CNC maison : questions pour débrousailler le sujet

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Message  BZHades Ven 26 Mar 2021 - 15:19

Bonjour à tous

Ca fait un moment que j'envisage de me lancer dans la mise en œuvre d'une CNC. J'avais notamment comme critère d'avoir la place What a Face chose faite depuis peu avec l'achat de notre maison. Bon, il reste pas mal de travaux pour aménager l'atelier, et je pense que ça ne sera pas opérationnel avec 1 an... mais j'aime bien prendre le temps de la réflexion.

Usage : quasi exclusivement bois, mais potentiellement un peu d'aluminium/métaux tendre (rigidité nécessaire pas au niveau d'une CNC acier Wink )

Je pensais faire un montage moi même à base de structure acier soudées/vissée avec des rails de guidages type prismatique ou rond vissés sur la structure (ce qui permet de gérer les déformation dues à la soudure).
Entrainement par vis à bille (pour la précision notamment en aluminium)

Table fixe, portique mobile en X, Y et Z

Je pensais faire une CNC plus large que longue : histoire d'éviter d'être limité par ma table, et en limitant l'encombrement général : j'envisage de faire une largeur de 1000mm utilisable selon le Y, pour une longueur en X de 500 ou 600mm.

L'idée étant de pouvoir usiner des longs panneaux/morceaux en plusieurs fois en décalant entre chaque passe : la limite étant donc la largeur, puisque pour la longueur, il suffit d'usiner sur 500mm, décaler le morceau, et continuer. Pour les pièces plus "classiques", je pense que 1000x500 est suffisant (pieds de table, plateau etc.)

Pour la broche, je pense utiliser sans doute une chinoise 2.2kW à terme avec un variateur, éventuellement ma défonceuse (GMF 1600) en temporaire

1 - pour la hauteur en Z, quel serait une hauteur "adaptée" ? je pense notamment à la BZT de diomedea qui semble bien adapté : Quel est le passage maximum sous portique ? et quel est la course en Z à prévoir ? je pensais à 250 ou 300mm.
2 - pour une course utilisable de 1000mm, quels seraient (à la grosse, je ne suis pas à 1cm près) la longueur des rails à prévoir ?
3 - pour l'entrainement en X, vu qu'il y aura pas mal d'espace entre les deux rails (plus d'1m), j'ai peur qu'il se créé un porte à faux. Est-ce qu'une vis à bille au centre suffirait ? ou vaut-il mieux envisager deux moteur PAP couplé de chaque coté ?
pour le Y et le Z, je pense qu'une "simple" vis à bille suffira vu que l'écartement des rails sera limité, et qu'il est facile de la passer au centre
4 - ca vous semble idiot ? vaut il mieux démarrer sur quelque chose de plus modeste ? J'ai tendance à tout de suite taper "haut" pour ne pas être limité par la machine.

Merci d'avance de vos retours
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Message  dh42 Sam 27 Mar 2021 - 20:00

Salut,

Entrainement par vis à bille (pour la précision notamment en aluminium)

L’intérêt principal d'une vis à billes, ce n'est pas tant la précision mais l’absence de jeu (enfin presque Wink) ; une vis qui a du jeux, c'est gérable sur une fraiseuse manuelle mais sur une CNc ça complique bien les choses ... rajoute à ça que le rendement n'est pas du tout le même, une VàB c'est 95% de rendement, une Trap c'est 40 à 60% ... donc il faut de plus gros moteurs pour le même résultat.

Pour le "plus large que long", à mon avis ce n'est pas une bonne idée, un portique large c'est moins rigide, il vaut mieux mettre la plus grande longueur sur Y.

L'autre raison, si tu veux usiner en plusieurs fois, c'est qu'en longueur, tu n'a pas de limite, la pièce peut sortir devant et derrière, par contre en largeur tu est limité par les jambes du portique, la pièce ne peut pas dépasser sur les cotés sinon elle va buter contre les jambes, donc impossible de faire des pièces plus larges que la table.

1 - pour la hauteur en Z, quel serait une hauteur "adaptée" ? je pense notamment à la BZT de diomedea qui semble bien adapté : Quel est le passage maximum sous portique ? et quel est la course en Z à prévoir ? je pensais à 250 ou 300mm.

Sur une PFE "standard" (non rehaussée) la course en Z est de 135mm, le passage sous le nez de broche d'environ 160mm (ça dépend de la position de montage de la broche) et le passage sous portique doit être de 190mm. Ne pas faire trop haut ; plus le portique est haut plus ça pose des problèmes de rigidité.

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2 - pour une course utilisable de 1000mm, quels seraient (à la grosse, je ne suis pas à 1cm près) la longueur des rails à prévoir ?

à la louche, la course + l’écartement des patins de l'axe en question + une chtouille Wink

Ex sur ma PFE500 ; écartement max des patins du X = 140mm, course en X = 720mm (annoncée), guide de 890mm de long.

3 - pour l'entrainement en X, vu qu'il y aura pas mal d'espace entre les deux rails (plus d'1m), j'ai peur qu'il se créé un porte à faux. Est-ce qu'une vis à bille au centre suffirait ? ou vaut-il mieux envisager deux moteur PAP couplé de chaque coté ?

Le portique c'est pas le X mais le Y en général Wink (dépend de la position "normal" de l'utilisateur devant la machine, voir image ; en général A ou B)

Si c'est du guidage prismatique, c'est très rigide ; une seule vis au centre peut le faire ; par exemple sur la PFE je n'ai qu'une vis au centre pour un écartement des guides du Y de 750mm environ et ça ne pose pas de problème. Sur les versions qui ont un portique encore plus large (PFE510 par exemple avec une course X de 995mm) c'est aussi avec une seule vis.

Si par contre tu met du guidage SBR (guides ronds) il vaudrait mieux tirer de chaque coté (donc 2 vis) car c'est bien moins rigide que du guide prismatique.

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Message  BZHades Mar 6 Avr 2021 - 10:07

Bonjour

merci pour ton retour :

Pour le plus large que long, c'est justement parce que je voudrais ne pas être trop limité en taille de pièce. Certes, la logique voudrait réduire autant que possible les dimensions pour gagner en rigidité, mais l'idée est justement de prendre une machine "surdimensionnée" et "réduire" la table pour être moins encombrante. Si ça marche pour des grandes machines, ça devrait le faire en diminuant le X (si je me met dans le cas "C" de tes schémas).

Je me retrouverais juste avec un Y (déplacement du portique) plus long que le X. C'est moins conventionnel, mais je pense que ça devrait marcher.

Pour reprendre ta phrase sur l'usinage en plusieurs passes, c'est justement pour évité d'être trop limité en largeur de pièce finales Wink

Ok pour les surlargeurs à prévoir (je vais partir du 20cm de plus, sachant que de toute manière, n'ayant pas de pièces particulière en tête, la course finale n'est pas vraiment définie, et que loi de Murphy aidant, il me manquera forcément quelques cm à un moment ou un autre Wink

Pour les guides, je pensais partir sur du prismatique, plus couteux, mais plus précis/rigide, donc à priori, une vis au centre devrait suffire. Il faudra par contre que je prévoit ma structure de table en conséquence pour limiter la flèche, car la table ne portera du coup que sur les 4 angles.

Merci en tout cas, ça va me faire un peu avancer dans ma réflexion.
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Message  seb92 Mar 6 Avr 2021 - 11:18

Bonjour,
David a bien débroussaillé le sujet, comme d'ab ! et ses compétences sont exemplaires Very Happy

Je pense à quelques éléments complémentaires pour la conception d'une machine DIY:
• la surface maximum du plateau de la machine ne sera pas la surface maximum de découpe ; il faut soustraire l'encombrement que prennent les éléments mobiles (largeur de chariot du Z, largeur des flancs du portique et position des patins).
Si je prends ma machine comme exemple, le plateau fait 1300x690, ce qui me donne une possibilité de découpe maximale initiale de 990x490 (j'ai 5mm de marges de butées). Et le bridage du brut grignote aussi un peu de surface de découpe.
• Le choix des VàB est important ; elle n'ont pas forcément les dimensions maxi de la machine ; elle peuvent être un peu + courtes vu les débattements des éléments mobiles et la prise d'entrainement généralement au centre de ces éléments.
Si tu n'a pas de tour à métaux, tu ne pourra pas rectifier et adapter des VàB trop longues.
Donc l'architecture de ta machine doit être pensée aussi en fonction des dimensions des VàB.
La plupart du temps les paliers de fixation sont fixés en bout de la structure.
• Rigidité en torsion et déformation sont (entre autres) les maitres-mots d'un gage de précision de tes découpes futures.

Bon courage pour ton projet ! c'est passionnant, mais ça demande pas mal de réflexion structurelle et de précision de réalisation… sans parler du temps de la réalisation.
Inspire toi de machines qui ont fait leur preuves et des retours des utilisateurs ; c'est pas ça qui manque sur les forums Wink
Et mets bien en place ton cahier des charges ; ça permet d'avancer sereinement.
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