structure et glissière en tubes carrés

[hanoo]

Salut,
Voici le pitch du projet
J'ai un projet de cnc (usinage de bois, plastique et aluminium, acier serait un plus... Précision 0.3mm environ), mes finances sont (très) modestes, mais je compte faire un max de récup. Je cherche donc un moyen de fabriquer à bas coût un outil solide.

Je me demande si il est possible selon vous de faire une structure en tubes carrés acier pour ce projet, et comment les visser pour avoir un max de solidité / précision ?

J'ai pensé à des glissières (voir dessin) avec des roulements de skateboard directement sur les tubes, pour la précision que je souhaitais obtenir c'est aberrant sur de l'acier non rectifié (trop cher pour moi) ? De l'aluminium serait mieux (et assez solide) ?

 

[stanloc]

Bonjour,
Une seule remarque. Avez-vous vu beaucoup de cnc sur ce forum, utilisant de tels guidages linéaires et qui ont de bons résultats en usinage de bois, plastique et aluminium, acier serait un plus ??????????
Ce n'est pas parce que vous vous contenteriez d'une précision de 0,3 mm que cela serait plus réaliste. Soit oubliez ce type de guidages soit limitez vous à usiner de la mousse de plastique.
Stan

 

[Fred69]

[QUOTE="stanloc[/QUOTE]
Une seule remarque: tu n'est ps sympa avec les jeunots ...

 

[stanloc]

[QUOTE="stanloc

Une seule remarque: tu n'est ps sympa avec les jeunots ... [/QUOTE]

Et toi l'es-tu en répondant à sa demande avec une telle remarque ?
Donne lui donc des réponses pertinentes à ses questions cela lui sera plus utile.
Stan

 

[Alex31]

Bonjour

le dessin que tu montre implique que tes rails ne seront pas supportés (roulements tous le tour)
modifie ton dessin pour avoir des rails supporté => voir les Mechmate et autres CNC à galets

De l'aluminium serait mieux (et assez solide) ?

à section égale l'acier est mieux
à poids égal L'alu est est mieux
mais c'est en fonction de tes moyens, outillages et de tes capacités (soudure)

pour les métaux, il n'y aura pas de miracle, mais tu le sais déjà

 

[gégé62]

Chacun s'estime pertinent, c'est ça l'un des problèmes.

hanoo, si tu veux une précision de 0.3mm, cette valeur doit englober toutes les imprécisions, que ce soit les imperfections de géométrie de la structure (les dimensions des tubes ont des tolérances assez grandes, et un tube dit carré ne l'est pas toujours...), ses déformations quand il est soumis à des efforts, les jeux de fonctionnement au niveau des roulements sur les guidages, sans compter bien sûr la valeur x ou y ou z pour un pas de moteur (moteur pàp je suppose).
Mais tu peux vérifier la géométrie de tes profilés, choisir ceux qui sont les plus rectilignes et dont la géométrie est la plus correcte pour ton application. Si un carré de 40 mesure 39.5 on s'en f..., du moment qu'il est le même sur toute la longueur.
Un jeu, ça se compense (par calage ou par vis) s'il est identique sur toute la course....
l'essentiel est de prévoir les réglages ou ajustements qui pourront être nécessaires sans tout remettre en cause, donc c'est à prévoir à l'étude.
C'est bien entendu un raisonnement qui ne s'applique pas en production industrielle, là on est dans l'unitaire, le proto, l'artisanal, c'est un mot que j'aime bien.

Bon, cela étant, ton schéma me laisse un peu perplexe.
Moi, les roulements de skate, en direct sur du profilé acier, ça me choque pas, si le profilé est bien rectiligne. Mais la structure qui porte les roulements n'est pas terrible, tiges filetées ? avec jeu entre tige et roulement, jeu dans les trous des "longerons", roulements au milieu, là ou la flèche (en cas de déformation) sera maxi....
Donc à mon avis il faut revoir ce principe pour plus de rigidité et moins de jeux à droite ou à gauche. On ne peut pas en dire plus sur ce simple croquis de principe sans dimensions....

 

[Fred69]

Bon, cela étant, ton schéma me laisse un peu perplexe.

Moi aussi. On trouve beaucoup de réalisations dans ce genre sur le web. Il faut d'abord faire une recherche.
Ce que je n'aime pas ce sont les vis / tiges filetées qui traversent des tubes creux et les écrasent.
Faut voir aussi de quel outillage tu disposes: avoir un tour arrange bien les choses.

 

[hanoo]

Stanloc: je suis ingé en informatique et n'ai aucune prétentions en mécanique. J'ai vu sur le net et non sur ce forum des glissières de ce type, je ne sait pas quels sont les résultats obtenus. Ça ne peut fonctionner d'après vous ok mais pourquoi m'aiderait plus.

Alex31:
Je vais regarder les cnc à galets, en fait j'avais peur du soulèvement du portique en cas d'usinage sur Z.
Merci pour les infos alu/acier, le souci est que je n'ai rien pour la soudure (sauf pour l'électronique :p)..

Gege62:
Rapport au imperfections c'est ce que je pensais, j'ai lu sur ce même forum un post conseillant de régler la structure avec des vis, mais ne voie pas comment faire une structure réglable en tubes sans ajouter de jeu, et fragiliser la structure.
Pour la glissière (les proportions du schéma ne sont pas bonnes) je pensais utiliser des tubes extérieurs suffisamment epais pour pouvoir tarauder les perçages (mais craint les deformation au travail des parois des tubes et des tiges filetés) j'ai pensé à boulloner 4 plaques à l'extérieur du patin. Ce serait suffisant ?

 

[hanoo]

Fred69:
Je n'ai malheureusement que très peu d'outils, pas de tour ni de matos de soudure...

Tout le monde: :p
Si quelqu'un a une idée de glissière et ou structure qui puisse être réalisée avec le peu de matos dont je dispose à bas coût je suis preneur

 

[stanloc]

Un ingénieur, quelle que soit sa spécialité est quelqu'un qui est habitué à raisonner donc ma première remarque vous pouviez vous la faire à vous-même.
Par ailleurs vous êtes aussi capable de vous dire qu'avec rien on ne fait rien. Donc si vous n'avez pas le budget de 2000 à 3000 euros (pour usiner du métal à fortiori de l'acier) attendez de l'avoir. Et pendant ce temps commencez par réunir de l'outillage. Première chose à faire c'est établir un cahier des charges (un travail dans les cordes pour un ingénieur) qui comprend les objectifs, les moyens qu'il faut réunir pour les atteindre et le budget qui en découle. Si ça coince quelque part on révise soit le tout soit on cherche des solutions différentes. La lecture de ce forum ne coûte rien et on apprend beaucoup de choses en particulier qu'en dehors d'utiliser des guidages linéaires type Hiwin on ne pourra pas usiner de l'acier (au mieux "on le caressera)." Pour des alliages d'alu il faut impérativement des guidages cylindriques supportés si les guidages Hiwin sont exclus. Il faut aussi grace à ces lectures aborder la question cruciale de la broche et de son moteur. Elle ne répond pas aux mêmes exigences si on veut usiner du bois ou du métal.
Bref il faut lire en prenant des notes pour se faire déjà un état des lieux de ce qui est envisageable en construction amateur. Comme il a été dit l'absence de moyens d'usinage (fraiseuse et tour) et/ou de moyens de soudage va augmenter beaucoup la facture mais comme ces moyens sont eux aussi couteux, on n'en sort pas de la nécessité d'avoir un gros budget.
Stan

 

[gégé62]

hanoo
quand je dis structure réglable, il ne s'agit pas de faire une usine à gaz avec des articulations ou des vis de réglage partout..mais en connaissant les défauts possibles de géométrie, de prévoir leur correction par calage là où c'est nécessaire. C'est seulement un principe. Par exemple si tu soudes toute une structure comportant deux glissières parallèles, on sait bien qu'elles ne le seront pas parfaitement. Elles ne seront sans doute même pas coplanaires...Donc, l'une d'elles doit être fixée par vis/boulons...et on pourra régler avec des cales d'ajustement (une épaisseur de clinquant par ci par là...), ne serait-ce qu'en utilisant le jeu des vis, quite à y mettre pour le coup un peu plus de jeu. Mais après réglage et serrage correct, plus rien ne doit bouger. Quitte à rajouter à la fin quelques bons points de soudure bien placés pour être sûr que ça ne bouge plus. Et penser que si on doit un jour faire sauter ces petites soudures, il vaut mieux qu'elle soient accessibles à la meuleuse.
Ces choses là s'acquièrent en faisant, c'est ce que l'on nomme "l'expérience", une part de réussites et d'échecs par soi-même, une part apprise des autres (qui sont passés par là...).
C'est dommage que tu ne soudes pas, car ça aide bien quand même, surtout si tu fais en tube acier.
Un petit poste pour souder à l'électrode enrobée ça ne coûte pas très cher, la technique de soudage s'apprend vite (on ne parle pas de soudure qualité radio ou de soudure "au plafond...).

Difficile de conseiller sur la conception de ton système, à distance, sans connaître tes contraintes (dans tous les sens du terme !), et aussi....sans y passer des heures (je me connais).
Donc je te file quand même un petit croquis, pour un guidage sur tube acier carré par 4 roulements, voici comment je les placerai, à priori, croquis ci-dessous. Il faut bien sûr 4 fois ça sur ton chariot, 2 de chaque "rail" de guidage. Les axes des roulements se croisent, ils sont bien sûr un peu décalés. Ce n'est qu'une suggestion de départ. Ce serait bien que les axes de roulements soient soudés sur leur tube (pas de jeu à ce niveau), tu peux régler à la fin au niveau des boulons (cales d'épaisseur...) où j'ai mis les croix.
Tu peux tarauder pour des vis de 6 dans du 3 d'épaisseur, mais pas serrer trop fort. Mais tu dois pouvoir (surtout si plus mince) glisser des écrous dans l'intérieur du tube, tu trouveras bien une astuce, ou un morceau de fer plat d'épaisseur suffisante qui a les trous taraudés que tu glisses dedans, c'est plus facile à mettre en place.

 

[hanoo]

Stanloc:
Je vous trouve très pédant et fermé.
Il est question ici de bricoler un outil artisanal. Si j'avais 100 000 j'achèterai une machine industrielle. Youhou ça aide vachement.
Pour le cahier des charges il n'y a pas que la méthode, il faut aussi connaître les propriétés des materiaux... (ce que je ne connais pas).
Pour les outils je n'ai pas attendu votre conseil je fais ce que je peux mais n'ai pas de thunes. Alors je fais le tour des dechetteries et répare les outils en panne.
Selon vous la seule solution est les guidages linéaires hiwin, eh ben il est donc impossible de faire autrement... Je n'y crois pas. Et vous trouve fermé d'esprit.
Pour le gros budjet j'ai déjà répondu, alors si vous avez des cuillères en argent en rab, je suis preneur.

 

[hanoo]

Gege62:
Merci pour tes conseils avisés
Je vais regarder sur le bon coin si il y a de quoi souder pour pas trop cher (peut être en panne que je pourrais réparer ) tu me conseillerai quelque chose de particulier ?
Merci beaucoup pour le croquis, je pense avoir compris l'idée globalement, mais j'ai du mal à saisir comment regler (la ou il y a les croix) le tube supportant les roulements et ceux du chariot ne seraient pas soudés ?

 

[gégé62]

brrrr, ça jette un froid....

bon, il est vrai que Stanloc ne prend jamais beaucoup de gants dans ses interventions....j'en ai fait aussi l'expérience;
et on n'est pas nécessairement d'accord avec son point de vue.
Mais au-delà de ça il apporte régulièrement beaucoup d'infos, ça veut dire aussi qu'il se donne la peine d'écrire sur le forum. Il serait aussi facile de toujours lire sans jamais payer de sa personne...
Il y a de la place pour tous ici, du plus exigeant et pointilleux comme semble l'être Stanloc, aux plus bricoleurs qui veulent tout faire avec rien (groupe dans lequel je me place volontiers, sans aucun complexe d'infériorité).
Alors, sachons prendre de chacun ce qui nous convient, et même dans ce qu'on laissera, il y a des choses que l'on apprend...

et laissons le bénéfice du doute à son auteur quand un message nous semble un peu sec, tant qu'il n'y a pas injure...on a parfois du mal à se mettre dans la peau de celui qui va lire notre message !

heureusement il y a les petites images....

 

[hanoo]

Arf j'ai peut être été un peu sec à mon tour :-/ desole stanloc.
Sachez que de par ma spécialité, l'informatique je passe beaucoup de temps à lire des questions qui me paraissent aberrantes sur les forum, mais j'essaie de ne pas juger les compétences de l'autre. Chacun ses connaissances, et les connaissances rendent souvent des questions bêtes pour les sachants tout à fait pertinentes pour le novice. Bref je pense qu'on a tous à y gagner à échanger plutôt que juger.

 

[stanloc]

Stanloc:
Je vous trouve très pédant et fermé.

Parce que je ne vous suis pas dans vos élucubrations ? Figurez-vous que ce que j'ai énoncé est connu et archiconnu de tous ceux qui sont passés par la case conception d'une cnc et ceux qui n'y ont pas cru ont fait grossir le tas des projets avortés.
Bonne continuation
Stan
N.B. Vous ne trouverez peut-être pas de moteurs pas à pas ni toute l'électronique voulue dans les déchetteries.

 

[Fred69]

Je vais regarder sur le bon coin si il y a de quoi souder pour pas trop cher

Laisse tomber la soudure, ce n'est pas le plus important et ça induit des déformations difficile à maitriser (du moins à ce stade). Il vaut mieux une perceuse à colonne, faire des trous et mettre des boulons. Ça reste réglable et réversible (facilement).
Un poste inverter qui tient la route doit coûter environ 200 euros, en-dessous ce n'est la peine à mon avis. C'est un achat qui peut attendre.

 

[hanoo]

Fred69:
Je pensais à la base me passer effectivement de soudure mais ne voie pas comment faire une structure et des glissières suffisamment solide et précise. Tu sais où je peux trouver des exemples de projets faits avec cette technique ?

 

[Fred69]

Tu sais où je peux trouver des exemples de projets faits avec cette technique ?

Je sais que ça existe mais je ne peux pas te renseigner. J'écarte d'emblée cette technique car elle implique des déformation trop importante dans une structure pour une CN. On peut à la rigueur souder quelques parties mais pas plus. Le boulonnage est plus sûr.
On peut envisager la soudure si les parties qui supportes les glissières sont rectifiées après coup (fraiseuse, rectifieuse).

 

[hanoo]

Bon mes recherches avancent au cas ou le poste en intéresserait d'autres, le type de cnc serait coquery, la plupart du temps elles sont faites à base de règles de masson, autant dire que pour travailler de l'acier, on oublie...
Voilà un exemple, http://www.amvh.fr/fraiseusecncst.html
Je continue mes recherche en quête d'une structure plus solide..

 

[gégé62]

autant dire que pour travailler de l'acier, on oublie...

oui c'est plus raisonnable, déjà même l'alu...
En fait outre une question de rigidité de la structure, on peut difficilement usiner un métal avec un outil dont la précision de position est 0.3 mm, car les copeaux à réaliser sont bien plus minces que ça. Ce que tu pourrais éventuellement faire c'est du perçage (vertical), pendant cette opération ta machine reste fixe sur X et Y.

 

[el patenteu]

Si ont considere TOUT les éléments requis ainsi que la laborieuse mise en oeuvre de l'exercice ont se rend vite compte qu'il ny a acunne économie
a faire en se passant de VRAI rails.
Le minmum pour etre le moindrement sérieux est du sbr 15 ou 20mm sinon ont passse direct aux rails prismatiques.

 

[ybou30]

Salut à tous,

Le croquis de Gégé62 est comme je le vois
Pour optimiser, tu peux y aller par étapes.
Tu peux Acheter les profilés acier, en faire le contrôle pour connaitre leur précision réelle.
Dans la mesure du possible, prends les barres complètes, ne fais pas débiter. Cà te permettra de choisir les meilleures portions en fonctions des longueurs.
là tu pourras déduire ce qui est possible en matière de guidages.
Perso, à poids égal (coût), je ne prendrai pas du carré, mais du rectangulaire, genre 50x30, çà fait un poil plus de rigidité.

Cdlt,
Yanik

 

[el patenteu]

Ca dépend pour quel élément...
Pour les longeront d'accord mais pour le poutre les efforts principaux sont en torsion,donc mieu vaut y aller avec du carré.

 

[ybou30]

Salut à tous,

Pour une poutre Y, tu en mets 2 (je vois mal ne mettre qu'un seul profilé, qu'il soit carré ou rectangulaire) :
- 1 dans le sens vertical (celle du haut, pour reprendre les efforts de coupe verticaux)
- L'autre à l'horizontale. (celle du bas, au plus près des efforts de coupe latéraux)

Cdlt,
Yanik

 

[hanoo]

El patented: tu connais des adresses à pas cher pour du sbr ou des rails prismatiques ? Ce que je trouve coûte les yeux d'la tête...

Ybou30: pour le contrôle je voie pas trop comment faire précisément appart à la mano et en y collant une règle... Tu vois un autre moyen ?

 

[ybou30]

Salut à tous,

Pour le contrôle:
- un pied à coulisse pour vérifier les dimensions tous les 2-3 centimètres
- pour la rectitude:tu prends 2 barres et tu les compares en les mettant face à face et en tournant d'1/4 de tour à chaque fois. Tu regarde s'il y a du jour; beaucoup ou pas trop
Pour le second contrôle, tu peux éventuellement le faire sur place si on te laisse faire.

Edit: OOoops, j'ai oublié pour les comparaisons: mettre les barres cote à cote et pas l'une sur l'autre pour éviter la flexion due au poids (grandes longueurs)

Cdlt,
Yanik

 

[hanoo]

Hehe c'est bien ce que j'avais en tête à l'ancienne quoi ! J'irai avec mon pied à coulisse mouahahah

 

[gégé62]

Perso, je n'ai jamais eu de grosses surprises en ce qui concerne la rectitude des profilés tube carré ou rectangulaire. Bien sûr il faut vérifier !
J'entends bien rectitude au sens de "bien droit"....pas forcément les dimensions ni épaisseur.
Ce n'est pas pareil avec les profilés laminés ouverts type UPN, UAP, IPN,...là on a souvent des surprises....
A propose d'épaisseur, tu auras sans doute à choisir, je ne sais pas en quelle dimension tu es, évite de prendre la plus fine. Il y a les tubes "serrurerie" et les tubes "construction". A voir avec ton fournisseur. Pour de carré de 40 je préfère épaisseur 3 plutot que 2. D'abord c'est plus rigide bien sûr. C'est plus facile à souder (bon tu ne soudes pas encore, soit ) on peut aussi percer- tarauder pour fixer des accessoires. Pas pour des vis qui constituent la structure cependant, là il faut traverser le tube et faire en sorte qu'il ne s'écrase pas au serrage, sion tu ne pourras pas serrer convenablement. On peut par exemple glisser un cale sans jeu à l'intérieur ou mettre un petit fourreau en tube autour de chaque vis, à l'intérieur du profil, mais ça c'est assez vicieux à faire...

 

[gégé62]

A propos encore tu avais parlé de roulements de skate...j'imagine que ce sont des 608 et que tu les trouve facilement par 10 dans les hyper de sport. C'est vraiment pas très costaud, ça risquerait de devenir le point faible de ta construction. Un roulement un peu plus gros supportera beaucoup plus. Un type 6000 (6000 2RS avec joints) coûte environ 1.5€ on peut sans doute trouver moins.