Construction de ma machine CNC pour usiner l'aluminium

gomax69 · 28 Oct 2019

question con : quitte à faire usiner les plaques d'alu à la cnc ça ne vaut pas le coup de faire au passage des formes pour positionner précisément les rails ou patins ? même sans réglages très fins la géométrie aurait été correcte et les écartements de rails bons.

jack691- · 28 Oct 2019

En effet je suis en train de retravailler mes plans, voici les dernières notes :

Fixer rails X/Y sur méplats 15mm surfacés alu plutôt que sur les profilés
Retoucher plaque av/ar pour permettre au plateau de dépasser
Agmentation axe Y à 500mm de course plutot que 300mm
Axe X et Y : Utilisation FK d'un côté sur plaque, BF de l'autre via profilé
Utiliser équerres fixation pour la plaque support Nema de l’axe Z, ou un support Nema 23
Peut être :
- Faire passer Nema axe Y en bas via courroie
- Idée : augmenter certains trous de 0,5mm pour avoir un peu de jeu afin de permettre un ajustement géométrie

Voici quelques photos

J'ai augmenter le profilé Y de 800mm au lieu de 600mm, et j'ai permis le dépassement du plateau, le but est d'augmenter la course à 500mm au lieu de 300m, et pour seulement quelques dizaines d'euros en plus. Le dépassement est de 15cm de chaque côtés.

Méplat alu 15mm d'ep

FK d'un côté, BK de l'autre :

Vue globale, il faudra déplacer le portique pour que la broche soit au milieu.

Pour les rails X/Y ça sera donc 800mm pour le HGH20, pour les VàB : 700mm je pense.

gomax69 · 28 Oct 2019

jack691- a dit:
Fixer rails X/Y sur méplats 15mm surfacés alu plutôt que sur les profilés

Je suis pas certain de l’intérêt... les barres d'alu filées ont de bonnes tolérances, à l'image des profilés alu. Une pièce surfacée n'est pas forcement meilleure, surtout si ce n'est pas fait avec une fraise qui prend en une fois toute la largeur ou si la machine sur laquelle c'est fait n'a pas une géométrie irréprochable.

Aiwass · 28 Oct 2019

logiquement il faudrait surface une fois les plats fixés sur les profilé, sinon au serrage ils vont suivre les imperfections non?si c'est pour caler les plats au lieu de caler les rails, sa n'apporte rien du tout pour moi.

gomax69 · 28 Oct 2019

Ca ajoute toujours un peu (voir beaucoup ici) de rigidité et ça permet d'avoir un meilleur appui pour les rails.
En bonus t'es pas obligé d'utiliser les diamètres de vis prévus pour les profilés qui sont souvent plus gros que ceux des rails.

Je reste convaincu que poser les 2 rails sur une même tôle de 10 (par exemple) puis sur les profilés ferait gagner beaucoup de rigidité. Autant le portique avec sa tôle de fond respire la robustesse (même si une de plus devant aurait été bien ) autant la base va être faible sur les efforts gauche/droite.

jack691- · 28 Oct 2019

Ok merci

mais comment régler la planéité des rails sur des profilés alu ? ça va être compliqué de calé des feuille d'alu dans le profilé, surtout que le rail a moins d'appui sur un profilé que sur une plaque.

Vue de côté avec rail sur profilé :

Vue de côté avec rail sur méplat 15mm :

Aiwass a dit:
logiquement il faudrait surface une fois les plats fixés sur les profilé, sinon au serrage ils vont suivre les imperfections non?si c'est pour caler les plats au lieu de caler les rails, sa n'apporte rien du tout pour moi.

oui je peux fixer le portique et les méplats avant de faire surfacés.

jack691- · 28 Oct 2019

gomax69 a dit:
Je reste convaincu que poser les 2 rails sur une même tôle de 10 (par exemple) puis sur les profilés ferait gagner beaucoup de rigidité. Autant le portique avec sa tôle de fond respire la robustesse (même si une de plus devant aurait été bien ) autant la base va être faible sur les efforts gauche/droite.

il faudra quand même utiliser des méplat pour l'alignement avec la vis à bille, comme sur ta machine

gomax69 · 29 Oct 2019

jack691- a dit:
il faudra quand même utiliser des méplat pour l'alignement avec la vis à bille, comme sur ta machine

oui ça c'est sur

je sais pas où se trouvera ta machine mais si tu veux éviter de passer autant de temps à nettoyer qu'à usiner pense à la carteriser. Et là ton plateau qui dépasse va t’emmerder.
Sur des toutes petites cnc qui grattouille l'alu les copeaux ne volent pas bien loin mais toi t'as de quoi envoyer du copeaux à bonne distance autour de la machine. Sur la mienne j'ai des flancs de 50cm de haut et j'ai quand même un paquet de copeaux qui passent au dessus quand j'usine fort, je pense à la fermer complètement.

jack691- · 1 Nov 2019

Merci pour le conseil, je prend note.

jack691- · 6 Nov 2019

Finalement j'ai changé d'avis, la course sera à 400x400, il y aura pas de dépassement de l'axe Y, et je vais mettre des soufflets de protection pour éviter les copeaux sur la mécanique.

Je vais réflechir pour les soufflets de l'axe X et Z.

Voici une nouvelle vue (bien sûr c'est pas complet) :

Voici les soufflets que j'ai trouvé

jack691- · 7 Nov 2019

Aucun retour ?

J'aimerais savoir si je pouvais faire la machine sans surfacer les méplats, et utiliser des feuilles en alu pour assure une précision en dessous de 0.3mm

gomax69 · 8 Nov 2019

jack691- a dit:
J'aimerais savoir si je pouvais faire la machine sans surfacer les méplats, et utiliser des feuilles en alu pour assure une précision en dessous de 0.3mm

Largement ! je me suis fixé 0.02mm max de défaut de rectitude (par rapport à ma règle de précision) sur la longueur et j'ai vraiment pas galéré à les avoir.

C'est assez facile : tu mesures régulièrement sur la longueur au comparateur par rapport à la référence. A chaque mesure tu notes au crayon à papier sur le méplat l'écart par rapport à ta valeur nominale. Ensuite tu vires le rail, tu mets les bouts de papier alu ou clinquant de calage pour compenser, tu remontes le rail et tu remesures. Normalement si t'as pas 2 mains gauches t'es déjà bon à quelques centièmes près. Si la tolérence ne vas pas tu recommences l'opération pour affiner et tu auras très largement tes 0.3mm. Ca m'a pris 30min par rail je dirais.

De toute façon si tu surfaces pas les deux méplats en même temps une fois la machine assemblée tu vas devoir passer par cette étape.

Aiwass · 8 Nov 2019

deux petite choses:
-les équerres qui tiennent les montant sur les traverses latérales sont inutiles vu que les plaques ont le même rôle, hormis peut être pour faciliter le montage.
-concernant le chevêtre qui support la table mobile, je ferait bien allez les deux petite traverses jusqu'au traverses latérales, (peut être liaisonnées avec les équerres qui servent a rien pour les montant, sa n'a pas un rôle primordial mais personnellement je n'aime pas voir un truc lourd fixer uniquement en bout de deux profilés. ou alors rallonger les profilés qui support les rail pour allez fixer sur la plaque du bout, vu que tu garde les trous...

jack691- · 9 Nov 2019

Merci pour vos retours

Aiwass a dit:
deux petite choses:
-les équerres qui tiennent les montant sur les traverses latérales sont inutiles vu que les plaques ont le même rôle, hormis peut être pour faciliter le montage.
-concernant le chevêtre qui support la table mobile, je ferait bien allez les deux petite traverses jusqu'au traverses latérales, (peut être liaisonnées avec les équerres qui servent a rien pour les montant, sa n'a pas un rôle primordial mais personnellement je n'aime pas voir un truc lourd fixer uniquement en bout de deux profilés. ou alors rallonger les profilés qui support les rail pour allez fixer sur la plaque du bout, vu que tu garde les trous...

Le plan n'est pas fini, oui les profilés vont bientôt jusqu'au bout de la plaque

jack691- · 13 Nov 2019

Hello

Il y a encore du nouveau pour mes plans, il y a un gros changement : je passe sur du 100% acier, et j'enlève les profilés et écrous en alu Motedis

En fait je me suis rendu compte qu'au niveau budget c'était identique voir même moins cher de tout prendre en acier coupé sur mesure par Acier-découpe-détail, et ensuite percer et tarauder les trous (ça sera pas mécano-soudé car pas le matos ni l'atelier)

Au final, pour environ 100€ moins cher j'ai le même châssis mais avec un poids multiplié par 4 ou 5, d'après l'estimation on est à 260 kg si j'ajoute la broche, le reste et le support qui tiendra la machine, on arrivera à plus ou moins 300 kg ^^

La plupart des plaques font 15mm d'épaisseur, idem pour les méplats. Il y a de grosses barres en acier pleins. Pour les références de l'acier utilisé :
ACIER LAMINE DOUX E24
ACIER LAMINE XC48 (C45)

Aussi, je suis revenu à ma course de base pour l'axe Y : 400x300, mais pour ajouter des soufflets de protection il faudrait une largeur de 700mm (et non plus 600mm) pour les barres des flans, car les soufflets en étant au minimum prennent environ 5cm de place de chaque côtés.

J'ai quelques questions :

1) le plateau de fraisage ça sera une plaque en acier de 12mm qui fera 430x300, et pèsera 12,384 Kg, est ce que le moteur nema 23 sera assez puissant pour le déplacer ?

2) Pour les trous non taraudés où je vais faire passer les boulons, est ce que c'est une bonne idée de les faire 1mm plus large que le diamètre du boulons, pour laisser une marge de réglage avant le serrage ?

Voici les plans, pour l'instant les trous sont pas fait...

Vue d'ensemble

Vue de côté, pour la poutre de l'axe X il y aura deux plaques, deux grosses barres au milieu de 600mm et il y aura aussi des petites barres entre elle (comme dans l'ancien plan)

Les profilés des flans font 200 mm de hauteur, et 20mm de largeur (contrairement aux profilés de 180x45 qu'il y avait avant), ils sont moins large que les profilés alu mais plus massifs et plus lourd, ça pèsera 43,960 Kg pour les deux.

Aiwass · 14 Nov 2019

du coup ta cn repose uniquement sur les 4 plots? si oui je suis pas certain que se soit top, si non, a quoi servent les deux sous les palier de la vab? autant percer, tarauder directement dans l’épaisseur du plat non?
pourquoi pas poser directement les support de rail au plus bas, sans les calle? sa offre plus de course au Z, ou sa reduit les hauteur des plaques du caisson...

AndersFaust · 14 Nov 2019

Aiwass a dit:
du coup ta cn repose uniquement sur les 4 plots? si oui je suis pas certain que se soit top, si non, a quoi servent les deux sous les palier de la vab? autant percer, tarauder directement dans l’épaisseur du plat non?
pourquoi pas poser directement les support de rail au plus bas, sans les calle? sa offre plus de course au Z, ou sa reduit les hauteur des plaques du caisson...

Vu la structure, je mettrais aussi juste une tole au fond, comme ca aucun soucis, et je fixes les rails/vab sur la tole au fond, niveau rigidité, tu sera au max, surtout que de toute manière, la course est déjà contenue dans la boite.

gomax69 · 14 Nov 2019

AndersFaust a dit:
Vu la structure, je mettrais aussi juste une tole au fond

totalement d'accord, je milite pour depuis le début mais là c'est encore plus indispensable.

Tu vas galérer à avoir un truc droit. Le perçage taraudage dans la tranche c'est pas une bonne idée.
Les plaques seront découpées au laser j'imagine donc les bords ne seront pas parfaitement verticaux et tu n'auras pas un carré. Et pour redresser une tôle de 15 en acier bonne chance... La solution serait d'usiner les bords des plaques mais le prix s'envole.

Il faut fixer les tôles d'acier sur des équerres, si possible en bloc acier pour ne pas être le maillon le plus faible mais le prix et le poids vont encore fortement grimper.

Le portique par contre est pas mal. Il y a juste les cales qui le supporte qui sont inutilement large. Prend en une seule et coupe la en deux.

Autant le portique est rigide autant la base ne gagne pas en rigidité par rapport à la version alu et on pourrait presque dire que tu perds même. La matière ne fait pas tout, les formes sont aussi importantes. Avant tu avais des "formes" rigides et un matériau "tendre", maintenant tu as un matériau rigide mais une architecture peu rigide.

jack691- · 14 Nov 2019

Merci pour vos retours

Je pense avoir trouver un compromis, je vais garder les profilés motedis, et ajouter quelques plaques. Niveau budget on est bon.

Pour l'axe X, on garde les deux plaques en acier.
Pour l'axe Y, il y a une nouvelle plaque ajoutée (c'est comme l'axe X)
Aussi j'ai ajouté une grosse plaque de 40 kg au bas bas de la machine, sur lequel je fixerais les profilés. La machine sera donc fixé sur un socle de 40kg.
Le plateau est descendu de 30mm, va peut être falloir rallongé un peu l'axe Z pour lui permettre de descendre un peu plus.

Avec tout ça j’espère ne pas avoir de vibration et bonne rigidité. Je pense que la machine pèsera entre 180 et 220kg, je la posera sur un établi de ce genre

Voici les plans :

Aiwass · 14 Nov 2019

je ne suis pas convaincu pour l'établi, a mon avis, a chaque changement de direction d'un d'est axe un peu brutale, l’établi va danser la gigue.c'est bien pour posé des truc qui bouge pas ces machin la mais les profilés emboutés vont prendre du jeu dans tout les sens. ou alors il faut renforcer et contre-venter l'ensemble

gomax69 · 14 Nov 2019

Ah !!! là ça respire le truc costaud.

Utilise des profilés type lourd pour les deux morceaux sur les côtes, là ils paraissent un poil fragile par rapport au reste. C'est ce que j'ai pris en 45x45 et 45x90 et je regrette absolument pas ça fait vraiment profilé de structure par rapport aux autres. J'ai l'impression que tu est en 2x 30x60 mais un 45x90 lourd devrait passer pour un prix un poil (négligeable) inférieur si je me trompe pas.

gomax69 · 14 Nov 2019

Par contre la chaine porte câble à l'air minuscule. J'ai pris du 40mm en passage intérieur et c'est pas du luxe ! on se rend pas bien compte du diamètre du câble blindé de la broche ou des moteurs avant de l'avoir en main.

jack691- · 14 Nov 2019

gomax69 a dit:
Ah !!! là ça respire le truc costaud.

Utilise des profilés type lourd pour les deux morceaux sur les côtes, là ils paraissent un poil fragile par rapport au reste. C'est ce que j'ai pris en 45x45 et 45x90 et je regrette absolument pas ça fait vraiment profilé de structure par rapport aux autres. J'ai l'impression que tu est en 2x 30x60 mais un 45x90 lourd devrait passer pour un prix un poil (négligeable) inférieur si je me trompe pas.

Merci, en effet ça à l'air solide

Les profilés de 45x90 sont bien les "lourds", ceux des plans 3D sont pas exactement identique à ceux de Motedis, ils sont générés avec le logiciel MayCad, mais les dimensions sont bonnes. Par contre les profilés des flans ils sont de 180x45

Sinon la chaine est pour l'instant décorative ^^ je pense utiliser cette chaîne

Aiwass a dit:
je ne suis pas convaincu pour l'établi, a mon avis, a chaque changement de direction d'un d'est axe un peu brutale, l’établi va danser la gigue.c'est bien pour posé des truc qui bouge pas ces machin la mais les profilés emboutés vont prendre du jeu dans tout les sens. ou alors il faut renforcer et contre-venter l'ensemble

D'acc, mais tu me suggère quoi en échange ? un bureau de ce genre ? Ou une structure mécano-soudée en profilé d'acier creux ?

gomax69 · 14 Nov 2019

jack691- a dit:
Par contre les profilés des flans ils sont de 180x45

Ah oui quand même !!! bah laisse comme ça alors ça suffit

jack691- · 14 Nov 2019

J'ai agrandi l'axe Z, voici ce que ça donne

Baissé à fond, il y a aura une limite physique et surement un limitswitch pour empêcher l'axe Z de tomber sur le plateau

Vous en pensez quoi ? ça sera rigide ? j'ai vu le même type de design sur d'autre machines

gomax69 · 15 Nov 2019

Ta course en Z me parait un peu courte. J'ai 100mm je peux te dire que c'est pas énorme.
Je m'en suis rendu compte après en commençant à chercher un étaux. Ta fraise en 3d aussi est assez courte, j'utilise souvent des fraises de séries longues qui font presque le double en longueur des normales, dès que tu veux faire une pièce qui dépasse 30mm de haut ça devient presque indispensable.

Là avec le bas de la pince affleurant le bas du portique tu peux considérer que la hauteur max de ta pièce est au moins 2x inférieure au passage sous le portique (moitié pour la pièce, moitié pour la fraise + marges + plateau sacrificiel). Et si tu utilises un étaux c'est encore pire. Avec mes 100mm de course j'ai que 35mm de capacité d'usinage au dessus de l'étau, c'est pas beaucoup.... pour mes pièces ça va encore mais il faut y penser.

Il vaut mieux augmenter la hauteur du portique de 50 ou 100 par exemple sans forcement changer la course. Dans ce cas même dans la position basse maximale la fraise sera loin du plateau mais il suffit de mettre une grosse cale en acier ou alu de 50 ou 100 en dessous pour usiner des pièces peu épaisses. Tu gardes alors une course correcte pour les pièces usinées dans un étau avec une rigidité tout à fait convenable vu l'épaisseur de tes tôles d'acier.

J'ai pas retrouvé dans le sujet le type de pièce que tu veux faire mais attention à ce point si ce n'est pas uniquement de la découpe de plaques.

qiaoqiao43 · 15 Nov 2019

Very useful sharing. Thanks

_______________________________________________________
My stepper website:oyostepper.com

Aiwass · 15 Nov 2019

jack691- a dit:
une structure mécano-soudée en profilé d'acier creux ?

pourquoi pas. si c'est pour acheter un truc et le modifier pour le renforcer, autant en faire un a sa main directement

jack691- · 15 Nov 2019

gomax69 a dit:
Ta course en Z me parait un peu courte. J'ai 100mm je peux te dire que c'est pas énorme.
Je m'en suis rendu compte après en commençant à chercher un étaux. Ta fraise en 3d aussi est assez courte, j'utilise souvent des fraises de séries longues qui font presque le double en longueur des normales, dès que tu veux faire une pièce qui dépasse 30mm de haut ça devient presque indispensable.

Là avec le bas de la pince affleurant le bas du portique tu peux considérer que la hauteur max de ta pièce est au moins 2x inférieure au passage sous le portique (moitié pour la pièce, moitié pour la fraise + marges + plateau sacrificiel). Et si tu utilises un étaux c'est encore pire. Avec mes 100mm de course j'ai que 35mm de capacité d'usinage au dessus de l'étau, c'est pas beaucoup.... pour mes pièces ça va encore mais il faut y penser.

Il vaut mieux augmenter la hauteur du portique de 50 ou 100 par exemple sans forcement changer la course. Dans ce cas même dans la position basse maximale la fraise sera loin du plateau mais il suffit de mettre une grosse cale en acier ou alu de 50 ou 100 en dessous pour usiner des pièces peu épaisses. Tu gardes alors une course correcte pour les pièces usinées dans un étau avec une rigidité tout à fait convenable vu l'épaisseur de tes tôles d'acier.

J'ai pas retrouvé dans le sujet le type de pièce que tu veux faire mais attention à ce point si ce n'est pas uniquement de la découpe de plaques.

Moi j'ai 150mm d'espace entre le portique et le plateau. J'ai fais une simulation de fraisage et la hauteur à l'air bonne, voici les plans :

En plus je peux relever le support de la broche (deux réglages seront possible via les trous), et augmenter encore la hauteur d'une pièce à fraiser, la pièce de gauche avec l'étau fait pile 120mm de hauteur. Je pense que c'est plus que suffisant ^^

sans étau et en trouvant une combine pour boulonner la pièce au plateau taraudé, on peut encore gagner 2 ou 3cm (pour arriver à 15cm max de hauteur d'une pièce)

Aiwass a dit:
pourquoi pas. si c'est pour acheter un truc et le modifier pour le renforcer, autant en faire un a sa main directement

Ok, je vais voir de ce côté ce que je peux faire.

Sinon j'aimerais me renseigner concernant le système d'arrosage que je vois dans les autres machines, si j'ai bien compris faut utiliser un compresseur d'air, arroser avec de l'eau froide pour refroidir ? et de temps mettre des coup de spray WD40

Est ce qu'on se passer de ce système et usiner sans rien (sans lubrifiant ni eau) ou c'est obligatoire ?

arba · 15 Nov 2019

jack691- a dit:
Sinon j'aimerais me renseigner concernant le système d'arrosage que je vois dans les autres machines, si j'ai bien compris faut utiliser un compresseur d'air, arroser avec de l'eau froide pour refroidir ? et de temps mettre des coup de spray WD40

Est ce qu'on se passer de ce système et usiner sans rien (sans lubrifiant ni eau) ou c'est obligatoire ?

C'est possible, mais très peu recommandé d'usiner de l'alu à sec.
Le plus important c'est d'évacuer les copeaux, donc au minimum air comprimé.

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