Fraiseuse acier conseils conception

[Djviper16]

Edition du 17/01/2020 :

Bonjour à tout le monde,

Je suis nouveau ici, je me présente vite fait, jérôme, 23ans, charentais, bts électronique.

La première chose que j'ai envie de vous dire c'est "pourquoi je n'ai pas consulté ce forum avant de construire ma fraiseuse ?! " car c'est une véritable mine d'informations !

Aujourd'hui je décide de refaire mon portique (fixe) et je ne veux plus improviser, je voudrais vos avis, remarques, astuces, conseils, bref tout ce qui peut être constructif !

Petite présentation de la fraiseuse : surface usinable 500x250x200, broche deckel sk40, chassis acier, marbre acier, table croisée acier/alu, portique acier. Système de contrepoids pour l'axe Z. (je ne vais pas tout détailler, j'en oublierai surement)

photo beaucoup plus vieille avec ma première table croisée

photo dans l'état actuel

Mon gros problème depuis que j'ai refait ma table croisée, c'est que l'étau ne passe plus sous le portique, ce qui réduit considérablement ma surface usinable. J'aimerai faire un portique fixe acier le plus rigide possible avec les matériaux dont je dispose (tubes rectangles 180x80, 3mm d'épais) tout en sachant que j'ai 1m entre mon plafond et mon marbre. Je veux usiner jusqu'à 200mm d'épaisseur (en Z).

chassis nouveau portique (sera fixé sur mon "marbre")


Dans un premier temps j'aimerai savoir si vous me conseillez de faire un portique réglable ? ou un portique entièrement soudé, et régler la table croisée (non fixée au marbre) ?

J'ai l'impression d'oublier de vous donner plein d'informations, n'hésitez pas à me poser des questions si vous voulez m'aider !

Merci d'avance !


*** image du portail ***

 

[matt31]

Salut

Belle machine

Effectivement pas mal de chose son très rigide mais l'axe z ne va pas avec le reste de la machine

Pour ton portique je te conseille de le visser au reste du châssis, si tu le soude directement tu a très peux de chance de tomber juste

Tu usine quoi avec la machine actuellement ?

Ps j'adore ta broche

 

[Djviper16]

Merci !

Je vais fixer le cadre du nouveau portique sur le marbre à l'aide de tiges filetées en m16. Je veux absolument garder un portique démontable du reste de la machine, ne serai-ce que pour si un jour je déménage...

Actuellement j'usine du bois, de l'alu et de l'acier à l'occasion. J'attendrai cependant d'avoir un système de lubrification automatique pour usiner de l'inox ou des aciers en grande quantité.

PS la broche je l'ai récupéré dans une benne à métaux

 

[matt31]

Pour ton portique tu peux t'inspirer de celui de ma machine

surtout pour l'axe z ou tu gagnera en rigidité et en course utile, distance entre la traverse inférieure de ton portique et la face de la table ou de l' étau dans ton cas.

 

[Djviper16]

Alors j'ai regardé ta machine, c'est une très belle réalisation ça à l'air vraiment costaud !
Cependant je me demande comment tu vas régler l'équerrage entre ton portique et ta table d'usinage ? Pareil il faut que les traverses du portique soient bien parallèles à la table ?
Je ne veux pas me reposer uniquement sur la géométrie au moment du soudage.

Par exemple sur mon premier portique, photos au dessus, je pouvais régler à l'aide de tiges filetées l'inclinaison du portique d'avant en arrière. (Si j'avais fixé les pieds en leur milieu)
Mais je n'avais pas prévu de réglage pour être bien parallèle.

Je pense que ces deux réglages sont primordiaux lors d'une opération de surfaçage par exemple pour obtenir un bon état de surface.

Surtout arretez moi si je dis des conneries, à la base j'y connais rien en usinage et en mécanique.

 

[Djviper16]

Alors si je fais un portique non réglable, je pense lui donner cette forme là. Les deux traits rouges et les petits tubes carrés seront remplacés par les mêmes tubes que les autres, ils sont juste là pour matérialiser.
Mes rails de Z seront fixés sur une plaque d'acier de 20mm d'épaisseur mini, elle même directement sur les deux poutres centrales à l'aide de boulons en m20.

(Je pense percer la plaque en diam.40, et la fixer en tige de 20 avec des grosses rondelles sur les traverses, ça ferait office de réglage, une fois réglée je la soude ?)

Qu'en pensez-vous ??? niveau rigidité vous voyez des choses à ajouter ou modifier ?

présentation des tubes

 

[guol64]

Il est hors de question que j'apporte une quelconque aide à un gars qui a vampirisé une tête rapide de Deckel FP1





Sinon bienvenue

 

[Djviper16]

Il est hors de question que j'apporte une quelconque aide à un gars qui a vampirisé une tête rapide de Deckel FP1





Sinon bienvenue

Guol64, désolé de l'avoir vampirisée, mais je n'avais pas le choix, car mon plafond est bas et si je la laissée d'origine je ne pouvait pas monter mon axe Z (le moteur tapait dans le plafond). Cependant je ne l'ai pas abimée, je peux à tout moment la remonter avec son carter et moteur d'origine. De plus si je ne l'avais pas récupérée elle serait partie à la ferraille et aurait été détruite, alors que là je lui offre une seconde vie, même si je suis d'accord mon montage n'est pas "beau", mais fonctionnel.

Pour ce qui est du portique j'ai décidé de le faire entièrement soudé. Je posterai des photos prochainement.

 

[Djviper16]

Bonsoir à tous,

Mon projet n'est pas mort, seulement je ne prenait plus le temps de poster

Il n'est pas non plus terminé, et je souhaiterai partager avec vous la suite (pourquoi pas prendre des conseils de dernière minute).

Le bâti présenté dans mes post précédents est soudé (photo à venir). J'en suis à la réalisation de l'axe X et Y (la broche étant mobile sur X)

Parallèlement j'ai aussi commencé la réalisation de ma broche d'usinage qui sera en cônes SK40 comme ma première fraiseuse et sa tête (vampirisée ) de deckel FP1.

J'ai réalisé mon premier filetage sans encombres (super fier de moi ) sur la vis à billes de mon Z achetée brute.

Et comme je sais que tout le monde aime ça, je vous met des photos

edit : j'ai oublié de vous dire, finalement je ne refait pas seulement le portique de ma fraiseuse actuelle, j'en refait carrément une deuxième.

Support axe X

Vis à billes Z

Support broche alu 30mm

l'ensemble

l'ensemble réalisé et assemblé avec amour

 

[Djviper16]

Des photos de la future broche et son moteur de 2.2kw avec frein. Ce sera une broche lente pour l'usinage de l'acier principalement.

 

[el patenteu]

Alors la ont est dans le sérieux!
Bien hate de voir la suite....

Fred

 

[Djviper16]

Série de perçages - taraudages pour fixer les U en acier... c'est long ! Il faut que je rachète des vis

Merci à ceux qui suivent

 

[Rider63]

la ça rigole pas ça va etre du solide, quelle vitesse et quelle puissance pour ta broche?

 

[Djviper16]

Salut !
Le moteur de broche fait 2.2kw 20Nm 1400tr.min à 50Hz en triphasé.
J'espère qu'il va supporté jusqu'à 200Hz pour prendre 5600tr.min pour l'usinage de l'alu, sinon je verrais pour faire un réducteur planétaire rapport 2/1.
Bientôt de nouvelles photos ça avance doucement

Je commence à flipper pour ma petite vis à bille diamètre 16 (pas de 5) quand je vois le poids que ça pèse ! Quelqu'un sait combien elle peur supporter avant de perdre des billes ?

Je commence à envisager un système de compensation par ressort... mais où et comment le caser ?

 

[Doctor_itchy]

200hz un moteur tri , le seul risque enfin 2 soucis majeur

1 , le moteur va décroché bien avant les 200hz , plus de couple plus de rotation
2 , le moteur va monté en régime et ... pas equilibré pour cette vitesse va vibré enormément et tu va casser un truc


possible surchauffe aussi car si tu monte la frequence le courant sera plus "fort" donc surchauffe pour le meme courant que as 50hz

 

[Djviper16]

Doctor_itchy merci pour ta réponse, malgré qu'elle soit plutôt pessimiste dommage pour moi.

Je pense donc suivant ta réponse que le mieux à faire reste de faire un essai du montage à vide dans un premier temps.

Je tourne depuis plus de 2 ans en 200hz tri sur ma V1 et aucun soucis. Pas de problème de décrochage mais c'est vrai qu'à certaines fréquences (160Hz par exemple) j'ai des vibrations. Je mettais ça sur le compte de mes rails ronds non supportés et le manque de rigidité de la machine, mais peut-être qu'en effet le moteur y est pour quelque chose.

Toujours sur la V1, aucun soucis de surchauffe, je pose la main sur le moteur après 8h de travail à 200Hz et il est chaud mais pas brûlant.

J'avoue que si je pouvais me passer du réducteur planétaire (multiplicateur dans mon cas) ça m'arrangerai bien.

Pour ce qui est du courant je ne pense pas qu'il augmente considérablement en fonction de la fréquence/vitesse de rotation. Je pense plutôt qu'il augmente quand on applique un effort ayant tendance à "freiner" la broche, et ce de manière proportionnelle.

Essais à venir faut que je me branche chez un copain, ce nouveau variateur demande une entrée en tri et j'ai pas encore...

 

[Rider63]

pour ta vis, 765kg environ en dynamique et 1320 en statique

http://www.aliexpress.com/store/product/1pcs-diameter-16mm-Ball-screw-SFU1605-length-700mm-plus-1pcs-diameter-1605-Ballnut-CNC-DIY-Carving/834897_1323609542.html

mais a ta place je mettrai quand même plus gros pour ma fraiseuse je met du 25

 

[Djviper16]

Ca c'est une bonne nouvelle

Le problème c'est que si je met plus gros,

1, j'augmente le porte à faux la broche étant plus loin des patins
2, le centre de ma broche ne se trouve plus au milieu de mon chassis, et ça m'embête de perdre de la course à cause de ça.

J'estime le poids de la broche à 80kg max avec le moteur (24kg à lui seul).

J'ai quand même envie de mettre un ressort pour pas user trop vite

 

[Doctor_itchy]

d'une marque as l'autre l'équilibrage change , certain le font as vitesse nominal pour 50hz d'autre le font as 100hz voir plus , tout dépend du type de moteur et de sa qualiter un chinois , evite de dépasser 50hz


pour ta broche tu peu aussi comme sur de gros centre d'usinage faire un systeme de contre poids avec chaine et poulie , ça met moins de "frein" au systeme , le tout est de l'équilibré avec un poids identique sur le contre poids , dans cette configuration aucun effort as vide , donc tu gagne en couple pour l'usinage (et en vitesse de déplacement )

 

[Djviper16]

Ah d'accord celui que je fais tourner à 200Hz c'est un Leroy Somer, et le nouveau de 2.2Kw c'est un SEW (français ?). De toute façon je fais un essai avant je te dirais ce que ça donne niveau chauffe et vibrations.

Sur ma V1 j'ai fait ce principe de contre poids avec un filin en acier / poulies. Le soucis sur la V2 c'est que la broche est mobile sur X, donc les contre poids c'est pas possible malheureusement.
Cette vis à bille sera pilotée par un servo de 400W avec une réduction de 1/2 donc je ne pense pas que ça posera problème pour la vitesse de déplacement et le couple.
Je veux juste éviter que ça force trop sur les billes pour pas les user prématurément. Je ne vois que un système par ressorts et encore va falloir les trouver !




Hier soir fabrication de vis "banjo" pour apport lubrifiant et air pulsé (deux de chaque). Et fabrication d'une cale de maintient de la broche pour être sur d'être bien rigide et parallèle aux guidages du Z.
Je l'ai soudée "en position" pour ne pas faire d'erreur.

PS : je ne suis pas chaudronnier ne regardez pas trop la soudure

 

[Doctor_itchy]

bonne idée pour le renfort


les moteur j'ai des sew , ça ne dépasse pas les 80hz sans décrocher :/

as voir avec le tient

 

[Djviper16]

Réponse demain...

 

[Djviper16]

Donc après essais chez le copain, le verdict :


- Un condensateur qui a éclaté à la première mise sous tension (remplacé et tout refonctionne)
- Aucune vibration même à vitesse maximum,
- Aucune surchauffe du moteur, à peine tiède après 1 heure en pleine vitesse
- Pas de décrochage jusqu'à vitesse maxi,
- Le variateur ne monte qu'à 110Hz maximum donc moteur à 3080tr/min.

Essais réalisés moteur à vide.

Je vise environ 6000 tr/min en v max donc il va falloir que je fabrique un réducteur planétaire de 1/2. Pignons prévus en 35NCD16.

Vidéo de l'ensemble en fonctionnement : https://www.youtube.com/watch?v=iiB9oStNlHQ&feature=youtu.be

Place aux photos :

 

[OrOoX]

Hello !


Je suis vraiment sur le cul en voyant la taille de ton axe Z ... J'espère que tout ce passera comme prévu car c'est un sacrée défi vu le poids !


En tout cas gros coup de chance pour le vario

 

[Djviper16]

Merci OrOoX !
Moi aussi j'espère que tout se passera comme prévu

En ce moment je travaille sur la réalisation du réducteur. Ca s'annonce long mais pas impossible.

J'ai trouvé un logiciel pour générer des pignons en dxf sur ce forum, vraiment génial !
Le premier satellite est terminé, 4h de travail, mais quelle satisfaction quand on le fait sois même ! Fraise de 3mm carbure. Usiné sur ma V1.
L'alésage définitif sera fait après en diamètre 20mm, puis l'axe sera soudé au tig.

Pensez-vous qu'il sera nécessaire de tremper mes pignons (35NCD16)? Autre ?

Proto alu

13 dents

20 dents

denture terminée

 

[Doctor_itchy]

usiner sa boite de vitesse he ben , alors oui il faudras les tremper ! sinon il vont s'user tres vite , et fait une boite as huile pour que les pignon baigne dedand cela va freiner un peu le couple mais l'usure sera bien moindre et le bruit sera reduit de moitier

par contre pourquoi n'as tu pas simplement pris un set courroie crantée ? bien plus simple as mettre en oeuvre et avec 4 poulie et deux couroie ton moteur reste dans l'axe de ta broche et cela laisse un espace pour un systeme de changeur d'outil ( et tu peu aussi changer les vitesse si tu as besoin de tourné lentement avec un fort couple ! , sur cnc indus c'est couplage avec couroie crantée large ( 3 as 4cm de large +- , rapport 1/2 donc 3000t mot = 1500t broche , mais les moteur sont des gros brushless qui monte as 30000t min ! et cela ne fait pas bcp de bruit as vide )

 

[Djviper16]

Ok pour la trempe merci. L'huile c'est prévu dans un boitier étanche.
Pas de changeur d'outil de prévu.

Pourquoi je n'ai pas pris des courroies ? Je ne sais pas je n'y ai même pas pensé à vrai dire.
Pour couronner le tout je me suis fait méchamment embarqué la main par un copeau de 35NCD16 sur le tour, je passe au bloc demain matin. Coupure de 3cm de profondeur entre l'index et le majeur, veine (cubitale? là ou on prends le pouls) sectionnée entre autre... super journée

 

[Doctor_itchy]

wow , toujours faire gaffe au long copeaux sur un tour , on ne le dit pas assez souvent mais c'est dangereux ! , arreté l'avance et broche et viré les copeaux si besoin est ça evite les surprise

bon rétablissement !

 

[sebastian]

Bon courage Djviper16
ta superbe machine va t'attendre bien au chaud ! elle est tellement lourde qu'elle ne risque pas de se faire la malle

 

[fredcoach]

Pour couronner le tout je me suis fait méchamment embarqué la main par un copeau de 35NCD16 sur le tour, je passe au bloc demain matin.

En général c'est ce genre de leçon qu'on retient le mieux.
Bon rétablissement!