Micro fraiseuse lourde pour métaux mous

[Rinar]

Pour protéger la mécanique des copeaux, j'hésite entre un soufflet et une protection en plexiglass transparente

L'aime bien l'idée plexiglass mais cela nécessite un peu d'usinage....

En attendant de me décider, je vais faire un soufflet temporaire....

Veleda + Papier cartonné

On forme

On colle quelques aimants

Et voilà...

On verra combien de temps ça tiendra...

Merci d'être passé et suite au prochain numéro....

 

[Rinar]

Premiers copeaux….

Je commence avec un test de surfaçage avec une fraise 1 dent de 6mm. Je souhaite solliciter la machine donc vitesse et avance un trop rapide : 1000mm/s et 12000 rpm. Donc ça fume un peu....

Ce qui m’intéresse dans un premier temps c’est le bruit et l’état de surface.

Passe de 0.5 mm

La machine est à l’aise en opposition et en avalant. Même bruit, même état de surface dans les deux sens.
Les sillons sont régulièrement espacés dans les deux sens.

Plus difficile, une fraise 4 dents pour acier de 6mm. Encore une fois, vitesse volontairement trop rapide.

Sans vraiment peiner, la machine fait de petits hoquets en avalant mais l’état de surface est bon. J’ai mesuré moins de 0.05mm de jeu axial dans la vis à bille. Ca n’impacte pas l’état de surface mais ça fait un peu de bruit.

On remarque aussi que la fraise n'est pas droite.... Il faut que je règle ca.... La bête à corde va reprendre du service....

 

[Rinar]

Les sillons tracés par l'outils montre ma fraise talonne sérieusement. La broche penche à droite.

Donc je ressort la bête à corne. C'est le non qu'on lui donnais à l'école. Dans les catalogue on parle de Système de réglage à comparateurs pour fraiseuses:

J’imagine qu’il y a plein de tuto de l’utilisation d’un comparateur. J’utilise la méthode classique :

• On desserre toutes les vis et on en resserre 1 légèrement et une autre un peu plus. Ou mieux, on remplace une vis par une vis à tete fraisée conique.
• On déplace toujours la pièce mobile en rotation
• On vérifie avant de commencer qu’on a toute la latitude de réglage (l’aiguille change de sens à chaque extrémité)
• On on vérifie que c'est bon après le serrage... (la pièce bouge dans la vidéo)

Puis :

• On choisit un côté
• On met le comparateur à zero
• On déplace le comparateur
• On corrige la moitié de l’erreur
• On revient au point d’origine et on recommence

Il ne faut jamais plus de quelques aller-retour pour corriger l’erreur.

Dans la vidéo, j’arrive à 0.02 en 5 minutes… Soit une erreur de 52 secondes d’angle.

 

[Rinar]

Après réglage de la broche et en réduisant l'avance et la profondeur de passe, j'obtiens une finition miroir (presque...).

6mm, 4 dents, 800mm/s, 10000rpm, 0.1mm

Ouf.... Je suis soulagé! Il me reste quelques bricoles mais le gros du chantier est fait et j'ai une machine de qualité (pour un amateur) entre les mains.

Mon "défi" était de faire en trois mois ce chantier dans une cuisine avec de l'outillage Lidl. Et je suis assez fier du résultat

Bilan:
70% de conception sur ordi (pas dans les 3 mois)
20% d'électronique/électricité, cablage
15% de shopping
5% de mécanique

Coût
J'ai arrêté de compter... Je dirais que pour les pièces, sans récupération et en commandant le maximum en Europe, on devrait arriver à 2000 euros.
Ce qui m'a vraiment conduit à la banqueroute dans laquelle je suis actuellement, c'est l'équipement électronique. J'ai consommé 3 fers à souder, j'ai investi dans une alimentation de laboratoire 30A. Et plein de petit outillage qui mis bout à bout chiffre vite. En mettant une carte MKS j'aurais sans doute économisé beaucoup. Mais aussi beaucoup moins appris.

Les specs
Espace de travail: 150x250x100
Table: 390x160
Volume : 50cmx50cmx50cm
Nema 23 à Controleur embarqué en boucle fermée (c'est génial!)
Avance rapide: 4000mm/s (pas testé plus)
Controlleur maison avec esp32 et FluidNC
Pendant FuildDial
Poids ~ 30kg

Si vous souhaitez voir les plans, des photos, des références,... ils sont disponibles sur demande.

 

[Precis84]

Salut @Rinar

Si vous souhaitez voir les plans, ..........

Je serai assez intéressé par les plans .
Ça fait un moment que je me dis qu'il faudrait que je fasse 1 petite CNC.
Merci .

 

[Rinar]

Bonjour @Precis,
Je te prépare les fichiers

 

[Rinar]

Quelques soucis avec GrabCad qui ne veux pas générer les vues 3D interactives...

Donc je vous proposent 2 sources:

Pour juste visualiser la vue 3D interactive du projet dans un navigateur. Le projet fusion sur le cloud: Projet Fusion

Pour télécharger les plans au format iges, step ou fusion, la page du projet grabcad: Projet GrabCad

Bonne journée!

 

[Precis84]

Salut @Rinar
Je vais voir sur Grabcad . Je suis inscrit depuis ....2008.
J'utilise Solidworks .

 

[Precis84]

Hello @Rinar
Bizarrement , je n'ouvre aucun fichiers ?
C'est pas très grave non plus . Rien qu'avec les photos
du post , je peux redessiner .

 

[Rinar]

Bonsoir @Precis84,

J'ai réimporter les fichiers step et iges dans des soft 3D et ils ont correctement été compris.
Peut-être qu'en passant par un autre soft qui parle le SolidWork?

Sinon la conception est simple. Il y quelques astuces:

- pour obtenir une machine compacte, je n'ai pas utilisé les traditionnels paliers pour vis à billes. J'ai mes propres paliers, roulements.... Il faut que je te donne les références.

-la vis à bille n'est pas une sfu1204 mais une sfu1204 DM. (Encore une histoire de compacité et de diamètre de roulement)

- La vis à bille est par ailleurs monté à l'envers pour pouvoir brancher une manivelle. Le palier fixe est à l'opposé du moteur.

- le réglage de perpendicularité XY, se fait par des vis sous la machine. Il faut prévoir des trous sur la plaque de base.

Je suis impatient de voir les clones de cette petite machine

 

[Rinar]

Bonsoir,

J’étais parti pour me faire un « touche » pour mesurer la longueur d’outils et c’est devenu l’occasion de tester la machine en gravure. Donc j’ai fait un mini pcb pour que ça allume des leds et mette la masse, les ohms et les volts au bon endroit. Le pcb est est lui-même utilisable avec sa zone de contact mais il sera intégré dans un corps un peu plus massif.

Gravure et découpe à pointe javelot chinoise.

Vitesse 1500mm/s

3 fichier de moins de 30s ~1m30

Les pistes font théoriquement 0.4 mm. J'ai demandé 0.05 de profondeur de passe mais a ça a l'air d’être plus.

Complètement néophyte, quand j'ai enlevé les copeaux et regardé le résultat à la loupe, j'en suis resté bouche bée.

 

[YHAdesign]

Hello Rinar,
Merci pour le lien sur le site de Dold Mechatronik ! Rien que de naviguer dans leurs produits fait rêver et donne plein d'idées
Et merci encore pour la suite de ton reportage sur ta super machine, c'est passionnant !

 

[Rinar]

Bonjour Yves,

Merci de ton commentaire. Cette machine est un délire de niche, je ne sais pas trop quelles sont les infos les plus intéressantes à mettre ici donc j'essaye de mettre des infos distrayantes. Mais je ne m'attendais pas à ce qu'on les trouve passionnantes. Merci et j'attends la plasma

J'avance un peu sur mon probe...

- la v1 était gravé à l'envers

- à la v2, je me suis aperçu qui était très difficile de souder les composants CMS sans évider le cuivre entre les pistes.

- j'en suis donc à la v3. Le nettoyage est nickel et ne prend pas plus de 2 min avec un javelot de 0.2mm. Et là c'est encore la soudure qui pose problème. Les pistes se décollent au soudage. Elles sont sans doute trop fines pour un pcb en bakélite. Il faut je trouve des plaques en epoxy.

En route pour la v4...'

A suivre.....

Note: Fritzing + FlatCam

Piste de 0.2mm 1500mm/s
La trame du surface est à peine visible.

Là ça fait moins rêver. Piste decollée, perçage foiré, soudage tremblotant...

 

[speedjf37]

Bonjour,

Elle est super cette petite machine !

Tes pistes sont inutilement fines.
Il vaut mieux agrandir un max les surfaces de cuivre cela tient mieux et résiste a la soudure .
Cela économise la fraise et gagne du temps.

Cordialement jf

 

[Rinar]

Oui, j'étais plus concentré sur le fraisage que la soudure. C'est un échec intéressant. La finesse est là. Il faut bosser peu le procédé.

 

[gomax69]

je suis complètement d'accord avec @speedjf37. Ca ne sert à rien d'enlever tout le cuivre de la plaque et ne laisser qu'un petit fil sauf si tu utilises une tension élevée. C'est l'inverse qu'il faut faire avec des séparations fines et des piste de cuivre extrêmement large. Comme ça tu augmente considérablement la surface d'accroche entre le cuivre et la plaque et ça ne se décollera plus. En plus de ça tu auras un plus faible échauffement de la plaque et une meilleure dissipation thermique (même si je pense que pour ce circuit ça ne changera rien).

En gros si tu peux avoir qu'un passage de fraise entre deux piste c'est très bien pour de la basse tension dans un environnement propre. Si la surface peut être pollué alors pense à vernir ton circuit ou augmente la distance d'isolation entre deux pistes.

 

[Rinar]

C'est noté!

Mais comme dit plus haut c'est un test d'usinage plus. Mon intention était de tester la machine et de me faire la main en me mettant aux limites de la machine et de mes compétences.

J'ai un projet plus ambitieux de graver proprement le contrôleur cnc qui est plus haut.

Je ne manquerai pas de prendre vos conseils.

D'ailleurs je suis actuellement sur Fritzing et hésite vraiment à payer le coût d'une migration sur Kicad.
Je ne me rends pas trop compte du temps qu'il faut pour le maîtriser. Une idée?

 

[cr-_-]

Bonjour,

Pour kicad quelques tuto/vidéos si c'est bien fait en une journée tu es autonome (à moduler en fonction de ton expérience avec des logiciels similaires)

 

[Rinar]

Rassurant merci. J'enchaîne les softs en ce moment c'est fatiguant. Cette semaine, rien que sur la génération du gcode pour les pcb: CopperCam, flatCam, pcb2gcode. Avec chacun leurs bugs et leurs limitations qui fait qu'il faut en maîtriser au moins deux...

 

[speedjf37]

Bonjour,

J'utilise Kicad depuis des années.
Le plus pénible c'est les gros changements entre versions avec les lib de composants.
Avec mon fils nous avons créé un plugin pour piloter Flatcam sans se prendre la tête a chaque fois.
Avec la gestion du centrage pour le double face et les fichiers pour brûler le vernis UV pour les pastilles.

Cordialement JF

 

[Rinar]

Ça le motive. Je vais regarder ça.

Je découvre qui y a des plaques vernies... Tu les brûles au laser? Les miennes en mauvais bakélite ont un film bleu et ne supporte pas les températures> 250°. Tu aurais une référence à me conseiller. Idéalement en époxy.

 

[Rinar]

Bonjour!

J’attends aussi de savoir ce que cette machine a dans le ventre avec de grosses pièces et de gros copeaux mais pour le moment mon besoin est dans le tout petit : Je pense refaire les circuits imprimés du contrôleur et les modules des moteurs. Je commence par le circuit d’un « probe ».

Depuis mes premiers essais, j’ai amélioré le processus en faisant le tour des outils de gravure et j’ai retenu pcb2code qui me permet de générer en 1 clique, le gcode pour plusieurs version du circuit : rapide ou plus léché. Pas de changement d’outils pour la gravure, le perçage ou la découpe. Tout est fait au javelot de 15° avec une pointe de 0.1. Les découpes et les perçages ont donc une dépouille de 7,5°. C’est le prix à payer d’un proto qui se grave tout seul sans bouger du canapé.

Le pcb est collé avec une double face sur un martyre en aluminium ou en plexi. La profondeur de gravure est de 0.06 et la découpe s’arrête à 0.05 du martyre.
Il faut que je travaille encore cette partie là. Le double face est vraiment pénible.

J’en ai profité pour vérifier mon hypothèse qu’une table XY n’avait était nativement plate avec quelques mesure au probe sur un circuit imprimé de 100x200. J’ai 0.1 de défaut de platitude mais pas clairement de vrille qu’on pourrait attribuer à un défaut de // des guides linéaire. Donc plutôt le défaut du pcb et du double face ? Mais l’ensemble est plutôt bien et l’essentiel de la carte est à moins de 0.04mm et une moyenne à de 2 microns autour du probe.

Par rapport aux derniers essais, j’ai resserré les rails de l’axe Y qui l’était à peine et en ajouté un contre écrou en acier à l’axe Z.

La gravure est plus fine, je n’ai plus de traces de survirage dans les coins, pas trop de trace de jeux dans les axes. Et j'ai fait des grosses pistes

 

[Rinar]

Bonjour,

Sur vos conseils, je suis passé un logiciel un peu plus sérieux. J’ai essayé Eagle puis Kicad. Les deux se valent, j’ai eu quelques soucis sur Eagle qui semple plus contraignant sur le pcb et je suis passé sur Kicad et tout s’est passé sans problème. La doc est bien faite. En lisant les deux pages de la doc consacrées au schéma et au pcb on est sur les rails.

Mais même sur un schéma très simple, le routage est fastidieux. J’espère qu'on gagne en efficacité avec le temps.

Donc nouvelle version de ma carte contrôleur FLUIDNC. Le but étant de simplifier le câblage vers les axes, ajouter une sortie 10V, et maximiser le nombre de UART.La carte est alimenté un 5V par un régulateur à découpage de 3A. Les entrées sont protégées par des optocoupleurs et un ULN2803A (?) assure la conversion 3.3V vers le 5V des pilotes par à pas. La carte SD est sur la carte mère.

Sur les contrôleurs du commerce, il y des condensateurs de découplage, alors pour faire plus pro, j’en ai mis aussi mais j’ai des doutes sur l'intérêt.

J'ai routé la carte dans un esprit "simple couche". Les THT sont dessus et les SMD dessous. N'ayant pas encore gravé de double couche, si ça s'avère trop compliqué, je souderai les straps à la main...

 

[Rinar]

Les erreurs des autres sont toujours instructives (en plus d’être plus marrantes), donc je vous livre la mienne :

J’ai laissé ma machine allumée quelques heures. A mon retour le pendant était gelé, plus de liaison série. J’éteins la machine et rallume, et là, l’ensemble des moteurs, broche comprise se sont mis à bouger dans tous les sens, vibrer, grincer.... J’éteins la machine puis rallume : plus rien….

Résultat :
- Le contrôleur du pendant est grillé.
- 1 contrôleur en boucle fermée du PAP du Y grillé
- Le contrôleur de la CNC a été déprogrammé.
- Le palpeur qui avait une pince croco sur la fraise a volé à l’autre bout de la pièce en arrachant tous les câbles.

Le point commun entre le contrôleur du pendant et du contrôleur PAP, est l’alimentation 24V qui a certainement fait une belle surtension. Mais çà n’explique pas la déprogrammation du contrôleur Cnc. Autre chose surprenante, est le démarrage de la broche car il faut qu’elle soit active ET reçoive en plus un signal PWM.

Mon explication :

J’ai fait une erreur en branchant un Raspberry sur la prise USB de l’ESP32 alors qu’il était déjà alimenté par ailleurs en 5V. L’ESP32 n’a pas aimé et a perdu son firmware.

Au rallumage, l’ESP32 s’en mis booter en boucle en envoyant des signaux aléatoires aux moteurs à la fréquence des reboot. Donc on demandait au moteur de s’allumer, s’éteindre et changer de direction à haute vitesse et à l’arrêt et donc à courant maxi. Comme c’est des boucles fermée le contrôleur se permet de faire de pic de courant bien supérieure au nominal (5A dans mon cas, pour un nominal à 2.8A).

Donc signaux carrés à 5A à 24V dans un circuit inductif, le pic de tension est sans doute remonté jusqu’aux moteurs et a grillé ce qui était derrière.

Quelques frais et du temps perdu.
Un peu déprimant aussi, j’avais d’autres projets que recâbler ma machine et refaire complètement un pendant…

 

[Precis84]

J’ai fait une erreur en branchant..........................

Bonsoir
Ce que je trouve vraiment bien et si rare avec des personnes comme toi ,
c'est de reconnaitre ses erreurs et de les expliquer à tous .
Effectivement , du matériel cramé et du temps à passer de nouveau , pas cool .
Mais , ce n'est pas ça qui t'arrêter ..............Bon courage

 

[Rinar]

Merci!

Cette machine est une super aventure pour moi. J'ai appris plein de choses dans des domaines variés, testé des dizaines de solutions mécaniques, électronique, logicielles, des microcontrôleurs, cramé des optocoupleurs et des moteurs.
En la mettant sur grabcad, dont vraiment je n'attendais rien, j’ai eu un accueil assez hallucinant, plus de 1000 téléchargements. J’ai reçu des félicitations et même des remercient du monde entier. C’est toujours agréable de faire un objet qui suscite l’intérêt.

Et globalement zéro soucis dans le projet jusqu’à maintenant. Et dieu sait qu’on peut enchaîner les frustrations dans ce genre de projet.

Donc on va pas faire le grognon, profiter de sa chance et se remettre doucement au travail

A propos de mon erreur : J’ai eu la chance de bosser dans des endroits ou l’honnêteté intellectuelle était la règle. Je n’ai aucun problème à dire que je me suis trompé, que je ne sais pas faire, ou que ça me fait ch… J’ai trouvé l’anecdote intéressante. Petite cause avec des effets spectaculaires.

Et on a tous un microcontrôleur, quelque part dans une machine, un aspirateur, une voiture,…. Qui pourrait devenir fou...