Projet de CNC. objectif usiner de l'acier...

mpvue91 · 17 Fev 2023

On peut tourner le problème dans tous les sens on arrivera à la même conclusion à savoir que la motorisation d'une broche qui seule ne souffre d'aucun défaut consiste à utiliser un servomoteur asservi en vitesse.
Petite mise en garde en passant. Lorsque avec votre main (gantée de cuir) vous serrez le mandrin de votre perceuse/perforatrice lorsque vous voulez juger de son 'couple' à basse vitesse, en fait vous ne mesurez pas son couple mais sa puissance à basse vitesse. De même avec les broches HF si vous diminuez à vide leur vitesse de rotation c'est de puissance qu'elle manquera pour usiner Une fraise est un dispositif nécessitant une certaine puissance pour l’entraîner à la bonne vitesse avec la bonne avance afin de prélever des copeaux et pas de la poussière

g0b · 17 Fev 2023

La notion "usiner de l'acier", en plus d'être vague, n'a pas le même sens pour tout le monde
D'où les malentendus à chaque fil de discussion sur le sujet...

Sinon, je ne comprends pas pourquoi, vu que tu as la place, tu as concu un support de broche en porte à faux dont la rigidité n'est pas du tout cohérente avec le reste de la machine. Pourquoi ne pas prendre la broche en sandwich entre deux rails de part et d'autre ?

damduq · 17 Fev 2023

Bon, j'ai plein de commentaires intéressants.
Je crois que je vais faire en 2 temps. Je vais commencer par acheter une broche pas chère, pour pouvoir apprendre à me servir de la machine.
Il y aura déjà beaucoup de choses à découvrir, ne serait-ce que du côté du contrôle commande, du câblage électrique...
En plus, j'ai encore pas mal de boulot avant d'arriver à faire du copeau.

Les pistes d'amélioration sont, entre autres :
- la broche. J'arrive à la conclusion que probablement un servo puissant à 2500-3000rpm sera peut-être la solution à terme (quand j'aurai les moyens)
- les moteurs d'axes devraient plutôt être en bout de vis, c'est mieux que les courroies.
- la fixation à la base en granit pourra être améliorée en cas de problème, soit d'éclatement de a pierre, soit si le portique bouge.
pour info, en l'état, en tirant et poussant fortement sur le portique (au moins 30kg au centre), avec le pied du comparateur sur la poutre et le comparateur sur la pierre, à peu près là où sera l'outil, j'ai un jeu de moins de 2 centièmes. Dans les même conditions, sur ma fraiseuse conventionnelle, j'ai plus d'un dixième, et encore, en forçant moins.

C'est sûr que ce n'est pas parfait, mais ce sera déjà une nette amélioration par rapport à ce que j'ai aujourd'hui.

Je dois encore vous faire les reportages sur la pierre et le portique, qui sont bien avancés.

damduq · 17 Fev 2023

g0b a dit:
La notion "usiner de l'acier", en plus d'être vague, n'a pas le même sens pour tout le monde
D'où les malentendus à chaque fil de discussion sur le sujet...

Je suis d'accord qu'usiner de l'acier, c'est un peu vague.
La société d'usinage d'à côté a des impératifs de rentabilité qui lui imposent d'avoir une approche de productivité. Il lui faut faire du copeau, vite et bien.
Pour ma part, je ne compte pas mon temps, puisque c'est un hobby.

Par contre, je suis souvent frustré par la quasi-impossibilité, malgré le soin apporté, de tenir le centième avec le matériel dont je dispose. Et dans les faits, la piètre rigidité m'empêche de faire des gros copeaux, ou d'utiliser plus que 30-40% de la puissance de ma broche (1500W)

Donc si j'arrive à être plus précis qu'aujourd'hui, ce sera déjà une grande satisfaction, surtout avec une machine faite maison, conception comprise.

g0b a dit:
Sinon, je ne comprends pas pourquoi, vu que tu as la place, tu as concu un support de broche en porte à faux dont la rigidité n'est pas du tout cohérente avec le reste de la machine. Pourquoi ne pas prendre la broche en sandwich entre deux rails de part et d'autre ?

Si je comprends, il faudrait que je fasse un second portique, parallèle au premier, et que mon chariot soit guidé sur chaque portique ?
Ca pose des problèmes intéressants d'alignements des rails en vis à vis, dans les 3 plans.
C'est une autre possibilité d'amélioration future. Pour l'instant, je ne suis pas parti dans cette direction.

g0b · 18 Fev 2023

Plusieurs remarques :

Quand je dis qu'"usiner de l'acier" c'est vague, c'est à deux niveaux : usiner du S300Pb et un 17.4PH c'est pas du tout la même histoire. et d'autre part, gratouiller et faire des copeaux c'est différent. Et c'est là que l'argument "j'ai le temps, j'ai qu'à réduire les passes et avancer moins vite" a ses limites : il y a des problématiques de copeaux mini, d'écrouissage, d'usure de l'outil qui vont se manifester. Exemple typique : tu prends qques centièmes, tu fais une passe , tu mesures : rien. tu recommences : rien. tu recommences et bim tu as pris 2/10e et ta cote est morte. C'est ce qui arrive quand tu es proche du copeau mini et que tu as du refus de coupe de la fraise jusqu'à ce que sa flexion d'outil "gagne" .
"Tenir le centième", c'est pareil... Selon les matières et le type d'usinage c'est pas du tout la même histoire. En tournage, "tenir le centième" sur un cylindre ou sur un alésage, c'est pas la même difficulté du tout. En fraisage, c'est pareil. selon les opérations, c'est la rigidité, la géométrie, la prise de pièce, les outils, les jeux etc... qui vont avoir une influence sur la précision. Je ne voudrais pas te décourager, mais je pense que c'est illusoire d'espérer ne serait ce que d'obtenir deux faces parallèles sur 100mm de long à 1/100e. même à 2/100e. Si tu arrives à 5/100e, ca sera deja un très beau résultat. Par exemple, "utiliser une fraise de petit diamètre", ca n'a pas qu'un impact sur la productivité : c'est moins rigide => vibrations, flexions,...=> mauvaise précision

mpvue91 · 18 Fev 2023

Moi je n'ai jamais rencontré le besoin d'usiner au centième de mm sur une fraiseuse. Mes seuls cas furent pour usiner au tour soit un axe soit un alésage pour monter un roulement à billes.
Je crois que l'affichage digital des pieds à coulisse entraîne cette envie de "lire des cotes rondes " sans parler des logiciels de dessin qui donnent des cotes avec 3 chiffres après la virgule

damduq · 18 Fev 2023

Effectivement, j'ai déjà eu ce genre de problème de passes très fines proche du copeau mini. Pour limiter ce risque, j'utilise beaucoup des plaquettes carbure pour l'alu, qui sont bien plus tranchantes et limitent beaucoup le risque d’écrouissage.

Pour les 2 faces parallèles, c'est ce que je faisait hier soir sur une plaque alu, pour l'équipage mobile de la fraiseuse.
J'ai obtenu 2.5 centièmes de défaut de parallélisme maxi sur une plaque de 180x300mm, mais en prenant des passes de finition toutes petites, avec des plaquettes neuves et une fraise à surfacer de Ø63. Il y a zéro effort de coupe dans ce cas et pas de déformation de la machine.

Clairement, au début de mon projet, une autre alternative aurait été d'acheter une fraiseuse conventionnelle avec un solide bâti en fonte, et de la rénover, et éventuellement de la passer en CNC, Mais mon plancher sur vide sanitaire du garage n'est pas dimensionné pour. C'était donc hors de question.

Par ailleurs, je m'amuse beaucoup à la réalisation : chercher sur le net ce que font les autres, essayer de faire la synthèse en imaginant une conception qui soit un bon compromis, varier les techniques de réalisation et en passant en apprendre de nouvelles que je ne maîtrisait pas, pour à la fin, je l'espère, avoir un résultat que je peux utiliser, avec ses défauts et qualités.
J'aurai déjà appris plein de choses nouvelles, j'aurai fait par moi-même, et je n'aurai pas dépensé des sommes folles.

L'intérêt de poster ici est de faire à la volée les adaptations qui me sont suggérées quand c'est encore possible en fonction de l'avancement, d'anticiper les difficultés et les imperfections de ce que je réalise.
Et aussi, d'être en contact avec une communauté intéressée par ce que je fais. L'entourage et les relations me prennent un peu pour un fou quand je me lance dans ce genre de projet.

damduq · 18 Fev 2023

mpvue91 a dit:
Moi je n'ai jamais rencontré le besoin d'usiner au centième de mm sur une fraiseuse. Mes seuls cas furent pour usiner au tour soit un axe soit un alésage pour monter un roulement à billes.
Je crois que l'affichage digital des pieds à coulisse entraîne cette envie de "lire des cotes rondes " sans parler des logiciels de dessin qui donnent des cotes avec 3 chiffres après la virgule

Tu as probablement raison.
Parfois, c'est pour la beauté de l'objet. Je fabrique des casse-têtes en aluminium. J'adore quand les ajustements entre les pièces sont beaux.

mpvue91 · 18 Fev 2023

Quand vous parlez de copeaux minimaux je suspecte que vous utilisez des plaquettes carbure. Si c'est le cas faites attention à un "détail" c'est la dimension de l'arrondi qui existe sur beaucoup de plaquettes Cela empêche de faire des passes très fines.

damduq · 18 Fev 2023

mpvue91 a dit:
Quand vous parlez de copeaux minimaux je suspecte que vous utilisez des plaquettes carbure. Si c'est le cas faites attention à un "détail" c'est la dimension de l'arrondi qui existe sur beaucoup de plaquettes Cela empêche de faire des passes très fines.

D'ou l'intérêt des plaquettes pour l'aluminium, qui sont très tranchantes, angle vif.

mpvue91 · 18 Fev 2023

damduq a dit:
Parfois, c'est pour la beauté de l'objet. Je fabrique des casse-têtes en aluminium. J'adore quand les ajustements entre les pièces sont beaux.

Selon ma formation il ne faut pas demander à une fraiseuse de faire ce qui est le travail qui est du domaine d'une rectifieuse

damduq · 18 Fev 2023

mpvue91 a dit:
Selon ma formation il ne faut pas demander à une fraiseuse de faire ce qui est le travail qui est du domaine d'une rectifieuse

Quand j'aurai des sous, je m'en achèterai bien une, de rectifieuse

mpvue91 · 18 Fev 2023

damduq a dit:
D'ou l'intérêt des plaquettes pour l'aluminium, qui sont très tranchantes, angle vif.

J'ai peur de comprendre que vous utilisez des fraises pour l'aluminium pour fraiser de l'acier ?????

damduq · 18 Fev 2023

Après le châssis, la plaque de base.

Comme évoqué ici et là dans les échanges sur le forum, j'ai d'abord cherché à trouver une plaque de base en fonte, sans succès.
Puis à force de chercher et de traîner sur Youtube, j'ai vu plusieurs machines faites sur une base en granit.
Par exemple, le projet le plus abouti que j'ai pu voir est ici :

https://www.youtube.com/playlist?list=PLw9YzKPg2guwQWLkz8_BoMfvQ8Ttsq-57

Et autant je ne voyais pas chez qui acheter une plaque en fonte de forte épaisseur, autant trouver une pierre c'est faisable localement. Il y en a plein les cimetières.
Enfin c'est ce que je croyais, car en région lyonnaise, j'ai passé un bon moment à chercher un marbrier qui coupe encore ses pierres lui-même.

Il fallait que la pierre fasse 720x720 épaisseur mini 80mm.
Le module d'young du granit est d'environ 60Gpa et la densité de 2.7.
D'après mes calculs, j'aurais 1 centième de déformation avec une charge de 370kg centrée au milieu de la pierre,
et une pierre de 110kg

J'ai fini par trouver un marbrier (qui m'a pris pour un illuminé curieusement ), et après lui avoir expliqué tout ça, il m'a fait un devis.
Finalement, on s'est mis d'accord pour augmenter l'épaisseur à 95mm, ça l'arrangeait plutôt.
Ce faisant, on divise quasiment la flèche par 2.

C'est équivalent à une table en fonte GL de 76mm, en fonte GS de 68mm ou d'acier de 63mm d'épaisseur.
Ce n'est pas la partie de ma machine qui se déformera le plus !

Bien sûr, j'ai expliqué qu'il était important pour moi que la pierre soit bien plate. Mais ça ne fait pas partie des requêtes habituelles pour une entreprise de pompes funèbres !
On a convenu qu'il sélectionnerait une pierre bien plate, en vérifiant à la règle. Il semblerait que les pierres aient tendance à être creusées au milieu.

Six semaines plus tard, j'ai récupéré la pierre. Au lieu de prendre du granit gris du Tarn, il a pris une pierre de granit rose, plus dure selon lui car elle contient plus de quartz. La pierre était superbe, brillante sur le dessus.

Je l'ai transportée dans une remorque, et déchargée avec le palan à chaine dans le garage.
C'est pas facile à manipuler, mais ça se fait, en faisant attention.

J'avais préparé 4 pieds inversés placés dans les angles intérieurs du châssis. J'ai fait 4 perçages Ø6 et j'ai mis 4 vis avec des chevilles Fischer pour fixer la pierre au châssis.

J'ai gardé un jour entre le châssis et la pierre, car je ferai à terme une récupération du fluide de coupe avec un bac en dessous.

FTX · 18 Fev 2023

Bonjour

Intéressant cette histoire. Le budget est de combien pour cette pierre?

Ftx

damduq · 18 Fev 2023

Ensuite, j'ai préparé les inserts pour fixer le portique (qui était déjà réalisé, mais j'en parlerai plus tard).

J'ai acheté des inserts pour le bois, en M10

Avec l'idée de les sceller dans la pierre avec un scellement chimique. Je ne voulais pas utiliser de Spit, de peur d'éclater la pierre.
J'ai fait des carottages avec des fraises diamant, à l'eau, un peu plus grands que les chevilles.

et j'obtiens des trous lisses. La carotte centrale se casse facilement une fois le trou fait. Il faut le faire un peu plus profond car il reste une bosse au fond

Ensuite, pour poser les chevilles, j'ai utilisé le portique pour centrer les chevilles sur les perçages des piliers du portique.
J'avais percé plus grand les trous dans la base des piliers, et pour centrer les vis au mieux, j'ai enroulé du scotch alu autour des vis pour qu'elles soient bien guidées par les piliers.

Ca a très bien fonctionné, mais au premier serrage, le scellement chimique n'a pas tenu et a glissé dans les perçages. La carotte diamant fait un état de surface bien lisse et il y a peu d'adhérence avec le scellement.
J'aurais du utiliser de la résine époxy, ça adhère bien mieux.
Du coup j'ai retiré tous les inserts, et j'ai évasé le fond de mes trous pour avoir un effet conique qui maintienne le scellement chimique en place.
En retirant les inserts, j'ai un peu éclaté le granit sur 2 des trous...

Le plus délicat, c'est de bien percer centré sur les positions des vis à venir.

Je n'ai pas encore fait les trous pour les fixations des rails. Je n'ai pas reçu l'équerre de précision dont j'ai besoin pour faire les alignements et les perpendicularité des axes.

J'avais aussi acheté des inserts en M5 pour les rails, mais ils sont beaucoup trop courts.
J'en ai usiné toute une série en acier, plus longs, avec des gorges, et je les collerai à l'Epoxy.

Prochaine étape, le ponçage de la pierre.
Damien

damduq · 18 Fev 2023

FTX a dit:
Bonjour

Intéressant cette histoire. Le budget est de combien pour cette pierre?

Ftx

Moins de 300€, et je l'ai récupérée sans payer de transporteur. C'est l'avantage du local.
et pour mon tour, une palette de 300kg, j'avais payé 250€ de transport, à 250km.

Algone · 19 Fev 2023

intéressante ton histoire, je suppose que t'as épluché le sujet de Furynick pour ce qui est d'insert dans du granit?

mpvue91 · 19 Fev 2023

Algone a dit:
je suppose que t'as épluché le sujet de Furynick pour ce qui est d'insert dans du granit?

Un point important est rappelé effectivement dans ce sujet. L'insert doit être à fleur de la surface de granit (un coup de cale à poncer pour une mise à niveau parfaite) et le trou dans la pièce fixée sur cet insert ne doit pas être trop grand car il faut absolument que la pièce porte sur l'insert de sorte qu'au serrage de la vis celle-ci n'exerce aucun effort d'arrachement sur l'insert
Moi je coupe des morceaux de tige filetée en laiton pour faire les inserts comme cela je les fait de la longueur qui donnera une surface de collage aussi grande que raisonnable. En plus le trou taraudé dans ce bout de tige fileté est borgne de sorte que la résine époxy ne remonte pas dans le pas de vis central
Il faut bien assécher le granit avant la pose de l'insert et un coup de décapeur thermique sur le collage améliore encore le collage.

Sologne_eng · 19 Fev 2023

Bonjour,
Peut être déjà dit mais, il y a accès par le dessous alors, surtout pour fixer le portique, mettre des tiges traversantes. Apres réglage les trous pourront être injecté d'époxy.

Boris_25 · 19 Fev 2023

damduq a dit:
Moins de 300€, et je l'ai récupérée sans payer de transporteur. C'est l'avantage du local.
et pour mon tour, une palette de 300kg, j'avais payé 250€ de transport, à 250km.

En lisant ce post, ça me donne une idée, lors des ventes aux enchères il y a souvent des marbres de contrôle dans ces dimentions qui partent à prix raisonnable 200-300 €uros avec les pieds en acier, je me dis que c'est peut être une occasion de démarrer une machine.

damduq · 19 Fev 2023

mpvue91 a dit:
Un point important est rappelé effectivement dans ce sujet. L'insert doit être à fleur de la surface de granit (un coup de cale à poncer pour une mise à niveau parfaite) et le trou dans la pièce fixée sur cet insert ne doit pas être trop grand car il faut absolument que la pièce porte sur l'insert de sorte qu'au serrage de la vis celle-ci n'exerce aucun effort d'arrachement sur l'insert
Moi je coupe des morceaux de tige filetée en laiton pour faire les inserts comme cela je les fait de la longueur qui donnera une surface de collage aussi grande que raisonnable. En plus le trou taraudé dans ce bout de tige fileté est borgne de sorte que la résine époxy ne remonte pas dans le pas de vis central
Il faut bien assécher le granit avant la pose de l'insert et un coup de décapeur thermique sur le collage améliore encore le collage.

J'aurais dû lire le sujet de furynick avant de me lancer .

Mécaniquement, pour être sûr de serrer la base de mes piliers sur le granit, j'ai fait exactement l'inverse : j'ai intercalé une rondelle entre l'insert et le pied lors du scellement. Du coup, j'ai un petit millimètre de distance entre la face supérieure de l'insert et la plaque de base de mon pilier.
Tout faux, donc.
C'est d'ailleurs pour ça que mes premiers inserts se sont arrachés si facilement lors du serrage (vigoureux, j'avoue )

Mais comme je suis têtu, j'ai recommencé pareil lors du second scellement, après avoir évasé le fond de mes perçages pour avoir un effet de cône inversé qui empêche le scellement de glisser vers le haut au serrage.
Le risque est alors d'éclater le granit.
Le bon point c'est que mes scellements sont relativement profonds (40mm) et que la plaque de base appuie correctement sur le granit autour du trou.
Je n'ai pas serré fort pour l'instant, mais la sensation est bonne au serrage : le contact est très franc, pas d'impression d'élasticité.
Avec ça, comme je l'ai dit plus haut, même en tirant fort sur le portique, je n'ai pratiquement pas de déformation.

Sologne_eng, et d'autres avant lui l'ont bien suggéré, un perçage complet de la pierre permettrait de travailler le granit uniquement en compression. C'est ce que je ferai si un insert se descelle. Mais pour l'instant je vais rester comme ça, le risque en essayant de retirer les inserts est de tout éclater, particulièrement sur le bord de la pierre dont je suis trop près.

damduq · 19 Fev 2023

Boris_25 a dit:
En lisant ce post, ça me donne une idée, lors des ventes aux enchères il y a souvent des marbres de contrôle dans ces dimentions qui partent à prix raisonnable 200-300 €uros avec les pieds en acier, je me dis que c'est peut être une occasion de démarrer une machine.

Je n'ai jamais fait de vente aux enchères. j'ai peur d'avoir du mal à me maîtriser...
Et la maison est déjà bien pleine de trucs et de machins qui servent peu et prennent toute la place.
C'est d'ailleurs ce que dit ma femme à propos de mes machines dans le garage...

damduq · 19 Fev 2023

mpvue91 a dit:
Il faut bien assécher le granit avant la pose de l'insert et un coup de décapeur thermique sur le collage améliore encore le collage.

Je note, j'ai encore les inserts des rails à sceller.

J'ai fait des inserts en acier, borgnes, avec des gorges.

mpvue91 · 19 Fev 2023

Pour démonter un insert (quelle qu'en soit la raison) Il faut prendre une pièce de métal assez épaisse de la hauteur de l'insert lui percer un trous d'un diamètre 0,5 mm supérieur au diamètre ext de l'insert. Placer une rondelle adéquat au dessus du trou une fois la mise en place autour de l'insert est faite et visser un e vis dans l'insert Ainsi on tire sur l'insert sans risque d'arrachement du granit. Un coup de décapeur thermique sur l'insert avant l'opération facilite grandement la chose
Ne pas oublier qu'il faut attendre plusieurs jours avant de solliciter tout collage surtout avec les résines qui polymérisent

mpvue91 · 19 Fev 2023

Petite mise en garde :
MOI pour faire les perçages de l'emplacement des inserts pour la fixation des rails dans le granit, je me confectionnerais à la fraiseuse dans un méplat d'acier un gabarit de perçage car les forets diamantés au moment de l'attaque "cherchent "un peu leur place et le positionnement des trous dans le granit risque fort d'être aléatoire :l'alignement et l'espacement
Relire le post de FURYNICK impérativement
Moi je préfère des inserts en laiton tout comme la firme MICRO-CONTROLE

tatave · 19 Fev 2023

mpvue91 a dit:
Moi je préfère des inserts en laiton tout comme la firme MICRO-CONTROLE

J'ai un marbre MC en granit, le positionnement des inserts laiton est assez aléatoire... ( Plus d'un mm) mais ils sont bien affleurants...

Jmr06 · 19 Fev 2023

mpvue91 a dit:
J'ai peur de comprendre que vous utilisez des fraises pour l'aluminium pour fraiser de l'acier ?

Bien sûr ! Tu as bien compris
C'est parfaitement adapté sur nos petites fraiseuses. L'effort de coupe est à peu près celui de l'HSS, ce qui est un très gros avantage. Le copeau mini est très petit.
Le défaut est qu'on ne peut pas prendre de grosses passes, mais ce n'est pas l'objectif, car c'est plus fragile que les plaquettes acier.
Perso, j'utilise des plaquettes acier pour approcher la cote puis des alu pour les passes de finitions.
Désolé pour le hors-sujet ...

Projet de CNC. objectif usiner de l'acier...

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