Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une future

yannick.scher · 17 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

merci! vraiment sympa les vues...
on est tous d'accord que c'est sans doute la meilleure solution?

Francois59 · 17 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

yannick.scher a dit:
on est tous d'accord que c'est sans doute la meilleure solution?

Je comprends pas. On dit au départ largeur maxi 80 cm. Et maintenant, on se demande si la meilleure solution n'est pas une fraiseuse ou il faut pas loin de 140 cm d'espace en largeur pour fonctionner

Et ou la largeur de stockage est encore de plus de 1m. Ce qui implique de sortir la machine à chaque utilisation et de la ranger après ....

yannick.scher · 17 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

le cahier des charges n'est pas fixe.... j'avais bien dit au début que je l'édifierais au fur et à mesure des remarques de chacun et des solutions trouvées...
je préfère sans doute trouver un autre emplacement dans mon atelier à cause d'un problème de profondeur ou de revoir le volume usinable pour avoir en contre partie une machine plus précise et plus costaud...
ma contrainte la plus souhaitable: avoir la partie avant dégagée!
mais j'ai aussi dit "peut-être qu'elle finira en Vs portique léger"
d'ailleurs dans ce cas, avec disons 1500mm de long, ce portique ne risque pas de faire fléchir la table? si c'est le portique qui se déplace?

Francois59 · 17 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

yannick.scher a dit:
je préfère sans doute trouver un autre emplacement dans mon atelier à cause d'un problème de profondeur ou de revoir le volume usinable pour avoir en contre partie une machine plus précise et plus costaud...

Mais si on accepte 140cm de large, et si on veut une machine précise et costaud, la solution proposée est foireuse.

Je propose :Coupe plan YZ

Longueur de guidage en Z = 350mm au lieu de 200-220mm.
Longueur de guidage en Y = 700mm au lieu de 280-300mm. Sans aucune comparaison possible.

Pour le guidage en X, on a le choix colonne mobile en Y Et X : à ce moment, espacement des rails X : on peut aller jusqu'à 1m. A comparer aux 280mm du dessin initial.
Ou alors colonne mobile seulement en Y, et table mobile en X.

On peut même envisager les rails en X sous la table, et les patins sur le bâti, style fraiseuse conventionnelle. Ca fait peut faire un bâti assez compact.Colonne mobile X et Y

Colonne mobile Y, table en X

Francois59 · 17 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

Et je ne suis même pas sur que les rails Y doivent faire 1050mm de long... On n'en utilise que 350mm + lg palier au début et à la fin. 4 rails de 400m peuvent suffirent. On peut même aller plus loin: Colonne à base triangulaire. Triangle de largeur mettons 500mm ou 600mm, hauteur 700mm. Il ne suffit alors que de 3 rails de 400mm et 3 patins. Et en plus, on aura écartement des rails Y : 500 à 600mm. Ca peut aller.

Plan XY

ybou30 · 17 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

Salut à tous,

Pas très conventionnel, mais une configuration comme celle-ci dégage beaucoup d'espace:

Le Y serait un chariot façon Mechmate coulissant dans la potence.
Le panneau arrière (support des rails X) peut être un châssis, mais aussi un mur, ou un châssis accoté au mur.

Cdlt,
Yanik

carlos78 · 17 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

François : Mon croquis reprenait directement la version 1A de Yannick, avec les quelques petites remarques que j'avais fait.
L'analyse que tu fais est excellente. D'ailleurs les 2 photos illustrent parfaitement les propos. Et je vois très bien la machine.
Dans ton dernier croquis, si je comprends bien, le bati fixe est gris et porte les 3 rails bleus, la table est noire et se translate sur X (rails rouge), et le bras triangulaire qui est noir se translate sur Y sur les 3 rails. C'est une autre variante.
Il y a plein de bonnes idées pour Yannick. Reste à savoir si les 800mm sont gravés dans le marbre (granit ?), car je ne vois comment avoir une course en Y de l'ordre de 300 à 400mm avec si peu de profondeur.

Ybou30 : Décidement, les idées fusent ... Yannick pourrait refermer les extrémités de la table X pour reprendre le cadre vertical. Mieux encore, on peut aussi imaginer une structure arrière s'appuyant sur le sol en 2 points, fixée solidement au mur au haut qui porterait la table avec les raidisseurs qui vont bien. On devrait pouvoir rester sur les 800mm

A Yannick de bosser ....

Carlos78

Francois59 · 17 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

carlos78 a dit:
François : Mon croquis reprenait directement la version 1A de Yannick, avec les quelques petites remarques que j'avais fait.
L'analyse que tu fais est excellente. D'ailleurs les 2 photos illustrent parfaitement les propos. Et je vois très bien la machine.
Dans ton dernier croquis, si je comprends bien, le bati fixe est gris et porte les 3 rails bleus, la table est noire et se translate sur X (rails rouge), et le bras triangulaire qui est noir se translate sur Y sur les 3 rails. C'est une autre variante.

C'est ça. le bati porte les 3 rails bleus, et les 4 patins verts pour la table. Les rails fixés sont sous la table. Le bras triangulaire est la colonne. Elle peut être triangulaire, carrée ou en demi cercle. Elle est soutenue sur 3 points 2 près de la table et un seul en arrière.

carlos78 a dit:
Reste à savoir si les 800mm sont gravés dans le marbre (granit ?), car je ne vois comment avoir une course en Y de l'ordre de 300 à 400mm avec si peu de profondeur.

Facile : un portique fixe, mais dans le sens de la longueur de la table. Ca ressemble fort à la solution de ybou30. Sauf que le support des rails X est devenu une poutre avec suffisamment de moment d'inerte pour résister à la torsion. Et que le mouvement Y n'est plus sur le porte broche ou le bras, mais sur la table. L'accessibilité table "sortie" est encore très correcte. Mais la poutre limite la hauteur en cours d'usinage et les montants/jambes limitent la longueur. On ne peut pas TOUT avoir ...

yannick.scher · 23 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

mon abscence de ce post est directement liée à mes obligations personnels et professionnels; en tout cas merci pour toutes ces propositions assez abouties!
j'avais évoqué indirectement la proposition de ybou30, elle me parrait assez séduisante, seul problème: l'emplacement de la vis à bille pour le Y???? assez compliqué...
imaginez prendre 2x plus de profondeur pour usiner sur 350mm de large? pour un CNCde hobby-ist, ça me parait vraiement démesuré!

il serait peut-être intéressant de comparer nos idées par rapport à une fraiseuse plus conventionnelle de hobby-ist qui est du type portique...
effectivement, mon cahier des charges s'en trouvera modifié, mais puis avoir une rigidité à toute épreuve pour un budget beaucoup plus limité?

dans ce cas, la table doit-elle être support des guidage et vis à billes? comment déterminer son chassis pour qu'elle ne fléchisse qu'un minimum en son milieu?
pour assurer une rigidité du portique, écarter un maximum les patins, mais à partir de quel moment cela devient abhérent? en adaptant les solutions méca trouvé jusqu'ici, peut-être que l'on pourra en faire quelque chose de pas mal...
pour de la rigidité, il vaudrait mieux que pour l'axe X ce soit une table mobile et un portique fixe, mais pour gagner en surface de fraisage, vaut mieux que le portique se déplace, mais les risque de crable ou autres sont augmenter, donc comment limiter tout cela?

sur le forum, y-a-t-il des fraiseuses de ce type sur lesquelles il faut prendre exemple?

Francois59 · 23 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

yannick.scher a dit:
imaginez prendre 2x plus de profondeur pour usiner sur 350mm de large? pour un CNCde hobby-ist, ça me parait vraiement démesuré!

Les contraintes géométriques sont les mêmes, que ce soit pour Aérospatiale ou amateur.

yannick.scher a dit:
il serait peut-être intéressant de comparer nos idées par rapport à une fraiseuse plus conventionnelle de hobby-ist qui est du type portique...

Il est urgent de revenir au point de départ, à savoir ce qu'on veut FAIRE avec la machine.

Les deux machines CNC amateur répandues, et je pense effectivement utilisées, sont la mechmate et dérivés http://www.njuskalo.hr/image-bigger/obradni-strojevi-ostalo/cnc-stroj-mechmate-107-slika-26491262.jpg et les conversions type BF20 et similaires http://www.gravos.cz/galerie/bf20cnc-2_big.jpg .

Sauf que je ne pense pas qu'il existe UNE pièce qui puissent être usinée indifféremment sur chacun de ces 2 types de machine avec le même bonheur.

Donc à un moment, il faut choisir ce qu'on pourra faire avec, et surtout ce qu'on ne pourra PAS faire.

Pour pouvoir continuer, il serait souhaitable de repréciser les matières que l'on veut usiner, avec les dimensions à usiner et les dimensions totales de la pièce, ainsi que la précision souhaitée. En sachant que la machine à TOUT faire n'existe pas[/color].

Matières à usiner ?
Usinage X mini = ? Y mini = ? Z mini = ?
Dégagement/espace Table X mini = ? Y mini = ? Z mini =
Précision ?

moissan · 23 Oct 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

la machine a tout faire n'existe pas , mais il y a des machine plus polyvalente que d'autre

un grand portique trop leger ne peut faire que des grandes piece a faible precision

une petite fraiseuse classique ne peut faire que des petites piece

une architecture plus futé pourait faire des petite piece de grande precision quand on utilise les coulisse dans la position qui donne le porte a faux minimum , et faire aussi des piece plus grande avec moins de rigidité quand on va au bout des coulisse

ce principe est courant avec les coulisse tout en fonte : on a la rigidité maximum quand toute la surface est en contact ... et on peut aller plus loin en gardant une longueur en contact plus faible : avec les rail a bille ce n'est pas possible , il faut bien que le chariot reste entierement sur le rail

sativa55 · 7 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

Bonjour,

J’avoue avoir lu ce post en diagonal, toutefois je me pose une question, veuillez m'excuser si le sujet a déjà était abordé.
Avec ce type d'architecture, il y a t'il réellement un intérêt a mettre 2 rails prismatiques en X (sur le carré de 400).
Sachant que les trois quart des efforts seront sur le rail le plus vers la pièce, ne serait-il pas plus judicieux économiquement de faire un mix rail prismatique vers la pièce/rail cylindrique supporté vers le fond ?
Je pense que le rail "du fond" n'est là que pour contrer des moments (rotation), et que plus il sera éloigné, meilleur sera la précision (plus de jeu que dans les prismatiques), et que le mieux serait de le mettre avec le support a l'horizontal (douille ouverte) sur le coté du carré de 400 par exemple.Mais je me trompe peut-être, qu'en pensez vous?

A priori le design de cette machine vous est dicté par le manque de place dans votre garage. Il y a quelque temps, j'avais réfléchis a une machine pour usiner des panneau de bois, donc d'une précision moindre mais plus encombrante, projet abandonné pour l'instant car je construit un petit atelier, je voulais mettre des inserts ,avec des trous de piégeage et de fixation, dans ma dalle de béton, construire cette cn (relativement basse) sur ces inserts et avec un système de treuil ou de mouflage, la relever ou la basculer sur le coté pour garer la voiture....

quitte a montrer certains type de machine, voir celle la: http://www.leboncoin.fr/equipements_industriels/502809213.htm?ca=15_s
ou dans de moindre proportion la Metba MB 50 http://www.youtube.com/watch?v=Fd5BcpKDWU0

ybou30 · 7 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

Salut à tous,

Je suis aussi dans la même démarche Que Yannick et Sativa.
Même contrainte de place
L'originalité de mon projet est de m'appuyer sur le massif du sol (comme Sativa), mais aussi de m'appuyer sur un mur.
J'aurai donc un support massif et rigide dans les 2 axes (horizontal et vertical).

La seconde sera de m'appuyer sur les longueurs de porte à faux:
- Faible pour des pièces de faibles dimensions et matière plus dure (alu et acier)
- Plus grand pour des pièces de plus grandes dimensions et en matières moins dure (alu en faibles épaisseur, matières plastiques, bois).
Ce dernier concept impliquera des choix qui en fera bondir plus d'un.

A terme Ma table sera fixe, "relativement basse", et mes montages de pièces pourront se faire sur des "taques".
Voilà le principe global.
J'ai déjà des éléments et des assemblages pourront commencer (poutre en potence).

La réalisation se fera en 2 temps:
- Poutre en potence fixée au mur, table mobile (déplacements X réduites) => simple à mettre en ouvre et permet de produire rapidement (j'ai un besoin).
- Ensuite Poutre mobile sur X fixé au mur et Table fixe => récupération du déplacement sur toutes le longueur de table).
Un sujet sera démarré dès que j'aurai quelque chose à vous mettre sous la dent.

La majorité des composants auront leur construction définitive et ne seront que redisposés pour redistribuer les mouvements.

Concernant les principes de coupe, j'aurai sûrement 2 broches, mais avec une broche "lourde" moins lourde qu'en conventionnel. La numérisation permettant plus de vitesse, on transférera la productivité vers ce nouvel avantage générant moins de contraintes liées aux effort de coupe.

PS: J'ai comme Moissan la petite idée derrière la tête d'utiliser la table en 4ième axe pour les opérations de tournage.

Cdlt,
Yanik

yannick.scher · 12 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

bonjour, et pardon pour ce long silence...
construction de maison oblige...
les idées données en ramènes d'autres...
j'ai un peu étudier le fait de fixer la fraiseuse au sol et au mur m'embête un peu...
je préfère la poser (voir fixer) uniquement au sol...
en tout cas, on a explorer pas mal de solutions par rapport à mes premières doléances...
à savoir que celle ou je ne serais pas tolérant, est celle ou les éléments méca pourrait se salir trop vite...
avec les solutions qui ont été évoquées ci-dessus, quels sont les avantages et inconvnients en comparaison de celle ci-dessous?
comment dimensionner les poutres pour éviter qu'elles ne fléchissent au passage du portique?

yannick.scher · 12 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

un oublie, la position de la vis à billes? si elle est proche d'un rail, que cela risque de se passer?

Francois59 · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

J'aurais tendance à dire que si vous ne savez pas ce que vous cherchez, personne ne peut vous aider.

A un moment, il me semble qu'on parlait de broche en porte à faux pour avoir une table accessible. Le dernier dessin est plutôt douteux au niveau accessibilité table.

Il me semble que sur la plupart des machines d'usinage, les impératifs mécaniques de rigidité passent avant les contraintes de salissures. Ces contraintes de salissures ne sont pas pour autant à ignorer. Les machines industrielles ont toutes des systèmes de protection genre capots télescopiques, soufflets ou autres pour protéger les éléments fragiles situés la ou les contraintes mécaniques le dictent, et pas là ou ils ne risquent pas de se salir. Il peut être intéressant de prévoir dès la phase de conception de la machine comment ces éléments sensibles vont être protégés. Ne serait ce que pour prévoir dès le départ l'encombrement des capots...

ybou30 · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

Salut à tous,

Yannich-Scher a dit:
un oublie, la position de la vis à billes? si elle est proche d'un rail, que cela risque de se passer?

La vis à bille doit être le plus possible dans le prolongement des forces de traction de l'appareil mobile qu'elle tracte, sinon, çà a tendance à "mettre en crabe" .
En l' occurrence, le raisonnement doit être fait machine en fonctionnement dans les conditions les plus défavorables au sens de l'alignement de l'effort.

Pour ton projet: Pourquoi changer radicalement? Le type machine en porte à faux peut très bien être convertie en portique avec l'adjonction d'une "jambe de soutien" côté extérieur, amovible Quand il le faut. .
C'est cette configuration que je vais adopter pour la mienne.

Coté propreté:du coup, sur une config potence, comme il y a un panneau arrière, il y a déjà une protection de placée.
Comme la table est fixe, tu peux y rajouter des panneaux de coté.

Cdlt,
Yanik

Francois59 · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

Et sinon, c'étaient quoi les problèmes de cette solution ? https://www.usinages.com/threads/reflexion-sur-la-conception-dune-fraiseuse-et-dune-future.59359/#p649410

On peut imaginer une table de 140cm * 35-38 cm.
Une course en Y de 35-38 cm. De quoi laisser un peu de largeur pour rester dans 80 cm de large avec une protection télescopique des rails Y.

Une poutre en haut au fond de 200cm support des rails X, section 30cm * 30 cm. Ca laisse 10 cm entre l'axe de la broche et la face avant de la poutre, pour que l'axe de la broche soit pratiquement au milieu de la largeur de 80 cm. Il sera peut être intéressant de positionner les rails Z sur le coté du porte broche , plutôt qu'en arrière, histoire de gagner un peu de profondeur.

2 poteaux de 30cm * 30 cm, hauteur mettons 80-90 cm. 30 cm de course Z + hauteur broche + hauteur poutre support table.

Une poutre en bas, centrée sur les 80cm de large, de 40 cm * 40 cm, longueur 140 cm, qui supporte en travers les 2 rails Y de 80 cm, et 2 vis a billes. Puisque là, l'effort d'usinage pourra se déplacer sur toute la longueur de la table (140 cm) et que la longueur de guidage ne sera pas très grande (la largeur de la table 35-38 cm).

La dernière solution proposée ne fait guère mieux, puisque dans la largeur de 80 cm, il va falloir enlever la largeur des 2 poutres support X, et du support de broche pour obtenir la largeur usinable. 80 cm - 2 * 10 cm (poutres X) - 20 cm (porte broche qui se déplace entre les poutres) = 40 cm seulement de largeur usinable. Tout en étant BEAUCOUP moins rigide.

Cas d'un effort en Y : Il suffit de comparer la flexion d'une poutre 30*30 avec celle de 2 poutres 10*15 dans le mauvais sens. bh3 = les 2 poutres de 10*15 sont 27 fois plus flexibles...

Francois59 · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

Et si on veut maximiser la largeur usinable, avec une largeur totale contrainte, la solution c'est :

En sachant que ce n'est pas la panacée :

Largeur usinable = largeur totale MOINS ( le plus grand ( 2 fois la largeur de poteaux, la largeur du chariot mobile Y )) , car la broche passe DEVANT les poteaux.

80 cm de largeur totale, ça fait 50 cm de largeur usinable au grand maxi, le chariot mobile Y devra faire au moins 30 cm de large... Moins, ça fait compliqué car tenir un chariot avec un porte à faux de au moins 30 - 40 cm (hauteur d'usinage + hauteur de la broche) avec une longueur de guidage de moins de 30 cm, c'est très limite...

La broche passe DEVANT les poteaux.

yannick.scher · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

je suis content qu'après ce long silence, certains suivent encore ce fil....

francois 59; j'aime bien ton aspect critique et ton visuel sur les contraintes de rigidité....
par rapport aux exemples que tu a fournis, majoritairement, les portiques étaient fixe, et la table était mobile....
sans doute la meilleure solution pour la rigidité, et j'ai "peur" de devoir me diriger vers cette solution... qui ne me permette pas d'utiliser la longueur de mes rails en X...
dans ton post précédent, en comparant 1 poutre de 30x30 avec 2 de 10x15, tu as pu nous monter que les 2 petites poutres sont 27 fois plus flexible que celle de 30x30...

ci-dessous 2 config: une poutre de 400x400, une autre composé de tube de 80x80 soudée ensemble, serait-il possible de faire le comparatif de flexibilité entre les 2?

dans le cas d'une fraiseuse avec portique mobile, comment bien penser la table pour éviter qu'elle ne fléchisse lors du passage du portique (attention, pas que j'y vienne!!! )

moissan · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

ton assemblage sera plus souple : chaque ouverture carré peut se mettre en losange

pour la rigidité maxi il faut mettre les renfort en triangle : genre grue ou pylone haute tension

mettre les renfort en triangle est important quand on fait leger : chaque barre ne travaille qu'en traction compression

quand on fait plus massif plus les barre assemblé sont grosse moins l'effet de triangulation est important : si les 4 tube carré font 1/3 de la dimension totale , les espace en chaque tube sont tellement faible que la triangulation est sans importance

aussi bien pour le module d'inertie en flexion que en traction il faut mattre la matiere le plus loins possible du centre : donc le tube carré simple est meilleur que l'assemblage de gros tube

la seule façon de faire mieux que le gros tube est de remplacer les face du tube par des zig zag de grue , mais ce n'est valable que pour faire très leger

yannick.scher · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

ok, donc on peut vraiement se limiter à dire que le profilé carré remporte le comparatif "rigidité/prix".....

si je pars sur un CN portique de ce type: https://www.usinages.com/threads/machines-homemade.59010/

comment rigidifier la table correctement? si le portique pèse 50/60Kg, comment être sur que la table ne se déforme pas juste par le passage du portique?

Francois59 · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

Un excellentissime logiciel gratuit pour répondre à la question : http://iut.univ-lemans.fr/ydlogi/rdm_version_6.html http://iut.univ-lemans.fr/ydlogi/presentation.html

La structure en tube de 80mm * 5mm fléchit 6 fois plus que le tube de 400 * 10. Et encore en supposant toutes les liaisons rigides : cas le plus favorable, et pas des pivots. Ce qu'on devrait faire normalement.

Une triangulation simple réduit de moitié la flèche, soit encore 3 fois celle du gros carré...

Francois59 · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

yannick.scher a dit:
ok, donc on peut vraiement se limiter à dire que le profilé carré remporte le comparatif "rigidité/prix".....

si je pars sur un CN portique de ce type: https://www.usinages.com/threads/machines-homemade.59010/

comment rigidifier la table correctement? si le portique pèse 50/60Kg, comment être sur que la table ne se déforme pas juste par le passage du portique?

Vous l'avez dit : profil carré ...

Sauf que sur la machine que vous montrez, l'axe des Y n'est pas un profil carré, ni les jambes du portique, ni la barre qui referme le portique, pas plus que la table au dessus du "truc" qui referme le portique...

Et si on regarde l'architecture générale des GROSSES fraiseuses industrielles, vous verrez que:

Jusqu'à 2-3 mètres de table, c'est une fraiseuse classique, avec la table qui se déplace en X et Y, et la tête en Z sur une colonne. 3 mètres de table qui se déplace, ça fait une machine de plus de 6 mètres de large.

A partir de 2m, jusqu'à 7 mètres, c'est un portique fixe, la table se déplace en X, et la tête en Y Z sur un portique fixe. 6-7 mètres de table qui se déplace, ça fait une machine de 14 à 16 mètre de large.

Seulement au delà de 7 mètres de table, on a des machines à portique mobile.

Donc le truc le moins cher et le plus facile à déplacer, c'est la table. Et on ne la fixe que quand on ne peut pas faire autrement, et on le paie au prix fort. Soit en cout de réalisation soit en manque de rigidité.

moissan · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

ce n'est pas que la dimension de la machine qui pousse a choisir ce qui doit etre mobile , c'est aussi la puissance de la broche

pour une fraiseuse classique avec un moteur de 5kW et une grosse boite de vitesse , il n'y a pas a discuter la broche moteur est transmission sont plus lourd que la piece : donc broche fixe et table mobile

quand on fait de fraiseuse plus grande la puissance de broche n'augmente pas beaucoup , donc en grande dimension la piece devient plus lourde que la broche , donc c'est la broche qui doit etre mobile

mais pour les cnc de faible puissance il se passe la même chose : on utilise une broche a grande vitesse plus legere que la table et les piece a faire : donc le choix de rendre la broche mobile est tout a fait justifié

en petite CNC on ne cherche pas forecement la grosse puissance : ça marche tout seul , même si c'est lent la piece sera faite aussi : il faut surtout que ça soit fiable que ça puisse marcher sans surveillance

broche mobile ou table mobile ne change rien du tout a la rigidité

j'ai un projet de fraiseuse a table fixe : quand je regarde les dessin de la fraiseuse schaublin 13 ou deckel , c'est presque la meme chose ... sauf que c'est la table qui est fixe , que le bati de la fraiseuse est limité a ce qu'il faut pour relier la coulisse verticale a la coulisse horizontale ... et que le moteur est placé sur le belier le plus pres possible de la broche

l'avantage de la table fixe , c'est de pouvoir y poser des pieces de dimension exeptionnelle : faire un petit usisnage sur une piece plus grosse que la fraiseuse ... et donc pouvoir fabriquer d'autre fraiseuse avec la même machine

c'est le gros avantage d'une structure ouverte

gros avantage de la table fixe et broche mobile : la charge sur les glissiere est constante , ne dependand que du poid de la broche : donc precision independante du poid de la piece : pas de probleme pour fraiser la moitié d'un banc de tour quand l'autre moité qui depasse est posé sur des cales

Francois59 · 14 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

moissan a dit:
ce n'est pas que la dimension de la machine qui pousse a choisir ce qui doit etre mobile , c'est aussi la puissance de la broche

pour une fraiseuse classique avec un moteur de 5kW et une grosse boite de vitesse , il n'y a pas a discuter la broche moteur est transmission sont plus lourd que la piece : donc broche fixe et table mobile

quand on fait de fraiseuse plus grande la puissance de broche n'augmente pas beaucoup , donc en grande dimension la piece devient plus lourde que la broche , donc c'est la broche qui doit etre mobile

Il y a un peu de ça, mais ce n'est pas tout. Le déplacement de la table est rarement avec porte à faux ( NB le centre de gravité pièce +table + berceau et pratiquement toujours entre les patins X et Y sur les CNC verticales l'écartement des rails Y et de l'ordre de grandeur de la longueur table / course X. Ce qui n'est pas vrai sur les petites fraiseuses classiques). Le déplacement de la broche est toujours en porte à faux. Donc ce n'est pas quand la pièce est plus lourde que la broche , on change. C'est quand c'est plus simple de déplacer la broche AVEC le porte à faux est moins cher que de déplacer la pièce SANS porte à faux.

Une fraiseuse classique de 2-3 mètres de table supporte des pièces de quelques tonnes avant qu'on ne décide que ce serait moins cher de déplacer la broche en Y en porte à faux sur un portique (double colonne) plutôt que la table.

moissan a dit:
broche mobile ou table mobile ne change rien du tout a la rigidité

Rien à la rigidité du bati, mais ça change enormement à la rigidité nécéssaire pour les guidages. Ca rajoute un porte à faux en plus, donc des contraintes supplémentaires sur les guidages.

Table mobile en Y : pas de porte à faux. Broche classique sur 1 colonne = 1 porte à faux.

Table fixe en Y : facile. Broche axe Z = 1 porte à faux. Chariot intermédiaire sur axe Y = 2 porte à faux sens...

Et le prix d'une CNC, c'est quand même un peu les guidages. Un seul rail à rouleaux en 1m de long, en petite taille, plus les 2 chariots le tout en pas cher = pas loin d'une demi tonne d'acier chez leboutte...

NB porte à faux = les 4 patins du chariot ne travaillent pas tous ensemble avec des efforts dans la même direction.

moissan a dit:
l'avantage de la table fixe , c'est de pouvoir y poser des pieces de dimension exeptionnelle : faire un petit usisnage sur une piece plus grosse que la fraiseuse ... et donc pouvoir fabriquer d'autre fraiseuse avec la même machine

Faut voir dans quelle mesure une machine à table fixe (avec tous les guidages X Y et Z hors de prix, car en porte à faux) ne coute pas plus cher qu'une machine à table mobile X Y plus grande (avec seulement un guidage Z critique en porte a faux)...

yannick.scher · 15 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

merci pour vos commentaires, je pense que le temps est venu à moi de faire un choix....
après les différents types de structures, le profil carré s'impose.. je vais voir le cout pour une telle barre.... je vais aussi essayer de négocier le prix des rails.... et voir déjà ce que cela donne...
je voudrais aussi essayer(avec SW) un peu de RDM, quelqu'un maitrise? on pourrait ouvrir un nouveau sujet dans une autre rubrique...

je reviens aux fraiseuse type portique et au lien que j'avais donné; comment rigidifier la table pour éviter qu'elle ne fléchisse lors d'un posage d'une pièce trop lourde, ou du passage tout simplement du portique????

Francois59 · 15 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

yannick.scher a dit:
merci pour vos commentaires, je pense que le temps est venu à moi de faire un choix....
après les différents types de structures, le profil carré s'impose.. je vais voir le cout pour une telle barre.... je vais aussi essayer de négocier le prix des rails.... et voir déjà ce que cela donne...
je voudrais aussi essayer(avec SW) un peu de RDM, quelqu'un maitrise? on pourrait ouvrir un nouveau sujet dans une autre rubrique...

je reviens aux fraiseuse type portique et au lien que j'avais donné; comment rigidifier la table pour éviter qu'elle ne fléchisse lors d'un posage d'une pièce trop lourde, ou du passage tout simplement du portique????

Encore une petite image :

Dimensions usinage X=700 , Y =600 , Z=400. Puissance broche 10 Kw. La machine est sur les sites de revendeurs, mais n'est pas (ou plus) sur le site du constructeur.

Il serait fort judicieux de savoir pourquoi les conceptions ont décidé de mettre un portique de cette section?? genre 500 * 500.

La précision de la machine n'est pas indiquée dans les spec Internet. On peut estimer qu'on doit être 1 à 2 centièmes . Je pense que si la précision était de l'ordre du micron, le constructeur se ferait un plaisir de l'afficher.

Donc résumons 500mm * 500mm, 10 Kw, et je garde 1/100mm de précision.

On peut estimer que les paroi des colonnes font 20mm d'épaisseur en fonte. Il est plus que probable qu'il y ait un nervurage interne. Mais par facilité, on va l'ignorer.

Poutre 30 fois plus flexible, pour la même charge:
170mm * 170mm, e=6mm. On est donc passé de 1/100 à 3/10 de flexion pour 10Kw. Si on ramène ça à 1000w, puissance amateur, on est plus qu'a à 3/100 de précision.

Et si on ramène ça à un profile carré facile à trouver:
100mm * 100mm e=4mm. On a encore divisé la flexibilité par 10. A 1000w de broche on ne sera plus qu'a 3/10 de précision...

Que dire d'autre ???

Pour en revenir à la table, la seule et unique solution est d'augmenter la hauteur de la table, avec une structure caisson. Mais on réduit alors la hauteur usinable Z. On peut envisager d'en regagner en augmentant la longueur des jambes du portique. Mais à ce moment, le problème sera le porte à faux du portique (contraintes sur la rigidité du guidage et augmentation longueur rails X) et la flexibilité des jambes. On n'aura fait que déplacer le problème, sans le résoudre. Pour moi, c'est une architecture perdant/perdant si on veut de la rigidité.

carlos78 · 15 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

@François : Merci pour les photos. C'est un vrai régal de voir ces machines industrielles. Ces superbes photos permettent aux amateurs comme moi d'imaginer quelques sympathiques architectures de CNC. En outre je visualise directement sur ces machines ce que je présentais un peu intuitivement sur le dimensionnement global des divers élements. Je note (entre autres) que la course en Z se paye très cher en dimensionnement.
@Yannick : Yaka copier

Carlos78

Francois59 · 15 Nov 2013

Re: Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une fut

carlos78 a dit:
@François : Merci pour les photos. C'est un vrai régal de voir ces machines industrielles. Ces superbes photos permettent aux amateurs comme moi d'imaginer quelques sympathiques architectures de CNC. En outre je visualise directement sur ces machines ce que je présentais un peu intuitivement sur le dimensionnement global des divers élements. Je note (entre autres) que la course en Z se paye très cher en dimensionnement.
@yannick : Yaka copier

Carlos78

Un autre lien avec des machines plus nettement grosses : http://www.fourstarcnc.com/PDF/CatalogFDFDWEN.pdf

pages 6 , y a quelques dimensions. Les machines en 2 mètres de large usinable, c'est quand même un portique de section 700mm * 800mm. le pied du portique est 40% plus long, cad quand même 1m20. 400mm*450mm, c'est la section du support de broche. Evidement, tout est nervuré dans tous les sens. Et malgré tout, on QUE 800mm de course en Z.

Les machines classiques sont limitées en porte à faux dans le sens Y. Il y a un seul niveau de guidage en cause (le Z). Les portiques fixes sont limités en porte à faux dans le sens Z, et il y a 2 niveaux de guidage en cause (Z et Y).

Réflexion sur la conception d’une fraiseuse et d’une future

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