Etude d'une fraiseuse CN 3 axes pour métaux en gros tubes

[messdu74]

Bonsoir,

#portable milling machine#

Messdu74

 

[duredetrouverunpseudo]

Se type de machine et génial.

Tu peut même la fixer au plafond. en général sa sert surtout à foret des trous, surfacer des portées sur des bâties.

Encore jamais vue en France.

Bref, je ferais plus que m'en inspirer et copierai une version existante quitte à adapter les dimensions par homothétie.

Des ingénieurs les ont pensés et conçut, ré-inventer la roue est une perte de temps et d'argent.

Attention aussi aux rails et patins. ils ne sont pas tous destinés à l'usinage. beaucoup de sites sois disant spécialisé dans la cn vendent un peut n'importe quoi. Du style des patins conçus uniquement pour du déplacement de charge.

prix attractif = plus de vente pour eux = déboires pour toi.

Le choix de rails adaptés va être déterminant, vu le travail en porte à faux. le problème sera le tarifs.
Si le tarif n'est pas abordable pour ton budget, la queue d'aronde n'est pas un désonheur

 

[Momoclic]

Merci,
J'en profite pour modifier le titre du sujet : "Fraiseuse CN 3 axes, à portique fixe, pour métaux" en "Fraiseuse CN 3 axes pour métaux en gros tubes carrés"

C'est convenable ?

Une question concernant les axes, dans mes précédentes études j'étais sur de la disposition des axe X et Y.
Maintenant l'axe qui porte la broche Z, c'est le X ou le Y ?

 

[bendu73]

Bonjour,

Elles sont géniales ces machines!!!
Quand je vois le tourteau de 60

Par contre ce n'est pas la même cinématique. La le portique est seulement en X, pas en X et Y.

 

[stanloc]

Je suis désolé mais pour moi cette architecture est la réponse à un CERTAIN cahier des charges mais ses limites ne la rendent pas aussi universelle qu'une cnc comme nous les concevons d'habitude. Depuis des années je mets en garde les concepteurs AMATEURS à ne pas copier servilement les produits de l'industrie. Ils ont des moyens techniques et financiers que vous n'avez pas surtout ceux qui ne voient que par les produits chinois les moins coûteux possible. Etes-vous prêts à acheter en Suisse des guidages linéaires chez SCHNEEBERGER par exemple ? et à les monter selon les règles de l'art tel que ces firmes le préconisent ?
Stan

 

[duredetrouverunpseudo]

Bonjour,

Elles sont géniales ces machines!!!
Quand je vois le tourteau de 60

Et imagine avec une fraise queue d'aronde au lieu du tourteau. pour retoucher la géométrie d'une fraiseuse fatiguée...

Etes-vous prêts à acheter en Suisse des guidages linéaires chez scheenberger [/QUOTE ]

Il en existe en rail Hiwin. mais bien évidemment pas la version déplacement de charge.

J'ai bien insisté sur le choix des rails

 

[duredetrouverunpseudo]

il est con l'éditeur de message.

Pourquoi il me rajoute la balise /quote à la fin de mon message ?

 

[Momoclic]

Une belle sélection de ces machines portables vues sur le web n'ont pas l'axe Z en bout du portique comme celle de la photo. déposée par durdetrouverunpseudo.
Que penseriez-vous de disposer mon projet tel que sur ce schéma ?
C'est à dire de poser le l'axe X (? ma question plus haut) sur un "gros fer plat" dressé et réglable par brides de serrage, en positionner les glissières de ce X sur le coté du tube.
Ainsi les rails CHINOIS que j'envisage ne serraient fortement sollicités que lors de porte à faux important dudit axe X.
Le reste de la machine conserverait sa rigidité, bien sûr que cette glissière induira un défaut potentiel supplémentaire de perpendicularité X-Y.

En début de mon sujet sont expliqués les moyens à ma disposition, alors les queues d'aronde je sais, mais...

 

[stanloc]

Si tu compares du Hiwin à du Schneeberger c'est que tu n'as probablement jamais eu en main les produits de ces derniers.
IL faut insister dans tous les cas sur la façon aussi de les installer. On parle souvent et à juste titre de l'effet des bras de levier. Imaginez ce que les billes sur les rails en Y subissent lorsque le tourteau de 60 (si c'est le cas) attaque une passe de "seulement" 1 mm dans l'acier. D'ailleurs je pense que ces guidages là doivent plutôt être montés avec des galets cylindriques croisés plutôt qu'avec des billes.
Stan

 

[duredetrouverunpseudo]

Évidemment que scheenberger propose des produits à des années lumières de chez Hiwin. et je te rejoins aussi sur la forme du rail pour se type de montage.

Dans se cas la, sa finira chez Hiwin si le projet passe à au stade de la réalisation.

Les bons conçus pour machine outil ne sont pas donnés même en Chine.

La queue d'aronde doit elle obligatoirement être monobloc, ou être constitué de 2 barres usinées à 30 degrés rapporté par vissage et goupillage. faire 2 plats sur 2 barres sa se sous traite à pas chére.

Se n'est qu'une idée parmis tans d'autres.

Momo si tu pense que des rails discount feront le job et ne poseront que quelques problèmes en bout de course.
Il faut que tu passes à un autre concept de machine

 

[Momoclic]

C'est vrai que des queues d'aronde ça doit pouvoir se faire à pas trop cher. Mais dans ce cas ce qui me fait peur (peu-être à tort) ce sont les frottements face à la motorisation ?

Mon option de base se tourne vers une électro-broche 1,5 ou 2,2kw au maxi, donc le tourteau de 60 ne va pas m'émouvoir

@Stanloc : Les galets sont effectivement plus adaptés à cet usage. J'ai rapidement étudié les caractéristiques de rails (pas ceux des chinois), ils semblent capables, sur le papier, d'encaisser quatre fois la charge, sans compter avec les vibrations... C'est pas forcément beaucoup comme sécurité. Cependant il convient de remettre les choses dans leur contexte, je ne fais pas une machine de production.
Et puis si les rails marquent j'envisagerais peut-être une autre solution. Ceci dit ces remarques restent tout à fait pertinentes

 

[fred03800]

Certe ce projet ne sera pas la fraiseuse du siècle mais c'est réalisable (comme beaucoup d'autre chose), elle ne travaillera pas comme une scheenberger mais devrait dépasser largement une grande partie des petit cnc en profilé d'alu que l'on croise sur ce forum.
Cette configuration offre un large accès et les pièces à usiner peuvent dépasser.

En restant dans le facile et le matériel Hiwin (abordable pour nos petit fraiseuse amateur, qui sont en loin de la machine de production), il y a la solution de doubler les patins sur Y

 

[Momoclic]

Merci Fred, c'est en quelque sorte mon état d'esprit et ton idée d'ajout de patins peut être intéressante.

Le tube du bas fera 250mm en base et 150mm en hauteur. En plaçant les rails sur les flancs, ça me fait un peu plus de 260mm d'entre-axes de rails.
Avec les plaques supports patins, cette "casquette" sur laquelle reposerons les patins portant le tube 200x200mm auront un appuis faisant ainsi la moitié de la course...
De chaque bout du tube je place une masse équivalente : d'un bout la broche, de l'autre un contre poids.
Sans doute bien plus de 50kg à déplacer sur ces rails !

Comme ça, ça vous va ou ça vous inquiète (désolé pour la faute de frappe) ?

 

[el patenteux]

SVP cessez de répendre cette fauseté a propos des rails Hiwin.......c'est PAS CHINOIS!
C'est made in taiwan! et taiwan c'est plus ce que c'était il y a 30 ans!
C'est de la TRES bonne qualité pour un cnc-iste amateur et aucun probleme a l'utiliser sur une cnc destinné aux métaux......C'est FAIT POUR CA!!
Suffit juste que ''ce qui entoure'' ces rails aille du sens et ils rempliront parfaitement leur role.(espacement patins adéquat,montage adéquat,
rigiditée adéquate,masse(lourdeur) adéquate,etc etc etc....
Les chinois avec leur pouvoir d'achat incomparable achetent et revendent ces rails a tres bon prix,sinon acheter localement du hiwin.......vous m'en redonnerez des nouvelle$$$

 

[el patenteux]

Pour une machine usinnant de l'acier une structure avec des tubes d'acier ne sera jammais l'idéal,a moin de remplir ces tubes(de bonnes section) avec du lourd,tres lourd idéalement.
Tiens, j'en profite pour lancer le défi au premier qui osera remplir son chassi avec du plomb.
Ceci dit,le chassi présenter par duredetrouverunpseudo est netement plus cohérent que celui dessinner.
Le probleme avec le bras qui se rétracte au complet en X plutot qu'un simple chariot
est que le porte a faux VARI ce qui rend impossible ou tres difficilement contre-balancable en prolongeant simplement la poutre en dans l'autres sens.
Ce cher Micluc serait le premier a nous rapeler les notions de CONSTANCE en ce qui a trait aux portes a faux....
L'éternel débat des patins vs les rails mobil en z...........mais ici ca devient évident que
ca va devenir problématique.

 

[Momoclic]

Merci @el patenteux pour toutes ces informations.

Comme je l'ai précisé plus haut, cette machine n'a pas pour objectif premier de faire de l'acier en forte section, un peu de tôle ou tube de 3mm.
Ensuite je n'ai rien inventé et j'essaie de mettre œuvre le résultat inspiré par plusieurs choses :
- Les tubes carrés repéré chez mon récupérateur de métaux
- Le travail collaboratif initié sur ce site par @yannick.scher
- La relative simplicité de réalisation qu'offres les tubes associée à leur grande rigidité.

Ce cher Micluc serait le premier a nous rappeler les notions de CONSTANCE en ce qui a trait aux portes a faux....

J'ai lu énormément de choses sur ce site, mais là, je dois reconnaître que cette notion de "constance du porte à faux" m'échappe, peux-tu développer ?
Bien sûr qu'il est évident que ce porte à faux variant, par définition il n'est pas constant. Cependant beaucoup de machines de grande précision fonctionnent sur ce schéma.

L'éternel débat des patins vs les rails mobil en z...........mais ici ca devient évident que
ca va devenir problématique.

C'est suite aux remarques d'intervenants que j'ai placé les rails sur la partie mobile du Z... ?
Peux-tu argumenter, merci.

 

[duredetrouverunpseudo]

c'est PAS CHINOIS!
C'est made in taiwan!

Désolé, j'ai toujours cru que c'était chinois.

Si sa viens de Taïwan, la ok. Ils sont à côté mais la mentalité et la façon de travailler sont bien différente.

Les prendres en Chine reste risqué, les rois de la contrefaçons.

Je persiste quand même à faire attention aux choix du type de guidage, et à prendre des rails réellement adapté à l'usinage. ne pas croire les vendeurs sur paroles, et bien regarder les caractéristiques du produit proposé

 

[stanloc]

Je ne sais pas si made in Taïwan c'est mieux que made in China, ce que je sais c'est que beaucoup de gens ne regardent pas de quels guidages HIWIN il est question lorsqu'ils consultent les sites de vente low cost. Or il y a plusieurs modèles certains pour de la manutention d'objets et d'autres pour la fabrication de machines-outil et les prix ne sont pas les mêmes. En plus "jouer" avec du porte-à-faux c'est courir le risque de dépasser la charge admissible de sorte que les billes fassent une empreinte dans le rail. J'ai beaucoup vu cela avec des platines Micro-Control alors qu'au départ les masses à mouvoir sont ridiculement faibles et pourtant si des rapports de bras de levier se comptent en dizaines voire en centaines cela va vite. Le problème c'est que je n'ai encore jamais trouvé quelqu'un qui me fasse une démo du calcul des charges statiques et dynamiques dans des mécanismes à base de roulements à billes ou de guidages linéaires à billes car c'est affaire de spécialistes.
Stan
Ma "morale" à moi c'est minimiser à mort les porte-à-faux d'où mon goût prononcé pour l'architecture en caniveau.

 

[Momoclic]

J'ai trouvé ça sur le sujet des rails à billes : http://www.ecmu-csr.com/download.php?ID=285

ça répond à certaines de mes interrogations, mais calculer la charge dynamique, celle aux vibrations et aux chocs c'est déjà un peu plus complexe...

 

[stanloc]

Des catalogues comme celui là il y en a des dizaines mais ce qu'il te faut c'est le catalogue du fabricant des rails que tu vas acheter et ensuite voir quels sont les rails qui conviennent à ton application en calculant les charges statiques et dynamiques dont tu as à supporter.
Mais si on s'adresse à un vendeur patenté qui a pignon sur rue, généralement ces gens là savent faire ces calculs. Ils ont surement des logiciels pour cela. Il faudra seulement leur donner toutes les données dont ils ont besoin.
Bon courage
Stan

 

[fred03800]

Le mot "porte a faux" revient beaucoup sur ce sujet, oui il y en a, mais quand je voix les dimension sur le dernier croquis : 32cm de cour pour un écartement identique, à cela rajouter l'axe Z, on vas arriver à 40/42cm à la fraise et ceci que en fin de course, donc bon c'est pas si grand que cela, on voit des fraiseuses amateur moins rigide et le Z avec plus on en parle presque pas.
HIWIN en 20 pour un peu de marge ?

Sur ton dernier croquis où installes tu les vis a bille ?

 

[el patenteux]

OUi biensur Hiwin propose une panoplie de rails selon l'application qu'ont veut faire,ici c'est du HGR ou grade supérieur que ca prend et en version longue idéalement.
20-25mm la différence ne sera pas énorme,les 2 peuvent convenir.
Les meilleurs rails au monde peuvent etre bousiller en un temps record si les espacements patins sont trop faibles ou si un seul
entrainement est utiliser sur un axe tres large,les patins n'ont plus a jouer simple role de guidage ils doivent encaisser TOUT les efforts
qui cherche a mettre en travers le portique.
Ca peut tres bien fonctionner,J'ai déja vu des cn industriels avec un portique de presque 3m de large avec une vab central pour un espacement patins d'a peine 30cm.
Il va sans dire que pour un commercant c'est interessant,ca permet de baisser le cout de la machine a vendre en plus d'assurer
la vente de patins de remplacement sur une base réguliere.
Nous ont aime PAS que ca use....

 

[el patenteux]

Pour ce qui est du sujet de la constance faudra retrouver les posts ou il en était question....
Biensur certaines fraiseuse utilisent exactement ce genre de configuration a l'exception que les les guidages sont en queues
d'arronde ce qui fait toute la différence selon moi.
Un guidage en queues d'arronde se moque bien du sur-effort qu'impose un porte a faux,ce qui est tout le contraire avec un guidage a bille.
Il est vrai qu'ici les courses sont tres faibles.........mais j'irais quand meme avec
un systeme de chariot qui se déplace sur une poutre,histoire de constance.
Je ferais ainsi la poutre tres lourde et dépassante de l'autre coté pour s'auto balancer.

 

[Momoclic]

Heu, oui, j'ai dessiné un peu vite ce croquis pour démontrer que le porte à faux n'était pas aussi conséquent qu'on avait tendance à le souligner.
Le dessin de ce "pont" va demander de réfléchir un peu dans le sens ou il représente le nœud du système.

Rapidement j'ai fait quelques calculs en statique, c'est plus simple pour les axes X et Y des rails de 15mm sont entre 4 et 6 fois supérieurs au besoin, ça m'a un peu surpris (et rassuré).
Je peaufinerais ces calculs quand les cotes définitives seront arrêtées. Reste le dynamique, je suis un peu rouillé de ce coté et certaines données me sont encore étrangères, tels que les accélérations en usinage et en déplacement.

 

[Momoclic]

En effet difficile, pour moi, de trouver sur le site un outil de recherche ou d'aide convainquant lorsqu'il faut retrouver un auteur ou un sujet spécifique, avez-vous un suggestion à me proposer ?

Un petit rappel de l'objectif de zone usinable 440x300x150mm avec un ouverture sur de pièces de diensions supérieures. Ce projet me semble, de ce points de vue, répondre au cahier de charge.

Donc deux options sont possibles :
Les rails sur le dessus du tube 200mm d'entre-axes
Les rails sur les flancs 260mm d'entre-axes

Tout le monde préfère la seconde solution je pense, pour autant la première est-elle à rejeter ?

 

[Momoclic]

En cherchant avec les deux mots clés "constance" et "porte à faux" je suis arrivé à mieux cerner cette notion. Merci.
Encore de quoi nourrir ma méditation

 

[armederubis]

Salut
La nouvelle configuration que tu a dessinee est très rigide. CEst la même que la dmu 50 de mon patron (4t précise au micron et avec des rails à billes et oui contrairement aux conneries qu'on peut lire ici ou la) oui tu peut écarter un peut tes rails du y mais en élargissant le dessus de ta poutre (soude y un upe avec renfort ou un autre tube) car les rails qui se font face c la misère à fabriquer je te le déconseillé fortement!
Si tu veux une vrai amélioration de ta structure et bien rempli le gros tube fixe de béton et soudé dans ta poutre bélier des cadres ou mieux une croix en tôle reliant les diagonales du profil et la tu sera beton!!!!! Ah j'oubliais aussi surtout pas de contre poids sur un axe dont le moteur ne vois pas le poids! Car c'est bien tu vas soulager des rails qui peuvent en voir 10X plus et charger tes moteurs (inertie) qui eux sont souvent limite. Donc fait très attention aux conseils qui te sont parfois donnés et garde un esprit critique sur tout cela!

 

[Momoclic]

@armederubis : Merci pour les encouragements et surtout ne te fait aucun souci pour mon esprit critique

Dans la vie il faut savoir ce remettre en cause...
Adepte du griffonnage sur papier, ce WE n'est venu une nouvelle idée à base des gros tubes.
Ce matin très rapidement et à l'aide des éléments déjà dessinés. J'ai appris la 3D l'an passé et c'est vraiment formidable pour évaluer des solutions :

Version 4

Beaucoup d'approximations, mais perfectible...
A vous...

 

[Momoclic]

@armederubis : je ne sais pas si c'est le bon modèle, les rails ne sont par très gros et je n'ai aucune idée du poid d'un tel bélier ?

 

[el patenteux]

Salut
La nouvelle configuration que tu a dessinee est très rigide. CEst la même que la dmu 50 de mon patron (4t précise au micron et avec des rails à billes et oui contrairement aux conneries qu'on peut lire ici ou la) oui tu peut écarter un peut tes rails du y mais en élargissant le dessus de ta poutre (soude y un upe avec renfort ou un autre tube) car les rails qui se font face c la misère à fabriquer je te le déconseillé fortement!
Si tu veux une vrai amélioration de ta structure et bien rempli le gros tube fixe de béton et soudé dans ta poutre bélier des cadres ou mieux une croix en tôle reliant les diagonales du profil et la tu sera beton!!!!! Ah j'oubliais aussi surtout pas de contre poids sur un axe dont le moteur ne vois pas le poids! Car c'est bien tu vas soulager des rails qui peuvent en voir 10X plus et charger tes moteurs (inertie) qui eux sont souvent limite. Donc fait très attention aux conseils qui te sont parfois donnés et garde un esprit critique sur tout cela!

eh......VACHIER!!