Projet De Portique CNC Pour Usinages légers, Profilé acier carré

[cyr63CI]

Bonjour à Tous,

Je décide de me lancer comme tant d'autres dans la réalisation d'une machine CNC, suite à ma précédente réalisation lente et bruyante, avec des moteurs sous dimensionnés, qui a tout de même reproduit fidèlement un fichier vectorisé:

Pour mon nouveau projet, je sollicite vos avis sur mes premières idées.

La machine sera dédiée à de l'usinage de pièces en plastique, de petites formes en bois, et à la gravure de circuits imprimés.

Je souhaiterais réaliser une petite machine 3 axes, avec pour châssis du profilé carré en acier 20*20, épaisseur 1mm.
Les dimensions de la machine seront de 500 * 500 * 300 mm (X*Y*Z).
Les glissières seront constituées de profilé carré, sur lesquels des roulements à billes seront fixés.

Je suis parti de cette idée en trouvant ce lien:
http://www.homofaciens.de/technics-machines-cnc-v2_en_navion.htm

Après réflexion, j'ai réalisé un prototype sur Solidworks, plus résistant, que voici:

Vue d'ensemble

Détail de la glissière de l'axe Y (coté gauche)

Que pensez vous du châssis? Solidité, fonctionnalité, ...
L'une de mes craintes concerne la découpe à 45° des profilés. Comment procéderiez vous pour découper cela proprement, et bien "d'équerre"?
Autre question, je recherche un moyen de régler l'espacement des roulements sur le profilé afin d'éviter tout jeu possible.

Pour la transmission, je pense utiliser des tige filetées diamètre 6, le budget pour des vis à billes étant bien plus élevé il me semble.
L'usage de courroies m'a été déconseillé pour son élasticité.

Pour la motorisation, je possède 4 moteurs bipolaires Nema23 de 2.8 A sous 1.8 V pouvant fournir un couple de 0.7 N.m.
J'ai également 2 moteurs de 1.1 A, en 4.8 V.

Ces moteurs vous semblent ils assez puissants?

Je souhaite remplacer la pauvre petite perceuse Dremel par une broche digne de ce nom, conventionnelle ou de récupération, sans toutefois exploser le budget.

Voilà, c'est bien dégrossi il me semble j'attends vos avis, questions, réponses,...

D'avance merci.

Cyril. Voir la pièce jointe Assemblage Cadre inférieur.SLDASM

 

[cr-_-]

Bonjour,

Les découpes telle que tu les présentes sont dans la catégorie compliquées, en plus si tu n'a pas de fraiseuse ça devient très difficile sauf si tu est un doué de la lime

une telle structure est difficilement réglable, les cornières sont beaucoup plus souple que des tubes
Les tiges filetés je ne pense pas que ce soit une bonne idée, si tu ne veux pas partir sur des courroies (qui pourtant peuvent être une bonne solution) il y a les vis trapézoïdales.

Tes moteurs me semble bon

Pour moi ce serai:
tube 40x40
rails sbr16
vis trapézoidales 8x2mm (double écrous pour le rattrapage de jeu)

 

[Manuforg]

C'est quoi le budget?
On le dis et redis souvent. Mais pourquoi ne pas te baser sur un projet qui ressemble fortement a celui que tu désire réaliser?
Presque tout a déjà été fais sur ce forum.
Si tu ne trouve pas, demande. On te postera des liens de machine fonctionnel correspondant a ton cahier des charges.
Tu n'aura plus qu'à lire les erreurs a éviter, et éventuellement rajouter tes idées.

Si ton budget n'est pas trop limité. Je suis d'accord avec CR pour ceci:

tube 40x40
rails sbr16
vis trapézoidales

 

[Rom']

Salut,

Ce n'est que mon avis, mais si tu veux un truc qui reste dans ton budget,
pourquoi ne pas réemployer ta petite table croisée, qui pourrait faire une base pour une fraiseuse qui aurait de bien meilleures capacités que ton portique en tube ?
Pour moi une fraiseuse avec cette base si elle est bien réalisée pourrait taper dans l'alu sans trop de soucis, ce qu'aura bien du mal a faire ton portique en tube.

Pour le portique en l'état actuel, je partage l'avis des autres,
Il est en l'état inréglable, et la tolérance et la souplesse des tubes en eux meme, la tolérance de leur usinage, et la tolérance et la souplesse de l'assemblage ( a moins que tu ne dispose de moyens dont tu nous ai caché l’existence) donnera un truc plein de jeu et trop mou...

Si tu en veux la démonstration, prends juste un bout de 500mm de carré de 20ep1 , ça fléchit a la main et a vu d'oeil...

Bonne journée,
Rom

 

[el patenteu]

Oui,et nous ce que l'ont veut c'est un truc qui ne fléchi meme pas de 0.1mm idéalement.
Lerreur d'un amateur sera presque toujours de surestimé les capacité d'une section d'acier ou d'alu.
Paradoxalement ce sera tout le contraire pour le choix des guidages....
ainsi va la vie.

 

[cr-_-]

comme mettre un rail de 30mm sur un tube de 40

ce qui est dommage car un gros tube acier coûte beaucoup moins cher que quelques mm en plus de largeur de guide

 

[cyr63CI]

Bonsoir à tous,

Tout d'abord merci pour vos réponses rapides.

cr-_- : Je suis tout à fait d'accord concernant le choix de rails SBR, j'avais déjà été tenté par cette solution. Le problème est que cela représente un investissement important étant donné qu'il en faudrait 6, 2 par axe.

Je crois cependant que je n'ai guère le choix car la conception sur laquelle j'avais tablé est assez complèxe à assembler "proprement".
Cela dit, j'ai testé lors de l'achat les profilés carrés que j'ai choisi, et il faut pas mal forcer pour faire légèrement fléchir le tube de 20 * 20 * 1mm

Manuforg: Tout dépend du budget bien entendu, car si j'avais les moyens ce serait plus simple. Mon budget n'est pas fixé, mais disons que j'ai pour le moment environ 200 euros à ma disposition pour commencer. Je dispose de pas mal de matériel pour bricoler, c'est aussi pour cela que je tente de fabriquer moi même quand c'est possible.

Rom' : Je suis effectivement très satisfait de la table croisée dont je dispose, par rapport à son prix dérisoire (dispo sur le site de Dema France si certains sont intéressés : http://www.dema-france.com/articles/table-croisee-metrique-de-precision-475-x-150-mm-250.html).
Le problème c'est que malgré le soin que j'ai porté au montage et à la lubrification, la table a une inertie colossale, et il faudrait des moteurs énormes pour avoir une rapidité convenable. Mes petits moteurs actuels me permettent un déplacement de la table, mais très lent.

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Pour résumer du coup je pense que je vais chercher du côté des rails SBR, si j'en trouve à prix raisonnable.

Justement, j'en ai vu sur ce site: http://www.shop.cncdrive.com/index.php?categoryID=94
Le prix me semble exagérément bas, qu'en pensez vous?

Autre question, je n'ai jamais eu ces rails entre les mains, le frottement est il important?

Du point de vue conception, j'ai constaté qu'une grande majorité d'auto constructeurs plaçaient l'axe Y sur la table, et les Axes X et Z sur le portique mobile. Des avis?

Merci pour vos idées, je vais chercher de mon côté des glissières dignes de ce nom.

 

[el patenteu]

C'est exactement ce que disais,la surestimation des profilés....
''il faut forcer pas mal pour faire fléchir un tube de 20mmX20mmX1mm''......QUELLE LONGUEUR!??
Si tu commence a le voir bouger a l'oeil tu es déja tres loin des exigence nécessaire en cnc ou la flexion se MESURE en 0.1 ou mieu 0.01mm.

 

[cr-_-]

Avec le budget c'est plus facile de discuter dans ce budget tu souhaites y faire rentrer quoi ? (structure, rail, entraînement, électronique ? )
Les rails sbr ne sont pas très cher, les prix annoncés sur ton site me paraissent correct, un peu moins cher y'a le direct chine

Pour information un carré 20x20x1 d'une longueur de 500mm avec une force de 5kg au centre se déforme de 0.14mm, c'est pas énorme en absolu mais ça foire une gravure, pour déformer la même barre en 40x40 (0.16mm) il faut y mettre 50kg
Je propose le 40x40 parce qu'il n'est pas très cher non plus, chez mon vendeur favoris de mémoire je paye la barre de 6m de 20x20 7€ et le 40x40 14€

Il y a peu de frottement le mouvement est bien fluide sur un rail seul, quand il sont en couple ça dépend de la qualité du montage

tu fais un montage boulonné et tirants du type de la LS2012 du regretté Lucien (ellogo67, sylvain9 par exemple), c'est relativement facile à fabriquer et fonctionne bien

 

[cr-_-]

J'oubliais si tu veux commencer par de la tige filetée pour l'entrainement c'est possible ça entraîne peu de frais et si l'évolution vers le système plus définitif est prévue à la conception c'est facile à faire plus tard, ça peut permettre de tenir ton budget actuel

 

[cyr63CI]

Bonjour à tous

Pour ce qui concerne le budget, je souhaiterais dans l'idéal au moins financer le chassis, les glissières et les transmissions avec.
Sachant qu'il me restera ensuite une broche à trouver, et peut être d'autres cartes électroniques pour remplacer celle que j'ai actuellement.
Bref, plus mon budget actuel pourra financer de choses, mieux ce sera.

J'abandonne définitivement le profilé carré, car effectivement même si je ne l'ai pas vu à l'oeil nu, la flexion devait exister, même faible.

Belle réalisation la LS2012, mais cela demande du matériel pour usiner et découper les pièces, perceuse à colonne, fraiseuse,... et je n'ai rien de tout cela.

En revanche, j'aimerais bien savoir où speedjf37 ( https://www.usinages.com/threads/1e...alu-reparation-lanceur-de-tronconneuse.75335/ ) a trouvé les poutres en aluminium, ainsi que les plaques qu'il a utilisé pour monter le portique.
A moins qu'un portique acier soit plus intéressant (plus facile à assembler, mais plus lourd...)?

Dans ce cas là je pourrais utiliser du profilé acier, tel que me le propose cr-_-

Pour les vis, je pense effectivement débuter avec de simples tiges filetées, le remplacement par des vis de meilleure qualité pourra se faire dans un second temps, sauf si je trouve un autre lot comme celui ci, déjà en rupture de stock : http://www.ebay.fr/itm/221776462530

Au sujet des vis, quelle technologie vous semble être le meilleur rapport qualité prix? Les vis à bille ou les vis trapézoïdales? celles a billes sont plus chères je crois?

Je vais modifier mon prototype 3D avant de me lancer, Je vous tiens au courant de mon avancée.

 

[cyr63CI]

Bonjour à tous,

Me revoila avec un projet qui se précise.

Je viens de faire l'heureuse acquisition de profilé acier carré, 40 par 40 par 1, pile ce qu'il me fallait.

J'ai modifié ma structure, avec l'emploi de rails SBR 16 que je pense commander ici:

http://www.exmachina-shop.fr/SHOP/catalog/index.php?cPath=44_105

L'ensemble me parait correct, à part les rails de l'axe Z que j'aurais préféré fixes, mais cela demande plus de place pour la fixation sur le charriot X.

J'ai choisi de rendre le portique solidaire du cadre inférieur, ce qui demande moins d'efforts aux rails de l'axe Y que s'ils supportaient le portique.

Quelle solution envisager pour renforcer la liaison portique-cadre inférieur?

=> tube carré soudé en diagonale?
=> faire une structure carrée tout le tour?

Je suis preneur de vos avis.

Bonnes Fêtes de fin d'année à tous!

Cyr. Voir la pièce jointe Assemblage chassis.SLDASM

 

[Nico91]

pourquoi, à chaque coup ceux qui veulent faire des portiques en tube ne veulent jamais monter des renforts sur les montants verticaux ?????

 

[el patenteu]

Je doute fort que ton portique aille completement a l'extrémité du cadre.
Il faut considéré une fois tout la pataclan monter sur l'axe Z le centre de la broche doit arriver dans le centre du plateau.
Normallement les jambe du portique sont un peu plus avancées vers l'avant,ce qui laisse de la place pour mettre des renfort diagonaux
a l'arriere de celui-ci pour le consolider a la base
1mm pour tes profilés c'est vachement mince!

 

[cyr63CI]

Bonsoir tout le monde:

Nico91; les renforts de montants verticaux sont prévus justement, mais je recherche une solution judicieuse pour les placer.

El Patenteu: erratum: 3 mm d 'epaisseur, et c'est lourd! j en'ai pas trouvé d'alu, mais ça sera plus facile à assembler, car pour souder de l'alu, ...

Voila, c'est déjà mieux ainsi, cela me semble bien. Je me retrouve avec mes problèmes d'angle à couper proprement par contre.
J'ai vu à ce sujet le long débat sur la cnc de Rider 63.

https://www.usinages.com/threads/cnc-mecanosoudee-type-portique-mobile-pour-laluminium.63531/page-3

J'ai un peu réduit la hauteur, cela me limite un peu la hauteur de travail, mais c'est plus équilibré.

 

[cr-_-]

Bonsoir,

si tu veux alléger la précision nécessaire pour les découpes et éviter de souder tu peux visser des plaques sur les liaisons ça fait beaucoup de trous mais tout reste ajustable

 

[PUSSY]

Bonsoir,

Et pourquoi ne pas mettre tout simplement des goussets en tôle ?

Cordialement,
PUSSY.

 

[CBK59]

Bonjour,

Je me permets trois commentaires :

D'accord avec cr-_- et PUSSY, pourquoi ne pas mettre des goussets (plaque en acier vissée sur des écrous à sertir ou en vis traversantes) ? Cela ne demande pas beaucoup d'outillage pour les réaliser (une scie et une perceuse)

Je doute de l'utilité du renfort avant (cela me semble plus psychologique que mécanique vu le bras de levier qu'il reste en partie supérieure)

Je vous fais pas part de mon expérience sur le vendeur exmachina car j'ai commandé tout mon matériel de guidage et VàB sur ce site. Il est plus cher que sur des sites allemand ou chinois mais l'avantage que j'y voyais était que j'achetais sur un site se trouvant en france, cela m'a servi car il y avais une erreur sur une VàB. Exmachina l'a repris et échangé à ses frais et dans des délais cours, sur un site chinois, cela aurait été une galère.

Bonne continuation dans votre projet
CBK

 

[cyr63CI]

Bonjour à tous,

merci pour vos réponses.

cr-_- et PUSSY: le renfort du chassis par des plaques en acier me semble être une bonne idée, connaissez vous des fabricants proposant des tôles à prix raisonnable?

J'ai trouvé ceci:

http://www.leboutte.fr/catalogue_fr_metaux_aluminium_tole.html

http://decoupe-tole.com/15-decoupe-aluminium-sur-mesure.html

Mais les prix montent très vite dès que l'on cherche une épaisseur un peu conséquente. Dans mon cas, il faudrait 5 mm d'épaisseur au moins pour un montage de ce genre je suppose,

Un truc de ce genre?

CBK59: Concernant le vendeur EX Machina, merci pour votre retour d'expérience, je viens de commander mes glissières SBR 16 et des paliers à douille ouverte sur leur site, qui me parait être sérieux.
Les tarifs proposés me semblent cohérents, par rapport à certains prix chinois indiqués sur Ebay.
J'ai pour ma part préféré éviter ceci: (eBay seller linearmotionbearings2008).

L'avantage de ce vendeur français sera effectivement la possibilité d'échange s'il y a problème, contrairement aux vendeurs situés hors d'Europe.

Ma commande doit arriver sous 10 à 15 jours, j'ai hâte!

 

[jp21]

bonjour, n'as tu pas un ferrailleur dans ton coin et lui acheter des chutes aux kilos

 

[CBK59]

Pour le cadre, vous pouvez également liaisonner les profilés via des goussets dans les angles ou par tirants traversants le tube comme l'a réalisé ellogo

CBK

 

[cyr63CI]

Il faudra que je retourne chez le ferrailleur, c'est là que j'ai trouvé mes tubes carrés pour pas cher,
mais les plaques ne courent pas les rues, et souvent tordues ou voilées quand c'est de la récup.

Concernant la partie supérieure du cadre, je compte souder les montants ensemble, cela devrait être assez résistant je pense.

Je continue de chercher, affaire à suivre

 

[moissan]

il n'y a pas que les ferrailleur pour trouver de la matière : il y a de nombreuse société qui font de la decoupe laser ou plasma , donc qui ont en stock toute une gamme d’épaisseur de tôle : c'est assez économique car on ne paye que la surface des pièce que l'on demande , pas besoin d'acheter des tole entiere ... les société qui font de la decoupe savent optimiser l'utilisation de la tole en fonction de ce que l'on demande

les société qui font de la decoupe achetent la tole a bon prix ... parfois même avec le prix de la découpe c'est moins cher que certain marchand d'acier qui assassinent les petit client

 

[cyr63CI]

Bonsoir Moissan,

Connaissez vous l'une de ces sociétés en particulier? Les tarifs que j'ai trouvé de mon côté sont assez élevés.

 

[duredetrouverunpseudo]

Profite chez le ferrailleur, en se moment la ferraille est pas chére, ils stockent et vendent pas.

Il y a des affaires à faire

 

[moissan]

près de chez moi c'est soumagne ... mais tu devrait trouver le même genre plus proche de chez toi
http://soumagne.com/

on trouve sur les pages jaune , pas forcement par google : ce genre de société ne travaille pas par internet , leur site n'est que quelques page de publicité , pas un site de vente , certaine société n'ont même pas de site internet

 

[cyr63CI]

Merci pour vos pistes, je vais regarder ça dès le début de l'année prochaine, bonne fêtes à tous les usineurs!

 

[cr-_-]

pour les plaques de renforts tu peux utiliser des fers plat en grande largeur genre 5x180, pour l'acier en neuf ou déclassé je le paye autour de 1€ le kg (souvent moins) chez berges à Toulouse

 

[cyr63CI]

Bonjour à Tous,

De retour sur mon projet, suite à la réception de mes rails SBR arrivés avec...beaucoup de retard.
Je ne recommande pas ExMachinaShop à ceux qui seraient tentés, car j'ai été bien déçu.
Ce vendeur français ne propose finalement pas de meilleure qualité que si j'avais acheté mes rails sur Ebay à des chinois!

-les rails ne sont pas coupés à la bonne longueur (2 à 6 mm d'erreur sur TOUS les rails),
-les longueurs des rails et des axes fixés dessus ne correspondent pas,
-aucun ébavurage des extrémités de rail,
-douilles qui tournent dans les paliers support,
-certains rails ne sont même pas rectilignes

Tout cela sans compter le temps de livraison (15 jours de retard), et l'emballage peu protecteur pour des pièces ne devant pas subir de déformation (simple carton sans renfort, arrivé à la maison avec un trou de 5cm et des pièces abimées à l'intérieur.

Je vais commencer l'assemblage de mon chassis dans quelques jours, le temps de trouver des equerres aimantées pour la soudure, et un plan de travail bien plat.

 

[CBK59]

Bonjour,

Pourquoi ne pas faire part au vendeur des erreurs de coupe, de rails non rectilignes ..etc. Faites les reprendre par exmachina. Comme je le disais, j'ai du échanger une VàB à ces frais. C'est le seul avantage de l'acheter en france.

De toute façon, exmachina se contente de commander chez les chinois et prend sa com au passage.

Bon courage
CBK