Création d'une CNC DIY - Quelques questions...

[mdog]

Bonjour à tous !

Je suis nouveau sur le forum, donc je me présente. Je m'appelle Nicolas, j'ai 19 ans, je suis passionné d'informatique, de robotique et de musique, et je suis actuellement en en prépa intégrée dans une école d'ingénieur.

Voila, ça c'est fait ^^.

Je conçoit actuellement une fraiseuse numérique amateur 3 axes, avec un budget relativement limité.

Le projet est déjà bien avancé, je pense que je ferais un post ici si cela vous intéresse, en attendant vous pouvez déjà suivre l'avancement du projet ici :
http://soj.mesdiscussions.net/soj/Electronique/CNC/projet-page-08-sujet_5250_1.htm
EDIT : voir à partir de la page 4 pour voir le projet dans son état actuel et définitif, j'ai fait pas mal de tests (et erreurs) avant, et le projet a beaucoup évoluer depuis celui initialement prévu.


J'ai réalisé un châssis en acier soudé, avec beaucoup de contrôles afin d'éviter les déformations, de ce côté pas de soucis, je vais surement le renforcer d'avantage dans les prochains jours. Ensuite j'ai utilisé une transmission par câbles en acier de 1,5mm de diamètre pour les axes X et Y. Je voudrais bien utiliser des vis à billes mais malheureusement je n'ai pas plus de 150€ à mettre pour le moment, donc je verrais sa plus tard.
Niveau guidage, j'ai utiliser des roulements type roller.

Je souhaiterai pouvoir usiner de l'aluminium, j'espère donc que ma machine sera suffisamment rigide pour cela.

J'ai une bonne rigidité, j'ai réalisé un portique en règles de maçon, assez massif. Afin de consolider ce portique je souhaiterai à l'avenir y couler un beton/epoxy ou bien quelque-chose du même style. J'ai trouvé de la résine polyester pour pas cher du tout sur ebay, et comme j'ai vu pas mal de sujets sur le forum, je me suis dit que je trouverai surement de l'aide ici. Je me demande ce qu'il faut utiliser pour mélanger à la résine. Du sable fin conviendrais par exemple? J'ai lu quelques sujets ici mais je n'ai pas trouvé réponse à ma question...

En ce qui concerne mes transmissions, même si celles-ci n'arrivent bien sûr pas au niveau d'une vis à bille, le rendement est quand même correct et permet à moindre coût d'obtenir des vitesses d'avances très correctes et un bon couple. J'ai déjà fait quelques tests sur mon axe X, et pendant ce test je n'ai pas réussi à arrêter le chariot à la main, le couple me parait donc suffisant pour l'usinage de l'aluminium. L'avantage de cette transmission est que j'utilise le moteur aux alentour de 500 pas par secondes ou moins, ce qui est la plage optimale du moteur au niveau du couple d'après les graphes constructeur.

Pour le guidage, je suis satisfait des roulements, mais il faudra que je protège bien tout cela lors de l'usinage.

Niveau électronique, j'utilise des moteurs 6,3kg de couple, 2A par phases de chez selectronic (21€, une bonne affaire même s'il est difficile de dépasser les 2300pps avec), sous 40VDC, pilotés grâce au classique couple L297/L298.

J'espère que vous pourrez m'apporter des réponses au sujet de mon idée de remplir mon portique, cela est-il nécessaire, est-ce que ce sera bénéfique ? Ensuite que pensez-vous de mon montage ?

Merci d'avance!

@+
Mdog

 

[romteb]

J'ai trouvé de la résine polyester pour pas cher du tout sur ebay, et comme j'ai vu pas mal de sujets sur le forum, je me suis dit que je trouverai surement de l'aide ici. Je me demande ce qu'il faut utiliser pour mélanger à la résine. Du sable fin conviendrais par exemple? J'ai lu quelques sujets ici mais je n'ai pas trouvé réponse à ma question...

Salut mdog et bienvenue.

désolé mais le sable c'est pas ideal, pour obtenir des performances mecaniques optimales, il faut un mix particulier de plusieurs tailles de particules et il faut qu'elles soient totalement depoussiérées.

D'autre part, je suis pas sur que la resine polyester ait les mêmes propriétés que l'epoxy.

En tout cas super ta cn jusqu'à present, j'adore ce genre de machine ou les astuces remplacent les euros.

 

[bigeye]

Au risque de te décevoir quand au coût, c'est de l'epoxy qui est utilisé pour faire le mélange
15% d'epoxy puis le reste avec cailloux et sable à raison de 3/4 - 1/4.
Par contre, les cailloux sont assez gros , je te vois mal les rentrer dans ton chassis ...
Ou alors, il va falloir que tu passe à du gravier d'aquarium qui est plus petit et vendu en GSB.
L'avantage de ce petit cailloux, c'est qu'ils sont blanc, bleu, rouge, etc !!
Tu fais la déco en même temps ...

 

[romteb]

Je te met un super pdf de Cameron Kellough qui a pas mal potassé le sujet des agregats pour l'epoxy-granite. Voir la pièce jointe cpm.pdf

 

[fred250]

Ton portique alu a peut être l'air solide mais il doit bougé quand même , il faut pas oublié que ce n'est pas la seul chose qui rentre en ligne de compte , tout les jeu qu'il y a dans tes axes , et il y en a même si a la main il sont imperceptible vont s'additionner est risque de posé problème pour usiné de l'alu , tu pourra peut être faire des pièces en y allant doucement mais faudra pas trop demander de précision , enfin je souhaite me trompé mais c'est malheureusement le problème de ce genre de petites machine
pour les vis a bille je suis pas sur que ça vaille la peine d'en mettre , met déjà ta machine a l'épreuve tu verra après
et puis n'hésite pas a nous faire suivre l'évolution de ton projet , c'est toujours intéressant même si j'ai pas été très positif
EDIT : ton système pour contrôlé la cnc sans l'ordinateur intéressera très certainement notre ami wika ainsi que moi même est sûrement d'autres

 

[Doctor_itchy]

hello
mdog

c'est itchy de soj ^^

je vois que tu as rejoins le forum ^^

donc bienvenue ^^

pour les transmission les vis a billes c'est bien mais tu peu faire une transmission avec tige filettee M10 ou M14 avec ecrou en teflon se sera moins rapide , mais niveaux couple reel et preçision se sera bcp mieux que le cable et bcp moins chere qu'une vis a billes ^^ ( a moins d'en trouver en recup sur une machine ^^ )

pour le beton couler ça va rigidifier ta machine , ça te permetra si ton axe Z le permet , d'usine bcp plus vite dans l'alu et de diminuer les vibration et donc gagner en preçision

pour l'agrea il faut bien respecter le dosage et faire quelque test histoire de pas foirer ton chassis ^^

 

[mdog]

Bonjour à tous, et merci pour vos réponses rapides et vos messages de bienvenue, sa fait vraiment plaisir ^^.

Alors pour commencer, j'ai trouvé également de l'époxy sur ebay, un peu plus cher que le polyester mais raisonnable quand même, donc je verrais une fois la fraiseuse terminée, sa me semble être une bonne idée pour rigidifier mon châssis, et je retiens l'idée du gravier d'aquarium, merci beaucoup . Je vais aussi me pencher sur la lecture du pdf de Cameron Kellough.
Pour l'alu il est évident que si j'y parvient, je me limiterai à des petites passes, même si le châssis ne bouge pas, simplement pour ne pas causer d'usure prématurée.
Pour l'instant je vais rester sur des transmissions par câbles comme vous me l'avez conseillé, et puis si le châssis est bien rigide j'opterai pour une meilleure transmission ^^.

Pour le système de contrôle sans ordinateur, je vais poster des schémas complet bientôt, mais je peux déjà dire que le système est opérationnel , sa permet pour l'instant d'afficher les positions sur chaque axe et les température des organes de puissance, d'ailleurs si vous avez des idée de fonctionnalités qui serait intéressantes à rajouter, n'hésitez pas sa peut être très intéressant.

Pour en revenir au béton, je pense que je vais commander de la résine epoxy en petite quantité pour faire des tests, et puis je vous tiendrais au courant ^^.

Merci à toi itchy de m'avoir conseillé ce forum, sa fait quand même plaisir d'avoir des réponses aussi claires et rapides ^^.

En tout cas je vous remercie pour vos réponses, même s'il y a du négatif c'est toujours bon à prendre et je retient tous vos conseils avec attention

J'ai pensé aussi à une nouvelle idée de châssis, mais je sais pas si ça à déjà était fait. Je pensait qu'on pourrait utiliser de la poutre acier industrielle afin de réaliser un châssis, j'en ai déjà utiliser chez moi lorsque j'ai abattu des murs porteurs, et sa se découpe assez bien à la disqueuse. Je me suis dit que déjà sa ne doit pas beaucoup bouger à la soudure, et qu'ensuite sa doit être vraiment rigide. Sa pourrais former un bon châssis non ? C'est simplement une idée bien sûr, je ne pense pas que je réaliserai une telle machine, ou plus tard alors. Avec un portique fixe comme sur ma CNC, sa pourrait être pas mal, mais très lourd et encombrant c'est certain...

Je posterai ici l'avancement futur du projet, en parallèle à l'autre forum.

Merci à tous!

@+
Mdog

 

[fred250]

oui si tu part sur des profilé genre gros upn ou ipn là y'a moyen de faire quelque chose de sympa qui pourra usiné de l'alu voir de l'acier a conditions d'avoir des guidages digne de ce nom , et puis avec la technique du grattage ( voir le sujet dans la section finition ) je pense qu'il y a possibilité de faire des trucs sympa sans avoir de machine , c'est la technique que je vais utilisé pour rectifié toutes les portées de mes rails a bille sur ma cnc , une équerre de précision , un comparateur est un marbre devrait me suffire , mais pour les budgets vraiment serrer on doit pouvoir se débrouiller avec seulement une équerre est encore avec de la patience on peut réalisé ça propre règle de précision ainsi que son marbre pour les plus patient

 

[JKL]

oui si tu part sur des profilé genre gros upn ou ipn là y'a moyen de faire quelque chose de sympa qui pourra usiné de l'alu voir de l'acier a conditions d'avoir des guidages digne de ce nom , et puis avec la technique du grattage ( voir le sujet dans la section finition ) je pense qu'il y a possibilité de faire des trucs sympa sans avoir de machine , c'est la technique que je vais utilisé pour rectifié toutes les portées de mes rails a bille sur ma cnc , une équerre de précision , un comparateur est un marbre devrait me suffire , mais pour les budgets vraiment serrer on doit pouvoir se débrouiller avec seulement une équerre est encore avec de la patience on peut réalisé ça propre règle de précision ainsi que son marbre pour les plus patient

C'est sûr, il faut simplement penser commencer dès l'adolescence pour qu'un jour à la retraite on puisse en venir à regarder tourner la CNC !!!!!!

 

[fred250]

faut pas être si négatif on ne parle pas de taillé une cnc dans un bloc d"acier avec une lime a ongle , c'est juste quelques porté de deux ou trois centimètres de large sur maxi un mètre pour la plupart des cnc , c'est sur que ça demande un peut de temps , mais si on compte le temps pour bidouillé est ajusté des systèmes avec des règles de maçon ou autre truc du genre qui ne pourront jamais faire plus que des pièces alu sans grande précision est par petites passe pour les meilleurs , la on a la possibilité de faire un châssis digne de ce nom est qui sera a coup sur capable de faire ce qu'on lui demande si on a un minimum de bon sens
je suis également persuadé que l'on peut arrivé a faire de bon guidage avec des roulements a bille comme cela a d'ailleurs été fait avec succès sur la BIG CNC que l'on avait déjà vue sur le forum , mais la faut laissé tombé les petits profilé de 1mm d' épaisseurs et les tige fileté est partir sur du massif
si on veut juste découpé du balsa les régles de maçon ferons trés bien l'affaire , mais si on veut faire plus faut s'en donné les moyens technique faute d'avoir les moyens financiers

 

[mdog]

Je pense aussi qu'avec un peu de patience on peux faire quelque-chose de pas mal avec ces grosses poutres. La technique du grattage sa doit quand même être un peu long, au sacrifice d'un peu de précision je pense qu'il serait mieux d'utiliser des profilés qui ont un aspect de surface nikel, même des profilés alu. En sachant que les poutres acier ont un état de surface correct, ce qui fait qu'avec simplement un bon ponçage, les profilés alu s'ajusteraient bien dessus, il faudrait simplement les remplacer de temps à autre, et avec des bons roulements en ABEC 7 on peux avoir du costaud je pense, mais par contre le portique fixe s'impose de lui-même, parce que pour déplacer ce genre de poutre sinon, il faudrait taper dans des très gros moteurs...

Bon aller, je retourne bosser sur ma CNC moi ^^.

@+
Mdog

 

[fred250]

c'est pas la peine de faire un châssis très rigide si c'est pour repartir sur du bricolage qui branle au vent pour le reste , il faut bien te dire que tes systèmes d'axe actuel ne sont réellement viable que pour du bois et de la gravure , jusqu'à maintenant tu était dans un monde ou l'on parlais en mètre et ou un millimètre était minuscule , dans le monde de l'usinage un millimètre c'est énorme , le dixième et le centième sont maintenant de rigueur
ton système de roulement avec les tubes carré a 45° est pas mal , en plus il est utilisé sur la big cnc que tu connais , mais il faut que tu utilise un système bien massif est adopté ce système sur tout les axes est la tu devrait pouvoir usiné l'alu avec des petites fraises
quand au grattage ça dépend de l'état de tes surfaces , si tu prend des profilé pourrie c'est sur qu'il y en a pour un moment mais si tu part sur des truc correct est que tu fait gaffe lors de la soudure tu aura pas trop a faire , et puis t'es pas obligé de le faire au grattoir , j'ai utilisé cette technique pour rectifié une culasse d'un quad avec des limes diamant , tu peut aussi sortir le dremel , après a chacun de voir la précision qu'il veut , mais un petit contrôle de la forme réelle du profile peut être intéressant et surprenant parfois...

 

[romteb]

Ne condamnons pas la cn de Mdog, il y a une equilibre à trouver entre la rigidité, la precision, et le budget.

A mon sens Mdog a brillament concu sa machine avec un budget limité, et beaucoup d'ingéniosité.

Personnellement j'ai hate de voir ce que ca donne en fonctionnement.

J'ai un doute sur l'utilité de remplir les règle de macon avec du beton epoxy, a mon sens c'est d'avantage le sytème de guidage qui sera la source principale du manque de rigidité, et puis il n'est pas dit que dans ces epaisseurs le beton epoxy apporte une amélioration significative de la rigidité des règles.

En ce qui concerne le choix de materiau de base pour la conception d'une cn ce genre de profilés alu sont interessants.

Je vais commencer a avoir l'air d'un disque rayé, mais le rapport precision du materiau brut, rigidité, facilité de mise en oeuvre / prix est imbattable.

 

[mdog]

Merci pour vos réponses , et merci romteb pour les encouragements.

Je pense aussi qu'étant donné mon budget j'aurais difficilement pu faire mieux, après peut-être que ce budget était justement insuffisant pour espérer usiner de l'alu, mais le mieux ce sera un test pour voir ce que sa donne, donc je continue ma petite CN ^^. Quoi qu'il en soit, je précise quand même que l'usinage de l'aluminium n'est pas la fonction première de cet engin, je voudrais bien qu'elle en soit capable, mais elle me servira beaucoup pour faire des PCB en gravure anglaise et des motifs sur bois/plastique, ce qui est déjà pas mal, et je pense pouvoir quand même découper de la feuille d'alu sans trop de problèmes, sachant que je ne rechercherai jamais le 100e, mais tout juste le 10e voir le demi-millimètre, ce qui sera suffisant pour ce que j'en ferai.

Comme je l'ai dit, je vais aussi poster ici l'évolution du projet, donc voici quelques photos accompagnées de leurs commentaires (ce n'est ni plus ni moins qu'un copié/collé de mon post sur l'autre forum, mais si certain sont intéressés, inutile de vous amener vers des liens externes )

On commence par terminer l'axe X et à le peindre :

1ere étape, fixation (soudure) du deuxième longeron du chariot qui supporte le support moteur :

On commence juste par pointer le tout, chariot en place dans les rails, avec un écarteur pour être certain que tout s'imbrique bien et éviter le plus possible le jeu (de toute façon le chariot est réglable en largeur) :

Sans oublier de protéger les cornières en alu des projections (la soudure à l'arc c'est pas ce qu'il y a de plus doux ), ici j'utilise un morceau de tôle :

Puis on découpe le longeron au centre pour pouvoir faire les réglages ensuite grâce à 4 gros boulons qui se fixent sur le support moteur (photos détaillées au prochain up) :

Ensuite on démonte tout le chariot, on s'arme de patience pour souder doucement par points afin d'éviter toute déformation, puis ponçage/brossage pour se débarrasser de la rouille qui est déjà apparue, et... Peinture !

(notez le magnifique support de séchage )

Ensuite peinture également sur toutes les parties de l'axe Y (sa c'est déjà sec vu qu'en réalité je l'ai fait avant) :

Le support moteur axe Y terminé avec les vis soudées dessus pour faciliter la mise en place :

(J'espère que le roulement n'a pas mangé trop de peinture, normalement sa devrait être bon je l'avait protégé)

Enfin l'axe Z bien avancé (démonté du chariot pour pouvoir mieux travailler dessus) :

Je doit encore monter un roulement à l'extrémité de la tige filetée, ainsi que le bouton avec rattrapage de jeu.

Le coupleur moteur flexible (plutôt efficace) :

Le châssis quant à lui est presque terminé, j'ai fini de souder les renforts le long des rails, je ferais là aussi des photos détaillées dans le prochain up, j'ai pas eu le temps pour l'instant. Reste à reprendre quelques soudures, fixer les planches, le peindre et ce sera fini de ce côté.

En revanche j'ai bien réfléchit, et je pense que finalement l'électronique sera sous la fraiseuse dans un support en bois ou dans un rack 19", ce qui me permettra d'avoir un plus grand plateau pour usiner des pièces de bois ou autre.

Ensuite l'axe Z à terminer, et je passerai au câblage pour pouvoir procéder au premiers tests, j'ai récupéré plein de gaine tressée, de quoi faire quelque-chose de propre quoi

@+
Mdog

 

[fred250]

j'apprécie également beaucoup ce genre de réalisations ou c'est le génie qui permet de compensé le manque d'outillage , et même si au final le rendue est moins performant et tape a l'oeil c'est bien plus admirable que celui qui réalise une belle machine avec les outils et les finances qu'il a besoins , est je suis aussi pressé de voir les premiers mouvement de la cnc , je dit juste qu'il ne faut pas espéré faire des miracles dans l'alu avec cette technique de construction , mais c'est certains que pour du bois , plastique et divers matériaux pas trop dur on peut obtenir des résultats très satisfaisant , mais si un jour il veut faire une machine plus performante il faudra qu'il remette en question cette technique de construction qui est limite pour l'alu

 

[mdog]

Je suis tout à fait d'accord ^^. On verra bien ce que sa peux donner, et puis plus tard si j'en ai les moyens, je me ferais peut-être une autre cnc avec rails rectifiés et vis à bille, là il s'agit aussi pour moi d'une première expérience dans ce domaine et même si je ne parvient qu'à usiner des feuilles d'alu, je ne serait pas déçut le moins du monde, simplement parce que je l'aurai réalisé moi-même.

En tout cas je suis impatient de la voir en mouvement, mais il va falloir que j'attende un peu car je ne veux pas bâcler les derniers détails...

@+
Mdog