? Une fois la plaque de la broche descendue, tu ne pourras pas aller en butée sans taper dans les profilés horizontaux du Y. A moins que tu aies prévu un étau qui les dépasse en hauteur ?

 

[petit_lulu]

salut,
j'aurais bien vu une tole qui relis les deux rails du X a l'arriere, ca eviterais les flexions et vibrations .
par contre les remforts sur les montants du Y, ne soit pas radin, vois en grand

sinon ca commence a avoir de la gueule !!!

 

[jack691-]

Content de retrouver un simracer comme moi qui fait du DIY, pour info c'est moi qui t'as aider sur racingfr

Ta machine a l'air bien, reste a faire les supports de vab sur les flans. bonne chance

 

[Baptx]

Juste une interrogation, est-ce bien nécessaire de créer des évidement sur la plaque du Z? Une fois la plaque de la broche descendue, tu ne pourras pas aller en butée sans taper dans les profilés horizontaux du Y. A moins que tu aies prévu un étau qui les dépasse en hauteur ?

@Aprex
Pour le moment j'ai rien prévu mais je veux prévoir pour l'avenir au cas ou.

salut,
j'aurais bien vu une tole qui relis les deux rails du X a l'arriere, ca eviterais les flexions et vibrations .
par contre les remforts sur les montants du Y, ne soit pas radin, vois en grand

sinon ca commence a avoir de la gueule !!!

@petit_lulu
Pour la tôle comme dit sous l'image de mon post d'hier elle est bien prévu, tu as raison cela va apporter un gain en flexion.

Content de retrouver un simracer comme moi qui fait du DIY, pour info c'est moi qui t'as aider sur racingfr

Ta machine a l'air bien, reste a faire les supports de vab sur les flans. bonne chance

@jack691-
Oui !!!! Je t'avais démasqué , et toi tu en est où? Tu as reçu tes plaques ?