Première fraiseuse CNC en acier soudé

kro · 18 Oct 2013

Bonjour

Merci pour vos réponses accompagnées de vos conseils :D
J'y suis toujours allé à l'instinct sur les CNC. Parfois j'ai été trop gourmand mais sans dégâts, avec les sécurités. J'ai quand même toujours respecté les vitesses de coupe et de profondeur du copeau donné par les vendeurs.
Sur ma machine il n'y a pas de sécurité sur la broche, donc si elle cale mieux vaut ne pas être dans la trajectoire des dégâts :p

En ce moment je tente de calibrer les moteurs avec des cales étalons classe 1.
Une chose que je ne comprends pas dans le calibrage avec Mach3 :
Le moteur X par exemple répète le cycle de palpage dans le 0.01mm. Mais quand je décale la position d'origine pièce de 0.05mm j'ai une erreur d'environ 0.15mm O_o à n'y rien comprendre (pour un non expérimenté comme moi)
Je cherche, on va bien finir par trouver :D

Sur cette vidéo, j'ai placé et aligné dans le 0.001mm une cale de 100mm. Mon comparateur est réglé sur +0.003 -0.003. Ce sont les chiffres noirs qui nous intéressent. Donc une division fait 0.0002 mm. Je n'ai pas tenu compte du mouvement du câble et de l'étalonnage du comparateur. Pas de récupération du jeu de la vis. Mais après le lancement de 15 cycles l’aiguille est toujours au même endroit.

Personnellement je n'y crois pas une seule seconde. J'ai du zapper quelque chose dans le réglage. Si quelqu'un peut m'en dire plus sur la méthode et comment bien régler ses moteurs sous Mach3, je suis preneur :D

kro · 18 Oct 2013

J'oubliais,

Comme protection, j'avais dans l'idée d'une nappe en plastique enroulée au tour d'un cylindre avec une tension dans le cylindre. Comme l'on enroule le câble électrique d'un aspirateur par exemple. Mais je ne sais pas comment cet enroulement automatique fonctionne. Un ressort spirale peut enrouler autant de câble électrique ?

Un peut comme ça mais sans tendeur élastique et avec une meilleure finition :

titou76 · 18 Oct 2013

Salut
Pour l'avoir fait sur machine à mesurer tridimensionnel (avec un jeux de cales spéciale) il faut palper toujours dans le même sens .
La dans ta façons de faire tu palpes dans deux direction opposé.
Colle par adhérence deux cales ensemble, laisse en une dépassé et palpe toujours dans la même direction.

kro · 18 Oct 2013

Bonjour,

J'y ai pensé mais si j'ai une faute de perpendicularité sur l'axe Z (ou autre) je n'aurai pas une mesure précise. D'après mon comparateur j'ai un jeu de 0.003mm, je pourrait aller plus loin que la mesure et revenir en arrière pour récupérer le jeu ? Comme ça les deux mesures sont dans le même sens.

titou76 · 18 Oct 2013

Je pense pas si tu mesure à même hauteur (cale à plat). Le plus ennuyeux serait un défaut de perpendicularité entre x et y mais vue les distance en jeux 1ou 2mm il faudrait que tu est défaut d' équerrage de 45°
As tu compensé dans ton déplacement le diamètre de la bille de ton palpeur?

3µm c'est plutôt bien pour une machine soudé et surtout amateur . Les 3 µm ne correspondrait t-il pas à une valeur de pas

kro · 18 Oct 2013

Oui c'est vrai

J'ai pris le meilleur palpeur que j'avais, j'ai mesuré la bille qui fait 1.997mm et qui est bien sphérique (Selon mon micromètre Mitutoyo Quick série 293 (modèle très cher mais très fiable))

Donc mon déplacement est de 101.997mm pour la cale de 100mm.

kro · 18 Oct 2013

titou76 a dit:
Les 3 µm ne correspondrait t-il pas à une valeur de pas

En palpant d'un sens (Y+) j'ai le 0. En palpant dans l'autre sens j'ai 0.003mm avant que l'aiguille se déplace.
Si mes moteurs ne sont pas bien calibrés, les 0.003mm ne sont pas vraiment 0.003mm. Mais quand j'aurai le bon jeu, je pourrai bien récupérer le jeu via soft non ?

titou76 · 18 Oct 2013

Les moteurs pas à pas on une tolérance de positionnement qui, si mes souvenirs sont bon est de +/-5%.
5% de 200 pas ça fait +/-1pas ce qui fait pour un pas de vis de 5mm (transmission de 1-1) 5/200=0.025mm par pas.

Si le jeux est vraiment mécanique tu peux le rattrapé avec mach 3, mais je pense que l'on aimerais tous avoir un machine qui réponde à 3µm prés.
Malheureusement pour la majorité d'entre nous quand on taquine les 10µm voir les 50 µm on est content .

kro · 18 Oct 2013

Merci pour ces précisions :D

Mes drivers sont réglés à 6000 pas/tour avec transmission de 1-1 (pour pouvoir bouger d'au moins 0.001mm) Je peux monter jusqu'à 10'000 pas/tour. La tolérance est prise en compte dans cette situation ?

carlos78 · 19 Oct 2013

Pour vérifier si j'ai bien paramétré mes axes, je ne palpe rien : j'usine une pièce carrée de 100x100 mm et je relève les 2 côtes. En fonction de celles-ci, il est très facile de corriger les paramètres pour obtenir exactement les 100 mm. Ceci permet également de corriger la déviation linéaire de la vis : Pour une longueur de 100mm, celle-ci varie en fonction de la classe de la vis de +/-3 en C0 à +/-70 microns en C10. En géneral, cette déviation linéaire est constante sur toute la longueur pour une vis donnée.
Le jeu axial de l'écrou est potentiellement de 50 microns en C7 et 1.5 micron en C5. Il peut être annulé en utilisant 2 écrous à billes séparés par une entretoise. Je n'ai pas testé le rattrapage logiciel de ce jeu en fonction du sens des déplacements, mais j'ai un gros doute sur son efficacité.
Je ne crois pas qu'il soit utile de grimper très haut sur le nombre de pas par tour sur les drivers : il faudrait travailler au 1/4 de pas ou au 1/8. Après je crois qu'on est dans la précision virtuelle.

Carlos78

stanloc · 19 Oct 2013

carlos78 a dit:
Je ne crois pas qu'il soit utile de grimper très haut sur le nombre de pas par tour sur les drivers : il faudrait travailler au 1/4 de pas ou au 1/8. Après je crois qu'on est dans la précision virtuelle.

Carlos78

Bonjour,
Ca c'est bien vrai !!!!!!!!!!!!! cela a été dit et redit la division au niveau du driver en fractions de pas n'augmente pas la résolution/précision de la translation. Elle améliore la fluidité dans les mouvements.
D'ailleurs il suffit de se représenter à quoi ça correspond dans la réalité. On alimente plus ou moins les bobines pour que le rotor prenne une position intermédiaire entre deux pas physiques. Ca a la précision qu'aurait la position d'un nœud témoin au milieu d'une corde que deux équipes tirent chacune de son côté.
Stan

kro · 19 Oct 2013

Bonjour

Ok merci, je ne savais pas tout ça :p

domi.U&M · 19 Oct 2013

"Sur cette vidéo, j'ai placé et aligné dans le 0.001mm une cale de 100mm"

pour moi, avec ce type de matériel, c'est impossible. le micron ne joue pas dans la même cour...

kro · 19 Oct 2013

domi.U&M a dit:
"Sur cette vidéo, j'ai placé et aligné dans le 0.001mm une cale de 100mm"

pour moi, avec ce type de matériel, c'est impossible. le micron ne joue pas dans la même cour...

Bonjour,

Peut-être pourriez-vous donner des explications plus précises concernant vos propos ? Ou déjà commencer par donner des explications, tout simplement...

domi.U&M · 19 Oct 2013

kro a dit:
domi.U&M a dit:

"Sur cette vidéo, j'ai placé et aligné dans le 0.001mm une cale de 100mm"

pour moi, avec ce type de matériel, c'est impossible. le micron ne joue pas dans la même cour...

Cliquez pour agrandir...

Bonjour,

Peut-être pourriez-vous donner des explications plus précises concernant vos propos ? Ou déjà commencer par donner des explications, tout simplement...

je précise, en essayant d'être le moins polémique possible (ta machine et ton travail sont superbes): parler de micron au vu des dimensions de la machine, de sa technologie et de son environnement n'a aucun sens. palper au micron une pièce posée sur une table comportant des vibrations (celle des moteurs pap) n'a pas de réalité de mesure non plus. le centième est déjà une prouesse.

kro · 20 Oct 2013

Merci pour ces précisions,

Mais dans ce cas comment expliquez-vous que, lors de mon cycle de palpage je reste dans le 0.0002mm en tenant compte du jeu de la vis ?
Je n'y crois pas moi même, mais je ne sais pas pourquoi. Et c'est bien ça le problème : Pourquoi ?

Si j'ai accepté de lancer ce fil, suite à une proposition que j'ai refusé quelques fois, c'est pour présenter mon projet afin de peut-être aider d'autres personnes sur les erreurs à ne pas reproduire. Mais également afin d'en apprendre plus sur les difficultés de conception, fabrication, tests et usinages. Je cherche surtout à comprendre pourquoi ça ne fonctionne pas.
Je suis ouvert aux critiques, mais si c'est pour critiquer sans apporter de réelles solutions, l'avancement de ma construction ne pourra s'améliorer uniquement sur les bases de mes connaissances, qui ne sont pas grandes.

Je vais être clair. Beaucoup de personnes ne croyaient pas à cette construction. Elle est loin d'être parfaite mais elle fonctionne, pour le moment.
À partir de maintenant, à la prochaine personne qui me dit du genre "c'est catastrophique" ou autre sans apporter une solution réalisable avec les moyens que j'ai à ma disposition (tour 102 et perceuse à colonne), je prendrai l'initiative d'abandonner le fil.
Et pour ceux qui souhaitent réellement connaitre l'avancement de ma construction, je serai ravis de communiquer les dernières nouvelles en répondant à vos MP.

Je travaille sur ce projet depuis plus de 11 mois, entre 10 et 15 heures par jour (en comptant mes heures de travail dans l'entreprise où je bosse). Le dimanche y compris. J'ai fais des recherches pendant 6 mois avant de confirmer l'usinage de la première pièce. Critiquer maintenant que le travail est fait est toujours plus facile. Mais le post existe depuis longtemps, et personne n'a pu me donner de solutions alternatives autre que théoriques concernant mon cahier des charges.

Quoi qu'il en soit, je remercie bon nombre d'entre vous qui avez soutenu mon projet

titou76 · 20 Oct 2013

Salut
Au vue des résultats que tu présente, je pense que la prochain étape pour toi est celui de l'usinage d'une pièces test avec des carrés gigogne à 45° et des cercles. Les défaut de la machine devrait ce révéler (perpendicularité, déplacement, synchronisation des axes,inversion..)
Après les valeurs que tu annonce sur l'inversion sont tellement faible, que même les machine pro doivent guère faire mieux, donc si c'est réellement le cas, tu as une machine au top de chez top et j'aimerai bien avoir la même
pour info la mienne a actuellement 0.2 d'inversion en x, 0,4 en y et la vis z est morte ...donc ne serait ce que 0.01 est un rêve pour moi.

carlos78 · 20 Oct 2013

carlos78 a dit:
Cette structure est loin d'être une catastrophe. Si on regarde son maillage, je dirais même qu'il est difficile de faire mieux...

Je le pense toujours. Je continue à penser que la machine est très interessante surtout parce qu'elle propose une structure mécano soudée relativement critiquée.
Ce choix est assez rare sur ce forum : Sur l'index des CNC, j'ai relevé seulement 3 ou 4 machines ayant de la soudure, et ce sont plutot des grosses machines.

Une "petite" machine mécano soudée est un produit rare donc précieux.

kro a dit:
... Beaucoup de personnes ne croyaient pas à cette construction... à la prochaine personne qui me dit du genre "c'est catastrophique" ... je prendrais l'initiative d'abandonner le fil.

Ce serait vraiment dommage. J'aimerais voir se poursuivre cette expérience, car je pense que cette machine a de réelles capacités, et que justement il serait enrichissant de partager avec la communauté du forum cette aventure. J'aimerais en savoir un peu plus sur les capacités d'usinage de cette belle machine.

Mon avis sur la précision : Je rejoins Domi.U&M. il ne faut pas confondre la précision résultant d'un palpage et celle résultant d'un usinage. Obtenir réellement en usinage le 1/100ème me parait déja être une jolie prouesse sur nos machines. En palpage le 1/100 est tout à fait possible, mais j'ai quand même un gros doute sur la validité du micron. Perso mes moyens de mesure (comparateur classique = 0.01) ne me permettent absolument pas de le vérifier. .
J'ai beau relire plus haut, je ne comprend pas ce qui ne marche pas : une erreur au palpage de 0.003 c'est pour moi exceptionnel. J'aimerais avoir une telle erreur sur ma machine.

Carlos78

biscotte74 · 20 Oct 2013

Perso, sur une machine de 100 kg, rétrofitée avec vis à billes précontraintes, mais, entrainement par courroies crantées de positionnement ( courroies renforcée) je n'arrive pas mieux que 2/100eme en changement de sens, c'est vrai que d'arriver au micron laisse rêveur, mais je serais bien incapable de le mesurer

kro · 20 Oct 2013

Bonjour,

Merci pour vos réponses

Hier le monteur en machines / SAV qui m'a donné les vis est venu avec son matériel pour faire quelques mesures. Nous avons trouvé un jeu de 0.002mm à 0.003mm sur les vis.
La méthode est simple, placer l'aiguille du comparateur au 0.002mm sur une surface propre, avancer de 0.05mm et reculer de 0.05mm.

C'est vrai, il faut usiner pour se rendre compte de la précision / rigidité de cette machine. Je pense que je vais usiner ce genre de pièce :

On m'a conseillé le triangle, avec le cercle qui touche les pointes du triangle on peut se rendre compte de l'erreur de perpendicularité, linéarité.

Pour l'heure, j'ai mis de coté le calibrage des moteurs pour travailler sur les protections. J'ai des vieilles tôles de récupération, mais la découpe et le pliage sont longues avec les moyens que j'ai.

carlos78 · 20 Oct 2013

J'avais utilisé la même méthode pour le jeu sur mes vis. C'est efficace et facile à réaliser. Pour la pièce : le carré, le cercle et le triangle c'est parfait.

Carlos78

domi.U&M · 20 Oct 2013

si on veut tester le x et le y en même temps, en une seule taille, la meilleure solution est la spirale. si elle est constante en épaisseur, ( l'épaisseur de l'escargot est facilement mesurable au pied a coulisse) alors c'est ok.

kro · 20 Oct 2013

Pas bête la spirale

Je l'essayerai en deuxième pièce

kro · 26 Déc 2013

Bonjour

Après quelques mois de pause sur cette CNC, je l'ai utilisé pour quelques pièces. Les moteurs ne sont toujours pas calibrés et les protections ne sont toujours pas présentes mais pour les petits jobs que j'ai pour elle, ça passe :p

Tout d'abord, j'ai fais de la gravure sur de l'acier assez coriace :

J'y suis allé doucement pour ne pas bouziller ma fraise

Puis j'ai fais du fraisage dans une sorte de papier compressé et de la gravure dans de l'alu :

Et voici une petite plaque pour les pinces d'un tour.

Comme je devais fraiser quelques pièces en alu, j'ai profité de cette machine pour le faire :
Vitesse de rotation de la broche : 12'000 tr/min
Avance de travail : 600 mm/min
Prise de passe ébauche : 1 mm
Prise de passe finition : 0.1 mm

Le résultat ne me plait pas du tout. Bien que la qualité de surface soit lisse, elle est vraiment moche. Il faudrait que j'essaye avec une fraise pour l'alu, ou une fraise qui coupe déjà

Bref, ça avance lentement en ce moment mais ça avance quand même

Bonnes fêtes de fin d'année :D

guol64 · 27 Déc 2013

Franchement j'adore ta machine et plus encore la façon dont tu l'as réalisée.

Encore bravo

phil916 · 2 Jan 2014

jeank · 2 Jan 2014

magnifique la plaque pour les pinces

kro · 1 Fev 2014

Bonjour

Merci pour vos réponses :p

La machine est maintenant plus ou moins protégée.

Pour ce faire, je suis allé chez un ferrailleur récupérer des ceintures de sécurité :

J'ai récupéré le ressort :

Puis j'ai usiné des pièces en alu pour fabriquer un enrouleur :

Avec le couvercle :

Quelques roulements à billes plus tard, j'ai fixé le tout sur la machine avec une nappe en protection :

Le ressort est limite, j'aurais préféré un enrouleur plus dur.
Quand la motivation et le temps reviendrons, je fabriquerai le deuxième qui remplacera le carton. Et pourquoi pas deux autres pour l'axe X.
Deux tôles en prime sur chaque cotés pour la récupération d'huile/copeaux :

Je vais aussi mettre un rouleau au fond pour que la nappe (protection) soit d'équerre. Et surtout mieux la fixer à la table.

kro · 1 Fev 2014

Dans cet élan, j'ai monté une fraise en carbure neuve avec une très mauvaise nouvelle pour elle. CRASH TEST ! :

Premier essai, fraise en carbure 3 lèvres Ø10
Vitesse de rotation : 15'000 tr/min
Prise de passe : 3mm
Vitesse d'avance : 1000 mm/min
Matière : alu (assez tendre)

Bon, fallait s'y attendre :p

Deuxième essai, j'ai remonté ma vieille fraise en carbure 3 lèvres de Ø8mm
Vitesse de rotation : 15'000 tr/min
Prise de passe : 1mm
Vitesse d'avance 1000mm/min

Troisième essai, même chose mais 2mm de passe :

Quatrième essai, 2mm de passe mais 24'000 tr/min

Suivit de quelques tests de finition avec de l'huile.

La suite, je vais calibrer les moteurs et usiner une pièce de géométrie.

phil916 · 1 Fev 2014

de plus en plus encourageant !
il me tarde de voir la suite
à+
Phil

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