Projet fraiseuse numérique

Bonjour Sebastian,

Puisque tu m'as fait la sympathie de demander à ce que je donne des nouvelles, j'en donne un peu.

Voici l'email que j'ai reçu ce matin :

Malheureusement XXX, qui s’occupait de la CNC, nous quittera dans 4 semaines. Suite à cela nous arrêterons les activités de la société. Je tenais à vous prévenir afin de vous laisser le temps de vous retourner.

Je ne m'attendais pas du tout à cela, mais je sentais tout de même venir quelque chose, raison de mon empressement et sans doute aussi d'un certain manque de sérénité.
J'estimais cet empressement à un horizon d'à peu près trois mois. Il est à présent de l'ordre de deux semaines.
J'ai pris l'habitude, depuis un certain temps, d'éteindre des incendies, mais je ne suis pas certain d'avoir assez d'eau pour éteindre celui-là.

Cordialement,
Pierrot

Quelques nouvelles pour Sebastian et/ou d'autres...

Comme je le soupçonnais (les promesses étant faciles à faire, mais plus difficiles à mettre en oeuvre), la formation et ensuite l'exploitation de la CNC du fab lab étant sans cesse reportées, j'ai depuis le départ choisi de poursuivre en parallèle - et dans le plus grand secret - le projet d'auto-construction, en tenant bien sûr compte d'avis que j'avais reçus ici. D'autre part, j'ai une piste plus que sérieuse pour disposer à l'avenir d'un endroit correct où exploiter cette machine (un ancien camarade de classe aujourd'hui fabricant de verandas et disposant d'un atelier/entrepôt de 800 m2, dont 10 à 20 m2 tout au plus me suffiraient).
Dès lors, je me suis débarrassé des contraintes d'encombrement qui rendaient la conception de départ un peu hasardeuse.

Il en ressort un projet que je suppose très classique et qui ressemble furieusement à la machine de Michel, hormis ses dimensions (extérieures : 120 cm x 130 cm) et quelques choix secondaires :



Les pièces en vert sont en acier épaisseur 8 mm. J'ai commandé ces pièces mardi soir et ce jeudi matin, je les ai déjà reçues. J'ai fait appel à "John Steel" dont le service clientèle, sur base de cette très récente expérience, est remarquable. Tarif : 145 € HTVA pour l'ensemble des huit pièces, livraison comprise. Je vais commander le reste et donc vraisemblablement passer rapidement à un premier assemblage à blanc avant montage sur site définitif.

Pour ceux qui se demanderaient ce qu'est la "rampe" que l'on voit du côté droit : il s'agit du support prévu pour la chaîne de câbles le long de l'axe X.

Les guidages sont assurés par des rails prismatiques de 20 sur les trois axes.

Les courses sont à peu près de 950 mm en X et de 750 mm en Y.

Pierrot

Bonsoir Michel,

Je réponds à tes deux remarques.

1. LIAISON DU CHARIOT X A L'ECROU DE VAB

Voici trois gros plans de cette liaison (via un petit bout de profilé 40x40). J'étais plutôt content de cette idée permettant de faire glisser verticalement la plaque de liaison et donc un réglage si besoin. Sur ta machine, j'ai remarqué que tu avais usiné une plaque d'alu pour en diminuer l'épaisseur sur une partie, ce que je voulais éviter car n'étant pas outillé pour.




Tu remarqueras, sur la plaque du chariot, au-dessus de l'écrou, les quatre trous permettant la fixation du bout de profilé.





Il s'agit d'un profilé 40x40, mais de type 20 mm de base, c'est-à-dire avec 4 trous de fixation et non un seul. Au moment de la conception, j'ai hésité entre un profilé 40x40 et un profilé 40x20 (avec les 40 mm dans la direction de la vàb), justement en tenant compte du fait, comme tu l'as souligné, que la pièce n'aurait qu'à tenir un effort dans cette direction. Finalement, j'ai opté pour du 40x40, sachant que je pourrais n'utiliser que deux des quatre trous existant dans la plaque de chariot si je choisissais en final du 40x20, la géométrie globale n'en étant pas affectée. Je pensais effectivement garder ainsi la possibilité de me ménager de l'espace pour l'insertion d'une pièce supplémentaire, par exemple et en effet, pour protéger la vàb, mais aussi, éventuellement et pourquoi pas, pour le passage d'une chaîne de câbles, même si le passage d'une chaîne sous chariot peut a priori paraître curieux.
Dans le cas d'une protection de la vàb, il y a effectivement la solution cornière, peu onéreuse, mais je pensais aussi à la possibilité d'augmenter la largeur de la semelle sous rail de sorte qu'elle déborde au delà du profilé les supportant. Ces solutions peuvent encore être mises en place sans modifier la conception initiale de la machine.




Comme je l'indiquais plus haut, les pièces en vert sont en acier brut épaisseur 8 mm, déjà réalisées (que je compte protéger de l'oxydation par une peinture à la bombe - est-ce une bonne solution ?)
Comme on le voit mieux ici, la petit pièce verticale en acier possède dans sa partie basse quatre trous pour fixation à l'écrou et, dans sa partie haute, quatre trous pour fixation (avec glissement possible) au profilé.
Les pièces en acier ont été découpées au laser, donc géométrie en théorie très précise.

L'avantage de ce système de fixation à l'écrou est qu'il ne coûte que quelques centimes et qu'il ne demande pas le moindre usinage de ma part (l'usinage des pièces en acier ayant été sous-traité).


2. LES SEMELLES SOUS LES RAILS

J'ai longuement hésité à mettre ces semelles et, honnêtement, je ne suis toujours pas convaincu du choix. J'ai remarqué sur certaines machines, pourtant très sérieusement conçues, je pense, que les rails sont posés directement sur les profilés (mais peut-être s'agissait-il alors de rails de 25 ou plus dont l'assise est plus large ?). J'ai finalement choisi d'en mettre, mais j'ai fait en sorte que ce choix puisse être à tout moment modifié.
Pour les semelles, il s'agit de ceci : https://www.dold-mechatronik.de/Alu...itt-bis-1200mm-1100-EUR-m-025-EUR-pro-Schnitt

Le choix de la solution de liaison du chariot à la vàb décrit au point 1 a été fait notamment en tenant compte de la possibilité de supprimer les semelles de rails. En effet, la suppression de ces semelles impliquerait l'abaissement de 4 mm de tout le portique, y compris le chariot, ce qui ne devrait toutefois avoir aucune conséquence puisque la petite plaque de liaison en acier peut glisser le long du profilé pour reprendre cet écart.

Des semelles identiques sont prévues sur l'axe Y, mais, là aussi, il devrait être possible de les supprimer à tout moment moyennant adaptation mineure.


Sur un autre sujet...
Je sais que tu as commandé tes profilés et autres pièces chez Motedis, ce que je voulais faire également, mais Motedis ne livre qu'en France (c'est d'ailleurs la première fois que je vois ça !). Pour une livraison en Belgique, je dois passer par Dold-Mechatronik. Le matériel sera identique, mais les prix sont différents. Sur les profilés, par exemple, j'ai relevé une différence de 14 %, ce qui, sur un budget total de 3000 €, représente tout de même une petite somme. Ça me fait un peu mal aux dents

@ Sebastian :

Merci de ton passage. Je ne me suis donc pas fait que des ennemis .


1. LIAISON PORTIQUE/CHARIOT/PATINS/VAB

Les flancs de portique et les chariots X sont en acier 8 mm, usinés au laser. J'ai déjà reçus ces pièces ce matin (commandées avant-hier soir !).

J'ai décrit la liaison chariot/écrou de vàb dans le message à Michel ci-dessus.


2. SOLIDARISATION DES PROFILES DU CHASSIS

Par pudeur, je n'ai pas osé mettre la machine à poil, comme ça tout de suite, mais rien que pour toi, je dévoile le bas :



J'envisage d'ailleurs d'ajouter des plaques alu sous les profilés pour les lier encore davantage entre eux. Ça ne coûte presque rien et c'est toujours ça de pris.
J'ajouterai aussi des pieds réglables et, selon l'endroit où se trouvera la machine, une "table" en profilés.


3. PROTECTION DES RAILS

La solution n'est pas encore arrêtée, mais il peut y en avoir plusieurs, dont peut-être des soufflets.

Quoi qu'il en soit, je ne pourrai pas me priver d'aspiration. Je n'ai encore rien modélisé sur l'axe Z pour ça, mais j'ai voulu me lancer dans la réalisation sans passer encore cent-cinquante ans à réfléchir, espérant avoir laissé suffisamment de degrés de liberté pour ajouter des choses ensuite.


PS : je te remercie, mais la CAO, c'est pas moi, c'est Fusion 360

@ Michel :

J'oubliais un petit truc.
Tu m'avais déconseillé d'utiliser ma mini scie circulaire Dremel pour découper des plaques d'alu. J'espère que tu ne m'en voudras pas, mais j'ai tout de même fait un essai en cachette
En réalité, c'est impeccable. J'ai par exemple découpé une plaque d'alu épaisseur 6 mm sur plusieurs centimètres en dix secondes seulement, avec une lame prévue pour métal et sans lubrification. Le jour où tu songerais à laisser tomber ta scie sauteuse, je te la conseillerais
Lorsque j'ai évoqué du matériel Dremel, tu as peut-être pensé à quelque chose de fragile, mais il s'agit en réalité de quelque chose de plutôt robuste, puissance 710 W.
Je me félicite d'ailleurs de cet achat peu onéreux qui m'a déjà pas mal servi pour découper du bois, qui me servira à découper de l'alu... et qui me servira même à découper du carrelage pour la refonte complète de ma salle de bain. Pour le bois, je privilégie normalement ma scie plongeante Festool, mais pour un travail vite fait (mais pas mal fait) dans des conditions d'encombrement délicates, c'est une vraie joie. Je l'utilise même (avec un rail spécial fait maison) pour découper en une fois une vingtaine de feuilles de placage. Gain de temps invraisemblable et finition impeccable.

@ Michel :

Pour la protection des vàb X, pourquoi pas des soufflets (qui passeraient au-dessus des paliers pour ne pas limiter la course) ?

Je n'ai la scie Dremel que depuis quelques mois. Pas d'expérience à long terme, donc, mais un bon pressentiment pour la tenue dans le temps. Le disque que l'on voit sur la photo précédente est un disque pour le bois.
Voici un disque pour métal :

J'ai quelques échantillons de tôle alu, en 4, 6, 10, 15 et 20 mm. Je ferai un essai sur du plus épais et te dirai ce que ça donne.
Quoi qu'il soit, la profondeur de coupe étant réglable, il est possible de faire une découpe en plusieurs passes.


@ Franck :

Je pense que je vais sucrer les semelles sous les rails. Je m'en veux. Initialement, je n'en avais pas mis et puis j'ai modifié pour en ajouter. J'aurais mieux fait de m'abstenir.

A quoi ressemble le dispositif de réglage de l'orthogonalité ?

Michel, une petite précision concernant l'assise des rails.

Un rail de 20, ça fait 20 mm, certes (et encore, t'as du pot, parce qu'un rail de 25, ça fait 23 mm ).
Mais comme on le voit sur l'image ci-dessous, tenant compte du profil du rail, il n'y a en réalité que 6,7 mm de part et d'autre du plan de symétrie, dont 2 x 3,7 mm seulement en contact avec le profilé, tenant compte du profil de celui-ci, si l'on supprime la semelle. Je ne dis pas que ce n'est pas assez, mais avec 7,4 mm, on est tout de même loin des 20 mm.

Je voyais les soufflets passer au-dessus des paliers des vàb, donc pas de perte de course, mais je suis bien sûr d'accord avec tes autres arguments et un élément plus simple et bien placé est sans aucun doute préférable.
Le soufflet serait peut-être plus utile sur l'axe Y ?
Bon, c'est juste pour le plaisir de cogiter, hein, mais j'imagine aussi un système à enrouleur, type store, bien plus simple à mettre en oeuvre qu'un soufflet.

Je te tiens au courant pour la découpe avec la Dremel.

Oui, du 5x15 passe dans la fente et tu as un jeu latéral de 1,76 mm pour régler le parallélisme :

Bonjour,


@ Michel :

Pas mauvaise, ton idée d’entretoise dans la fente des rails pour augmenter la liaison rail/profilé, mais… n’y aurait-t-il pas un souci de tolérance de cette entretoise ? Si elle est trop haute, le rail n’est plus en contact avec le profilé et si elle est trop courte, c’est comme s’il n’y en avait pas. J’ai peut-être mal compris.

J’aurais bien aimé utiliser ceci : https://www.dold-mechatronik.de/navi.php?a=5235&lang=eng

Hélas, l’écartement des trous est de 50 mm et non de 60 mm comme c’est le cas pour les rails. De plus, c'est du filetage M8 et non M5. Quel dommage !


Pour info : j’ai trouvé comment conserver mon système actuel de liaison chariot/vàb sur X tout en permettant l’installation d’une cornière surplombant la vàb.



@ Jean-Michel :

(difficile de positionner chaque écrous en face de son trou lorsque le rail cache tout)

Pas vraiment. Il suffit de visser les vis dans les écrous avant l’installation du rail sur le profilé, en laissant un jeu suffisant pour que tous les écrous puissent ensuite glisser dans la fente. Une fois le rail en place sur le profilé, il n’y a plus qu’à finir de visser.


Oui, le disque en photo est un disque à tronçonner. J’ignore s’il existe une version à dents, mais il me semble que non et quand bien même il en existerait, je n’oserais pas l’utiliser ; ça me paraitrait beaucoup trop dangereux. Le moteur est puissant pour la taille de la machine. Lorsque tu le mets en route, il faut tenir la scie fermement en main car elle est entraînée par l’accélération du moteur. Avec un disque à tronçonner, je me sens en sécurité, à condition d’être concentré et attentif, bien sûr, mais ça doit toujours être le cas avec un outil coupant. Pour info : la vitesse de rotation n’est pas réglable.

Pour le bois, il s’agit également d’un disque à tronçonner et ça marche très bien. Bonne vitesse d’avance dans 25 mm de bois.

Pas encore eu le temps de faire des essais sur de l’alu plus épais, désolé, mais je ne l’oublie pas.

Merci de tes encouragements.

Après peinture des plaques en acier, j’attends les premiers éléments commandés (châssis, axe X, portique et axe Y). Peut-être début de l’assemblage ce week-end. Ensuite… s’il s’avère que je suis capable d’assembler … je commanderai les éléments de l’axe Z. Plus tard, les moteurs et l’électronique (pas encore choisis, d'ailleurs).

J’ai pu faire les petites modifs nécessaires pour supprimer les semelles en X et Y.


@ Franck :

Pour ce qui concerne la liaison rail/profilé (et pour moi, en tous cas), la seule grandeur réelle est la force. La pression n’est qu’une abstraction mathématique. Bien sûr, une semelle n’augmenterait pas la force. Son but ne serait pas d’augmenter la force, mais de la répartir… ou d’homogénéiser la pression si tu préfères … et peut-être accessoirement d’augmenter la friction (à voir, bien sûr, les coefficients de frottement alu/acier et alu/alu). Par contre, je te donne raison quant à l’épaisseur de la plaque. Ce n’est probablement pas avec 4 mm qu’on obtiendrait une homogénéisation satisfaisante.

Au fait, je suis toujours désireux de connaître ton dispositif de réglage de l’orthogonalité