Modification d'une machine en CNC

[phil135]

contraintes

rien de méchant, les contraintes ne seront pas un soucis

 

[phil135]

déformées

et

là ... ça va pas bien
0.4 mm de déformée pour 400 N d'effort de coupe (ou 0.1 mm pour 100 N) ça va faire du boulot trop grossier. surtout qu'une fraise réelle alterne effort et absence d'effort lors du passage des dents. avec une déformée pareille ça va vibrer au-delà du tolérable

je pense que le pb n°1 est le manque de rigidité de la plaque inférieure
peut-être que je l'ai mal modélisée.... mais sur ces résultats ça va pas
d'autre part il faudrait aussi que les renfort latéraux montent jusqu'à la traverse

 

[phil135]

déformée vue de dessus

la traverse manque pas mal de rigidité elle aussi

 

[TiTTaN]

Merci phil pour ton etude.

On dirait meme que ma machine danse
je vais monter les traverse des pieds, essayer de baisser la hauteur de la machine
Tu me conseillerai quoi a part ca: augmenter l'epaisseur de15 a 20 ?? ....

 

[TiTTaN]

j ai deja corrigé les renforts et baisser la hauteur:

Les jambes mesurent 510mm de haut, mais je doute que ca suffise, j aurai besoin d idéé.

Pour la plaque inferieur, je ne vois que solution que de passer a une epaisseur superieur!

 

[TiTTaN]

Salut tout le monde
Moi je suis pour les cn en profilé alu, mais il faut les rigidifier, comme j'ai proposer a nicohva pour sa cn en transformant un profilé en un sandwich tole alu-profilé-tole alu, dans l'idée comme sur les montants en sandwich de ma cnc
Antoine

Tu aurais des photos de ton montage, j ai vu ta poutre , mais on vois mal sur la photo

 

[phil135]

ça me semble en effet à examiner: augmenter l'épaisseur des tôles ne va augmenter que très lentement la rigidité
créer un sandwich est sans doute bien plus efficace. par contre il faudra le réaliser et ensuite ça ne se met pas en œuvre tout à fait comme un matériaux plein / homogène
avant ça, je crois qu'il faut
- vérifier que les 400 N sont une hypothèse réaliste. recouper les données d'une façon ou d'une autre. décider quel sera l'usinage le plus agressif que tu feras sur cette machine
- se donner une valeur de "raté" maxi sur la position de broche, d'où une déformée maxi et une valeur de jeu entre les éléments mobiles

peut-être avoir plusieurs lots de valeurs pour l'ébauche et pour la finition

parallèlement il faut que tu te fasses une idée claire des types, technologies, coûts de sandwichs qui te sont accessibles, et comment fixer ensemble les différentes pièces (en pièces massives on fait un trou taraudé, en sandwich c'est forcement autre chose)

tu as quelle place sous la table ?

 

[TiTTaN]

tu as quelle place sous la table ?

C est pas un problème, je peux me donner la place que je veux, s'il faut 15 cm, je peux.
et
Donc si je comprends bien phil, je ferai mieux d'utiliser le système sandwich de d'antoine pour générer de l 'épaisseur.

Tu me conseillerais quoi pour faire le sandwich: Tole alu- profilé alu de 40(par exemple)- plaque alu comme antoine?? pour toi après le calcul va être dur

J ai vu aussi que les profilés ont un rond central de 6.8 mm, on pourrait même leur insérer un tige en acier de 6.9-7mm en plus du sandwich

 

[phil135]

le centre d'une poutre ou d'un sandwich c'est ce qu'on appelle la fibre neutre, neutre parce qu'elle n'a pas beaucoup de sollicitation
ce n'est pas la peine d'y placer une tige, elle ne travaillera pas: dans le cas présent presque toutes les pièces travaillent en flexion

après il y a comment créer un sandwich techniquement efficace mais économique
la plupart des solutions industrielles sont collées, par exemple dans les années 1930 je ne sais plus qui avait posé un brevet pour l’aéronautique: alu-bois léger_alu
on pourrait imaginer tôle d'acier - contreplaqué épais hydrofuge - tôle d'acier
des profilés alu entre deux tôles alu ont le mérite d’être une solution tout métal, homogène et donc sans dilatation différentielle ni reprise d'humidité , mais un tapis de profilés risque d’être assez cher et il va y avoir un gros effort de boulonnerie (tu ne peux pas te contenter de fixer aux extrémités)
des tubes carrés collés entre des tôles pourraient être une solution intermédiaire
... en tout cas, il faut que les deux bords soient nettement plus éloignés l'un de l'autre que les 15 mm de ce premier calcul
un assemblage un peu futé de tôles relativement fines en caissons peut aussi être intéressant (il y a de l’idée dans la tron+, mais il faudrait pousser au bout la logique de renforts et de caissons)

tu vas réaliser comment toutes ces découpes ?

 

[antoinebeniste]

Pour le sandwich dans ton cas j'utiliserai, ce genre de profilé:

,
http://www.motedis.com/shop/profile...re-8/Profile-40x160L-I-Typ-rainure-8::12.html

prit entre deux toles de 6mm ou 8mm(encore mieux), idéalement coller en plus des vis. Mais juste visser avec suffisamment de point de serage ça devrait suffire largement.
Les deux rails sont fixés dans les rainures du haut et du bas du profilé via des ecrous comme celui la http://www.motedis.com/shop/profile...ure-8/Ecrou-a-tete-marteau-N8-I-Typ::121.html, mais il faut faire attention a cequ'il soit bien en place.
Ces ecrous la permetront un montage beaucoup plus simple mais seront un peu plus cher:http://www.motedis.com/shop/profile...une-avec-bille-sur-ressort-R8-I-Typ::103.html
Rien n'est fixé dans les tôles elle même,elles sont juste percé et traversé par les vis (pas besoin de taraudage).
Le renfort en bas sert a empêcher la poussière de remonter.
Et on peu imaginer 4 taraudages M8 sur les trous des extrémités pour solidariser la poutre aux jambes, motedis te fait ca pour un rien si t'as pas de taraud M8.
Voila comment j'imagine la poutre:

Apres reflexion, la tole du bas, posera probleme, mieux vaut l'oublier a moins que le patin fasse moins de 40mm de large.
Est ce que tu peux tester ce genre de conception phil?

 

[phil135]

c'est un peu sophistiqué par rapport au temps que je peux y consacrer d'ici les vacances
à moins que je simplifie comme un sauvage: je considère le profilé comme un bête écarteur entre les deux tôles et je laisse tomber le subtil dessin de sa section
idem pour les vis : je considère qu'il y en a assez pour que tout soit "bien" fixé et je fais un lien global
ceci dit, je me disais que plutôt que de dessiner des dispositions de machine, je pourrai déjà mettre l'un à coté de l'autre divers principes de sandwich, juste du point de vue théorique
il faudrait aussi tenir compte des moyens de réalisation accessibles à celui qui va s'y coller

 

[stanloc]

Bonjour,
L'idée directrice de la constitution d'un panneau sandwich, c'est d'augmenter le moment d'inertie quadratique d'une section sans TROP augmenter son poids linéique ou son poids par unité de surface. Chronologiquement ce type de panneau a été fait en soudant entre deux "peaux" en tôle fine un assemblage de toles fines en nid d'abeille. Avec les matériaux composites on assemble par collage deux "peaux" en verre/époxy ou carbone/époxy et une "âme" en nid d'abeille elle-même faite en composite. En construction amateur d'avions on réalise l'âme en mousse de plastique : polystyrène, polyuréthane ou mieux encore en mousse de PVC. Pour les masochistes il y a la technique utilisée sur les navires méthanier : faire l'âme avec du balsa collé debout. L'idée directrice c'est qu'il faut transmettre des efforts verticalement entre les deux peaux. Dans le cas présent le plus commode c'est de constituer le panneau sandwich en collant avec une colle structurale deux peaux en alu sur une âme en mousse de PVC. Mais attention toute la solidité du panneau tiendra au fait que la liaison entre les deux peaux soit bien assurée sur tout le périmètre du panneau. Personnellement je placerais un profilé alu en U formant un cadre autour d'un panneau de mousse au centre.
Stan

 

[TiTTaN]

Donc pour faire simple, je prends un profilé et je lui colle et visse 2 panneaux alu de part et d autres

 

[antoinebeniste]

Salut,
Pour moi, c'est la solution la plus simple et la plus rigide pour un amateur.
C'est sur qu'une âme souple type nid d'abeille donnerai le même genre de résultat, mais le problème est que personne n'est équipé pour créer un collage aussi plan ce qui poserai problème après et il n'est pas question d'avoir accès a une rectifieuse pour un amateur. Et en plus en cnc, fraisage les éléments doivent être un minimum "lourd".
L'avantage de l’âme en profilé, c'est qu'en plus de servir d’écarteur rigide, elle sert aussi de "marbre" ce qui permet d'avoir une poutre relativement plane.
La poutre pourra faire une petite résonance phonique du fait de ses cavités, mais mais un coup de mousse pu hydro et c'est réglé.
Ou alors conception ultime: couler un mélange béton epoxy dans ces cavités...
Les accessoires rendent le travail ultra simple, et les profilés peuvent être tarauder en bout, que demander de plus?

Antoine

 

[TiTTaN]

Salut,
Ou alors conception ultime: couler un mélange béton epoxy dans ces cavités...
Antoine

et pourquoi pas, et apres tu vibres bien ta poutre pour compacter ton beton et augmenter ca resistance, Personne n a jaimais tenté ca

La poutre va pesait 2 tonnes

 

[phil135]

bon, alors ça vaut ce que ça vaut, mais je me suis fait une comparaison de quelques sandwichs (miam)

l'éprouvette est un panneau de 100 mm de large, 500 mm de long.
encastré au départ . chargé vers le bas au bout (charge repartie sur l’arête) à 100 N

l'ame est à un module d'young de 10000 MPa . grosso modo du bois
on commence avec du 2017A (AU4G, duralumin) comme métal

épaisseur des deux toles: 7.5 , ame de 0.01 mm . = cas d'une tole normale de 15 mm

... ça fait 2 mm de fleche

 

[phil135]

on passe à 5-10-5
une ame de 10 mm est assez facile. on trouve plein de trucs dans cette épaisseur

passage à 2.5 - 15 - 2.5

 

[phil135]

à partir de là je reste en tole de 2.5 , assez facile à se procurer, et j'augmente l'épaisseur de l'ame
2.5 - 20 - 2.5

2.5 - 30 - 2.5

2.5 - 40 - 2.5

2.5 - 50 - 2.5

je m'en tiens à 50 mm d’âme . plus je crois que ça commencerait à faire beaucoup
jusque là les tôles était en alu 2017A

 

[phil135]

là je reste en âme de 50 mm
mais je passe la tole en S235jr , acier banal bas de gamme le plus courant et le moins cher

2.5 - 50 - 2.5

métal avec un module d'young plus élevé --> moins de déformations (70000 MPa pour les alu , 200000 pour les aciers)

épaississement des toles
3 -50 - 3

epaississement encore
5 - 50 - 5

 

[phil135]

ma conclusion est que le sandwich c'est bien mais que ça ne va peut-etre pas suffire:
100 N , l’équivalent d'un poids de 10 kg ce n'est pas si énorme
à la fin je suis avec un truc de 2 toles de 5 en acier espacées de 50 mm. ok il n'y a que 2.5 centiemes de déformée, mais ce n'est qu'un élément parmi d'autre dans le total de ce qui va se passer. en final ça fera 1/10 ou plus alors que le copeau qu'on essaie de faire ne sera pas plus épais
-> je le sens pas

est-ce que suis aux fraises (!) avec mes 100 N et que la réalité est à 3 N ?
est-ce qu'il faut envisager un portique mécano-soudé conçu en un ensemble de caissons ?

 

[antoinebeniste]

Roh, t'as pas fait le 8 40 8 tout alu .
Par contre la poutre ne travaille pas vraiment comme ça, ces valeurs seront réduites elle est fixé a ces deux extrémités et fait genre 700 de long(toi 1000 vu que prit en un seul point), 160 de large moins (d'elastiticité des peaux), pourras tu faire cette simulation avec un appui au milieu de 100N?

 

[TiTTaN]

Tu veux dire que une plaque de 8 mm alu + profile de 40 + 8 mm Alu ne suffiront pas . pour ridifier la poutre

faut essayer de passer 10 -40- 10 peut etre !!

Je comprends sur les grandes lignes tes explications, mais on doit pouvoir obtenir une rigidité suffisante pour usiner l alu avec ce genre de portique!!

 

[stanloc]

Bonsoir,
Il me semble que cette simulation n'a pas été faite en tenant compte de ma remarque qui est un point essentiel : il faut que les peaux se rejoignent sur tout le périmètre.
Stan

 

[phil135]

vous allez tous les 3 un peu vite. et peut-être moi aussi dans mes conclusions avant

là j'ai modélisé et calculé des éprouvettes, ça permet d'abord de quantifier l'effet de l'épaississement de l’âme (et je rappelle que j'ai mis +/- du bois (un faible module Young), donc l’âme sert ici d'écarteur mais participe très peu à la reprise des efforts)
dans un second temps le passage à l'acier montre l’intérêt de mettre un matériaux rigide en peau

mais ... une éprouvette n'est pas une structure
au contraire il va falloir prendre bien soin d'organiser la structure pour que au global elle soit nettement plus rigide que les éprouvettes ci-dessus
je dirais même que la structure va devoir prendre soin de ne jamais travailler dans la même situation que ces éprouvettes car on voit que même la plus grosse n'est pas encore assez rigide
hors sur les cnc ebay et beaucoup de cnc portique mobile il y a des zones en flexion simple, ou presque. d'où je pense les soucis de rigidité
(après on parlera de la torsion)

en ce qui concerne les peaux réunies sur le périmètre, vu les propriétés implicites des liens utilisés dans le calcul ... je crois qu'on en est pas loin

à présent, je ne vais pas pouvoir m'y remettre d'ici la rentrée

un point qui lui aussi me semble important et dont on parle trop peu c'est les moyens concrets dont dispose Tittan pour réaliser (soit en propre soit par copains ou sous-traitance). à mon avis ça conditionne la conception:
on pourrait imaginer un portique en gros tubes rectangles d'acier épais, soudés partout et nervurés dans les angles . de la tôle fine très travaillée et collée, comme pour Tron . ou plein d'autres choses . mais qu'est-ce qui est accessible ?

 

[TiTTaN]

vous allez tous les 3 un peu vite. et peut-être moi aussi dans mes conclusions avant

un point qui lui aussi me semble important et dont on parle trop peu c'est les moyens concrets dont dispose Tittan pour réaliser (soit en propre soit par copains ou sous-traitance). à mon avis ça conditionne la conception

En budget j ai pas trop défini, je sais que j ai du temps, donc je me débloque des sous a chaque fin de mois, j ai déjà plus au moins budgété les rails voir des vis pour Z, voir une parti de l'electronique.

on pourrait imaginer un portique en gros tubes rectangles d'acier épais, soudés partout et nervurés dans les angles . de la tôle fine très travaillée et collée, comme pour Tron .

ou plein d'autres choses . mais qu'est-ce qui est accessible ?

Mais sur le châssis ( je veux faire un truc correct, qui t a l'amélioré au fur et a mesure) je sais pas trop les budgets, j ai une vague idée.
Apres si un châssis un acier est moins onéreux je suis pas contre, mais j ai peur que les servos moteurs que j ai déjà pour X et Y qui ne vont pas aller !!


je comprends pas trop non plus certains point: la machine de cyborg13 est fait de tole alu 6 - 8 -10 et il usine de l alu et moi avec des plaques alu + profilé en sandwich je passe pas.

Je sais que j ai loupé un truc dans ma comparaison mais quoi ???

 

[TiTTaN]

je suis impatient; j ai commencé mes achats petite a petit,

J ai commandé mon patin NSK de 20 qui me manquait pour mon axe X sur eBay,(Entre nous vive eBay, prix du pantin en France 120 € sans compter les FDP, et sur eBay, 53 € avec)

Je commence aussi a l'ornier sur les rais de guidages linéaires pour Mon Y et Z de la marque THK en 20 pour Y et 15 pour mon Z,(du 15 pour mon Z ca devrait suffire).

J'hésite encore car je suis pas sure des longueurs a prendre.


Je pense refaire mon plan avec pour les pieds, Je m inspire de antoinebeniste :la poutre et la l'intermédiaire sous le ventre , avec du profilé de 40 prit en sandwich entre des plaques 8 mm alu 7075 collé en l 'époxy et visé entre elle, pour mon Z je pensais partir sur des plaques alu 7075 de15mm

J aimerais votre avis sur mon idée de châssis ?? car une fois que j'ai les cotés confirmées je vais me penchais sur les achats divers de la machines

JE SAIS JE SUIS IMPATITENT

 

[phil135]

tu as raison d'avoir envie que ça avance
un élément sujet à controverse dans tous mes calculs est l’hypothèse d'effort de coupe. il est très possible qu'un effort de coupe beaucoup plus faible soit tout aussi réaliste . là il faut que tu fasses vraiment l'exercice de partir de ce que tu veux faire, pour aboutir à un effort.
tu comprends bien que si tu termines sur 34 N au lieu des 400 N de mes calculs (quitte à avoir des fabrications qui durent 1h au lieu de 5 minutes) alors ça change des choses sur les déformées qui sont grosso modo proportionnelles

je crois que c'est le prochain aspect que tu dois étudier:
quel matériaux à usiner , avec quel outil ?
en se mettant à copeau mini + 50% ça donne quel effort ? (on trouve des méthode de calcul sur le net)

 

[antoinebeniste]

Salut,

je comprends pas trop non plus certains point: la machine de cyborg13 est fait de tole alu 6 - 8 -10 et il usine de l alu et moi avec des plaques alu + profilé en sandwich je passe pas.

Je sais que j ai loupé un truc dans ma comparaison mais quoi ???

C'est parceque 90 pour cent des cn du forum ont beaucoup de torsions, trampoline a mouche qui disait .
Je pense toujours que cette conception est un très bon compromit, on arrivera jamais a la rigidité d'une fraiseuse d'une tonne, en suivant les parametres 700x160 avec 2 encastrements et apuit sur quatre patins écarté de 15 cm, je pense qu'on est a moins de 1 centieme de déformations en son milieu pour 10 kg, c'est acceptable et cette rigidité suffira, en plus cette déformation ne sera qu'au milieu de la poutre.
Si tu veux absolument plus rigide, tu mets ca en 180mm mais je ne sais pas si c'est suffisamment plan pour y visser direct des rails de guidages:
http://www.metalaladecoupe.com/francais/poutrelles_upn.asp
Antoine

 

[TiTTaN]

après je sais que les cnc ne sont pas rigide a absolue, d ou trouvé un compromis entre les elements:

quel matériaux à usiner , avec quel outil ?"

matériaux: bois, plastique, l'alu mais occasionnellement meme avec des petites passes 0.5 -1 mm,

quand tu dis outils; tu parles de type de broches, les fraises ????

en se mettant à copeau mini + 50% ça donne quel effort ?

j'aime ce forum y a toujours des idées qui trainent:

Si tu veux absolument plus rigide, tu mets ca en 180mm mais je ne sais pas si c'est suffisamment plan pour y visser direct des rails de guidages:
http://www.metalaladecoupe.com/francais/poutrelles_upn.asp

moi je qui m inquietent dans l upn c est de les fixer aux jambes, pour les fixations des rails soit doit etre faisaible: ex mettre un rail derreire la poutre pour renforces la fixation de ceux la!(deja vu) et le prix de l upn et d un conception swanditch n est pas la meme.
c est une idée que je vais creuser!! comme ca pourquoi pas, tant que je suis dans ma phase des plans

 

[antoinebeniste]

L'UPN est beaucoup moins cher en effet et beucoup plus rigide, mais qu'en est il de sa planeité, j'ai peur que ce genre de profilé acier est besoin d'etre rectifier pour positionner les rails.