Projet fraiseuse numérique

@ Sebastian :

Il y a un petit débat entre toi et Michel au sujet des rails Y. Moi, je n'ai pas les compétences pour trancher ce débat, mais vu que c'est moi qui doit acheter et monter, il faut bien que je tranche D'une façon ou d'une autre.

Regardons ça du côté du portefeuille ! Je compte deux rails de 800 mm et quatre patins.
- rails de 20 : 223,87 € HTVA au total
- rails de 15 : 201,68 € HTVA au total
Soit une différence de 22,19 € HTVA
(tarifs Dold Mechatronik)

Vu que discuter prend du temps et que le temps, c'est de l'argent, je pense savoir comment trancher
Perdre 22,19 € en discutant, ça va vite ! Hier, j'étais chez ma comptable. Elle prend 94 € HTVA de l'heure. Je compte le nombre de mes mots lorsque je discute avec elle

@ Michel :

Je pense que tu as raison. Je dois encore modifier deux trois trucs pour passer en rails de 20 sur X et Y et pour l'accouplement moteur sur Z, mais la structure est acquise, je crois, et il est sans doute inutile de consacrer encore des posts à ces détails. Le jour où tout sera définitivement fixé, je ferai un résumé. Je devrai cogiter un peu pour placer la chaîne de câbles selon l'axe X car je n'ai pas beaucoup de place pour la caser, mais je verrai ça ultérieurement. Actuellement, j'ai une course de 640 mm en Y et un peu de place à côté de cette course. Je pense que je devrais m'en sortir, quitte à rogner de quelques millimètres sur la course.

Par contre, les puits dont tu parles, c'est peut-être un point encore à régler. Que me conseillerais-tu ? Mettre deux profilés au milieu plutôt qu'un (dans la direction Y) ? Ou alors ajouter deux profilés (dans la direction X) qui joindraient les profilés avant et arrière au profilé central ? Dans ce cas, je pourrais peut-être utiliser des profilés de section 40x40 ? Dans les conditions dans lesquelles je devrais utiliser cette machine, il n'est peut-être pas inutile, en effet, d'assurer la rigidité/planéité. Je n'ai pas encore regardé les implications des modifs sur le budget, mais je crois que j'ai explosé sur le châssis, ce qui aura peut-être des conséquences sur le choix de la motorisation.

Au départ, je partais sur des hybrides, mais la discussion est ouverte, sous l’œil vigilent de mon portefeuille.

Je n'ai pas réellement de compétences pour choisir une broche. Pour info, j'avais noté ceci : https://www.hardware-cnc.nl/en/shop/spindle-motor-sets/15kw-air-cooled-mill-spindle-set-detail
Je n'ai pas la moindre idée de ce que ça vaut.

@ Momoclic :

C'est une question d'implantation, mais aussi une question de disponibilité sur le marché, ou en tous cas chez le fournisseur.

Pour l'axe Y, je pourrais effectivement me contenter d'une vàb plus courte. Le problème, c'est que je souhaite une course légèrement supérieure à 600 mm, mais que je n'ai pas trouvé de longueur (utile) de vàb entre 610 mm et 800 mm. J'ai d'ailleurs trouvé ça extrêmement con ! Si l'on compte l'encombrement de l'écrou et de son support, une vàb de 610 mm donne une course < 600 mm. Je n'ai donc pas le choix -> vàb de 800 mm utiles, ce qui fixe d'ailleurs la distance entre les deux flancs de portique. Ajoutons le fait qu'il faut caser le moteur. Si j'avais une vàb plus courte, je ne pourrais plus mettre le moteur à l'extérieur, sauf en faisant un très gros trou dans le flanc de portique. Ou alors, il faudrait que je le mette à l'intérieur, mais, dans ce cas, je devrais faire un accouplement par courroie, je crois.

Sur l'axe X, j'ai une vàb de 1000 mm utiles pour une course qui sera de l'ordre de 750 mm. Prendre une vàb courant sur toute la longueur de la machine rendait son implantation très facile, puisque je dois fixer l'écrou au flanc de portique qui descend sous les patins. En faisant comme ça, je ne suis pas emmerdé par des paliers à fixer aux montants du châssis. Encore que, je pourrais éventuellement voir ça. Mais je pense pouvoir avancer en voyant ça plus tard car je ne crois pas que cela ait d'implication plus large sur le design.

Sur l'axe Z, en effet, je pourrais sans doute me contenter d'une vàb plus courte. Toutefois, là aussi, chez le fournisseur, on passe brutalement de 252 mm filetés à 342 mm. Je verrai ça.

De même, le fournisseur ne propose que des vàb de 12 mm et 16 mm, mais je pourrais en chercher de plus grosses ailleurs et je ne pense pas que cela ait des conséquences importantes sur le design.

J'ajoute que le débat sur le pas des vàb n'a pas vraiment été tranché. 5 mm ou 10 mm ? Là, vraiment, ça n'a pas la moindre implication sur le design, mais cela peut en avoir sur le choix de la motorisation.

@ Michel :

OK, pour les profilés dans la direction des X. Pour la section, 80x80 ou 80x40, je verrai ça plus tard lorsque j'aurai fait un nouveau bilan budgétaire. La différence ne représente pas des dizaines d'euros, mais sur tout le parcours de conception, il y a pas mal d'endroits où, localement, les différences ne sont pas énormes, mais mises ensemble, toutes ces petites différences finissent tout de même par représenter un certain montant.
Pour info, dans mon budget initial, j'avais compté à la louche pour un "plateau" à mettre sur le chassis, mais selon la solution retenue, ça peut représenter un beau montant. La solution table à rainures retenue pour ta machine est très séduisante, mais pour la mienne, sans compter que ses dimensions sont un peu plus importantes, ça me ferait quand même très mal aux dents... pour rester correct.

Etant donné le surcoût des modifs par rapport au budget initial, il est fort possible que je doive renoncer aux hybrides. J'avais pourtant été très séduit par leurs avantages. A cet égard, j'avais développé un argument qui ne me parait pas idiot. Les moteurs sont les composants les plus faciles à récupérer dans le cas d'un montage ultérieur d'une machine plus grande. Dans ce cas, disposer d'emblée d'une solution plus performante serait intéressant et jeter l'investissement initial serait dommage. Mais tout est question d'argent, évidemment, sinon ce serait beaucoup plus facile.

Pour la broche, si une Kress 1050 devait convenir à mes besoins, je n'aurais peut-être pas de raison de chercher plus loin. Ce qui me fait un peu peur, c'est la difficulté du bridage, mais je me trompe peut-être.

@ Sebastian : c'est vrai que ça commence à coûter cher sur ton sujet depuis ces quelques semaines)

Comme tu y vas ! Je me suis inscrit ici mercredi passé et nous ne somme que mardi. J'en suis donc à moins d'une semaine. Et si je n'avais pas perdu deux jours pour revenir au projet initial, j'en serais même à quatre jours
Je donne l'impression, comme ça, de parler beaucoup, mais j'avance quand même. Mais c'est vrai que je parle beaucoup
Allez, c'est juste pour rigoler.

D'ailleurs, tu vas rire. Ce qui me fait perdre le plus de temps, c'est mon PC. Il est un peu léger pour Fusion 360 et il galère beaucoup. Sans cela, je pourrais aller quatre ou cinq fois plus vite, facile. Il me faut parfois plus de trente secondes pour faire un petit extrude. C'est vraiment désespérant. Si j'avais su, j'aurais gonflé la mémoire. Bref, ça avance, c'est le principal.

Bon, ok, Alex31, je note. Merci
Si je ne me trompe, cela m'oblige uniquement à allonger un poil la longueur des profilés transversaux du châssis. Et je récupère quelques millimètres en course Y.

Cependant, tu parles de vitesses allant jusqu'à 15m/min et si je ne me trompe, avec une vàb au pas de 5 mm, cela représente une vitesse de rotation de 3000 trs/min.
Es-tu certain que je puisse trouver un pas-à-pas, même hybride, dont le couple ne chuterait pas dramatiquement à cette vitesse, même avec une tension > 48 V ?
Avec une vàb au pas de 10, cela représente encore une vitesse de 1500 trs/min, peut-être accessible avec des hybrides, mais avec des pas-à-pas classiques ???
C'est une question de néophyte, bien sûr, mais j'ai quand même regardé quelques courbes de couple/vitesse.

Autre petit calcul...

Dans ma recherche d'un autre prestataire, j'avais demandé un devis pour une découpe déjà effectuée chez mon prestataire actuel.
Il justifiait son tarif par le fait qu'il y aurait cinq heures de découpe. Il y avait au total 236 m de découpes à réaliser. Même en supposant que ce soit fait en trois passes de 3 mm, cela fait 708 m, ce qui correspond à une vitesse de 2,36 m/min... et je ne compte pas les déplacements de l'outil hors découpe. Et c'était sur une grosse machine pro.
Se serait-il foutu de moi ?

J'ajoute que pour ce travail de découpe, il demandait plus de 1000 € HTVA !
C'est 7 x plus cher que mon prestataire actuel, en tous cas aux anciens tarifs parce qu'il a augmenté ses tarifs de 70 % depuis début 2018.

Soit dit en passant, on peut constater qu'à des tarifs pareils, ma machine serait amortie en quelques panneaux seulement. Ces tarifs feraient aussi que mes coûts de production seraient plus importants que mes prix de vente !!! Et pourtant, mes produits entrent déjà dans ce qu'on peut appeler du haut de gamme.


Une dernière réflexion : une vitesse de 15 m/min serait très largement supérieure, je crois, à mes besoins.

Bendu73,

Comme je l'écrivais plus haut, je suis un néophyte total. Je me suis déjà un peu renseigné sur le net, avant même d'entamer le design mécanique (parce que c'est quand même plus sérieux de faire comme ça), mais si je dis des conneries, il faut évidemment les corriger.
Ce que j'écris ci-dessous est donc soumis à l'avis des personnes compétentes...

Je ne pense pas que l'absence de perte de pas soit le seul avantage de l’asservissement. Loin de là ! Ce que le driver sait, surtout, c'est où en est le moteur à tout moment, comment il réagit en fonction du courant qu'on lui balance, et peut donc ajuster ce courant en fonction de la situation. Il peut donc diminuer le courant là où ce n'est pas nécessaire. Ce qui est intéressant, surtout, c'est qu'à sollicitation moyenne égale, il peut balancer transitoirement plus de courant dans les situations les plus exigeantes.
Un pas-à-pas hybride n'est certes qu'un pas-à-pas, mais un pas-à-pas non asservi est un moteur aveugle, et son driver est obligé de "balancer toute la purée" à tout moment. Selon la doc, un moteur hybride chauffe 30 % moins que son équivalent non asservi. Il doit bien y avoir une raison à cela !
Quelles que soient les raisons qui expliquent des performances supérieures des hybrides, la consultation de courbes couple/vitesse est éloquente.
Si j'en juge par ces courbes, un hybride n'a pas du tout les mêmes performance qu'un pas-à-pas classique en terme de vitesse de rotation.

Qu'on me corrige si je dis des conneries !

Faudrait peut-être parler de la résonance, aussi ?

OK, je vais donner quelques paramètres. Ceux que je connais. S'il en manque, j'essaierai de me débrouiller pour les trouver ou les déduire d'une façon ou d'une autre.
Désolé par avance pour ce manque de précision.


1. LA FRAISE

Mon prestataire actuel usine mes panneaux avec des fraises de 4 mm, dans du CTP bouleau 9 mm. J'ignore de quel type est la fraise. Le design de mes pièces est fait en conséquence, avec souvent des congés de 2 mm. Pour certaines pièces, c'est indispensable. Un exemple concret : je fais usiner des poches hexagonales pour accueillir des écrous M10, clef de 13. Dans les angles de l'hexagone, il faut bien entendu prévoir des congés correspondant à la fraise et ce congé ne peut être trop important sinon l'assise des flancs de l'écrou ne serait pas suffisante sur les parois de la poche. Je ne détaille pas plus, mais il y a bien d'autres cas pour lequel ce petit congé est nécessaire.

Pour info, un autre professionnel, à qui je demandais un devis, ne pensait pas être en mesure d'effectuer le travail avec une fraise de 4 sans risque important de casser l'outil, ou alors avec une vitesse d'avance beaucoup plus faible, et il ne comprenait pas comment son concurrent pouvait proposer des tarifs aussi "faibles". Que je sache, son concurrent n'a jamais eu le moindre problème de cet ordre. Déjà qu'il demandait 7 x plus cher que l'autre, je n'ose imaginer son tarif avec une vitesse d'avance plus faible encore.
Comme quoi, même chez des pros, les sons de cloche peuvent être radicalement différents ! A moins que l'un des deux ne se soit foutu de moi ? Lequel a raison, je l'ignore. Tout ce que je peux dire, c'est que chez mon prestataire actuel, le résultat est impeccable. C'est peut-être une piste pour savoir qui se fout de moi ? Ou qui est incompétent ?

Bref. Je dirais donc qu'une fraise de 4 mm serait une norme fréquente, si pas exclusive.


2. LA VITESSE D'AVANCE

La réponse véritablement honnête : je l'ignore.
Bon, mais bien que mon usineur n'ait jamais donné de détails quant aux paramètres, je peux me baser sur quelques renseignements indirects.
Actuellement, je fais usiner des panneaux de 2040 mm x 1400 mm, dans lesquels plusieurs dizaines de pièces sont usinées. Je pense que le temps machine est de l'ordre d'une demi-journée. On peut partir sur une base réaliste de 4 heures, je crois.
Je viens de recevoir aujourd'hui un bon de commande renseignant une longueur totale de découpe de 235 mètres (tarif après augmentation de 70 % : 1,10 € HTVA le mètre).
Pour info, l'autre usineur comptait, non pas en longueur totale découpée, mais en temps machine (+ frais de dossier + frais de programmation).
Les usinages ne sont pas toujours débouchants, il y a aussi des poches (sinon je ferais peut-être usiner au laser). Bon, mais considérons qu'il y a 235 m à découper sur l'intégralité de l'épaisseur, soit 9 mm.
Je n'en suis pas du tout certain, mais il est possible qu'il le fasse en trois passes de 3 mm, ce qui est peut-être nécessaire pour obtenir des arrêtes sans bavures ? (au début, lorsque j'ai commencé à travailler avec lui, les arrêtes étaient dégueulasses, mais aujourd'hui, le résultat est bon).
Si je compte 3 passes pour découper 235 m, cela fait donc au total 705 mètres de parcours de la fraise en usinage, ce qui donnerait une vitesse d'avance d'à peu près 3 m/min, soit 50 mm/s.
Bien sûr, c'est sans compter les déplacement de la broche hors usinage. La vitesse d'avance réelle devrait donc être un peu supérieure à 3 m/min. C'est calculé de manière approximative, je l'admets, mais nous sommes là sur une valeur que je pense réaliste.

Avec ma machine à moi, je n'imaginerais évidemment pas pouvoir faire mieux que ce professionnel avec sa grosse machine.

Conclusion : si j'avais une vitesse d'avance en usinage de 3 m/min, j'en serais heureux. Et si c'était moins, je pense que je m'en accommoderais sans problème.


3. LA VITESSE DE ROTATION DE LA BROCHE

Je l'ignore totalement, mais vous savez beaucoup mieux que moi que les trois paramètres sont liés.



Voilà, je pense que ces informations devraient permettre d'avoir une base de réflexion réaliste.
Bien que ne connaissant pas la vitesse de rotation de la broche, je suppose que je peux trouver sans trop de problèmes des abaques sur le net, pour le matériau à usiner. Je vais voir ça...

Pour ce qui est de la puissance de la broche, j'ignore ce dont j'ai besoin, mais cela doit pouvoir être déduit facilement de tout le reste.

Ah, j'oubliais ...

Certains pros disaient ne pas pouvoir effectuer ce travail sans table à dépression. Au fab lab, un type, avec sa home made, a fait un test d'usinage sans table à dépression, apparemment sans aucun problème.

Des affirmations aussi contradictoires, y compris de la part de pros, qui sont démenties dans la réalité, c'est à s'en arracher les cheveux, parfois !

Avec du 2,2 kW, on est nécessairement avec un refroidissement à eau ou je dis des bêtises ?
Je ne sais pas comment ça marche, si c'est chiant ou pas. J'espérais pouvoir m'en passer, mais s'il le faut...

En voilà une excellente nouvelle !
J'adore quand tu m'annonces des bonnes nouvelles comme celle-là, CNCSERV


Autre chose...


Je voudrais poser une question, mais j’ai peur qu’elle soit redondante sur un forum aussi fourni et qu'on finisse par me ficeler autour d'une belle poutre en acier avant de me jeter dans un quelconque cours d'eau.


Le problème, c’est qu’il faut souvent se farcir des dizaines de pages pour tomber toujours sur les même quelques infos basiques, mais que pour trouver quelque chose précis ou plus avancé, il faut se lever très tôt. Et même en étant très matinal…


La question concerne la perte de pas des pas-à-pas non asservis.

Un non asservi peut perdre des pas. Très bien. Et on comprend facilement pourquoi.

Je suppose que si le moteur travaillait toujours dans sa plage de fonctionnement nominale, il n’y aurait jamais de perte de pas. Très bien.

Je suppose également que si les paramètres de coupe sont idéalement dimensionnés en fonction du matériau découpé et des capacités de la machine, il n’y a aucune raison pour qu’il y ait perte de pas. Encore très bien.

Je suppose encore que si le problème des pertes de pas est évoqué, c’est qu’il se produit en pratique. Toujours très bien.


Ce que j’aimerais savoir : à quelle fréquence ?

Telle quelle, la question est bien sûr mal posée. Ce n’est pas une question de temps, et donc de fréquence, mais de distance totale parcourue.

Ce que je veux savoir : de par votre expérience courante, quelle distance la fraise doit-elle parcourir en moyenne pour s’attendre à une perte de pas. Vous allez me dire : ça dépend, mon capitaine !

Vous allez me dire aussi : t’inquiète pas pour ça, on a des machines qui fonctionnent, tu te poses trop de questions, laisse-toi faire, ça va aller.

Non, non, ça va, je suis zen, mais si je découpe un très grand nombre de petites pièces en une fois dans un même panneau et au cours d’une même séance de découpe, ça peut représenter une distance totale conséquente (plusieurs dizaines de mètres). Si, au cours de cette séance, je perds un pas, je vais pas en faire un drame. Ca me fera sur toute la découpe une erreur égale à la résolution de la machine.

Mais si je perds cent pas, ça va pas le faire. Vous allez peut-être me dire que si je perds un pas dans un sens et que j’en perds ensuite un dans le sens inverse, tout est rentré dans l’ordre. Oui, bon...


Enfin bon, je n’ai jamais rien trouvé nulle part de concret à ce sujet.

Qu’un moteur pas-à-pas puisse perdre des pas, c’est quand même un peu juste, comme info, vous trouvez pas ?

S’il peut perdre beaucoup de pas, il faut peut-être prévoir une prise d’origine à intervalles réguliers. Enfin, je ne sais pas, ce genre de choses, quoi.

jp21 : Concernant tes usinages, perso je travaille très régulièrement avec des fraises de 3.175, je travaille entre 1500 et 2000 mm/m avec des passes de 5 à 7 mm dans du chêne ( fraises 2 coupes droites carbure) .

Tu es pile poil dans ce qui me convient. Je t'aime bien, jp21

Concernant la broche, j'aurais aimé me passer de la flotte, mais si le bruit est nettement moindre, ça me botte. Je ne sais pas encore de manière définitive où j'exploiterai cette machine, mais si ça devait être dans un garage, je n'aimerais pas me faire jeter après deux jours par les riverains.