[Etude] on part de zéro, je préviens !

[babasdu24]

Bonjour à tous !
Ben voila, je me lance je m’appelle babas, et je suis CNCiste anonyme débutant !
Le bricolage m'a toujours attiré, particulièrement la fabrication de meubles made in moi, alors depuis pas mal d'année déjà, je construit toutes sortes de mobilier (table, meuble télé, meuble d'aquarium, chambre de mes filles....).
D'abord attiré par le mélaminé (par son prix très abordable, je me suis vite penché sur le pin et le sapin, avant de découvrir les joies du MDF).
coté Equipement électrique, la base (une scie circulaire, un rabot, deux ponceuses (bande et angle), une perceuse....), dans les indispensable, il me manquais tout de même un super jouet dont j'ai enfin fait l'acquisition il y à quelques semaines....une défonceuse !
Après en avoir compris le maniement et les intérêts indéniable, me vient alors l'idées de monter ça sur une table.... et un axe...puis deux...ho mon dieu, mon super cerveau de savant fou à réussi à créer quelque chose....qui existe déjà ! même que ça s’appelle une CNC et pour couronner le tout, des centaines de types ont déjà eu mon idée....y a même des site dédié à cette merveille ! alors me voila...

Voila pour un rapide tour de moi-même !
Quand à ma CNC, j'en suis au tout début du projet !
Voici ce que mon cahier des charges de...oula, 5 lignes ! peut contenir :

• Dimension de découpage : 2500 x 1220 Mm
• Matériaux à usiner : Bois tendre et alu
• Type de découpage : défonceuse / fraise
• Guide : inconnu
• Axe : pas mieux
• Moteur, réducteur, carte contrôleur, logiciel, j'en passe...et sûrement des très important : j'en sais rien !

En fait, mes seuls certitudes: j'ai le temps d'apprendre, je veut apprendre, je veut le faire !
Je suis donc à la recherche de toutes documentations, conseils, suggestions, encouragements même, pourquoi pas ! pour mon projet
Merci de m'avoir lu, et bon bricolage !

 

[sup]

Re: Encore un nouveau !

pour de l'alu ta machine devra atteindre une certaine rigidité et puissance, donc pour tes rails 2 possibilités:
rail rond supporté diam 20 mini. ou rail prismatique (top mais + cher surtout pour 2500+épaisseur portique).
précision attendu?
budget?
machine horizontal ou style scie à panneau vertical (prochain projet pour moi après ma v2 vendu).
transmission vis à bille compliqué pour 2500mm de long donc : crémaillère ou courroie ou chaine.
suivant budget et compétences moteur pas a pas ou servo?
il faudra probablement entraîner ton portique des deux cotés pour éviter qu'il parte en crabe: soit un moteur puissant pour entrainer le portique soit deux moteur synchronisé par courroie cranté.
ta dimension de table me fait pencher envers la mechmate.

 

[babasdu24]

Re: Encore un nouveau !

Petite précision qui va surement avoir une grande importance dans l'avenir de ce topic, j'ai un budget équivalant à celui des peuples inuites pour la conquête de l'espace, au risque des faire grincer quelques dents, ça risque de tourner vers des axes et guides en alu et roulement type roller !

 

[babasdu24]

Re: Encore un nouveau !

Alors, quelques précisions supplémentaires :
précision de coupe : 1/10Mm me semble convenable, et cette précision semble pouvoir être atteinte facilement par pas mal de monde.
Budget donc ... heu....pas gros ! (mais pas presser)
Machine horizontal
Axe : 5 (ajout rotation et assiette de la broche) + chargement de la fraise
Pourquoi une complexité sur 2500Mm en vis à bille ? déformation ? instabilité ? usure ?
Moteur pas à pas je pense (j'ai cru comprendre que les servos possédais moins de couple (en règle gén.)).
je voyais en entrainement un seul moteur au centre, sous la table. si mes guides sont suffisamment espacées, je devrais pas partir en croix....si ?

 

[babasdu24]

Re: Encore un nouveau !

prévision de l'axe X :
quelques images !
Le patin fait 350Mm de long, horné de 8 roulements roller(4 horizontaux et 4 verticaux), en acier. chaque roulement est réglable séparément.

L'ensemble coulisse sur un axe constitué d'une cornière alu 2500x15x15 /1,5Ep, et d'un U alu 2500x15x15 /1,5Ep
Écartement des roulement horizontaux : 300Mm/ Axe
Écartement des roulement verticaux : 250Mm/ Axe

Le moteur et la vis devrais se situer à environs 620Mm des guides.

Que pensez-vous de cette solution ? est-elle viable ? je risque une mise en crabe ? ou usure irrégulière ? déformation des guides ? les débats sont ouvert !

 

[sup]

Re: [Etude] on part de zéro, je prévient !

regarde les prix des vis à bille et tu comprendra qu'une longueur de 2500mm c'est pas possible pour un inuite.
déja une vis à bille diam 16 serai hors de prix mais en + elle va se cintrer et provoquer de l'usure.
pour toi c'est clair c'est crémaillère ou courroie, petit plus pour la courroie + facile a mettre en oeuvre.
pour des glissieres en alu avec des roulement à bille, ba : -usure -poussiere qui se colle dessus
faire un chassis de 2500*1220 et lui coller des guide en alu dessus, hum... comment dire...nan jvai rien dire mais bon ta deviné.
faut se dire un truc plus ta cnc est grande + ca coute cher.
vérifie vraiment tes besoins en dimension car si 2500*1220 c'est vraiment nécessaire alors ton budget inuite sera trop faible.
pour le moteur pas à pas c'est moins chère et + facile donc ok, même si pour une tel dimension les servo sont plus rapide.
regarde vraiment les mechmates tu le sais peut être pas encore mais c'est la machine qu'il te faut.

 

[babasdu24]

Re: [Etude] on part de zéro, je prévient !

j'avoue ne pas encore m'être penché sur les prix, juste vu qu'il était techniquement possible d'atteindre plus de 4000 par vis à billes, j'avoue avoir même penser à la tige fileté un moment !
par contre, par courroie, je ne comprend pas le principe d'avancement sans risquer de sauter des pas, mes je débute en mécanique, ça viendra sûrement !
j'avais anticipé le coup de la poussière car dans mon idée, les rail se serais retrouvé dans la table, par contre l'usure, je ne pensais pas qu'elle serais importante.
Les dimensions peuvent paraître importante, surtout pour une première construction, mais elle corresponde à une plaque mdf entière, le but étant de ne pas avoir besoin d'effectuer de première découpe "à la main" pour pouvoir ensuite travailler les morceaux un par un.
je ne pense pas trop à la vitesse de travail actuellement, mas je ne suis pas complètement fixé sur les moteurs, j'avance pas à pas.
pour l'instant, seul le premier axe compte...à suivre

 

[sup]

Re: [Etude] on part de zéro, je prévient !

franchement vaut mieux découper ton panneau à la scie puis l'usiner sur ta cn.
regarde cette video ( http://www.youtube.com/watch?v=7XwM_azm1so ) c'est une mechmate avec transmission par courroie c'est la machine que tu doit construire, je te le jure, petite recherche sur le forum et tu trouvera plus d'info sur la construction. je ne suis pas un expert mais déjà 2 cnc à mon actif et crois moi, n'invente rien mais reproduit à ta convenance est la meilleur solution.

 

[assurancetourix]

Re: [Etude] on part de zéro, je prévient !

hello

je pense que tu vas au devant de grosses désillusions
ton cahier des charges est vraiment très mince
en plus entre l'usinage du bois et l'usinage de l'alu, ça n'a rien a voir

et le point le plus critique = le budget, là tu peux mettre 3 zéro

 

[J-Max]

Re: [Etude] on part de zéro, je prévient !

Bonsoir Babasdu24,

Je plussoie avec Assurancetourix (tant qu'il ne chante pas). Tu es sur une mauvaise piste.
Franchement, une machine de ces dimensions c'est forcément des sous, et les petites approximations sur une machine de cette taille
deviennent rapidement des catastrophes. Ton système de guidage à roulement de rollers tu peux oublier, il vont exploser au bout de 20 aller-retour,
et ne produiront jamais une précision suffisante sur la longueur pour s'approcher du 10e.
Et l'ensemble à assembler en restant irréprochable avec du matériel amateur, ça va être un vrai casse-tête.

Prends-le comme tu veux, tu ne peux pas concevoir ou dimensionner un guidage, si tu ne sais pas ce qui va reposer dessus.

Une vis à bille sur cette longueur (donc au delà de 40mm de diamètre) dépasse à elle seule ton budget global. (+- 5€ du cm...)
Les courroies peuvent s'étirer de +-4%, donc sur 2750mm (et oui, plus grandes que la course) ça peut faire une erreur de 110mm...
Autant dire qu'il ne faudra pas qu'une seule courroie et le système a intérêt d'être calculé aux petits oignons.
Le plus simple reste la crémaillère, mais il y a d'autres phénomènes à gérer, notamment un double entrainement
et un dispositif de tension et de rattrapage de jeu. Mais déjà on va un peu trop dans les détails.

Je vais être cru, sans doute trop direct, et ce que je vais dire risque de ne pas te plaire.
Une machine fonctionnelle de cette taille, c'est minimum 5-6000€ en état de marche à la maison.
Pour atteindre ce prix, pas de secret, soit tu commande une CNC chinoise 1325 et tu attends tranquille qu'elle arrive avec une bonne bière dans ton canapé.
Soit tu essaie de la construire toi même.

Dans le deuxième cas, soit tu es l'as de la récup' et le petit génie caché de la mécanique, soit ça va te coûter bien plus cher.

Une Mechmate, qui ne représente pas le summum de la CNC, si tu achète tout, c'est 4-5000€ (et c'est moins bien qu'une 1325).
En plus, tu as intérêt d'avoir un minimum d'équipement et de savoir souder. Tu suis le plan, sans te poser de question et tu bosse.

Si tu veux inventer ta propre machine, si tu ne conduis pas de vraie étude, si tu ne te fais pas épauler par des gens compétents,
tu as 90% de chances de produire une mauvaise machine. Malgré tout le respect que j'ai pour les membres éminents de ce forum,
je ne suis pas certain qu'un forum, quel qu'il soit, est l'endroit idéal pour trouver les meilleures réponses quand on y connait rien.

Créer sa propre machine, c'est pas bricoler. Ça implique acquérir des compétences correspondant à plusieurs années de scolarité.
Si tu écoute les gens vraiment pointus dans ce domaine (et dont je ne fais pas partie), tu verras que la mécanique
c'est avant tout beaucoup de bagage et de théorie, puis une mise en pratique.
Pour moi, un amateur, malgré sa bonne volonté, ne peut fabriquer une bonne machine seul.
Et encore moins sans budget. Même si le budget est petit, il serait dommage de l'investir mal.

Il est possible que je me trompe, mais tu semble partir comme je suis parti en 2010, c'est à dire à l'aveuglette.
Pose le crayon, pose-toi et commence à établir un vrai cahier des charges.
C'est indispensable et ça ne se limite pas à des dimensions de machine et une plage d'utilisation vague.
Que comptes-tu produire exactement avec cette machine ? Des pièces uniques ? De la série ?
Quelles matières vas-tu usiner majoritairement ? Quels types d'usinage ? Avec quels outils ? A quelle vitesse ? Etc.

Avec un cahier des charges bien abouti, on peut commencer à mettre une enveloppe en face.
Par exemple tenir le 1/10e sur 2500mm, ça se fera forcément avec un guidage et une transmission d'un certain prix.
Ça semble peu, mais sur de telles dimensions, c'est déjà beaucoup pour une construction amateur.

Je ne veux présumer de rien, et désolé pour la douche froide.
J'espère juste avoir mis le doigt sur certaines faiblesses et te permettre de murir ta réflexion.

++JM

 

[babasdu24]

Re: [Etude] on part de zéro, je prévient !

Alors, déjà merci pour le lien vidéo, ce qui me rassure, c'est que si c'est le type qui filme qui l'a construite, vu que moi j'ai pas un parkinson, je devrais m'en sortir !
par contre, à part les peindre en bleu, c'est quoi les différences entre une cnc et une mechmate ? (ne pas hésiter à me huer si la question le mérite)
pour l'alu, je m'explique :
l'idée étais de réaliser dans un premier temps les pièce de structure de ma cnc en mdf, puis usiner avec ma machine les pièces définitive en alu.
vu qu'il semblerais que l'alu est à proscrire pour ce type de bécane, plus besoin de d'usinage d'alu !
le cahier des charges, c'est le point noir, ou du moins bien obscure !
je travail dans le développement web, des cahiers des charges, j'en ai rédigé quelques uns, mais je savais de quoi je parlais.
Là, pour l'instant ça se résume à "veut faire une machine à coupé du bois !"

Edito :
je n'avais pas vu le dernier message,
je part en effet complètement à l’aveuglette, avec mes idées simple et probablement une grosse part de rêve, peut être me faudra plusieurs années avant de lancer ma première découpe, mais je suis près à relever le défi.
j'ai appris la programmation web en quelques mois, 5 langage de programmations différents, alors que je ne pige pas un mot d'anglais ! , je conçoit que la mécanique se soit quelque chose de très différent, mais pour moi, c'est un défi comme un autre, que j'ai envie de relevé !

 

[J-Max]

Re: [Etude] on part de zéro, je prévient !

Re,

Heureusement tu as compris que le sens de mon message n'était pas de te décourager.
Tu as raison, car faut être motivé car c'est une vraie aventure. Si tu as le feu sacré, c'est déjà un bon point.
En débutant, je pensais terminer ma machine en quelques mois. L'avenir a montré que c'était plus qu'optimiste.

"couper du bois" c'est un peu court. Du massif ? Des panneaux de médium ?
La machine c'est pour bricoler un peu mieux à la maison ou pour une activité annexe ?
Quand tu bricoles, tu es perfectionniste et tu travaille jusqu'à avoir un truc nickel ou s'il y a une bulle dans le vernis, c'est dommage mais c'est pas grave ?

J'étais parti sur une MechMate (une vraie, celle du lien n'a rien d'une MechMate), pour me raviser suite à la précision que je souhaitais,
mais aussi face à mes compétences insuffisantes pour la construire. Depuis j'ai appris à souder, mais toujours pas à rectifier l'acier avec des moyens d'amateur.
Beaucoup utilisent le terme MechMate pour désigner tout et n'importe quoi.
Pour info, une MechMate c'est ça (et rien d'autre) :

Ça a un double portique à chariot suspendu, un guidage par rails en V et une transmission par crémaillère.
Les plans de construction de la machine existent, se vendent au prix de 70€ sur le site MechMate.com.
Le lien n'a rien à voir, c'est une machine avec un portique simple avec Z en porte à faux, des guidages prismatiques et une transmission par courroie.
Le portique d'une vraie MechMate fait +-160kg hors broche et transformerait des courroies identiques en spaghettis.

Construire une machine en médium, puis usiner des pièces de métal dessus, puis la démonter et remonter les parties métal dessus...
C'est comme construire une V1, puis une V2, puis... A chaque fois, on y laisse des sous car tout n'est pas transposable.
Mon avis est qu'il vaut mieux étudier du premier coup une machine facilement réalisable avec tes moyens.
Si la machine finale doit être en alu alors pars directement sur de l'alu, quitte à faire réaliser les une ou deux pièces critiques en sous-traitance.
Il faut imaginer ta machine avec des moyens de mise en œuvre simples et que tu maitrise.

J'ai pensé aussi acheter une CNC chinoise premier prix pour m'aider à monter la mienne.
L'un dans l'autre, c'était une partie du budget bloqué dans cette machine qu'il faudrait revendre avec perte...
Or j'avais besoin de toutes mes économies (et au delà) pour construire ma machine.
Vu le budget, je n'allais sans doute pas en construire deux dans ma vie, alors la première devait être la bonne.

Je vais te donner quelques liens de machines très différentes, mais de dimensions semblables à tes intentions de départ.
Ça te donneras une idée des différentes philosophies possibles, et de ce chacune implique...

1/ la Black Foot, entièrement en bois, pas de composants chers (chaîne de vélo, roulements en V et rails alu) :
BlackFoot de buildyourcnc.com
C'est un kit, donc pas besoin de se creuser la tête, il revient à 2250€ hors électronique, câblerie et coupleurs, hors broche.
Si tu fabriques un truc semblable à la maison, ça va couter 3000-3500€. Une telle machine n'a clairement pas une précision au 10e

2/ la MechMate (toujours la vraie), en acier soudé ou boulonné, pièces critiques en découpe laser, guidage par roullements en V (bien dimensionnés)et rails en V maison (critique).
La MechMate est un plan (70€) à suivre, disponible sur le forum de la MechMate en Anglais.
Budget on l'a dit, entre 2500 et 4000€ selon la provenance des matériaux et composants.
C'est une machine robuste, assez bien pensée, non exempte de défauts, permettant à un artisan de produire à bonne cadence.
Sa précision dépend surtout du talent de son constructeur, mais aussi de la qualité des matériaux utilisés.
Ces principaux défauts sont les vibrations, notamment en gravure sur les changements de direction très courts.

Et c'est à peu près tout à ces dimensions !
Restent les fabrications artisanales, plus ou moins réussies, dont celle-ci que j'estime autour de 3000€ :

Bon, tu vois, c'est pas la panacée.

Quant à celle qui n'a rien d'une MechMate postée par notre ami, elle semble être une machine correcte
mais le budget dépasse sans doute les 6000€ facile aujourd'hui, soit cinq ans plus tard.
A noter que la machine n'est pas exempte de défauts non plus, notamment au niveau du Z, mais c'est un autre débat.
Les plans de sa machine sont à vendre 25€ sur son site d'ailleurs, pour celui qui veut chiffrer

Donc, comme tu vois, une machine de ces dimensions, il y a forcément un budget à mettre en face, si on veut une machine sans gros défauts.
Maintenant, si c'est pour une machine qui bricole un peu, sans grande précision ni rapidité, et à moindre frais, alors tu peux te lancer dans une fabrication maison.
Pour moi qui souhaitais un vrai outil fiable et performant, les 5000€ sont loin derrière. Je ne pouvais pas me contenter d'une machine qui marche approximativement,
donc forcément une bonne structure = € ; de bons guidages = € ; une bonne précision = € : une électronique fiable = € ; une bonne transmission = €, etc. Pas de secret...

++JM

 

[babasdu24]

Bonsoir j-max, merci tout d'abord de prendre le temps de me répondre !
C'est justement dans un soucie d'approche de la perfection que je suis attirer par ce type de machine, j'aime construire propre, très propre même, et ma ponceuse et devenu ma meilleur amie(au grand désespoir de ma femme) au point d'avoir l'empreinte de ses formes dans la paume de la main !
Le but de la machine que j'envisage et donc de pouvoir produire des pièces de toutes formes, sans avoir à jouer de la ponceuses derrière pendant une heure.

Merci de m'avoir présenté un tour d'horizon de différentes solutions à envisager, mais (et c'est là que je me confronte au fossé de connaissance mécanique qui nous différencient), je ne décèle pas au visionnage les défauts dont tu parle sous tes exemples, peut-tu m'en dire plus ? j'en entrevoie certains(planéité de la table, rigidité de l'ensemble, parallélisme des guides, mécanique hors de poussières...)mais je suis loin d'être en mesure de rédiger une liste des points noir à éviter absolument, en gros, un "construire une CNC pour les nuls !", ils commencerais sûrement par les trucs qu'ils ne faut surtout pas faire !

"Couper du bois"... alors, bois composite(MDF, Contreplaqué...) ET Massif(Sapin, Pin, Chêne...), Épaisseur max de la pièce brut : 5cm.
La machine n'est pas vouer à une utilité commercial, en revanche, il est possible qu'elle conçoive des pièces pour d'autre personne que moi, vu que j'ai déjà pas mal de demande d'amis et famille pour des meubles sur mesures.
Niveau budget, il va falloir que je me sorte les doigts...du porte feuille ! mais il est certains qu'une partie sera constituer de récupération.
Dernier points, n’étant pas équiper en soudure, et n’étant pas bon dans ce domaine de surcroît, la machine sera sûrement assemblé par boulonnage.

Pouvez-vous m'indiquer des pistes sur ce qu'il ne faut SURTOUT PAS FAIRE quand on entreprend ce type de construction ? Quels pièges sont à éviter absolument ?
Merci à vous qui prenez le temps de répondre à un pur Noob !

 

[J-Max]

Bonjour babas du 24,

Tu habite un département magnifique, mon préféré. (Périgord noir, rouge, vert, blanc ?)

Alors, tout d'abord, je voudrais préciser que je ne suis pas un expert, juste un amateur qui a un peu creusé certaines questions,
et si je me permet d'intervenir, c'est justement que j'étais dans le même cas que toi voici trois ans,
et que l'on ne m'a que très rarement donné les conseils et connaissances que j'attendais.
A la fois, chacun son niveau, et tout le monde n'est pas pédagogue, je comprends.

Je te propose d'aborder certains points de base.

Tout d'abord, la structure.
Il faut qu'elle soit rigide et stable, tant en statique qu'en dynamique, pour ne pas influencer la précision.
A l'échelle humaine, le métal c'est dur, à l'échelle mécanique, c'est moins évident.
Ex. Une table rainurée en profilé alu de 20mm, se déformera de plusieurs 100e sous l'action d'un simple poids d'1kg posé dessus.
Cela veut dire que le poids de la pièce va la déformer, mais la force exercée par l'outil en mouvement et les efforts de coupe.
Pourtant, ce genre de table nous parait tout à fait rigide.
Si une surface est capable de se déformer, elle est capable de vibrer sous une action mécanique.
Dans l'absolu, tout se déformera, mais plus ou moins. Ce qui est important au final,
c'est qu'il faut rester au dessous de la valeur que l'on s'est fixée, donc négligeable par rapport à la précision attendue, on en reparlera.

L'architecture s'adaptant au matériau utilisé, on peut difficilement commencer en bois puis adapter des pièces en alu,
le mélange des genres entrainera plus de problèmes à contourner que de solutions.
Le bois, dont le MDF, de part sa structure fibreuse sera peu enclin à vibrer, mais il faudra des sections généreuses pour rester rigide.
Au niveau de la stabilité, ça se complique car le bois varie en fonction de l'hydrométrie. Il varie le plus dans le sens inverse des fibres.
Le MDF varie dans tous les sens, et le contreplaqué varie le moins car ces fibres sont croisées.
La variation du bois peut être de plusieurs dixièmes de millimètres en quelques heures.
A noter que le bois et le métal ne se dilatent pas de la même manière ni au même moment. (au chaud le bois se contracte tandis que le métal se dilate).
Donc, dans la construction bois, mieux vaut avoir un local dont la température et l'hydrométrie sont constants ou varient très peu.

Un kit Holzfraese bois, monté en France (structure type "boite de torsion") :

Le bois n'est pas la seule matière bon marché (quoi que ça ne va pas diviser le coût de la machine par deux, on y reviendra),
d'autres matières peuvent être encore plus rentables, comme le béton, par exemple, qui n'a pas que des défauts loin de là.

Donc dans la structure, ce que l'on recherche c'est rigidité et stabilité, mais aussi une géométrie maîtrisée, d'autant plus sur une grande machine.
Comme pour un niveau, une erreur de 0.1% fait 2.5mm au bout d'un panneau de 2500mm, ça compte.
Il faudra donc être précis au niveau des pièces et/ou très prévoyant en permettant le réglage de la structure et des composants.
D'autant plus que toute pièce mécanique prendra du jeu avec le temps, autant le prévoir au départ. Une machine est rarement figée.
A moins de pouvoir s'en faire prêter, un budget métrologie (niveau de mécanicien, comparateur...) est à prévoir.
La géométrie dépend et de la qualité de la structure, de son assemblage, de ses réglages, mais aussi de la matière si elle varie,
tout cela a une incidence directe sur le point suivant : la précision.

La précision :
La précision dépend uniquement du niveau de qualité qu'on attend (d'où ma question).
Inutile de chercher une précision au centième pour de l'ébénisterie ou de la lutherie, inutile d'aller au delà de 2/10e,
le bois, on l'a vu, varie lui même très facilement dans ces valeurs et au delà.
Par ailleurs, la difficulté de la construction (et son coût, forcément) augmente parallèlement avec la précision ; c'est même exponentiel.

Une fois que l'on a une structure correcte, la précision dépend et des guidages, de sa transmission, et de la définition.
La définition se calcule bêtement en fonction de la partie électromécanique. Ce n'est pas une opération difficile.
D'ailleurs la conception d'une CNC fait souvent appel au calcul, notamment pour le choix des sections ou des composants.

Les guidages sont une partie importante de la mécanique, car ce sont eux qui vont contraindre les mouvements et encaisser le gros des forces.
Ils garantissent la précision et la fluidité du mouvement. Un guidage imprécis, induit son lot d'erreurs dans la précision.
Souvent, c'est un budget important de la machine, et la qualité peut revenir cher.
Si le besoin de précision est faible, le budget guidage est bas.

La transmission positionne l'outil. Tout comme les guidages, elle garantit que l'outil est au bon endroit,
et doit être calculée et adaptée à la tache qui lui est confiée. Outre la définition même de cette transmission,
son plus gros défaut s'appelle "Backlash" ou simplement jeu, il intervient lors des changements de direction ou l'absence de déplacement sur un axe.
C'est un peu comme un point milieu flou dans la direction d'une voiture. Ce point flou entraine imprécision, vibration, et qualité de coupe médiocre.
Là aussi, pas de secret, mieux c'est, plus c'est cher. On commence à avoir l'habitude

Selon le type de structure, de guidages, de transmission, on peut déterminer +- la précision à laquelle la machine devrait pouvoir prétendre.

Méthodologie :
Tu as vu, les points déterminants sont nombreux. Pour avoir une machine qui te convienne, il faut selon moi avancer point par point, partir du détail, non du global.
Commencer par dessiner une structure me semble prendre le problème à l'envers. Je n'ai pas procédé ainsi.

1. J'ai commencé par la matière (là tu nous as dit, bien que 50mm pour du massif, ça me parait peu, on en reparlera si tu veux),
   puis les types d'usinage que je vais devoir conduire, donc j'ai déterminé les outils, les diamètres, les vitesses de coupe et d'avance nécessaires, etc.
2. les paramètres d'usinage ont déterminé le type de broche, donc son poids, sa puissance, son encombrement, sa vitesse de déplacement...
3. alors, il m'a été facile de concevoir un chariot Z pour l'accueillir convenablement et surtout garantir la précision et le mouvement souhaités.
   Motorisation, guidage et transmission compris, bien entendu. J'ai trouvé cela plus simple de travailler sur un logiciel CAO
   (SolidWorks gracieusement aidé par un membre éminent d'Usinages qui se reconnaitra sans doute)
   Dès qu'un composant a été choisi, je l'ai acheté, puis modélisé, et j'ai adapté la 3D au composant.
4. Une fois qu'on a le chariot, c'est plus simple de dimensionner le portique qui va le déplacer et le supporter
5. Et ainsi de suite, jusqu'aux pieds de la table...
6. Les moteurs étant choisis, la partie électronique est venue après.
7. Une fois que tous les composants sont là, que la 3D est vérifiée, alors on peut sortir sa liste de pièces,
   déterminer sa liste de débit, commander la matière, la visserie, les pièces, et commencer la construction.
   Tout le reste dépend de la configuration et des réglages

En espérant t'avoir éclairé un peu le chemin. On peut aborder certains points plus en détail si tu veux.

++JM

 

[babasdu24]

Hé bien, le moins que je puisse dire est que les compétences requises dépassent largement les miennes, y à de la lecture à l'horizon !
petite question sur la structure, le bois et le métal produisant des effets inverses, si je fait une base bois que j'enferme dans du métal(par exemple une surface composé de métal/bois/métal), j'élimine le problème, ou je l’amplifie(bien sûr, cela dépendra du métal, du bois, de l’épaisseur de chacun et du type de colle utilisé, mais en simple base théorique...je pensais peu être partir sur 2mm d'inox, et 16mm de contreplaqué en sandwich, sauf si c'est naze bien sur ! ) ?
Ta méthodologie de calcul est très intéressante, pour peu que l'on sache avec précision ce qui va être usiner dessus, ce dont je ne serais jamais certain, il est clair que cela ne va pas tarder à me poser problème !
Bref, en fait j'en suis encore à AVANT le début de mon aventure !

 

[CBK59]

Bonjour J-Max et babasdu24,

Désolé babas si je m'accroche au post, n'hésitez pas à dire si je suis hors sujet

J'espère que mes questions pourront également "éclairer" ce post au stade de la conception d'une CNC.

Je suis également débutant et désire construire une CNC pour d'autres matières également, l'Alu en l'occurrence.

Taille du volume d'usinage (1200*500*100).

Je lis donc avec beaucoup d'attention ce qu'a écrit J-Max car les exemples de machines et la méthodologie couvre l'ensemble des CNC quelque soit leur finalité.

Je suis également dans la phase "'avant conception" et essaie de déterminer mon besoin.

Comme tu l'as si bien dit, j'ai commencé par la matière (Alu, ctp, epoxy, balsa) et je rencontre un problème au niveau du choix de la broche. Les matériaux à usiner sont en totale opposition en matière de besoin en vitesse de coupe, de plage de vitesse de rotation de la broche, de la puissance de coupe et enfin de la puissance absorbée de la broche. Dois-je partir avec une machine CNC par besoin (bois et alu) ? , prévoir une CNC avec des broches interchangeables ? ou m'accommoder des capacités moyennes ?

Voilà j'espère ne pas avoir été trop intrusif dans ce post

 

[J-Max]

Re,

L'inox est un métal plutôt mou, en général.
Au sujet du composite bois-métal, évidemment avec de l'Epoxy ça va tenir (tant que l'hydrométrie/temprérature reste +-constant).
En tant que boiseux, tu connais sans doute la marqueterie Boulle.
Magnifique, elle doit être constamment restaurée car la colle ne tient pas.
Les tentatives qui ont été faites de fixer les incrustations de métal à l'Epoxy (outre le sacrilège) ne tiennent qu'un temps.
Et l'Epoxy pose des problèmes pour les restaurations ultérieures.

Qu'est-ce qu'apporte un composite bois-métal ? Plus de rigidité qu'un bois seul, ok. Mais est-ce quantifiable ?
Quelles vont être ses propriétés mécaniques ? Là c'est la grande inconnue.
Est-ce que ça va être moins cher ? Là, pas sûr du tout, car l'Epoxy à 40€ le kg c'est un budget, il faut dégraisser aussi, la mise en œuvre est longue, incertaine.

Si tu choisis un profilé acier ou alu, pour la même pièce, les propriétés du profilé sont connues, calculables.
Imaginons un composite inox-MDF de 2+18+2mm sur 500x100mm, par exemple.
Un profilé rectangulaire acier de section 60x40x2mm fera le même job, plus vite et pour beaucoup moins cher.
Le composite aura peut-être un meilleur comportement face aux vibrations, mais dans quelle mesure, et qui peut le garantir ?

Le composite est intéressant si tu veux gagner du poids, par exemple.
Dans une CNC, la masse n'est pas un désavantage. Ça encaisse bien les vibrations par exemple.
Je suis amateur comme toi, et après être parti aussi dans des délires composites (comme quoi...) mais plutôt carton-fibre,
je suis redescendu sur terre en privilégiant les solutions sans surprises et les plus simples à mettre en œuvre.

++JM

 

[domi.U&M]

petite question sur la structure, le bois et le métal produisant des effets inverses, si je fait une base bois que j'enferme dans du métal(par exemple une surface composé de métal/bois/métal), j'élimine le problème, ou je l’amplifie(bien sûr, cela dépendra du métal, du bois, de l’épaisseur de chacun et du type de colle utilisé, mais en simple base théorique...je pensais peu être partir sur 2mm d'inox, et 16mm de contreplaqué en sandwich, sauf si c'est naze bien sur ! ) ?
!

bonsoir,

les composites du type cp/alu/cp collés sont excellents dans le domaine de la stabilité dimensionnelle et des vibrations. par contre, cp/inox/cp, je ne connais pas et je ne vois pas l'intérêt ( collage quasi impossible et usinage (perçage, coupage) certainement très complexe).
mais de toutes façons, vous ne tiendrez pas la contrainte du dixième de millimètre sur 2,50 mètres au niveau de la structure, quelle qu'elle soit! sauf à être dans une pièce climatisée... dans votre cahier des charge, fixez vous plutôt une précision en pourcentage. un dixième de millimètre pour 10 cm, soit 100 mm, c'est dejà du millième!

mais je ne veux pas interférer avec vos échanges déjà forts judicieux et constructifs...

 

[J-Max]

Bonsoir Dominique.

Au contraire, ça enrichit l'échange
As-tu des données sur les caractéristiques d'un tel assemblage ? (résistance à la flexion, etc...)

++JM

 

[babasdu24]

Ho mon dieu...voici quelques heures que je me sent abandonné, j'avais pas vu la page 2 !
pas de soucies pour moi les interventions diverses dans mon post, hormis le fait qu'effectivement cela nourri le débat, c'est le principe même d'un forum !
je vais faire comme conseillé, prendre le problème à l'envers, partir de la matière à usiner, et finir par les pieds !

donc, étape 1: matière à usiner

• MDF
• Contreplaqué
• Pin
• Sapin
• Chêne
• et d'autre bois dont le nom m'échappe pour le moment !

dimensions de travail :
2440x1220x100 mm(désolé, L et l ne réduisent pas à la cuisson, pire même, H à doublé ! )

étape 2, la broche !
Certaines contraintes commencent à se profiler : la broche sera monter sur les axes 4 et 5(rotation et assiette), donc les dimensions de celle-ci doivent être contenu, sans perdre en puissances bien entendu !
de plus, je me demande si il est possible de contrôler via les cartes des contrôleurs la vitesse de rotation de la broche ?
Merci pour les lumières que vous pourrais m'apporter !

 

[J-Max]

Bonjour,

Alors oui, la broche peut être (et idéalement doit) être contrôlée par l'informatique via la carte.
Il faut, bien entendu, que la broche soit pilotable idéalement avec un variateur.
Encore une fois, au niveau prix les Chinois sont imbattables, avec des kits tels que celui-ci (+-300€) :

Mais d'autres solutions sont possibles, tout dépend du budget que tu voudras y consacrer.

Je reviens sur les 5 axes. Je ne souhaite pas te dissuader d'aller dans cette voie.
5 axes, c'est bien pour faire des pièces complexes, comme ici :

J'ai voulu aller dans cette voie, et j'en suis revenu.
D'abord parce que le surcoût est important (+60% sur l'électromécanique et sur les guidages, deux postes chers).
Ensuite car le code sur 5 axes, c'est complexe et qu'assez peu de logiciels peuvent le générer.
Penser les choses sur 5 axes, je ne suis pas certain de pouvoir le faire facilement.
Enfin et surtout, je suis aussi un boiseux et les opérations nécessitant 5 axes sont rarissimes.
99% des travaux se réalisent sur 3 axes. Même en sculpture on fait des choses bluffantes sur 3 axes.
Pour les 1% qui restent, je pense encore pouvoir sortir le ciseau ou simplement tourner la pièce et faire une deuxième passe.
D'ailleurs, si on travaille le bois en CNC, il fait aussi adapter ses assemblages à l'outil.
Je te conseille la lecture de 50 digital wood joints qui m'a éclairé l'esprit sur la question.
En effet, en adaptant ses assemblages (proches des célèbres assemblages Japonais) la vitesse d'usinage est optimisée, et le résultat toujours aussi bon.

Quelques sculptures 3 axes :

2 axes linéaires, 1 axe rotatif :

Je me suis donc raisonné à rester sur 3 axes en prévoyant l'emplacement d'un quatrième axe rotatif, si le besoin se fait indispensable, un jour...
Dans le travail du bois, le besoin de tourner à beaucoup plus de chances de se présenter qu'une exceptionnelle pièce à réaliser en 5 axes.
A la fois, dans l'atelier traditionnel, je n'ai jamais possédé de tour, et en 25ans, j'ai du bricoler 3 ou 4 pièces maxi avec un tour improvisé...
C'est là, tout l'intérêt du cahier des charges, inutile de prévoir la machine pour usiner couramment de l'ébène si ça va arriver 1 fois tous les 5 ans.
Il faut prévoir la machine pour répondre à 100% des besoins courants, les travaux exceptionnels on trouve toujours un moyen d'exploiter ma machine pour les faire.
Une machine qui fait tout, ça n'existe pas dans l'absolu, et vouloir faire tout coûte cher et n'est pas forcément utile.

Si tu as des exemples des pièces d'ébénisterie que tu vas réaliser fréquemment en 5 axes, tu as tout mon intérêt

Pour en revenir justement au cahier des charges.
Essaie de déterminer les pourcentages (ex. Panneaux [MDF, CP...] = 75% ; Résineux = 15% ; Autres [bois durs] = 10% )
Puis identifie les travaux que tu vas réaliser, toujours en pourcentage (Ex. Découpe = 50% ; Mortaises/Usinages = 15% ; Perçages = 7% ; Sculpture 3%)
Enfin, essaie d'identifier les outils qui seront utilisés, en % (Ex. Fraise droite plongeante 60% ; Fraise à surfacer : 20% ; Fraise à rainurer, Fraise en V, Fraise hémisphérique, etc.)
Si tu peux déterminer les dimensions des fraises (approximativement), c'est très utile.

++JM

 

[babasdu24]

pourquoi n'ais-je pas penser au tour ! c'est idiot !
Alors, à prendre avec quelques réserves :
Bois

• Panneaux [MDF, CP...] = 60%
• Résineux = 25%
• Autres [bois durs] = 15%

Travail

• Découpe = 65%
• Mortaises/Usinages = 20%
• Perçages = 10%
• Sculpture 5%

Outils
bon, la, c'est plus galère ! d'une part parce que je ne connais pas toutes les formes de fraises, mais aussi parce que cela dépendra les pièces à réaliser(la grande inconnu), juste mes 65% de découpe me permettent d'imaginer un pourcentage semblable sur des fraises droites.
le prix des broches ! je suis assez dérouter ! pensais m'en tirer avec 100€ max!

 

[J-Max]

Bonsoir,

Une broche, c'est comme une défonceuse. Pour qu'elle soit tout terrain, il faut qu'elle fasse 3cv (2.2kw).
Pour le bois, il vaut mieux qu'elle tourne assez vite, on travaille peu dans les plages de vitesse basses.
Si tu veux faire des économies, on peut oublier l'inverter (VFD), mais ça implique que la plage de vitesses sera réduite,
donc, tu ne travailleras jamais de manière optimum avec tes outils de coupe. Par ailleurs, il faudra sélectionner la vitesse et démarrer la broche avec tes petits doigts.

Dans les broches de base correctes, tu as la broche Kress FME 1050w à 165€.
Elle est régulée donc elle pallie un peu son manque de puissance. Elle a des problèmes chroniques de roulements (pièce d'usure) et parfois de régulateur.
Il y a eu des rumeurs de cessation d'activité l'année dernière chez Kress, mais on trouve encore machines et pièces détachées. Reste à savoir pour combien de temps.
Autre inconvénient, les pinces (ce qui serre les outils) sont chères (130€ le set) et ne montent qu'au diamètre 10mm, ce qui limite le choix des outils.

L'un dans l'autre, avec les pinces on arrive au prix d'une broche chinoise à variateur qui est livrée avec les pinces les plus courantes.
300€ pour une broche 3cv à variateur, quand tu vois qu'une défonceuse Festool de 1400w vaut plus du double, ça reste pas cher.
Pour info, à 100€ tu as juste un moteur 220v tout nu ou une défonceuse premier prix chez BricoDépit qui aura un faux rond
et ne serrera pas les outils correctement (ou alors un temps, seulement). Même une meuleuse droite premier prix chez Makita vaut 180€...
Les bonnes broches se nomment Elte ou Suhner et sont entre 450 et 1000€. Et c'est loin d'être le top du top.

Pour le choix, tout dépend comment tu entrevois ta CNC. Soit tu veux un outil efficace et sans faille, dans ce cas, il faut mettre un minimum.
Soit tu vois ta CNC comme un outil de bricolage standard, et tu es prêt à lui pardonner ses défaillances,
dans ce cas tu peux tabler sur une défonceuse ou affleureuse à pas cher. Mais il ne faudra pas trop lui demander.
Qui dit broche modeste dit aussi temps d'usinage très allongé et machine moins polyvalente.
C'est vrai que 300€ c'est un budget, pourtant si l'on veut pouvoir travailler à peu près tout sans se poser de question au niveau faisabilité ou outillage,
alors c'est un point de passage un peu obligé. Sinon, la petite Kress est un bon compromis, si ça colle avec ton cahier des charges.

Revenons à ton cahier des charges. Tu as 85% de bois tendres et 85% de découpes et mortaises.
Je crois que c'est assez limpide. Ta CNC doit être performante dans ces deux cas de figure, et permettre aussi les 15% d'extras.
En revanche, je n'avais pas tout à fait tort au niveau des 5 axes. Peu de chances que tu usines tes panneaux ou tes résineux en 3D
Au niveau de l'outillage, la découpe des panneaux (ton gros poste) se réalise avec des fraises droites plongeantes de diamètre 10 ou 12mm (ça va plus vite).
Avec 85% de bois tendres et ce diamètre de fraises, la Kress peut convenir. Pour les plus gros diamètres ou les bois durs,
tu prendras un peu moins de matière à la fois, ce sera un peu plus long, voila tout.

Prends un peu de temps pour réfléchir à tout ça, car tu as besoin d'un point de départ fiable.
En parlant de broche à 100€ tu m'as interpelé, as-tu déterminé une enveloppe maximum pour la machine ?
Ou quel budget te paraitrait raisonnable pour ta CNC ?

++JM

 

[JLuc69]

Outils
bon, la, c'est plus galère ! d'une part parce que je ne connais pas toutes les formes de fraises, mais aussi parce que cela dépendra les pièces à réaliser(la grande inconnu), juste mes 65% de découpe me permettent d'imaginer un pourcentage semblable sur des fraises droites.
le prix des broches ! je suis assez dérouter ! pensais m'en tirer avec 100€ max!

Tu vas usiner du bois à 100%, regrde juste les fraises que tu monterais sur ta défonceuse..