Conception d'une fraiseuse CNC de bureau

[r27]

Bonjour à tous,

Je suis un étudiant en conception mécanique, et pour m'entrainer à la conception j'ai besoin d'un projet.

Pour cela, j'ai choisi une fraiseuse CNC. D'abord car j'ai envie d'en concevoir une, et de deux car il y a un manque de "vrais" machine. La majorité des machines existantes sont faites à partir de profilé aluminium ou de Mdf (ce qui n'est clairement pas le mieux).  Les autres machines sont des fraiseuses d’établi conventionnel numérisé. Autant elles sont plutôt bien en manuel, autant au vu de prix il y'a de faire mieux en général (carte de contrôle à 100€ avec une interface parallèle). 

Sans révolutionner, je pense qu'il y a quand même moyen de faire une machine sympa, open source et facile à utiliser pour moins cher.Le problème, c'est que j'ai du mal à fixer des caractéristiques techniques précises. C'est pour cela que je m'adresse à vous!

Je vous donne en lien un mini-formulaire, qui devrait permettre de récupérer quelques données (qui vous seront communiqué bien sur): formulaire mini cnc

Bien entendue, vous pouvez aussi présenter votre "machine idéal" dans la discussion.

L'idée étant d'avoir une base de réflexion intéressante pour une petite machine open source.

À une prochaine fois,

r27

[Andréa]

'Lut,

projet est intéressant, mais si tu ne veux n'y du mdf ( c'est complètement logique) mais pour l'alu si tu ne prends pas des passes de l'espace ça doit pouvoir tenir.

Autre question, quel système va tu utilisé pour mouvoir la table et la broche ?

[r27]

Salut, pour le mouvement, le choix logique (à mon avis) et un couple vis trapézoïdale + écrou laiton/bronze (les vis à bille sont top mais plus cher). Au niveaux guidage, arbre en acier + palier bien choisit semble être le choix le plus intéressant.

Quand à l'alu, je critique surtout à vrais dire les liaison entre profilé à l'aide de pièces imprimé en 3d ou en plexi (voir aliexpress pour de bon exemple). Après, avec des passe raisonnable, machine pas trop grande et des profilé bien choisis, ça doit marché plutôt bien. 

[Andréa]

Les rails de type "mgn" me paraissent plus logique pour gardé une géométrie au poil.

Au début je pensais comme toi pour les vis sans fin, puis certaines personnes ici on modifié m'a façon de penser ( s'il passe par là il ce reconnaîtra surment), le problème des vis sans fin c'est le jeux a rattrapé, sur une imprimante 3d ça passe bien en Z car la gravité joue son rôle, mais les autres axes c'est une autre histoire.

 

Je suis de ton avis, il y a certaines choses qu'il vaut mieux acheté plutôt que de les imprimer et avoir des problèmes a la fin...

Modifié (le) Octobre 16, 2018 par Andréa
édition

[r27]

Effectivement, les rails mgn sont intéressant. De plus, il à l'air plus simple d'obtenir une bonne géométrie avec ces rails que des axe guidé. Pour le coup des vis trapézoïdale, des écrou à rattrapage de jeu existe. Ce n'est pas parfait (c'est sur), mais ça peut faire l'affaire. Après, quelle solution propose-tu à la place des vis sans fin?

[Jean-Claude Garnier]

il y a 13 minutes, Andréa a dit :

.. /.. certaines personnes ici ont modifié ma façon de penser (s'il passe par là il se reconnaîtra sûrement)

Yep ! 

C'est vrai, le gros problème c'est le jeu à l'inversion. Si les CN savent le gérer c'est pas trop un problème, il suffit de le mesurer et de le renseigner dans le paramètre adéquat.

Pour celles qui ne savent pas le faire, il est (relativement) facile d'installer deux écrous côte à côte, le premier appuyé sur un flanc du filet, le second sur l'autre flanc.

[Locouarn]

Bonsoir,

Avant de cogiter sur l’échantillonnage de la structure, il me semble qu'il faudrait logiquement définir le moteur de broche que l'on souhaite utiliser, et en fonction de cela la section de copeau raisonnablement envisageable, et dans quels matériaux. Une fois le couple connu, il sera plus facile de déterminer la structure, et non l'inverse.

Quand je vois les réalisations (bluffantes) de Nikodem Bartnik, je pense que c'est déjà pas mal, non ?

Modifié (le) Octobre 16, 2018 par Locouarn

[r27]

Une broche entre 200 et 400w (pas trop cher chez le chinois) semble entre un bon compromit pour usiner de manière efficace. A 200w le bois peut s'usiner plutôt facilement (y'a qu'a voir le résultat avec une dremel). Cette gamme de puissance permet aussi d’usiner l'alu (avec de petite passe), d'ailleurs une machine simple (sieg x2) est équiper d'une broche de 300w.

Enfin bref, il faut calculer tout ça.

[Locouarn]

Bonjour,

Celle ci me tente bien : https://www.banggood.com/fr/400W-12000rpm-ER11-Chuck-CNC-Brushless-Spindle-Motor-with-Driver-Speed-Controller-and-Clamp-p-1149321.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN

Curieusement, la 500 W est un peu moins chère : https://www.banggood.com/fr/ER11-Chuck-CNC-500W-Spindle-Motor-with-52mm-Clamps-and-Power-Supply-Speed-Governor-p-1027937.html?rmmds=detail-popup-addwish-alsoview&cur_warehouse=CN

Modifié (le) Octobre 18, 2018 par Locouarn

[Andréa]

ER11 c'est sur les passes vont pas être violentes

 

Ce qui me paraît bizarre c'est les dimensions extérieures.

Je serais partie avec les dimensions de travail est j'aurais ajusté les cartes/bati en fonction et pas l'inverse.

Modifié (le) Octobre 18, 2018 par Andréa
édit

[flogpr]

j'ai cogité sur le problème il y a quelque temps :

tu prends le problème à l'inverse :
-d'abord on choisit le genre de pièce que l'ont veut faire : taille/matière/type d'opération
-ensuite tu calcules les efforts, et à partir de la tu peux commencer à regarder pour le châssis /matériel .

De mémoire, si tu veux un peut tailler l'alu pour des pièces mécaniques avec une faire de 6/8, c'est plutôt des moteurs de 1.5/2.2 kw ( c'est la puissance consommée en plus il me semple, pas la puissance transmise à l'outil, certain arrive à faire quelque chose avec une broche kress ( 1 kw)) , attention, la puissance indiquée et la puissance max, elle n'est pas forcément sur toute la gamme de vitesse de la broche ( c'est même sûr pour les broches chinoises)

le meilleur rapport coud/rigidité , c'est du rail rond supporté, son encaisse moins d'efforts que les rails prismatiques et ça s'use plus vite, mais pour un usage amateur son fait le taff . 

Je ne suis pas fan des vis trap, mais tout dépend des efforts supportés . 

difficile d'utilisée autre chose que du profilé sans être outillé ( découpe laser/usinage/soudure)

Modifié (le) Octobre 18, 2018 par flogpr

[Darkblur_seb]

Salut

C'est un bon projet qui pourrait remplacer les 24x18 classiques (et que j'ai).

Ma fraiseuse, je l'utilise pour découper des lunettes et j'aimerais l'optimiser. Du coup, je regarde les possibilités.

Les vis trapézoïdale vont manquer de vitesse, mais sont beaucoup moins cher. Par contre, je regardais aujourd'hui et on peut trouver des vis à billes pour 15€ les 30cm. Pour le Z, tu reste en trapézoïdale. Et je plussoie les rail mgn (large de préférence)

Moteur nema 17 puissant en 0.9° x2 ou 3 (20€ pièce), un plus standard pour le Z (en 0.9° aussi 15€), arduino/shield grbl (10-15€, voir une carte grbl mais il faut qu'elle soit flashable (j'ai un doute sur la mienne)), des steppers réglables de façon logiciel (pas la vis à la noix). Je ne sais pas si on peux alimenter le shield en 24V de façon standard, faudra que je regarde sur le shield.

Pince ER11, et avec les pinces supplémentaires, tu peux monter des fraises avec queue de 6mm au lieu du 3/8" habituel.

En fait, il pourrait être intéressant de diminuer la taille d'une 30x20 qui à l'air plus rigide qu'une 2418 mais de pouvoir monter une broche d'au moins 500W.

Après, actuellement, j'ai un moteur (60W pour 10€ environ) plutôt qu'une broche et ça marche pas si mal.

Bon, c'est plutôt des pistes qu'autre chose, mais j'espère que ça pourra t'avancer.

 

Bon courage

Sébastien

[Locouarn]

Il y a 21 heures, Andréa a dit :

ER11 c'est sur les passes vont pas être violentes

Ce n'est pas moi qui ai avancé la puissance "de 200 à 400 W" il me semble ?

Comme cela a été écrit, une broche ER11 peut recevoir des pinces de 6 mm. Et puis on parle bien d'une machine de bureau...

[BourrinDesBois]

J'ai acheté  une petite broche chinoise de 400 ou 500 w en brushless sur ma machine. J'avais une dremel a la base, la qualité d'usinage est largement au dessus. J'ai mis des fraises de 6mm sur la pince er11 sans soucis avec des passes raisonnables ça passe sans problème. Mes axes sont en nema 17 sur vis à billes. Sauf le z qui est en vis trapezoidale simple. Le tout est piloté par arduino et cnc shield.

À la base c'est une open maker plus en taille a3 plus.

Les axes sont guidés par des roulements en v qui glissent sur des tiges fixées sur le profilé alu en haut et en bas. C'est plutôt malin. Mais le système de rail est meilleur je pense.

Modifié (le) Octobre 19, 2018 par BourrinDesBois
Rt