Projet de fraiseuse XXL

lacier · 20 Jan 2012

vv... fault on me

...Intuitivement : il vaut mieux faire tourner l'écrou car on s'affranchit alors de la torsion et de l'inertie de la vis ?

C'est pas faux ! Enfin pas tout à fait.
La torsion, tu finis toujours par l'avoir. Sauf que la vis étant bloquée aux 2 extrémités, celle-ci sera moindre.
L'inertie, tu as tout le système d'écrou tournant avec son boîtier à roulements à comparer avec la masse de la vis à billes si celle-ci était tournante. Donc à voir suivant la longueur de la vis.
Par contre tu ajoutes la masse du moteur+réducteur sur le chariot mobile...

En tout cas pour les longueurs importantes je trouve meilleur le système à écrou tournant. C'est d'ailleurs celui qui est presque systématiquement utilisé dans les machines industrielles performantes à longue course.

Beaucoup de solutions existent pour les vis tournantes : 1 seul palier, 2 paliers, 2 paliers avec vis tendue... Mais quand on augmente la course de la machine, on augmente alors la longueur de la vis et donc son poids propre et donc sa flexion et donc son battement en rotation. A cela s'ajoute le problème des efforts dynamiques et de l'échauffement (dilatation) qui ne peuvent pas être résolus par la précontrainte des roulements de la vis sans contre partie sur leur durée de vie.

Parfois, afin de diminuer le battement on met des supports intermédiaires coulissants pour tenir la vis et éviter qu'elle batte à grande vitesse de rotation. Mais la solution de l'écrou tournant reste la plus efficace tout en étant "relativement" simple.

Edit, encore une variante constructive : la vis à billes creuse, permet de diminuer le poids/inertie et permet de faire passer un fluide à l'intérieur pour stabiliser la température.

em · 20 Jan 2012

Vraiment interressant le sujet !

Je n'ai pas compris le problème évoqué sur la "réversibilité" ou le fait de "pousser la table"

Et p'tite question naïve : peut on envisager cette solution pour une longueur utile de 2m50 ? et si oui, avec quel diametre de vis en partant du même principe 2 vis // synchro pour le X (pour découpe bois mais aussi un peu d'alu (petites pieces))

Knarfouille · 21 Jan 2012

lacier a dit:
vv... fault on me

...
Edit, encore une variante constructive : la vis à billes creuse, permet de diminuer le poids/inertie et permet de faire passer un fluide à l'intérieur pour stabiliser la température.

Cliquez pour agrandir...

Excellent, y-a vraiment que sur ce genre de forum qu'on peu apprendre ce genre de chose... des vis à billes creuses... j'imagine que dans ce cas ce doit etre pour de grands diamètres pour de grosses machines industrielles ?

Pour ramener le sujet sur le principe de CN home-made, en terme de coûts, je me dis que le fait de fixer la VAB évite d'utiliser des paliers + roulements qui coutent un bras, qu'en est-il du système à ajouter à l'écrou de la VAB ? Ricki saurais-tu estimer le cout ou faire un comparatif ?

vince_007 · 22 Jan 2012

Le fait que la VAB soit fixe et l'écrou tournant ne change rien à l'utilisation de roulement à contact oblique pré-contraint, à la différence que ceux ci se trouve au niveau de l'écrou tournant, donc plus gros en diamètre et du-coup plus cher.

Sur la CAO 3D au dessus, on voit des roulements standard pré-contraint, si c'est des gorges profondes ça fonctionnera, sinon il y a des risques que ça casse ou que ça prenne du jeu.

lacier · 26 Jan 2012

Bonsoir,

em a dit:
Je n'ai pas compris le problème évoqué sur la "réversibilité" ou le fait de "pousser la table"

Dans une machine outil traditionnelle, on utilise généralement des vis trapézoïdales pour actionner le déplacement des mouvements. Les angles d'hélice généralement utilisés pour cet usage ainsi que les frottements résultant du glissement métal sur métal du couple vis/écrou font que le système est irréversible. C'est à dire qu'une force s'appliquant sur la table de la machine ne pourra entrainer un déplacement de cette table. Donc les efforts et les vibrations dus à l'usinage ne pourront changer la position de la table.

Un système vis/écrou à billes ou rouleaux est généralement considéré comme réversible car du fait de la présence d'éléments roulants entre la vis et l'écrou les frottements sont très faibles. Ainsi un effort appliqué sur la table entrainera la rotation de l'ensemble vis/écrou et donc le déplacement de la table. Parfois même sans effort, pour le mouvement en vertical de la table ou de la tête d'une machine CN, lorsque le courant alimentant la machine est coupé, le chariot en question peut être entrainé vers le bas par son seul poids propre. C'est pourquoi les systèmes vis/écrou à billes ou rouleaux sont utilisés là où le contrôle de la rotation de la vis(ou de l'écrou) est permanent. Frein sur la vis ou moteur piloté par une CN par exemple.

vince_007 a dit:
Le fait que la VAB soit fixe et l'écrou tournant ne change rien à l'utilisation de roulement à contact oblique pré-contraint, à la différence que ceux ci se trouve au niveau de l'écrou tournant, donc plus gros en diamètre et du-coup plus cher.

Tout à fait, sauf que dans le cas d'une vis longue on va généralement mettre 2 paliers avec précharge pour augmenter la rigidité de la vis et que l'échauffement lors du travail va faire disparaitre cette précharge à moins de se mettre au maxi de la pré-contrainte, d'où le pb. Alors qu'en écrou tournant, la tension à appliquer sur la vis n'est reprise que par des paliers fixes et la disposition des roulements de l'écrou tournant (écartement court) est moins sujette à la dilatation. Et comme tu le fais remarquer, les roulements sont plus gros, la rigidité sera meilleure. A l'inverse du prix, qui va grossir c'est vrai ! On a rien sans rien

Bon, il faut relativiser toutes ces explications s'appliquent principalement aux machines industrielles ; je doute que les machines amateur rencontrent tout ces problèmes. Mais comme il nous en faut toujours plus... on va peut être y arriver

Knarfouille · 27 Jan 2012

vince_007 a dit:
Le fait que la VAB soit fixe et l'écrou tournant ne change rien à l'utilisation de roulement à contact oblique pré-contraint, à la différence que ceux ci se trouve au niveau de l'écrou tournant, donc plus gros en diamètre et du-coup plus cher. ...

--> ok compris
Merci

em · 27 Jan 2012

lacier a dit:
Bonsoir,

em a dit:

Je n'ai pas compris le problème évoqué sur la "réversibilité" ou le fait de "pousser la table"

Cliquez pour agrandir...

Dans une machine outil traditionnelle, on utilise généralement des vis trapézoïdales pour actionner le déplacement des mouvements. Les angles d'hélice généralement utilisés pour cet usage ainsi que les frottements résultant du glissement métal sur métal du couple vis/écrou font que le système est irréversible. C'est à dire qu'une force s'appliquant sur la table de la machine ne pourra entrainer un déplacement de cette table. Donc les efforts et les vibrations dus à l'usinage ne pourront changer la position de la table.

Un système vis/écrou à billes ou rouleaux est généralement considéré comme réversible car du fait de la présence d'éléments roulants entre la vis et l'écrou les frottements sont très faibles. Ainsi un effort appliqué sur la table entrainera la rotation de l'ensemble vis/écrou et donc le déplacement de la table. Parfois même sans effort, pour le mouvement en vertical de la table ou de la tête d'une machine CN, lorsque le courant alimentant la machine est coupé, le chariot en question peut être entrainé vers le bas par son seul poids propre. C'est pourquoi les systèmes vis/écrou à billes ou rouleaux sont utilisés là où le contrôle de la rotation de la vis(ou de l'écrou) est permanent. Frein sur la vis ou moteur piloté par une CN par exemple.

Bonjour
Merci pour ces précisions ! Effectivement, pour un équipement 100% indus (cad non "home made") le fait qu'un élément puisse se déplacer "involontairement" peut être gênant. Dans "notre cas", du moment que les moteurs sont alimentés, le système est stable, et on peut tolérer l'idée d'une petite imperfection

lacier a dit:
vince_007 a dit:

Le fait que la VAB soit fixe et l'écrou tournant ne change rien à l'utilisation de roulement à contact oblique pré-contraint, à la différence que ceux ci se trouve au niveau de l'écrou tournant, donc plus gros en diamètre et du-coup plus cher.

Cliquez pour agrandir...

Tout à fait, sauf que dans le cas d'une vis longue on va généralement mettre 2 paliers avec précharge pour augmenter la rigidité de la vis et que l'échauffement lors du travail va faire disparaitre cette précharge à moins de se mettre au maxi de la pré-contrainte, d'où le pb. Alors qu'en écrou tournant, la tension à appliquer sur la vis n'est reprise que par des paliers fixes et la disposition des roulements de l'écrou tournant (écartement court) est moins sujette à la dilatation. Et comme tu le fais remarquer, les roulements sont plus gros, la rigidité sera meilleure. A l'inverse du prix, qui va grossir c'est vrai ! On a rien sans rien

Bon, il faut relativiser toutes ces explications s'appliquent principalement aux machines industrielles ; je doute que les machines amateur rencontrent tout ces problèmes. Mais comme il nous en faut toujours plus... on va peut être y arriver

Le problème des roulements, effectivement plus gros (sans parler du prix), prênent une place handicapante pour rendre compacte le montage (surtout pour le z). Est ce que quelqu'un à un retour d'expérience sur les paliers du style iglidur comme ceux ci http://www.igus.fr/iPro/iPro_02_0004_0000_FRfr.htm?c=FR&l=fr

Je réfléchis, disons plutot, j'ai réfléchi à un montage plus compact qui serait le suivant : https://www.usinages.com/threads/montage-ecrou-tournant-a-palier-lisse-iglidur-ou-roulements.39878/
Ouverture d'un nouveau post pour ne pas plomber celui ci...

vince_007 · 27 Jan 2012

Oui, il faut relativiser car faire chauffer une VAB et/ou le palier pré-contraint, en amateur, faut y aller quand même !

Mais il est vrai que pour des VAB longues, il vaut mieux l'écrou tournant, car une VAB n'est jamais parfaitement droite, elle flambe sous sont propre poids, donc si on l'a fait tourner trop vite, ça va vibrer pas mal.

em · 27 Jan 2012

vince_007 a dit:
Oui, il faut relativiser car faire chauffer une VAB et/ou le palier pré-contraint, en amateur, faut y aller quand même !

Mais il est vrai que pour des VAB longues, il vaut mieux l'écrou tournant, car une VAB n'est jamais parfaitement droite, elle flambe sous sont propre poids, donc si on l'a fait tourner trop vite, ça va vibrer pas mal.

Et est ce que l'on peut serreinement envisager pousser à 3m, avec disons diamètre vab de 20 ?

vince_007 · 28 Jan 2012

Personnellement, je ne le ferais pas, après tout dépend de la vitesse d'avance et de la qualité des VAB.
Pour du 3m, je ferais une double crémaillère décalée pour supprimer le jeu ou un écrou tournant comme sur ce post (plus compliqué à réaliser).

J'ai une VAB de longueur 600mm en 16mm, elle vibre un peu à 4000mm/min sans conséquence sur la mécanique. C'est de la VAB chinoise de chez Linearmotionbearing.

em · 28 Jan 2012

vince_007 a dit:
Personnellement, je ne le ferais pas, après tout dépend de la vitesse d'avance et de la qualité des VAB.
Pour du 3m, je ferais une double crémaillère décalée pour supprimer le jeu ou un écrou tournant comme sur ce post (plus compliqué à réaliser).

J'ai une VAB de longueur 600mm en 16mm, elle vibre un peu à 4000mm/min sans conséquence sur la mécanique. C'est de la VAB chinoise de chez Linearmotionbearing.

La question c'est bien pour une VAB AVEC écrou tournant, soit 2 VAB de 20mm pour le déplacement du X, sur 3m.
Avec 2 écrous tournant de 20mm donc, ça le fait ?

vince_007 · 28 Jan 2012

3m c'est beaucoup quand même ! Je sais pas si 20mm c'est suffisant sur une si longue distance, puis faut la trouver la VAB de 3m !

C'est pas plus simple de le faire avec 2 crémaillères de chaque côté (soit 4 crémaillères pour le même axe) ?
On place 2 pignons côte à côte sur un axe d'entrainement, on place 2 crémaillère côte à côte dont une doit avoir un réglage dans le sens de l'axe (trous oblong sur le chassis). En bout de la crémaillère réglable, on monte une vis à pas fin avec contre écrou qui servira à régler le jeu en fesant glisser une seule crémaillère.

J'ai vu cette méthode sur une machine spéciale servant à assembler des boulons sur des chassis mécanique, le déplacement se fesait sur plusieurs mètre. Par contre, je ne sais pas quel était le jeu restant, en théorie, on peut l'annuler complétement en pratique ...

:)michel:) · 29 Jan 2012

salut a tous
tu t'est poser la question du flambage d'un axe de 20 mm sur une longueur de 3 metres quand t'on portique sera en bout de course et les vibrations occasionner quand tu travaillera en bout ?

em · 29 Jan 2012

michel54830 a dit:
salut a tous
tu t'est poser la question du flambage d'un axe de 20 mm sur une longueur de 3 metres quand t'on portique sera en bout de course et les vibrations occasionner quand tu travaillera en bout ?

Pas évident de trouver le calcul qui va bien. Si on part du principe que le fonctionnement en mode écrou tournant est supérieur au mode vis tournante, on ne peut être que meilleurs qu'avec les calculs en mode vis tournante ... (de +, en mode vis tournant, c est la vis qui pousse, alors qu'en écrou tournant, pas tout à fait pareil..)
Pour une vis tournante donc, la charge maximum acceptée avec une marge de 20%, sur une longueur de 3000mm serait d'au moins :
- 740N pour une vis D20 (soit 1480N pour 2 vis)
- 1450N pour une vis D25 (soit 2900N pour 2 vis)
Pour le flambage, cela devrait aller, non ? POur les vibrations, par contre

vince_007 · 29 Jan 2012

Attention, ce n'est pas parce que la vis ne tourne pas qu'elle ne transmet pas l'effort !

Sur une vis fixe avec écrou tournant, la vis est rigide des 2 côtés, donc elle travaille autant en compression qu'en étirement, en théorie le flambage sous l'effort est donc limité.

Franchement, on ne peut pas te rassurer sur le sujet, personne n'a fait ce genre de montage ici, donc pas de retour d'expérience. A toi de faire la première !

em · 29 Jan 2012

vince_007 a dit:
Attention, ce n'est pas parce que la vis ne tourne pas qu'elle ne transmet pas l'effort !

Sur une vis fixe avec écrou tournant, la vis est rigide des 2 côtés, donc elle travaille autant en compression qu'en étirement, en théorie le flambage sous l'effort est donc limité.

Franchement, on ne peut pas te rassurer sur le sujet, personne n'a fait ce genre de montage ici, donc pas de retour d'expérience. A toi de faire la première !

Comme ça, sans être expert méca, vu que la vis tire autant qu'elle pousse, c'est pourquoi je me dis que le flambage doit être forcément moindre qu'en mode normal. Donc si on est en dessous de la limite de flambage en mode vis tournante, on ne peut être que mieux en mode écrou tournant. L'incertitude est plus sur les vibrations ... mais vu que la vis est fixe, je pense qu'il y aurait moyen de palier relativement simplement aux vibrations ET au flambage ...
Vu l'écart de prix entre D20 et D25, je penserais partir sur une (deux) VAB D25. Et puis si je me plante, cela profitera toujours ... aux autres

ricki672000 · 9 Fev 2012

michaelB a dit:
Bonjour Eric,

Je me permet de te tutoyer ca sera plus simple ...
je viens de voir le sujet sur ta nouvelle CNC .

Je souhaite depuis maintenant plus de 10 ans me fabriquer une cnc a peu pres dans les dimensions de la tienne (pour moi 2,50 * 1,22 de surface utile ) .A l'epoque le projet Coquery m'avait seduit .
Ce qui me freine depuis 10 ans ,c'est :
1 le temps
2 le budget ,renforcé par la non envie d'investir dans une machine qui au final me decevrai
3 la total non connaissance des logiciel de CAO qui me permetterai de ne serai ce que commencer a coucher serieusement mon projet ....

C'est la ou tu peux peut etre m'aider .
Ca va peut etre te paraitre un peu (ou bcp )gonflé mais te serait-il possible de partager tes travaux ,me faire passer tes fichiers cao ?

Par avance merci de l'attention que tu portera a mon message qui peut etre me permetttera enfin de mettre le pied a l'etrier !
bien cordialement
Michael

Salut Michael,
Partager mon projet ne me pose pas de problèmes, bien au contraire,si ça peut rendre service à d'autres c'est d'autant mieux c'est pour cela que je réponds sur le forum.
Je peux t'envoyer mon fichier autocad mais je ne sais pas s'il te sera de grande utilité, car je n'ai pas fait de plan détaillé de chaque pièce, j'étais trop pris par le temps. Il fallait que ma machine soit opérationnelle à peine 1 mois et demi après avoir commencé mon projet.
Entre temps j'ai déjà fraisé plus de 100 heures, mon axe X a parcouru plus de 4000m et les roulements de ma Kress sont pas mal fatigués. Je viens tout juste de faire le rodage des roulement de sa remplaçante, une broche HF avec roulements en céramique.

Pour l'instant je suis entièrement satisfait de la précision de ma machine, la seule chose que j'ai modifiée est l'entrainement de mon axe Y en plaçant mon moteur au bout de vis avec un accouplement flexible. C'est d'ailleurs cet accouplement qui a généré la première panne le weekend dernier, après une centaine d'heures de fraisage. Heureusement qu'il m'en restait un en réserve.

Le budget est certes plus conséquent que la coquery, mais étant donné que j'en fais à présent une utilisation professionnelle car je viens de créer mon auto-entreprise il y a un retour sur investissement. C'est pour cette raison que j'étais pas mal absent du forum dernièrement, car je n'avais pas trop le temps.

Cdlt
Eric

michaelB · 9 Fev 2012

milles Merci Eric !!

ca c'est du partage !

Peux tu nous dire en gros ,a la louche ,a combien t'est revenue cette nouvelle fraiseuse ?
ps ,j'ai regardé tes videos de ta premier type coquery ,belle tite bete deja ....

MERCI !

ricki672000 · 10 Fev 2012

michaelB a dit:
milles Merci Eric !!

ca c'est du partage !

Peux tu nous dire en gros ,a la louche ,a combien t'est revenue cette nouvelle fraiseuse ?
ps ,j'ai regardé tes videos de ta premier type coquery ,belle tite bete deja ....

MERCI !

Salut,
le coût d'une telle machine peut vite aller du simple au double en fonction des fournisseurs que tu choisis pour le matos, ou encore ce que tu inclus dans le prix de la machine car j'avais déjà certains éléments.
Disons que tu peux t'en sortir au mieux avec un minimum de 2000 euros.

En ce qui concerne mon ancienne machine, je viens de la vendre ce soir suite à une annonce que j'avais postée sur le bon coin. C'est incroyable le nombre de gens qui étaient intéressés par cette CN. Je me suis empressé de supprimer mon annonce au bout de quelques heures pour éviter que ma boite mail ne soit inondée.

Cdlt
Eric

ricki672000 · 10 Fev 2012

Hello,
il y plusieurs personnes qui attendaient de voir les écrous tournants en action, donc voici deux petites vidéos:

http://www.youtube.com/watch?v=CQ6FRACT5MU
http://www.youtube.com/watch?v=iGmtl8O1H0c

Cdlt
Eric

michaelB · 10 Fev 2012

On voit bien que cela fonctionne !

peux tu me faire passer en MP une liste de tes fournisseurs ?

merci !

OrOoX · 10 Fev 2012

Sympa, par contre ce n'est pas la vitesse max rassure moi ? :p

ricki672000 · 11 Fev 2012

OrOoX a dit:
Sympa, par contre ce n'est pas la vitesse max rassure moi ? :p

Salut,
non ce n'était bien sur pas la vitesse max, je l'ai pris pendant le fraisage à 900mm/min.
J'ai programmé ma vitesse max à 2500mm/min mais j'aurais encore pu aller au-delà.

Cdlt
Eric

mapk · 14 Fev 2012

Je prends le train en route : MAGNIFIQUE !!!
Bravo au concepteur / réalisateur, tu dois en avoir un grand besoin, ce n'est plus de l'amateurisme à ce niveau, si ???
Je suis habituellement moyennement emballé par les "portiques", mais là, chapeau !
Bon, la petite mini-perceuse fait un peu perdue, c'est vrai, et je m'inquiète de la relativement petite longueur de guidage de l'ensemble portique sur les deux grands guides cylindriques, mais bon, j'ai cru comprendre que tout ça est pré-contraint, alors ...
Marc

[EDIT] : repassant les messages au crible, j'ai vu maintenant que tu en fais un usage pro, je me disais aussi !!! Bravo quoiqu'il en soit.

gonvin · 29 Juil 2014

bonjour je vous présente ma dernière fraiseuse en cor de montage et attente de colis pour continuer elle est fait maison elle a pour mesure 3M de long & 2.10M de large[attachent=1]DSCN0076.JPG[/attachent][attachent=0]DSCN0071.JPG[/attachent] et se la comme toujours avec alim 24V 10 amp & driver 2M542 X3 voir 4 la première marche super bien celle la sera équiper d un plasma puissance ? ou CO2 puissance ?

el patenteu · 30 Juil 2014

Je trouve dommage d'alimenter les drivers seulement a 50% de leur voltage maxi.
La vitesses de tes moteurs ne sera pas optimale.
C'est la raison pour laquel plusieurs croient que 400T/min est la révolution moyenne maxi des pap,sans décrocher.
Bien hate de voir la suite.

@+
Fred

booddha · 30 Juil 2014

ricki672000 a dit:
Hello,
prise de tête achevée, je viens de trouver le hic, à présent ça fonctionne.

A+
Eric

Bonjour,
genre de message détestable sur un forum où l'on vient présenter ses solutions ou chercher de l'aide.
"Tiens le truc que j'arrivais pas à faire et pour lequel je vous ai demandé de l'aide ben j'ai trouvé comment faire mais je vous le dirais pas, nha"

PapyKy · 24 Fev 2015

Salut a tous.

Je fait un petit 'UP' pour en savoir un peu plus sur ce systeme a écrous tournant,
Car plus information sur ce projet depuis prés de deux ans,

J'ai un projet en cours de montage sur le même principe, a vis fixe et écrous tournant.
Mais de type portique pont roulant.

Et voila une des dernière vidéo, lors du montage des chaines câbles.

Merci a tous, PapyKy.

gonvin · 24 Fev 2015

Bonjour le règlement du forum interdit les l'abréviation des jeune internet.
up up up veux quoi dire pas appris à l'école merci bonne soirée

stanloc · 24 Fev 2015

gonvin a dit:
Bonjour le règlement du forum interdit les l'abréviation des jeune internet.
up up up veux quoi dire pas appris à l'école merci bonne soirée

UP n'est pas une abréviation mais un mot anglais qui se traduit par HAUT en français.
Stan

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