Construction de ma machine CNC pour usiner l'aluminium

[jack691-]

mais par curiosité , quel est le genre de pièce que tu veux usiner qui fasse 60 mm de haut ?

40mm serait le max que j'aurais besoin actuellement, mais je préfère ajouter un peu de marge au cas où.

Pour le moment je suis peu optimiste quand à la probabilité que ta machine se comporte bien dans l'alu.

En l'état ton portique fixe n'a aucun avantage par rapport à une version mobile. Tout l'avantage du portique fixe c'est de pouvoir utiliser une poutre et des jambages massifs. Sur ta dernière image on imagine très bien les flancs... flancher. Je les remplacerais par des extrusions de la plus grosse section possible, placées sous le portique.

tu parles de la dernière images ? ou des plans d'avant ?

si c'est la dernière image c'est bien ce que je me disait, remonter le portique n'est pas une solution, je pense donc le garder comme dans les images d'avant

Sur ton dessin tout est beau et bien aligné, en réalité j'ai bien peur que ce soit un cauchemar d'alignement. Sur ta base, comment tu comptes aligner les 2 rails et la VàB?
A première vue ça va pas être de la tarte avec les 3 méplats indépendants.

non je pense pas que j'aurais un problème la dessus, tout a déjà été calculé au mm près, les plaques seront reçues déjà découpées sur mesure et j'aurais juste à percer les trous au bon endroit, pour ça je vais déjà calculer l'endroit où mes trous seront percés dans mes plans en 3D et ensuite les refaire manuellement avec un réglet/équerre de menuisier/pointeau et pointe à tracer. Si les trous sont bien percés, fraisés et taraudés, tout s’emboîtera tout seul et le résultat sera identique à mes plans.

Pour l'alignemement de la vab et des rails j'ai posté un message dans la page 3 : https://www.usinages.com/threads/co...-usiner-laluminium.116367/page-3#post-1393580

C'est précisément la remarque que j'étais en train de me faire: s'agit-il d'une première approche ou des montants définitifs?

Les plans sont pas définitifs, mais une fois qu'ils seront validés et quand j'aurais monter la machine le portique ne changera plus.

 

[arba]

tu parles de la dernière images ? ou des plans d'avant ?
si c'est la dernière image c'est bien ce que je me disait, remonter le portique n'est pas une solution, je pense donc le garder comme dans les images d'avant

Ca vaut pour les deux. Bien sûr plus le portique est haut plus les flancs vont fléchir. En règle générale les plaques résistent très mal à la flexion.

Pour l'alignement je parlais de centième, pas de mm. Si c'est des méplats alu de précision (faces fraisées) tu pourras espérer un parallélisme/planéité des faces de ±0.1mm. Autrement bonne chance avec le clinquant.

Les méplats que tu recevras auront probablement des épaisseurs différentes. Plus tu empiles les éléments plus tu accumules les erreurs.

Rien que percer les trous de montage pour les rails est moins évident qu'il n'y parait. Tu peux te permettre grand max. 0.5mm d'erreur dans l'alignement de tous les trous. Personnellement je fais pas confiance à mes talents de traçage pour ça. J'ai d'ailleurs fait cet exercice hier et pour être précis j'ai plaqué le rail contre une règle de précision et j'ai utilisé une jauge cylindrique pour centrer la perceuse dans chaque trou du rail.

 

[jack691-]

C'est comme ça que gomax a fait sa machine et il a apparemment pas de problème avec la précision.

Rien que percer les trous de montage pour les rails est moins évident qu'il n'y parait. Tu peux te permettre grand max. 0.5mm d'erreur dans l'alignement de tous les trous. Personnellement je fais pas confiance à mes talents de traçage pour ça. J'ai d'ailleurs fait cet exercice hier et pour être précis j'ai plaqué le rail contre une règle de précision et j'ai utilisé une jauge cylindrique pour centrer la perceuse dans chaque trou du rail.

suffirait de faire un traçage avec une pointe a tracer, marquer les trous avec un pointeau en utilisant un réglet (en me basant sur les plan CAD du fabricant pour connaître la distance exacte entre chaque trous) et finir tout ça à la perceuse colonne. Rien de méchant la dedans.

 

[Fred69]

En regardant dans mes notes j'ai retrouvé cette CNC de Bat74 avec un portique mobile particulièrement rigide :
(https://www.usinages.com/threads/cnc-en-profiles-alu.82791/page-3)

 

[jack691-]

Pour l'alignement je parlais de centième, pas de mm. Si c'est des méplats alu de précision (faces fraisées) tu pourras espérer un parallélisme/planéité des faces de ±0.1mm. Autrement bonne chance avec le clinquant.

le comparateur et les clinquants seront utilisés sur les rails. Je pense pas que ça sera hyper dur à faire, et avec des feuilles de 0.01mm à 0.6mm d'épaisseur je pense que j'aurais la précision qu'il faut.

Pour les plaques motedis je pense que la précision est bonne d'après la description :

Plaque d'aluminium de la norme DIN EN AW-5083 Al Mg4.5 Mn0.7 fonte, EN 573-3

Les plaques sont usinés de précision, des bords coupants et côtés stratifiés.

La tolérance d'épaisseur: -0,1 à + 0,18

Tolérance de longueur: +/- 0,3 mm

Tolérance en largeur: +/- 1 mm

Pour la rigidité du portique je pourrais remplacer les 2 profilés 45x45 des flans par du 180x45

Sinon voici mes nouveaux plans

Le plateau de l'axe Y fait maintenant 300x500 avec 12mm d'épaisseur (plaque de chez block en stock), je pense assurer au moins 250mm de fraisage. La machine sera donc fermée et le plateau ne dépassera plus. Ça m'arrange pour la fixation du moteur nema et des soufflets de protection.

vue de haut, fixation des patins et de la vis à bille.

broche au centre.

moteur axe Y

Reste à revoir l'axe Z maintenant, sachant que j'ai besoin de 40mm max d'épaisseur pour les pièces à fraiser. Il y a 70mm entre la broche, le bas du portique et le plateau.

Sans étau, et avec ce système de fixation (https://fr.aliexpress.com/item/4-pc...0000&scm_id=1007.13338.112238.000000000000000) on enlève 10mm pour la plaque martyre, je pense avoir 60mm de hauteur pour le fraisage.

Avec cet étau (https://fr.aliexpress.com/item/QKG5...0000&scm_id=1007.13338.112238.000000000000000), il y aura pas de plaque martyre, mais on perdra environ 30mm (d'après les plans de l'étau, qui fait 50mm de hauteur), il restera donc 40mm pour le fraisage.

voir plus avec ce petit étau https://fr.aliexpress.com/item/Heav...lgo_pvid=3fc20f4b-e290-4263-bb97-876acb69c9a7

une autre solution, serait aussi de percer des trous dans le block à usiner pour le fixer sur le profilé via des boulons.

pour la hauteur de la fraise, la broche peut se déplacer d'environ 55mm vers le haut, je pense donc pas qu'il y aura de problème la dessus.

 

[jack691-]

Bonjour

Il y a du neuf

J'ai changé les profilés des flans par du 180x45 pour augmenter la rigidité du portique. le reste ça sera du profilé lourd de 45x90

J'ai fait une simulation pour le fraisage, je sais pas vous mais moi je pense que ça va le faire.

la pièce de gauche c'est l'étau (https://fr.aliexpress.com/item/QKG5...0000&scm_id=1007.13338.112238.000000000000000) avec block a usiner 40mm
au milieu : martyre 10mm + plaque à usiner 5mm
à droite : martyre 10mm + block a usiner 40mm (fixer avec 4 trous et des écrous sur le profilé du plateau, comme j'ai expliqué dans mon message précédent)

fraise 25mm

avec fraise de 50mm

je vais peut être monté les rails de l'axe z au sommet pour que la broche puisse remonter un peu plus

pour les fraise, vous me conseillez quoi comme marque ?

 

[jack691-]

Je pense que je vais encore augmenter la rigidité du portique, j'ai trouvé ces plaque de 150x450 avec 30mm d'épaisseur, mais on perd 50mm sur le côté (on a 150 au lieu de 200) http://www.blockenstock.fr/30x150x450mm-alu-6061-t651-c2x20168309

il y a aussi du 200x500 avec 40mm d'épaisseur, mais plus cher de 40€ http://www.blockenstock.fr/32x50x360mm-alu-7075-t6-c2x19928611

j'ai aussi renforcer la plaque arrière du portique

j'ai aussi baisser un peu la hauteur de la plaque de l'axe z, en utilisant une vis à bille de 200 au lieu de 250. du coup ça dépasse de 100mm du portique (sans compter le moteur nema)

vue de haut

 

[Momoclic]

Bonjour,
Plus d'épaisseur pour les joues du portique c'est effectivement une solution. Mais ça ne règle pas le problème du porte à faux, déjà évoqué, de la broche. Ce porte à faux induit de fortes contraintes aux patins.

 

[jack691-]

Enfin une réponse je croyais que vous m'aviez oublié

qu'est-ce qu'il faut faire pour résoudre ce problème car moi je comprends pas de quoi vous parlez avec le porte-à-faux , tu parles de l'axe Z qui est pas assez stable? Qui est trop haut ?

 

[Momoclic]

Le porte à faux c’est la chage qui rompt l’équilibre du portique. Ici c’est le poids de la broche qui crée le porte à faux.
Il faut donc imaginer des joues au portique, elles tendront à compenser au mieux ce déséquilibre, regarde les exemples sont très nombreux.

 

[jack691-]

Les joues du portique ? tu parles des plaques des flans de 30mm d'épaisseur ? je les ai déjà faites donc je vois pas ce que je peux ajouter de plus.

 

[Momoclic]

Leur donner une forme réduisant le porte à faux a un minimum.
Une image pour le proncipe :

 

[jack691-]

Merci je comprend beaucoup mieux maintenant.

Comme ça c'est mieux ?

là j'utilise une plaque de 20x300x500 à 100€

il y a la même 50€ avec 12mm d'épaisseur, est ce que les 20mm d'épaisseur sont justifiable pour mettre le double ? car si je peux économiser 100€ ça serait pas mal

 

[Momoclic]

Pas sûr, ça dépend de l’encombrement des pièces que tu comptes usiner.
Pour moi ta plaque me semble grande en hauteur mais aussi en largeur.
Le but étant d’éviter le porte à faux dû à la broche. Une plaque plus mince ferais aussi bien si tu la nervures correctement.

 

[Momoclic]

Tu peux probablemet faire avec moins de matière mieux répartie tout eb donat plus de rigiditée à l'esemble...

De plus tes rails seraient protégés.
ATTENTION ce n''est qu'une proposition non étudiée.

 

[sebastian]

Bonjour jack691,
je m'imisse sur ton sujet , un beau projet que le tiens et une belle DAO !
Attention ; ce que momoclic montre à titre "d'exemple-principe"** est une machine à portique mobile ! rien à voir avec ta machine à portique fixe
** en plus, comme exemple de rigidité… y'a mieux à montrer…

Les proportions de ta machine me semblent bien dimensionnées (en + si tu as déjà acheté la matière…
Je viens d'acheter (pour un tout autre projet que cnc) une plaque de 2017A T451 (ça sonne comme de l'acier) de 15x100x500 et bien c'est déjà bien raide !
Tu as très peu de hauteur de flanc débordant du socle ; tu ne destines pas ta machine à travailler de hautes pièces ; ta broche est très proche du brut… ça ne risque pas de flamber !
Si tu soignes tes portées/équerrages d'assemblage de portique, avec de nombreux goujons bien placés, tu devrais obtenir un assemblage bien compacte et rigide !
Ta plaque AR de portique, si tu la fait déborder pour reprendre sur chant les flancs du portique boulonnée, ce serait encore plus rigide et compacte
Tu peux aussi penser à fixer le bâti à un plan de travail/établi (si celui-ci est parfaitement dégauchi) tu augmenteras la rigidité de l'ensemble du socle.

Bon courage pour la suite, tu n'est pas loin du but à mon avis !

HS : au fait momoclic, tu en est où de ton projet ? tu as peut-être d'autres priorités…
Sebastian

 

[jack691-]

Merci pour ton feedback

Voici de nouvelles photos du plans.
les flans sont fait avec de l'alu de block en stock de 500x300x12, la hauteur sera coupée à 450 (au lieu de 500). pour le bas, ça sera une tole alu 1,5mm de 600x600 avec 4 pieds de préférence avec caoutouch pour absorber les vibrations.

Sinon j'aimerais avoir un avis par rapport à ma simulation de fraisage, en sachant que le portique sera levé de 15mm pour atteindre le sommet des flans (voir l'image du dessus) https://www.usinages.com/threads/co...-usiner-laluminium.116367/page-5#post-1396061

j'en rajoute une couche, je pourrais usiner des pièces plus grandes si elles passent pas sous le portique.

avec cet étau (https://fr.aliexpress.com/item/QKG5...0000&scm_id=1007.13338.112238.000000000000000) et une fraise qui dépasse pas 25mm, je pourrais usiner un block de 75 mm de hauteur max et 50mm de profondeur max. largeur : 400mm max.

il faut savoir que cet étau prend 30mm, sans ce dernier je gagne donc 30mm de hauteur (ce qui fait 105mm max) avec un étau plus petit je pense gratter 20mm et donc avoir 90mm de hauteur max. la profondeur de 50mm ne changera jamais étau ou non.

après je sais que la fraise qui dépasse pas 25mm ne pourra forcement pas fraiser jusqu'à 70mm, il faudrait donc voir au cas par cas, en changeant la profondeur de la broche (ou de broche) en cours d'usinage. Bref de toute façon je compte pas actuellement usiner ce genre de pièce, mais c'était juste pour dire qu'avec une pièce qui dépasse pas 50mm de profondeur je pourrais gratter quelques dizaines de mm.

 

[Momoclic]

Salut,
Oui, merci @sebastian, en dessinant l'arrière du portique je pensais plus à un portique mobile !
Par contre pour l'avant je pense qu'il est intéressant de dégager l'espace de travail, mais tout dépend du type de pièce envisagé.
De même protéger les rails est important mais dans le cas présent de simples tôles au dessus feront l'affaire.

Pour les pieds je pense que des tampons plus larges et moins hauts seront préférables.

Pour mon projet, la réorganisation de mon garage-atelier touche à sa fin, donc à suivre

 

[jack691-]

Merci pour vos réponses

j'ai fait le boitier où les composants seront rangés, il sera en profilé 2020 avec tôles en alu 1,5mm (http://tole.lametallerie.net/tole-aluminium/38-tolelisse-alu.html). j’espère n'avoir rien oublié.

face avant

face arrière : 3 trous pour les connecteurs des 3 axes, ventilateur 120mm, 1 entrée USB et la sortie de l'alimentation. Les contours seront découpés avec la machine. il y a aussi le conntecteur de la broche et sa prise Electrique.

il sera bien sûr posé sur les mêmes pieds que la machine

passe câble

J'attend votre confirmation avant de passer la commande pour commencer enfin à fabriquer cette machine, pour moi mes plans sont fini.


pour commander l'éléctronique, j'aimerais avoir votre avis sur ce kit :

driver moteur nema 23
https://fr.aliexpress.com/item/42-5...pm=a2g0s.13010208.99999999.262.30453c00Qv772y
alim https://fr.aliexpress.com/item/Mean...pm=a2g0s.13010208.99999999.275.30453c00Qv772y
option : 12 V - 350W

moteur nema 23 https://fr.aliexpress.com/item/Free...pm=a2g0s.13010208.99999999.282.30453c00Qv772y

carte https://fr.aliexpress.com/item/200K...pm=a2g0s.13010208.99999999.288.30453c00Qv772y
option : 4 axis

il y a aussi ce kit tout complet https://www.ebay.fr/itm/CNC-Kit-3Ax...r-Fraiseuse-graveur-Alim-24V-15A/153281471427

onduleur : https://fr.aliexpress.com/item/1-5K...pm=a2g0s.13010208.99999999.294.30453c00Qv772y
options: 1.5kw 220v

broche https://fr.aliexpress.com/item/CNC-...pm=a2g0s.13010208.99999999.300.30453c00Qv772y

 

[el patenteux]

Pourquoi faire un ''chassis'' seulement pour de l'électronnique,pourquoi pas simplement de la tole plier?

 

[jack691-]

Pourquoi faire un ''chassis'' seulement pour de l'électronnique,pourquoi pas simplement de la tole plier?

bah pour supporter tous les composants, avec de la tole plié ça sera moins rigide, et je vois pas comment fixer les composants...

 

[el patenteux]

Personnellemnet je trouve que les broches rondes permette plus de facilité d'ajustement en hauteur pour les cas particulier

 

[el patenteux]

bah pour supporter tous les composants, avec de la tole plié ça sera moins rigide, et je vois pas comment fixer les composants...

Il faut s'inspirer des boitier d'ordinateurs,ils sont rigide sans avoir de chassis(ici ont pourrait prendre une tole un peu plus épaisse,question robustesse)
Pour fixer les éléments ont colle (ou rivets) des barre din au fond c'est tout

 

[stef1204]

Voir les vidéo de cet Ukrainien avec ce genre de CNC pour alu.

 

[Christian67]

Voir les vidéo de cet Ukrainien avec ce genre de CNC pour alu.

Etonnant d'avoir une telle rigidité avec des rails non supportés !

Christian

 

[Didier-CN]

Pour l'électronique, il est sans doute possible de récupérer un ancien coffret électrique industriel.

Attention à disposer les composants pour que les bornes soient accessibles, sinon c'est galère pour le câblage et ça peut rendre le diagnostic très compliqué en cas de problème.

 

[Hubert86]

Hum il sera poser sur le mème pied que la machine, bah si tu utilise cette machine souvent, dans 2 ans tu te plaindra de pbl inexpliqués dues a l’électronique.Ton coffret électronique doit être séparé physiquement de la machine. De plus rajoute un ventilo en haut et une prise d'air en bas, coin opposé avec une grille pour les deux si ton coffret est fermé. Pour plus de facilité d’accès mets y 4 pieds pour être a hauteur, mettre ce coffret qui fera un certain poids au raz du sol, si tas un pbl électrique, l’accès en sera difficile. De plus je vois un stop, c'est un Arrêt d'urgence? ou est la mise sous tension?

 

[Alainb33]

par rapport au post 77 (https://www.usinages.com/threads/construction-de-ma-machine-cnc-pour-usiner-laluminium.116367/page-6),
je ne le cite pas car il est très long , encore une fois je ne suis pas un pro , mais fraiser des pièces qui sont plus hautes que ton passage sous portique , je trouve ça un peu suicidaire , si tu choques ton rail inferieur avec ta piece suite à une mauvaise manip sur un déplacement , je crois que tu pourras jeter ton rail à la poubelle , qu'en pensent les pros ?

, apres pour le reste , tres joli projet , vivement la construction

 

[Hubert86]

heu je corrige ma faute "il sera posé, de plus j'avais pas lu Didier-CN, mais je souscris a ces dires, pour le coffret pourquoi ancien, quand on fait une belle machine de type, on achète un coffret industrielle, surement moins cher que la construction ci dessus, mais faut laisser au moins 30% de place libre pour des ajouts toujours possibles.

 

[jack691-]

Bonjour

Hum il sera poser sur le mème pied que la machine, bah si tu utilise cette machine souvent, dans 2 ans tu te plaindra de pbl inexpliqués dues a l’électronique.Ton coffret électronique doit être séparé physiquement de la machine.

Le coffret sera bien séparé de la machine, mais sera posé sur la même table.

Sinon le bouton en face c'est l'arret d'urgence, mais je vais sûrement en ajouter.

Je vais voir pour un boitier de pc ou un coffret

par rapport au post 77 (https://www.usinages.com/threads/construction-de-ma-machine-cnc-pour-usiner-laluminium.116367/page-6),
je ne le cite pas car il est très long , encore une fois je ne suis pas un pro , mais fraiser des pièces qui sont plus hautes que ton passage sous portique , je trouve ça un peu suicidaire , si tu choques ton rail inferieur avec ta piece suite à une mauvaise manip sur un déplacement , je crois que tu pourras jeter ton rail à la poubelle , qu'en pensent les pros ?

, apres pour le reste , tres joli projet , vivement la construction

Merci,c'est ce que je me disait aussi
mes 40mm de hauteurs sont assurées de toute façon, il y a 80mm d'espace entre le portique et le plateau, l'étau prend 30mm, la plaque martyre 10mm

Je vais peut être virer le profilé qui me bouffe 20mm, garder la plaque de 15mm, et percer pleins de trous taraudés pour fixer l'alu a usiner, fixer un étau, etc. Je pourrais fraiser ce plateau en enlevant 1mm pour qu'il soit bien plane.

Vous pouvez me confirmer pour le kit nema/driver/alim/carte USB du haut ?

Par contre c'est très chaud niveau prix pour la matière alu, j'en suis arriver a 835€ uniquement pour le châssis (plaques et profilés), je crois que je vais diminier la largeur de la machine a 500 au lieu de 600 (j'aurais donc 300 de fraiseage en X et non 400) en utilisant les toles block en stock de 12mm d'épaisseur, ainsi je pense gagner 300€ sans perdre en rigidité, je pense même que l'axe X, réduit a 500 au lieu de 600, sera plus rigide car rails plus court.