Etude de conception Fraiseuse CN pour acier 200*400

[moissan]

tu sais que avec ce genre de guidage par ex on ne peu pas fraiser un rond parfait? lorsque tu va vouloir usiner un rond, 4 fois dans le tour, les glissières x et y vont changer de sens. a cette position exacte ta glissière sera a l’arrêt, puis va repartir dans l'autre sens, ce genre de glissière a tendance a avoir énormément de friction a l’arrêt, ça fait une sorte d'effet ventouse qui nécessite plus d'effort pour "décoller" les deux parties qui frottent entre elles. cela va avoir pour effet d'avoir un mouvement brusque de tes glissières au démarrage, et ça te fera 4 marques sur ta pièce usinée. on ressent bien ce genre de friction sur une fourche de vélo, si on essaye de l'enfoncer tout doucement elle va s'enfoncer par crans, alors que si on accélère un peu le mouvement est fluide. c'est aussi pourquoi toutes les cnc sont sur guidages a billes ou a rouleaux.

tout depand de la rigidité des vis a bille : une petite vis a bille qui commande une grosse glissiere qui frotte va se deformer a chaque mouvement

il faut donc mettre une vis a bille assez grosse , et pourquoi pas une vis trapezoidale ?

solution originale aussi bien pour les coulisse que pour la vis trapezoidale : palier hydrostatique

un peu compliqué et actuellement reservé aux machine a très haute performance : en envoyant un debit d'huile constant a de multiples endroit dans toutes les gissiere et même dans l'ecrou de la vis on peut faire mieux que des guidage a bille

avec les guidage hydrostatique la construction tout acier devient possible , encore que je prefere quand même la fonte pour sa stabilité dimensionnelle ... la ferraile de recuperation c'est bien pour les bricolage sans importance , mais pour construire une bonne machine je n'aime pas les ferraille non identifié qui se deforment a chaque usinage

 

[erolhc]

Bonjour

tu sais que avec ce genre de guidage par ex on ne peu pas fraiser un rond parfait? lorsque tu va vouloir usiner un rond, 4 fois dans le tour, les glissières x et y vont changer de sens. a cette position exacte ta glissière sera a l’arrêt, puis va repartir dans l'autre sens, ce genre de glissière a tendance a avoir énormément de friction a l’arrêt, ça fait une sorte d'effet ventouse qui nécessite plus d'effort pour "décoller" les deux parties qui frottent entre elles. cela va avoir pour effet d'avoir un mouvement brusque de tes glissières au démarrage, et ça te fera 4 marques sur ta pièce usinée. on ressent bien ce genre de friction sur une fourche de vélo, si on essaye de l'enfoncer tout doucement elle va s'enfoncer par crans, alors que si on accélère un peu le mouvement est fluide. c'est aussi pourquoi toutes les cnc sont sur guidages a billes ou a rouleaux.

J'ai une BF20 numérisée donc avec des queues d’aronde je n'ai jamais rencontré ce que tu décris : pas plus, pas moins de marques au changement de direction. mais peut-être parce que dans un cercle il y a en permanence des changements de direction et pas uniquement aux points cardinaux (X et Y "purs") et sont donc progressif (si l'on exclu les mouvements liés à la rotation de la fraise qui va sans cesse faire bouger les axes dans toutes les directions si il y a du jeu dans les guidages).

De plus dans les systèmes à queue d’aronde on a des rattrapages de jeu (lardons). Sur les patins de rails prismatiques on prend des patins avec précontrainte (2% de la charge admissible pour les CNC si j'en crois les recommandations fabricants) sinon le tout venant à du jeu (1 à 2/100 en général)

Dans une fraiseuse (CNC ou non) il y a un système qui est là pour empêcher les axes soit d'aller trop loin à la fin d'un mouvement soit au contraire d’empêcher de partir avec du retard : c'est le système d'entrainement et c'est en général une vis (à billes ou non) et moins il y aura de jeu et le plus le mouvement sera fluide (pas de retard ni avance qui produiraient un "branlochement" et des défauts d'usinages)
Donc oui pour faire partir (de la vitesse 0 à la vitesse de consigne) il faudra certainement mette plus d'effort pour un système à queue d'aronde qu'avec des des rails à billes (ou a rouleaux) puisque que dans un cas on a des frottements sur de grandes surfaces alors que dans l'autre on est sur des petites surfaces (billes) mais cela ne joue que sur les efforts à fournir, aucune incidence sur le résultat d'usinage puisque c'est la vis (à billes) qui va pousser régulièrement ou retenir les axes . Ce n'est pas comme si on poussait à la main et que l'on se laisse surprendre par le départ. S'il y a du jeu sur celle ci le résultat sera le même que ce soit avec un système à queue d'aronde ou à rail prismatique (et le jeu sur ceux-ci venant se rajouter aux éventuels défauts d'usinage liés aux jeux sur les guidages).

A titre d'info sur ma BF20 j'ai des servo moteur de 200W (0.64Nm) et VAB de 16 mm pas de 5 mm sur X et Y : pour bouger ces axes je suis à 30% environ du couple soit 0.19Nm tout le long du mouvement donc du départ à la fin ( pas de montée progressive de la vitesse ; passage instantané ou quasiment de 0 à environ 800 mm/min). Il n'y a pas de pic de couple mais peut être est-ce du au fait que j'ai serré les lardons comme il faut (voir peut être un peu trop) ou tout au moins le couple nécessaire ne diminue pas en vitesse établie (un pic il y en a un forcement au démarrage puisque on part d'un couple à 1-2% (moteur en "prise" à l’arrêt) à 30% ) alors qu'effectivement il devrait baisser en toute logique).
Sur le Z même moteur mais VAB 25-4 : en montée 70% du couple et en descente un peu moins de 20% (passage de 0 à 640 mm/min) à et là aussi pas de diminution en "vitesse de croisiere"

Peut être que les fabricants de machines CNC prennent des rails car cela permet d'éviter à faire du grattage pour avoir le même degré de précision ainsi que de limiter les frottements qui vont user les queue d'aronde à force nécessitant par là un regrattage alors qu'il suffira de faire des changements de rails/patins (ça s'use aussi) pour repartir comme en 14
Sur ma fraiseuse alors que pour X et Y je pourrais faire des déplacements à 15m/mm je limite à 5 m/min justement pour ne pas amplifier le phénomène d'usure (et encore avant je limitais à 3 m/min) alors que si j'étais sur patins j'aurais moins de scrupules

 

[el patenteu]

J'ai hate de voir comment vous concever le systeme de lubrification de rails en continu.....
Y'a-t-il un systeme d'étanchéité ou si ca tombe librement dans un bac?

Fred

 

[stanloc]

J'ai hate de voir comment vous concever le systeme de lubrification de rails en continu.....
Y'a-t-il un systeme d'étanchéité ou si ca tombe librement dans un bac?

Fred

Et moi j'ai hâte de voir comment tout cela va finir au moment de passer aux actes. Quels vont être les choix en définitive ?
Stan

 

[erolhc]

J'ai hate de voir comment vous concever le systeme de lubrification de rails en continu.....
Y'a-t-il un systeme d'étanchéité ou si ca tombe librement dans un bac?

Fred

Ce n'est pas en continu, l'étanchéité est normalement faite par le plaquage des surfaces entre elles et comme ce n'est pas en pression (sauf au moment du "remplisage") ... faut pas que l'usinage de ces surfaces soit à la ramasse c'est tout, c'est de l'huile pas de l'eau

 

[albanmoplin]

(Re)Bonjour à tous,

Merci encore de me suivre dans mon projet,

tu sais que avec ce genre de guidage par ex on ne peu pas fraiser un rond parfait? lorsque tu va vouloir usiner un rond, 4 fois dans le tour, les glissières x et y vont changer de sens. a cette position exacte ta glissière sera a l’arrêt, puis va repartir dans l'autre sens, ce genre de glissière a tendance a avoir énormément de friction a l’arrêt, ça fait une sorte d'effet ventouse qui nécessite plus d'effort pour "décoller" les deux parties qui frottent entre elles. cela va avoir pour effet d'avoir un mouvement brusque de tes glissières au démarrage, et ça te fera 4 marques sur ta pièce usinée. on ressent bien ce genre de friction sur une fourche de vélo, si on essaye de l'enfoncer tout doucement elle va s'enfoncer par crans, alors que si on accélère un peu le mouvement est fluide. c'est aussi pourquoi toutes les cnc sont sur guidages a billes ou a rouleaux.

Rider63 j'ai pris note du problème, mais je pense tenter le coup quand même, je n'ai pas la possibilité de mettre des rails types HIWIN sur cette machine pour le moment.

Bonjour,
Tout à fait, le phénomène décrit par Rider63 est bien connu dans le monde de l'usinage, fais des recherches avec les mots "stick-slip machine outil" et tu verras l'importance de ce problème.

Par contre je ne suis pas totalement d'accord quand Rider63 dit que les machines cnc sont sur guidages à billes ou à rouleaux, d'autres systèmes qui paraissent plus archaïques sont encore utilisés de nos jours comme les glissières lisses, mais avec les bons matériaux, de la fonte mais aussi très souvent des glissières garnies de matériau facilitant le glissement comme la "turcite" par exemple.

Si j'avais à faire une machine comme celle que tu envisages, ça ne serait pas avec des glissières acier/acier.

Je suis totalement d'accord avec toi, mais, même problème je n'ai pas la possibilité de le faire, par contre vous avez été pas mal à me parler de fonte, je peux essayer de trouver de quoi faire mes patins en fonte, on aurais ainsi un glissement acier/fonte à 0.16 de coefficient de frottement pour un graissage à la graisse (système amplement plus facile à réaliser que sur pression d'huile)

Merci à toi Chlore de ton témoignage, cela prouve que l'on peut monter quelque chose sans rails HIWIN, en mettant des moteurs adaptés

tout dépend de la rigidité des vis a bille : une petite vis a bille qui commande une grosse glissière qui frotte va se déformer à chaque mouvement

il faut donc mettre une vis a bille assez grosse , et pourquoi pas une vis trapezoidale ?

Les vis trapézoïdales, je les envisage autant que des vis a billes, même si elles possèdent un rendement nettement inférieur au vis a bille elle en sont d'autant moins cher pour un résultat tout de même acceptable

J'ai hate de voir comment vous concever le systeme de lubrification de rails en continu.....
Y'a-t-il un systeme d'étanchéité ou si ca tombe librement dans un bac?

Fred

Et moi j'ai hâte de voir comment tout cela va finir au moment de passer aux actes. Quels vont être les choix en définitive ?
Stan

Vous me mettez la pression

Alban

 

[moissan]

choix entre vis a bille ou vis trapezoidale c'est une question de prix des moteur

avec une vis trapezoidale il faut un moteur beaucoup plus puissant , mais les moteur pas a pas et l'electronique qui va avec ne sont pas si cher que ça donc il n'est pas completement stupide de preferer grosse vis trapezoidale et gros moteur pas a pas pour supporter un gros ressort qui ratrape le jeux de 2 ecrou sur la même vis

la solution vis trapezoidale n'est pas très bonne dans le cas de machine industrielle : ça s'userait trop vite ... mais en amateur ça a l'avantage de l'economie

dans le cas de guidage hydrostatique , une vis hydrostatique a une durée de vie largement superieur a une vis a bille : je pense que c'est l'avenir

 

[albanmoplin]

Je ne suis pas non plus a la tête d'une Start-up qui vise a produire 100pcs/h, je vais donc plancher sur des trapézo

Merci
Alban

 

[Rider63]

je ne conseille pas les queue d'arronde : le seul avantage c'est qu'un seul lardon regle le jeux dans tous les sens , alors qu'avec du prismatique il y a 3 reglage de jeu a faire

mais l'inconvenient de la queue d'aronde , c'est quelle est moins rigide : quand il y a un effort dans un sens ça peu bouger en tassant le film d'huile sur toutes les autre face

avec le prismatique on separe mieux les fonction et le resulat est meilleur a qualité de fabrication egale

queue d'aronde c'est la simplicité prismatique c'est la performance maxi quand on n'a pas peur d'augmenter le nombre de piece

c'est vrai, d'ailleurs les anciennes Huron ( ku) avaient la table en queue d'aronde et pour les nu et mu ils sont passés en prismatique pour gagner en rigidité

 

[Rider63]

Bonjour, tu as abandonné ton projet?

 

[albanmoplin]

Hello tout le monde.
Le projet est un peu en sommeil ces temps-ci, j'ai acheté une Xcarve dernièrement et j'aimerais la modifier une peu pour pouvoir usiner convenablement de l'alu, pourquoi pas changer les rails, etc ... Ce qui me permettrais de pouvoir usiner les pièces d'une future vrai CNC digne de ce nom. Je penses que je dépouillerais l'électronique de la xcarve pour greffer dessus, j'ai des Nema 23 qui font le poids
Pour le moment je suis entré en école d’ingénieur, ce qui par conséquent m'éloigne pas mal de mon atelier.
Le projet sommeil seulement.

Cdt
Alban