Projet Gros Portique CNC

Bonsoir à tous

Voila un bout de temps que j'ai pas démarré un gros projet  
Il faux dire que je travail sur des projets de plus en plus complexes en travaillent principalement l'aluminium et le laiton
Bien sur la BZT fait très bien le travail mais a condition d'utiliser des petites vitesses car l'inertie me provoque des vibrations lors des changements de directions.

Il y a déjà quelques temps que souhaitais développer un projet de CNC pour une machine plus petite mais plus rigide que la PFE 1000 PX en sachant que c'est la PFE qui devra fabriquer les pièces    (et pas le HQ 400   (pour David))

Le projet de départ visait un portique de environ 600 / 500  en X et Y

Mais en en parlant dans mon entourage, le  M'a apporter quelques jouets Plutôt sympatriques:


il y a 4 Rails prismatiques de 35mm et deux vis à billes de Diam 38 par 1233mm de long
Premier problème, gros comme le nez sur la figure: la BZT n'a que 1163mm de course en Y et 730 en X
Il y a donc un défi de taille qui va consister a faire rentrer une vis carré dans un trou rond  

Le Cahier des charges :
Portique en aluminium massif (car la BZT ne peut pas ou difficilement travailler l'acier )
Une rigidité importante
Une puissance importante
Le budget minimum
Les courses conditionné par les vis à bille en X et Y et 350 mm en Z
Logiciel de pilotage: Mach3

Pour le moment je fait un tour d'horizon pour chiffrer le projet en essayant d'économiser, mais sans sacrifier mon cahier des charges.

Pour commencer j'ai modéliser les éléments dont je dispose:





Les Rails Prismatiques dont deux qui font plus de 3m


L’ensemble Rail plus patins:


La Vis à Billes avec noix:


Voila, en gros j'ai tout les rails, je n'ai que 6 patins, et deux vis à billes.

Pour la motorisation je pense à des moteurs type Nema 34 sous 10 A et 12,2 Nm ou alors le Nema 42 sous 10 A et 14.4Nm
J'avoue que l'électronique n'est pas mon fort mais bon je vais essayer d'avancer dans ce domaine car c'est là que les spécialistes pourront m'aider grandement.
Néanmoins , je serais également aidé par un amis, mais comme il est très occupé, je doit faire un maximum par moi même.

N'hésitez pas à partager vos idées ou réactions ...

@++ Eric

De mon point de vue, autant les rails de 35 mm tu peux faire avec (on peut les recouper) autant les vis à billes de 38 mm de diamètre on peut aussi les recouper certes mais leur diamètre et en conséquence le diamètre de l'écrou, vont constituer un sérieux handicap déjà niveau encombrement mais surtout niveau prix des moteurs + celui des drivers + celui des alimentations électriques. Un point qui s'ajoute à l'encombrement c'est celui de l'inertie en rotation de la vis + du rotor du moteur. C'est l'escalade dans la course à la puissance des moteurs.
Personnellement je mettrais en vente les vis à billes sauf à avoir un autre usage pour elles et même si la vente ne fait pas ta fortune elle aide à se procurer des vis mieux adaptées. Ne pas perdre de vue que si tu ne peux pas les couper toi-même et usiner l'extrémité ce coût s'ajoutera au surcoût de leur utilisation.
Pour usiner de l'acier (même de l'alu , voir la cnc de rider63 sur usinages.com) rien ne vaut un châssis en ACIER. De l'alu très massif à la rigueur mais bonjour le prix.
Stan

Salut je sais pas si tu a avancé dans ton projet je te met un lien de fabricant de profilé massive tu peux calculer la flèche des poutres. c'est celui de mon axe y

http://product.item24.fr/fr/home/produits/catalogue-produits/details-du-produit/products/profiles-de-construction-8/profile-8-200x80-naturel-48335.html

stéph

Bonjour

Merci pour l'info ça peut toujours être utile, mais je pense plutôt travailler avec du massif, contrairement à ce qui est dit plus haut je pense que ce projet est viable.
même si il pourrait revenir à 5 ou 6000 € car cela m'offrirais les performances d'une machine beaucoup plus cher.

Je doit dire que je ne suis pas pressé, mais j'ai surtout besoin d'infos sur les moteurs, car l'un des impératif c'est que la machine soit piloter sous Mach3.

En plus je vais surement devoir repousser un peut les investissements car l'un de mes clients me pousse à acheter une imprimante 3D. Mais bon au final je gagnerait surement du temps en terme de rentrées d'argent.

Voici une première modélisation, qui reprend le principe de ma PFE (avec ces défauts ).



Il faut dire que je fait ça a temps perdu (ce qui n'est pas peut dire quand on à un boulot à 35 heures et une entreprise)


Mon plan d'attaque serait d'acheter progressivement les éléments que je ne peut fabriquer en premier (moteur, carte Elec, etc...),
ensuite je dispose de pas mal de réserve de métal pour faire les petites pièces
puis terminer par les grosses pièces du portique.

Sur le plan modélisation, je compte renforcer de façon très importante la rigidité des montants en ajoutant des équerres extérieurs.
Je pense également a un autre moyen de fixation pour la poutre du X, j'ai un amis qui va avoir une fraiseuse et cela devrait conditionner les dimensions.(pour les perçages/alésages en bout)

Autre points important je compte, sur la poutre du X mettre un rail en façade et en bas et l'autre sur le dessus et a l'arrière de façon à répartir les efforts dans un écartement maximum.

@++ Eric

Salut,

Je doit dire que je ne suis pas pressé, mais j'ai surtout besoin d'infos sur les moteurs, car l'un des impératif c'est que la machine soit piloter sous Mach3.

Ce n'est pas lié aux moteurs/drivers, mais à la Breakout Board que tu vas choisir ; il faut qu'elle soit compatible Mach3 si c'est une carte en USB ou Ethernet

Si c'est une carte en port //, alors pas de soucis, elles sont toutes compatibles Mach3.

++
David

Salut de rien

du coup tu garde les même épaisseur ???? donc tout en alu massif ?

sinon y'a sk cnc qui fait un portique dans le genre pfe par contre tout est soudé.


http://www.maschinen-werkzeuge.com/CNC-Maschinen/Bausatz-SK-0704-small-size/Bausatz-SK-0704-small-size-ohne-Steuerung::1813.html

sa reste similaire au pfe mais avec un Z plus conséquent

steph

Bonsoir

SD 31 a écrit:Salut de rien

du coup tu garde les même épaisseur ???? donc tout en alu massif ?

steph

Non, les épaisseurs seront différente en sachant que l'AU4G est moins rigide que l'acier.

Autre point les assemblages seront tous piétés (stub de 8mm) et montés avec des filets rapportés en M8 et M10 Hélicoïls .

Pour les montants la modélisation est de 30mm, soit le maxi que je peut avoir en plaques chez mon fournisseur.

Voila en tout cas le genre d'amélioration que je pense faire:



Et ça (en tout cas dans le principe)



Bon, il faudra soit améliorer le coté design soit mettre une tôle par dessus.

@++ Eric

Bonsoir Eric,
Pourquoi ne doublerais tu pas les épaisseurs? avec 2 X 30mm les bras du portique devrait être inébranlable!
Beau projet,
JPaul

Bonsoir JP


Je cherche à renforcer le bâti, mais sans doubler la facture en aluminium car un montant devrait me revenir à plus de 150 euros l'unité,
alors que les renforts environ 40€.

@++ Eric

Salut,

La question que je me pose, c'est pourquoi t’embêter avec de l'alu ? de l'acier se serait quand même plus simple et peut être même moins cher

++
David

Bonjour à tous,

dh42 a écrit:La question que je me pose, c'est pourquoi t’embêter avec de l'alu ?  

Je me pose la même question...
C'est sans doute parce que Eric va utiliser la PFE pour découper les pièces.
++
JPaul

Bonjour,
un beau projet !
pour le côté esthétique (tout en renforçant les montants du portique), tu peux envisager de belles courbes ajourées pour ces renforts latéraux… boulonnés sur chant par l'intérieur…
à l'image de ma holzmachine

un nouveau projet de construction à suivre

dh42 a écrit:Salut,

La question que je me pose, c'est pourquoi t’embêter avec de l'alu ?  de l'acier se serait quand même plus simple et peut être même moins cher

++
David

la découpe d'acier au plasma est devenue assez courante et bon marché, les percements en bout sont un peu plus compliqués peu être.

Bonsoir à tous

par diomedea le Ven 3 Fév 2017 - 6:04
Bonjour à tous,

dh42 a écrit:
La question que je me pose, c'est pourquoi t’embêter avec de l'alu ?


Je me pose la même question...
C'est sans doute parce que Eric va utiliser la PFE pour découper les pièces.
++
JPaul

Effectivement je souhaite usiner les pièce avec la PFE, car tout le monde n'a pas une Z1 dans sa chambre

Bonjour,
un beau projet !
pour le côté esthétique (tout en renforçant les montants du portique), tu peux envisager de belles courbes ajourées pour ces renforts latéraux… boulonnés sur chant par l'intérieur…
à l'image de ma holzmachine lunettes..
un nouveau projet de construction à suivre Very Happy

Effectivement c'est une très bonne idée que je garde en option.

par eightman le Ven 3 Fév 2017 - 10:46

la découpe d'acier au plasma est devenue assez courante et bon marché, les percements en bout sont un peu plus compliqués peu être.

Parce que je compte usiner les pièces en changeant le moins possible de posage et que la découpe plasma ne me fera pas les alésages ni les perçage/taraudage.

@++ Eric

Salut,

Effectivement je souhaite usiner les pièce avec la PFE, car tout le monde n'a pas une Z1 dans sa chambre

Mais non, elle n'est pas (encore) dans ma chambre

Quand même, découper une épaisseur de 30mm d'alu avec la PFE, je ne pensais pas que c'était possible .. (tj pas essayé un seul bout d'alu sur la mienne )

++
David

Salut David

Le problème n'est pas de savoir si c'est possible mais plutôt le temps que ça va mettre

En tout cas c'est claire qu'il ne faudra pas vouloir la pièce en 10 mn
@++ Eric

Re-bonjour,
juste une interrogation…
30mm d'épaisseur pour les montants du portique…  ça me parais surdimentionné non ?
Avec de l'AU4G de 20mm + des renforts latéraux + la traverse de reprise du bas + la poutre haute du portique (en profilés classe épais) ?, le tout parfaitement lié avec vis ou tirants me semblerai déjà bien assez rigide, non ?
Avec des plants de joints irréprochables, ça ne devrait pas broncher…
Quand je vois ma "simple" structure en bois CP12 plis du portique (montants en 20mm, renforts en 12)… ça ne bouge pas d'un poil !
En poussant latéralement par le haut du portique, la mesure au comparateur ne bouge pas ! c'est toute la machine qui se soulève
à réfléchir… et ce sera plus rapide à couper

Çà me semble gros aussi (dit-il assis sur sa cn en béton) mais qui peut le plus peut le moins

Salut,

Mine de rien, sur une PFE les montants sont en 20mm d'acier plein .. Eric veux du rigide ... moi j'aurais mis 40mm d'acier

++
David

Bonsoir

Effectivement je veut du rigide et je ne descendrais pas en dessous de 25mm.
Je n'ai pas mis les dimensions mais elle aura environ 300mm sous le Z  

Comme dit David les montants de la PFE font 20 mm en acier et mon but n'est pas d'avoir des vitesses rapides de fou mais des vitesses d'avance dans les métaux doux corrects, car la problème avec la PFE c'est que avec la ré-hausse la machine met un certain temps avant de se stabiliser lors des arrêts ou changements brutaux de directions, cela se joue sur quelques 10ème ce qui est acceptable pour le bois mais pas pour les métaux, du coup je suis obligé de travailler en vitesse lente (200mm/mn) pour éviter ce problème, d'où la nécessité de tout faire pour réduire ce problème sur la nouvelle machine.

Il n'est d'ailleurs pas exclu que je face des modifs sur la PFE mais bon je n'ai pas envie de la démonter il me faudra donc travailler avec des montages muni de canons de perçages.

Quant on voie le poids d'un centre d'usinage digne de ce nom on comprend qu'il ne faut pas mégoter sur la camelote  

F6FCO a écrit:Çà me semble gros aussi scratch (dit-il assis sur sa cn en béton) mais qui peut le plus peut le moins Very Happy

oui c'est clair et tu as eu entièrement raison de faire quelque chose de massif.
D’ailleurs, je vais peut être m'inspirer de ton système de broche, à savoir un axes de  broche indépendant et un moteur.

Pour ma part, j'ai la chance d'avoir put trouver des guidages énormes pour une machine "amateur", je ne vais pas gâcher ça en faisant le radin sur la matière.

Après c'est toujours une question de budget, soit entre 5000 et 6000 euros.


@++ Eric

Bonjour à tous,

Zarkann a écrit:... car la problème avec la PFE c'est que avec la ré-hausse

J'avais oublié ce détail! effectivement, avec le portique classique je n'ai pas ce problème...


Moi c'est la broche qui limitait les capacités.
++
JPaul

Salut à tous.
Çà c'est un projet que je suivrais
Si tu as un budget de 5000 à 6000€ tu devrais t'en sortir    
La chasse aux vibrations c'est terrible surtout si c'est pour usiner de l'acier.
Je me suis souvent demandé si ce serait possible d'usiner de l'acier sur ce genre de portique mais quand j'ai essayé d'usiner de l'allu sur la CNC que j'avais faite pour Patrick, bien que ça vibrait pour diverses raisons, je me suis rendu compte que malgré que j'avais tout fait pour l'alléger au max pour pouvoir la transporter facilement, ça passait relativement bien.
Depuis je me dis de remettre ça tout en acier et je reste persuadé que ça doit marcher.
Ce qui me chatouille un peu sur ton projet, c'est l'unique visse à bille au centre du portique, moi j'en mettrais d'office deux pour que les efforts ne repose pas que sur les patins de guidage, tu y gagnerais en précision et je pense que les patins s'userait moins vite.
Ceci dit, c'est ce que je pense mais j'ai encore de bien maigres connaissance en portique CNC.
Par contre je crois qu'il faut laisser tomber directement les broche kriss et chinoises, elles tournent à mon avis beaucoup trop vite, sur la HBM je tourne à 2000t/min avec une fraise à plaquette de 10mm et une avance de 200mm, pour une passe de 1mm, dans cette config, la broche tourne à quelques tours près à la même vitesse à vide qu'en charge et je peux aller boire mon café à mon aise.  

La broche de F6FCO me plait bien pour ce genre de projet.
Philippe

Bonjour Philippe

c.phili a écrit:Ce qui me chatouille un peu sur ton projet, c'est l'unique visse à bille au centre du portique, moi j'en mettrais d'office deux pour que les efforts ne repose pas que sur les patins de guidage, tu y gagnerais en précision et je pense que les patins s'userait moins vite.
Ceci dit, c'est ce que je pense mais j'ai encore de bien maigres connaissance en portique CNC.

En faite c'est la même architecture que la PFE , et puis tu sais au boulot on a des centres d'usinages horizontaux avec des vis à billes de 50mm qui déplace le X le Y et le Z sur des machines qui font 30 tonnes en moyenne (et à 50m/mn), donc avec une vis de 38mm ça devrait pouvoir supporter environ 200kg.

@++ Eric

Quand on a gouté à la broche déportée:
- Quand ton moteur tombe en panne tu n'as rien à déregler/reregler, juste fixation du nouveau moteur. J'ai apprécié quand j'ai changé le mien .
Juste un truc: choisir une courroie Poly-V silencieuse, surtout pas de courroie crantée, au début j'avais une HTD5 qui me sortait de l'atelier.
- Pour usiner de l'acier il ne faut pas tourner aussi vite que toutes ces broches qu'on voit sur les cn amateur, tu adaptes la démultiplication pour avoir la vitesse que tu veux et tu gagnes autant en couple. Tu peux même faire des poulies étagées genre perçeuse à colonne pour avoir une gamme de vitesses, on en avait déjà parlé avec David avec calculs mais je ne sais plus trop ou, dans le sujet de la cn béton II je crois.

Bonjour ou plutôt bonjoir

Voici quelques avancées sur la modélisation:



J'ai réduit l’écartement des deux montants car ma machine n'est pas assez longue pour l'usiner , j'ajouterais des paliers extérieurs qui compenseront le faite que la vis à bille du X dépasse, il faut dire que cela ne devrait pas être trop gênant d'usiner les cotés en diagonale mais pour le X je préfère rester aligné sur le Y.

Nota: les usinage en bouts seront fait avec une fraiseuse.

La où j'ai un doute c'est pour les réglages des deux rails du X, mais bon cela aussi devrais pouvoir se résoudre.

Sinon comme vous pouvez le voir, j'ai fait des modifs sur la rigidité des montants, bon c'est peut être pas super beau mais je cherche surtout l'efficacité tout en tenant compte des contraintes.


@++ Eric