Projet Cnc

Pas de problème ????, prends ton temps
Merci.

Les calculs de résistances disent que tout est correct ce qui est logique vu que par habitude les conseils que je donne lors de l'ébauche du chassis sont basés sur les risques de faiblesses de chaque éléments.
Tout va se jouer surtout sur la précision et plus précisément sur la répartition de la précision c'est à dire voir si on peut avoir la même précision sur tous les axes.
Les éventuels changements vont être sur les diamètres de vis et le poids de ton portique. Cela dit j'ai eu raison de t'imposer les diagonales de renforts sous tes deux poutres X parce que ça y joue pour beaucoup, sans elles ton chassis serait beaucoup moins rigide sauf si évidemment on augmente les dimensions de tes deux poutres X et donc le coût, le poids, le temps d'usinage, etc...
Ce que tu peux faire pour gagner du temps c'est de définir le coût de ta machine en te faisant une liste de tout ce que tu auras besoin.
Sauf vraiment un coup de mal chance, sinon je pense que la précision sera suffisante partout pour ce que tu veux faire avec ta machine mais bon si un rien peut la faire passer en "gamme" supérieure ça serait bien
Je vais être un peu bloqué jusqu'à la fin de l'année, je prépare doucement tes calculs et ceux de Pascal mais n'attendez rien avant janvier
Je vais essayer de te donner en premier les valeurs pour tes moteurs, ça te donneras une bonne source de travail pour le choix des moteurs, l'électronique, etc...
Cela t'éviteras d'attendre inutilement, ainsi après il ne restera que le chassis à éventuellement modifier mais comme j'ai dis hormis la visserie sinon je pense que le reste ne va pas bouger.
Pour l'instant n'achète pas de matière, si je peux réduire des éléments à cause de leur poids et/ou résistance ça te feras des économies.

Me revoilou

J'ai commencé les calculs pour définir la précision de ta machine et j'ai déjà un soucis sur l'axe Z, en fait les poutres en X n'apportent qu'une précision de l'ordre du demi millimètre ce qui est bien évidemment impensable pour une cnc.
Le soucis vient de la longueur des poutres, entre deux fixations il y a 2.44m pour une poutre n'ayant que 120mm de haut et 60mm de large avec une épaisseur de 5mm.
Il y a plusieurs remèdes qui malheureusement seront directement liés à ta qualité de fabrication, montage et réglage.
Si on rajoute un pied au centre (donc la machine aurait 6 pieds en tout) alors on passe à une précision théorique de 5/100ème ce qui devient déjà plus intéressant pour un usinage de bois, plastique, etc..., mais pas pour le métal.
Le soucis est qu'il faudra un portique relativement léger...
Si on change de profilé alors on entre dans un délire total parce que les poutres devront faire au moins 300mm de haut avec des renforts à l'intérieur pour obtenir une précision proche du 1/100ème.
Si on se repose sur les renforts (montant et diagonales en dessous) alors on peut obtenir un résultat intéressant mais le soucis c'est que tout va reposer sur toi parce que je partirais sur des soudures de qualités.
Par contre il faudra remplacer les profilés 60x60x5 et 60x40x5 par du 120x60x5 comme pour les poutres X.
Un autre type de profilé serait encore pire à moins que tu fasses comme les pros et que tu te fabriques tes propres poutres mais dans ce cas il faudra des soudures nickels et supprimer les contraintes de soudure soit par martelage ou soit par chauffage des poutres, autant dire qu'on est plus du tout dans le domaine de l'amateur.

Pour moi la 1ère solution la plus évidente (même si ça impose un réglage aux petits oignons) c'est la présence d'un 3ème pied comme tu avais fait à une époque, il prolonge donc le montant central et vient toucher le sol, il sera donc réglable. Par contre on ne change rien au niveau des diagonales, même si elles vont être moins solicitées, elles apporteront un grand confort pour le portique vu que tu pourras le charger un peu plus.
La 2ème solution serait de ne rien changer et de remplacer les profilés 60x60x5 et 60x40x5 par du 120x60x5. Ca fera un chassis plus lourd mais avec de bonnes soudures tu y gagnes beaucoup en rigidité et ainsi tu n'auras qu'un pied à régler et ça croit moi tu en seras très content.

De plus je vais avoir un soucis sur les fixations des éléments qui séparent les deux poutres X, je n'ai pas encore vérifié mais  au vu des contraintes le tout vissés risque de ne pas passer niveau précision.

Je ne l'ai pas dit mais je vise le 1/100ème sur les 3 axes pour que tu puisses avoir une machine fiable et confortable même pour usiner parfois du métal.
Le 1/10ème suffirait si tu ne vise que le bois et plastique mais pour l'aluminium ça risque déjà de poser des soucis.
Par contre à deux ou trois détails près ta machine serait déjà bonne.
J'ai mis deux liens de vidéos sur le sujet de JRB et tu entendras ce qui se passe quand un chassis vibre lors de l'usinage de l'acier, ça fait froid dans le dos enfin pour moi...

Bonne nouvelle
J'ai travaillé sur les renforts (diagonales des poutres X) hier soir et comme j'ai dit précédemment j'arrive à un très bon résultat mais il faudra faire quelques petits changements dont un qui va t'arranger pour le soudage.
Déjà je vire définitivement les diagonales en 60x40x5 pour les remplacer par du 60x60x5 et le montant central va très certainement passer en 120x60x5, les diagonales seront directement soudées en partie basse sur le montant et non sur la barre horizontale.
Ainsi ça te feras un ensemble très compacte et ça sera plus facile à fabriquer vu que de ce fait la barre du bas qui relie les deux pieds ne servira que très peu, uniquement pour maintenir les pieds à la bonne distance.
Tu pourras remplacer ce profilé par un autre plus léger, je pense qu'une simple cornière devrait suffire.
Au pire tu recycles ton profilé 60x40x5
Au niveau des poutres X j'obtiens une précision d'au moins 5 microns ce qui est très bien.

Salut Ordinerf,

Et bien en voilà des nouvelles, je vois que tu es en avance ....
Si je comprends bien, je dois changer sur les éléments de côté ceux qui tiennent les poutres, les diagonales en 60x60 ainsi que sur les trois autres éléments et en changeant également les montants horizontaux en 120x60.
J'ai pas bien compris où mettre les nouveaux pieds! En plein centre de table?

Heureux d'avoir de tes nouvelles et de savoir que tu ne me laisses pas tombé.
Je te souhaite de passer de très bonnes fêtes de fin d'année.
à très vite

Je suis en avance sur quoi ?
Comme je l'ai dit je fais les calculs pendant mon temps libre donc dès que j'ai un créneau assez long pour me concentrer sur les calculs

Pour l'instant ne change rien, je continu à voir comment faire simple et le plus rigide possible mais je pense que le 3ème pieds ne sera pas utile ce qui m'arrange énormément.
Je pars sur l'idée de renforcer les deux grandes poutres X vu que ce sont elles qui me posent les vrais problèmes, le reste semble aller sur les grandes lignes.

Merci toi aussi passe de bonnes fêtes de fin d'années

Concernant le chassis, le seul changement à effectuer c'est celui du dessin ci-dessous qui montre ce que je t'ai dis la dernière fois.


Pour mes calculs j'ai pris une broche de 4000W qui tourne à 24000tr/mn et qui pèse 10kg ainsi je suis certain que tu n'auras pas besoin d'un tel engin et qu'en prenant une 2000W maxi ça t'ira très bien.
De plus la masse choisie te permet d'avoir de la marge pour ce que tu voudrais rajouter sur le portique.
Sur les 3 axes j'obtiens une précision de maxi 22 microns ce qui est très largement suffisant pour ton projet.
Pour les vis, en prenant une marge de sécurité, il faudra prendre du M8 minimum en classe 8.8.
Pour les montages avec vis dans les poutres, il faudra que la vis soit traversante et donc avoir une entretoise à l'intérieur.
Ton système de percer des trous plus gros d'un côté pour passer un outil n'est pas bon, on appuis que sur une face de la poutre or il faut un appuis sur les deux.
Les parties filetées des vis ne devront pas servir d'appuis donc ne devront pas se trouver en contact avec une pièce, obligatoirement il te faudra des vis à filetage partielle avec une ou plusieurs rondelles pour combler la zône non utilisées entre la fin de la partie lisse et le début du filetage.
Concernant la fixation des pieds et des traverses au niveau du milieu des pieds tu es libre de fixer comme tu le souhaite, vis ou soudure je m'en moque parce que tout va reposer sur les renforts des poutres principales.
Pour économiser de la matière, la partie en 120x60x5 que tu avais mis en biais, je l'ai mise verticale au milieu des poutres principales, à la place dans la partie en biais tu n'auras qu'à mettre du 60x60x5 ça ira très bien, cette zône n'a que peut de contrainte.
Le barre en 60x40x5 seront remplacer par du 60x60x5, ça sera plus régulier au niveau structure.
Pour le portique je n'ai rien à dire, je regarderais de plus près comment tu maintien la broche et comment elle glisse sur ses supports.

Par contre il y a un soucis au niveau des traverses qui sont parrallèles au portique, maintenu comme sur ton dessin ça risque de se déformer lors des usinages un peu trop costaud, pour éviter de prendre le moindre risque je te conseille aussi de faire des vis traversantes avec des entretoises, ça fera une rigidité très utile en cas de coup un peu dur sur certain matériaux.
Concernant les renforts situés sous les traverses dont je viens de parler, il y a aussi un soucis pour le montage, si tu veux avoir une grande précision et éviter d'avoir un chassis un peu bancale, je te conseille fortement de faire comme pour le portique, de mettre des cales en plaque de 10mm pour venir poser tes éléments dessus avant de les visser, ainsi en les soudant bien comme il faut tu sera plus précis et crois moi tu y gagnera beaucoup.

Il ne me reste plus qu'à te calculer les moteurs mais c'est assez rapide à faire et ça ne t'empêche pas de démarrer ton chassis.
De plus je te donnerais les forces qu'il faudra prendre en compte pour le choix de tes courroies.

Il faudra que tu me montre le type de rails que tu va prendre que je puisse vérifier si il peuvent supporter les contraintes.

Salut Ordinerf,

Bon j'ai bien pris note de tes conseils sur ton dernier post pour les modifications à apporter.
Je vais aller voir mon fournisseur pour faire un devis pour la ferraille et surtout pour les vis avec partie lisse e car ça va être chaud selon la longueur....
Pour les rails j'étais parti sur ce genre de produit,
Rail prismatique DFH 25.
Je farfouille sur le net pour trouver des sites pour les fournitures histoire de chiffrer ce projet, c'est difficile de se positionner.

Merci à toi pour le temps passé et au plaisir.

Bon choix, à partir de 25A c'est bien, la série des 20 est pas mal mais je trouve les dimentions des rails un peu juste.
Ce que je trouve dommage sur ce type de modèle c'est que les rails n'ont pas de support large du coup il se créer des contraintes un peu gênante sur les poutres, une base de rails plus large serait au top
Pour les guides par contre je n'ai rien à dire c'est très bien.

Bonjour Nono,

Je suis ravi de voir que ton projet redémarre.

J'ai regardé en analyse statique le comportement de ton châssis (dernière version).
Ce châssis pèse environ 510Kg. Histoire de le charger encore  un peu, je lui ai rajouté une charge de 80Kg répartie sur les 8 traverses et une grosse charge de 75Kg au milieu de la portée de chacune des 2 barres de 120x60, soit une surcharge globale de 230Kg. Le châssis est encastré au sol.
L'erreur globale du modèle éléments finis est de 14% ce qui signifie que les résultats ci-dessous sont plutôt corrects.
J'ai constaté que la déformation propre du châssis sous l'action de son poids joue un rôle non négligeable dans la déformation globale.


Les contraintes de Von Mises aux nœuds


Les déformations sous charge du châssis sont totalement négligeables (moins de 0.1mm sur une surface de 1500x2800)  et largement compatibles des objectifs d'usinage (découpe de panneaux bois).
Ces déformations se situent par ailleurs bien en dessous des défauts de géométrie des profilés acier utilisés auxquels s'ajouteront peut-être ceux de la réalisation (même en peaufinant ).
Pour moi, ce châssis pourrait rester tel que prévu.

Attention aux 4 appuis :  Sur ton projet, la hauteur des pieds est de 80mm. Avec de simples tiges D25 soudées  sur une plaque, le châssis oscille gravement sur ses 4 chandelles à très basse fréquence. Pas bon : Je rallongerais les tubes de 60x60 de 80mm et souderait directement une plaque dessus.
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De la lecture de ce post j'ai retenu que tes objectifs d'usinage sont:
- Découpe des panneaux de bois de 19mm maxi et de plaques de plexiglas.
- Gravure (Quel type de gravure et sur quelle surface ?)
- Occasionnellement usinage plaque alu E=5mm (détourage + perçage ?) et peut-être plaque acier E=1.5mm (détourage + perçage ?)
Est-ce bien cela ?

Quels sont tes objectifs sur les vitesses de coupe et de déplacements ?
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Mon questionnement à ce stade porte davantage sur le choix de la broche la mieux adaptée aux objectifs d'usinage et le choix des motorisations car je dois avouer que la solution actuelle avec un seul moteur sur l'axe X me laisse perplexe.

Carlos

Carlos78, concernant les pieds il me semble que c'était encore qu'une ébauche, il me semble que j'avais proposer de prendre plus gros en diamètre de vis et d'avoir qu'un seul pied réglable, les 3 autres étant fixes et normalement sans vis du coup ce que tu as signalé va disparaître

Concernant le reste tout est bon et je suis content de voir que les déformations de ton logiciel correspondent exactement à mes calculs, c'est d'ailleurs pour cela que j'ai montré une version (que tu n'as pas pris en compte sur ta modélisation) modifiée et renforcée des deux poutres en X parce que sans la modification ça ne passe pas si on rajoute trop de poids.
Si tu lui met le portique et que tu prends mes conditions (modification de poutre, masse de la broche, etc...) tu devrais avoir de bons résultats.
Le poids du chassis est effectivement un soucis mais ça passe quand même au vu de la précision recherchée.
Par contre je suis surpris que tu sois si proche des 1:10ème de précision avec l'ancien chassis, normalement tu devrais en avoir plus et atteindre sans problème les 1:20ème partout.
En même temps 75Kg en plus partout, tu n'y va pas de main morte...
Passe en charge répartie ça ira bien mieux
Avec la dernière version tu devrais avoir au moins 1:50ème partout

Concernant l'entrainement X avec un seul moteur, c'est très fiable mais il faut un tube de transmission bien rigide en torsion, je ne l'ai pas encore calculé parce que pour l'instant je laisse Nono définir son budget mais ça fait parti des choses que je dois calculer.
Perso mes machines sont toutes en un seul moteur pour chaque axe et ça marche très bien, je n'ai jamais eu le moindre problème.