Découpe plasma et fraiseuse CNC

Bonjour à tous,
Suivant le conseil de notre ami Ordinerf, j'ouvre donc un nouveau message pour solliciter vos bons conseils sur mon projet.
D'abord un petite présentation: je fais partie d'une communauté religieuse (catholique) ayant son propre garage-atelier. Pour l'usinage, nous disposons d'une fraiseuse, d'un tour, d'une rectifieuse, d'une affûteuse... Nous soudons au chalumeau, baguette, Mig et Tig, acier, alu et inox. Nous avons aussi à notre disposition une plieuse pour la tôle, une presse, une cabine de sablage, etc. En un mot, nous sommes pas mal équipé. Nous faisons aussi les réparations et entretien, y compris la carrosserie et la peinture de nos véhicules, autos, tracteurs, tondeuses, etc. Donc aussi l'outillage qui va avec.
C'est la première fois que je me lance dans un projet CNC. Donc malgré mes lectures, je considère que je n'y connais rien (cela dit pour solliciter votre indulgence). Mes connaissances CNC, remonte à l'école (vers 1975) , où nous avions une fraiseuse commandée par une bande perforée. Vous voyez, depuis on a fait pas mal de progrès, mais bon, cela marchait pas trop mal, à condition d'avoir fait les trous aux bons endroits.
Pour répondre à Ordinerf: je ne suis pas pressé; je privilégie toujours l'étude, le dessin en 3D, avant de me lancer dans la réalisation. Certains me trouvent un peu casse-pieds à cause de cela! J'aime bien dominer (autant que possible, car il y a toujours des imprévus) parfaitement le projet, avant de passer à la réalisation concrète. D'autant que mes moyens financiers sont limités, et donc il faut faire bien du premier coup. Je me donne un an ou deux pour faire aboutir ce projet.
Mon projet de départ était de réaliser une table de découpe-plasma. Nous avons un poste de découpe-plasma, mais difficile de faire quelque chose de propre à main levée, et faire des gabarits à chaque fois, je trouve cela un peu "tannant" comme disent les Canadiens.
Pour les dimensions, sachant que nous sommes au Québec et que la plaque de tôle fait 8 pieds sur 4 pieds, j'avais envisagé 4 x 4 pieds et quelques pouces en plus, soit environ 1,30m x 1,30m. Ce qui me ferait une machine de 1,50 x 1,50m environ de cotes hors-tout.
Comme j'ai quelques fois besoin de faire des découpes dans du contreplaqué (épaisseur max 10mm), et dans du plastique ou nylon (épaisseur max 20mm), j'aurais aimé ajouter une option permettant de transformer ma table de découpe en fraiseuse.
Comme le dit Ordinerf, cela nécessite un démontable de l'outil et un nettoyage complet de la machine. Ce qui, à priori n'est pas, pour moi, un vrai obstacle, puisque je ne pense pas avoir besoin souvent de l'utiliser en fraisage. Encore que!!! Mais, après réflexion, et expérience des outils qui font tout en un et qui finalement ne font rien de bon, cela vaut la peine d'y réfléchir à deux fois. Faute de place, j'avais renoncé à faire deux machines (encore que pour le bois et le nylon, elle pourrait être bien plus petite). Une solution serait peut-être d'allonger ma machine, par exemple de 50 cm et de réserver cet espace pour la découpe de bois. Avec pourquoi pas, une tête de chaque coté du portique.
Comme je suis un systématique (trop?), je pense commencer par mettre au point, virtuellement, mon châssis, puis le portique, les déplacements de celui-ci, et quand toute cette partie technique sera résolue, voir pour la partie logiciel. Et quand tout cela serait bien déterminée, alors seulement je passerais a la réalisation en réelle.
Je vais essayer de vous mettre prochainement un premier dessin du châssis, en suivant les conseils donnés par Ordinerf. Merci à tous, par avance, de vos bons conseils et avis.
Bien cordialement
F. Pascal

J'avais raison de te demander de faire un nouveau sujet parce qu'on part sur une base très clair surtout au niveau de ton matériel
Si tu arrives à trouver une personne qui a un tour et une fraiseuse ça serait intéressant pour certaines pièces mais bon on verra ça plus tard.
Tu as dit une chose très intéressante, je visais une machine superposée mais d'après ce que je viens de lire tu a la place pour mettre deux machines l'une derrière l'autre ?
Si oui donne moi les dimensions de la surface totale que tu as de libre pour ta (ou tes) machine(s).
Je n'avais pas pensé à cette option mais ça peut être interressant
Hier soir j'ai commencé à dessiner deux types de cnc qui peuvent peut être t'intéresser, je n'ai pas fini parce que je fais ça quand j'ai 5mn de libre.
Manifestement c'est la découpe plasma qui est le plus important et donc la découpe bois et plastique qui est en option.
Je vais voir comment avoir la torche plasma fixée et à n'avoir que la broche usinage à rajouter.
Le problème est la partie cablage du plasma qui impose une arrivée de gaz et une arrivée électrique alors que pour la découpe bois seule l'arrivée électrique compte.

Regarde sur internet ce qui se fait en machine découpe plasma et bois pour te donner une idée de la différence des chassis, sur des faibles épaisseurs de bois la différence est casi nulle, en faite les découpeuses plasma sont souvent sur dimensionnées parce que pour des raisons de rentabilité ce sont souvent des chassis de découpe bois qui sont repris et je pense qu'on va partir dans cette direction

Pendant que j'y pense, si tu les as déjà, il faudrait peser la broche usinage et la torche plasma avec le cablage (et mesurer leur longueur) et tout ce qui ira sur la machine, ça donne déjà une bonne idée des contraintes

Bonjour,
Merci Ordinerf de ta réponse si rapide.
Je dispose d'un tour et d'une fraiseuse professionnels, de plus de formation, je suis "mécanicien monteur" comme on disait autrefois, c'est-à-dire que j'ai un BEP ajusteur, tourneur, fraiseur. Donc pas de problème pour fabriquer des pièces.
Pour les dimensions, 1,30 m environ pour le plateau (la tôle mesurant environ 1,22 m x 1,22 m). Les dimensions de l'emplacement sont de 1,85 m x 1,50 m. J'ai compté un passage de 0,50 m autour de la machine. À la limite, on pourrait aller jusqu'à 2,05 m x 1,80 m.
J'ai le découpeur plasma mais pas la tête de fraisage. Je ne sais d'ailleurs pas ce qu'il faudrait choisir. Là encore, ton bon conseil sera le bien venu. Pour le moment, pour le plasma, j'ai la manette qu'on prend en main, j'ai oublié de mesurer la longueur du câble, à vue d’œil, je dirai 2,50 m ou 3 m. Il se peut que j’achète une manette machine.
En prenant mes mesures, je me suis dit qu'il serait peut-être envisageable de faire deux machines. La fraiseuse aurait alors un plateau de 0,70 m x 0,70 m. La difficulté serait, pour moi, plutôt côté finance, car il faudrait multiplier par deux les fournitures. L'avantage serait de faire une fraiseuse plus costaud. Serait-il alors envisageable d'usiner de l'alu. Ce serait pour faire des trous carrés, par exemple, dans une plaque de 2 ou 3 mm, pour faire des façades pour mes montages électroniques.
Je suis en train de relire et prendre des notes sur ce que tu as écrit sur le sujet dans un autre forum. Certains n'ont vraiment pas été sympa avec toi! Personnellement, une telle attitude me choque, on peut n'être pas d'accord, sans s'injurier, et plutôt que des insultes, il faudrait mieux donner des arguments.
En te remerciant par avance. Bien amicalement
F. Pascal

Concernant les remarques que j'ai subis dans le passé je dirait juste "Que la fermeture d'esprit s'accompagne toujours d'un aveuglement de la réalité...", maintenant c'est le problème des autres et non le mien...

Concernant l'usinage alu, fait attention parce qu'en cnc "amateur" on a très vite tendance à se sentir pousser des ailes et on part d'une petite imprimante 3D pour finir à une énorme machine à tout faire

Je retrouve ce syndrôme pratiquement à chaque fois qu'on me demande des conseils, certes tout cela semble facile mais la partie idée et dessin ne représente qu'à peine 10% de la machine, après il faut assurer dans la fabrication, la précision, l'électronique, la sécurité, l'informatique, le cablage, etc...

Si j'ai donc bien compris tout ce que tu as dit, on partirait sur une seule machine qui peut faire deux choses, découpe plasma et bois
Dans le cas où ça en serait ainsi, j'ai pensé hier soir qu'on pourrait mettre la torche plasma d'un côté du chariot Y (celui se déplace horizontalement entre les deux poutres de l'axe X) et de l'autre côté y mettre la broche d'usinage, ainsi tu n'as rien à démonter mais juste à brancher soit l'une ou soit l'autre.
Ainsi tu aurais deux fois la même machine en une seule et tu n'auras juste qu'à décaler la tôle d'une certaine distance d'un côté et la planche de bois de la même distance de l'autre côté, avec des butées ça se fait très facilement

Je vais abandonné mes dessins avec deux machines pour me concentrer sur une machine double avec un chariot Y commun aux deux fonctions de la machine sans n'avoir rien à démonter à chaque fois
Les deux machines auront donc les mêmes dimensions et tu économises une machine.
Pour l'alu on verra après si on peut faire un chassis un peu plus costaud et utiliser la broche à bois mais ça sera avec des petites fraises et peut être avec des petites passes.

Pendant que j'y pense il te faudras un guidage des cables que ce soit pour l'électricité et pour le gaz.
La torche à main est très bien mais il faudra créer un système de commande de la gachette ou pour la bloquer si tu préfère une découpe en continue mais bon on verra ça plus tard et puis sur le net tu as des exemples de personnes qui ont déjà fait cela

J'ai pensé à une chose hier soir, vu que la découpe plasma c'est du 2D (donc axe X et Y automatique mais avec un Z fixe et réglable vu que la hauteur de la torche ne dépend que de l'épaisseur de la tôle et donc qu'on la règle qu'une fois manuellement) tu pourrais avoir aussi la découpe bois en 2D, il suffirait juste de mettre la broche en marche avant de lancer le programme puis de placer manuellement l'outil à la bonne profondeur puis ensuite d'envoyer le programme de découpe.
Ainsi tu n'as pas à faire un Z mécanique et donc tu économises un moteur + une mécanique + un ensemble de pièces.
C'est comme si tu n'avais que 2/3 tiers de la machine à faire
Par contre pour le plasma et le bois il faudra faire tes programmes de telle sorte que les déplacements rapides (déplacement au dessus de la matière) soit réglés comme des déplacements lent (déplacement lors de la découpe) et que la machine ne devra jamais traverser une pièce (sinon ça la coupe en deux ) mais devra toujours contourner les pièces.
Le gros avantage est que tu fais des économies dans tout par contre tu ne pourras pas faire d'usinage alu mais bon ça tu pourras le faire plus tard avec une autre machine par exemple

Bonjour Ordinerf
Pour l'alu, on laisse tomber. Je m'attendais bien à ta réponse, me sentant déjà atteint du "syndrome de la machine qui fait tout". Je vais donc continuer à faire ces usinages sur ma fraiseuse conventionnelle, une bonne grosse bête qui est capable d'en prendre.
Ton idée d'une machine "deux en une", me plait bien. Comme aussi de mettre d'un côté la torche plasma et de l'autre la broche. En cherchant sur le net, je n'ai pas trouver d'exemple. Peut-être parce que ceux qui ont besoin d'une découpe plasma ne sont pas les mêmes que ceux qui utilisent le fraisage du bois.
J'avais pensé mettre l'une en prolongement de l'autre. Cela me semblait plus simple. Mais ton idée de deux machines superposées me plait beaucoup. Je pourrais ainsi mettre soit une planche, soit une tôle de 4 pieds sur 4 pieds. Dans ce cas, je suppose que la découpe plasma se fait en-dessous, et le fraisage bois en-dessus. Cette solution, qui me plait beaucoup, me semblait présenter deux difficultés (mais rien n'est impossible à Ordinerf!!!) 1° D'abord d'avoir un déplacement Z important, dont avec un porte-à-faux. À moins de faire un réglage de hauteur du portique, peut-être compliqué à réaliser? 2° La mise en place du plateau de fraisage. On pourrait peut-être le prévoir escamotable par basculement vers le haut? Mais est-ce réaliste?
Je m'étonne que tu dise que la découpe plasma se fait en 2D. Sur ceux que j'ai vue sur le net, il y a un léger mouvement en Z, il est nécessaire pour déclencher l'arc de la torche, puis en relevant celle-ci on arrête la découpe pour se déplacer vers la coupe suivante.
Je dois partir à Montréal, je m'arrête donc là pour aujourd'hui.
Bien amicalement F. Pascal

Effectivement on ne trouve pas ce système de 2 en 1 parce que la majorité des gens préfèrent avoir deux machines séparées, tout comme on trouve très peu d'exemple de machines superposées et encore moins de machine verticales dos à dos.
Déjà une cnc verticale c'est rare (prendre exemple sur les découpeuses bois des magasins de bricolage) mais en plus avec une autre juste derrière il ne me semble pas en avoir vu sur internet.

Les deux machines superposées c'est bien mais ça un inconvénient c'est qu'il faut protéger le dessous de celle du dessus parce que sinon tout tombe sur celle du dessous et elle ne va pas aimer, sans parler que si une étincelle vient à toucher un petit tas de sciure ça risque de créer un début d'incendie.
Le 2ème soucis est que la mise en place de la matière en dessous et le retrait des pièces est contraignant du fait qu'on a la machine du dessus qui nous gêne donc la matière devra être légère pour pouvoir la glisser sur la machine sans treuil, potence, etc...

Avec les deux machines verticales dos à dos on a pas ce genre de problèmes puisque les deux côtés sont accessible sans gêne.
Par contre on a une contrainte de gravité pour le chariot Y mais aussi pour les pièces parce qu'une fois découpées elles peuvent tomber et bloquer la machine.
De plus il faut obligatoirement commencer et finir la coupe par la partie la plus haute des pièces pour éviter de coincer l'outil entre la pièce et la plaque et donc d'éviter de couper la partie basse des pièces.
Cela dit dans le cas où la matière est bien maintenant et/ou qu'une personne retire les pièces au fur et à mesure et bien ça se fait assez facilement.

Pour te répondre:
1) Tu n'as pas un Z commun au deux machines donc pas de porte à faux mais deux Z indépendant, c'est comme si tu avais deux machines séparées mais que tu décides d'en mettre une sur l'autre.
Donc ça revient à faire deux machines identiques sur un même chassis ce qui coûte presque 2 fois plus cher forcément.
2) Oui on peut, ce système est bien mais il charge en poids qu'un côté du chariot, on peut aussi le rendre escamotable de l'autre côté ainsi on garde un bon équilibre mais ça revient à remonter manuellement la broche ou la torche.
C'est ça qu'on appel la 2D, c'est quand l'outil est mis manuellement en position à la hauteur qu'on souhaite alors que la 2.5D c'est la mise en position mécaniquement mais tu n'as que deux positions "haute et basse".

Dans le cas des deux machines en une rien ne t'empêche de démarrer la torche ou la broche au bord de la tôle ou de la plaque et ensuite de commencer les découpes depuis le bord, ainsi ton Z reste fixe pendant toute la découpe et tu stopperas toi même la torche ou la broche quand ton programme sera terminé.
La seule contrainte sera au niveau du programme, il faudra bien vérifier que l'outil ne traverse pas une pièce mais ça ce n'est rien à faire
Oui effectivement il y a un léger mouvement Z pour stopper la coupe mais c'est parce que tu survole la tôle pour amener la torche au prochain endroit donc sur la prochaine pièce mais tu peux très bien laisser le Z en place et continuer la coupe dans la partie chûte jusqu'à l'autre pièce, normalement l'autre pièce doit être très proche de la précédente pour économiser de la matière.
De plus de ce fait tu n'as pas besoin de démarrer ta coupe dans une zône morte pour amorcer ton plasma vu qu'il est toujours fonctionnel.
Pour simplifier c'est comme utiliser le plasma de la même façon que l'oxycoupage

Avec la machine 2 en 1 c'est comme si on avait deux machines au même endroit mais décalées de la distance entre les deux outils donc la fraise et la torche.

Bonjour Ordinerf,
D'accord, je comprends maintenant la différence entre 2D et 2.5D. De fait, cela pourrait s'envisager comme cela.
Ton dernier message me jette dans une grande perplexité. Dans mon idée, la machine "deux en une" avait l'avantage de réduire le coût par rapport à la fabrication de deux machines (moteurs, glissières, électronique, etc.). D'autant que l'option fraisage sera vraiment occasionnelle, ne justifiant pas la fabrication d'une machine dédiée (du moins pour le moment). Alors je me demande s'il ne faut pas revenir au premier projet, une simple table découpe plasma. Quitte, plus tard, à envisagez la fabrication d'une fraiseuse pour bois et alu, de taille plus modeste. Dit moi, bien franchement ce que tu en pense. Mon égo !!! est aussi tenté par le projet de faire une machine deux en une inédite. Mais je suivrais ton conseil.
Hier, j'ai profité d'un voyage à Montréal, pour aller voir un fabricant-vendeur de CNC. Il fait principalement des imprimantes 3D (c'était la première fois que j'en voyais de près en fonction, c'est vraiment génial, grosse tentation de ce côté là aussi!), et de petites Fraiseuses pour contreplaqué. J'y allais surtout pour avoir des prix, car de ce point de vue, je n'ai aucune idée. Il doit m'envoyer de la doc. Il travaille avec des structures de profilé alu en nid d'abeille. Cela m'a semblé un peu léger, et trop cher.
Si on ne fait qu'une simple table plasma, je peux partir sur la structure de celle de Nono?
Bien amicalement F. Pascal

On peut partir sur une machine plasma mais conçu pour du découpage bois et ainsi tu rajoutes après ta broche pour le bois, soit en remplacement de la torche ou soit en la fixant de l'autre côté ainsi ça revient à une machine 2 en 1 mais en attente d'avoir sa broche

Les imprimantes 3D peuvent être en alu parce qu'il n'y a aucune force entre la buse de sortie et la matière qui est molle.
En usinage classique ce qui pose problèmes ce sont les forces de l'outil sur la matière et inversement.
Dans les découpage ou modelage sans contact il n'y a pas de contraintes hormis des pièces en mouvements mais ça reste faible.
Si tu veux une machine tout en alu ça va te coûter plus cher mais par contre la découpe de bois sera plus déclicate voir impossible.
Regarde sur internet les chassis des machines plasma et des machines bois amateur ou pro, la différence saute aux yeux parce que les contraintes ne sont pas du tout les mêmes.

Oui le chassis de Nono est bien pour ta machine mais il sera un peu trop costaud alors que tu pourrais faire des économies en faisant plus léger.
Je ne fais que donner des conseils, ce n'est pas moi qui gère le projet ni le budget

Concernant les machines du commerce il y a de tout, du très bien jusqu'au pas bien du tout.
En impression 3D pas de soucis tout semble très correct idem en usinage polystyrène parce que ce sont des machines sans contraintes.
Pour la découpe plasma et oxycoupage en général ce sont des pro qui les vendent donc ça coûte plus cher mais en amateur il y a de très bons exemple pas cher.
Dès que ça touche l'usinage classique, quelque soit la matière usinée on entre dans un autre monde, tout est massif et très cher.
Il éxiste des machines chinoises mais franchement c'est juste bon pour bricoler le dimanche, si on veut faire de la série il faudra pratiquement rectifier tous les défaut de la machine ce qui est accessible à un bricoleur mais assez vite pénible.
La machine faite par soit même est avantageuse au niveau coût et on a son modèle unique avec la fierté de l'avoir faite par contre on a l'inconvénient de devoir tout faire et ça peut être très long.
Tu peux aussi avoir une petite machine pas cher et ainsi te faire la main dessus pour ensuite n'avoir qu'à construire une machine plus imposante sans devoir acheter la partie logiciel vu que tu l'as déjà grâce à la petite machine.
Il faudra juste faire très attention aux logiciels proposés avec la petite machine, il faut que chaque fonction soit indépendante c'est à dire faire le dessin de ta pièce puis sur un autre logiciel faire le programme et sur un autre commander la machine.
Si tu as un truc "tout en un" tu auras des problèmes de compatibilité surtout au niveau du G-Code, des dimensions de la machine, de la gestion des moteurs, etc...

Bonsoir Ordinerf. Merci de ta réponse.
1° Je reviens donc à l'idée d'une machine 2 en 1; avec fixation de la torche plasma d'un côté, et de l'autre une broche.
À ce propos, le vendeur de Montréal m'a dit qu'on pouvait utiliser une simple défonceuse Dewalt, plutôt qu'une broche dédiée. Qu'en pense-tu? Lui, propose une broche de 1500w refroidie par eau. Mais j'ai tout de suite calmé ses ardeurs en lui disant que je ne venais pas pour acheter, mais voir ce qu'il pourrait me fournir.
La difficulté de cette 2 en 1 reste la question des plateaux plasma/fraiseuse. Le plus simple serait peut-être de faire ces deux plateaux sur le même plan, avec 2 tiers plasma et 1 tiers fraiseuse. Qu'en pense tu?
Restera encore la gestion des copeaux et poussière de bois, nécessitant un nettoyage complet après usinage du bois pour éviter le risque de mettre le feu au garage. C'est cette question qui me fait encore hésiter entre la simple découpe plasma et la 2 en 1. Je crains, un peu, qu'à l'usage, cette entretien devienne un peu lourd, même si, pour le moment, l'usinage du bois ne me semble devoir qu'être très occasionnel.
2° Pour le châssis, je pars sur le projet que tu propose à Nono, mais en tube rectangulaire de 50 mm x 25 mm. Est-ce que cela suffit, ou bien faut-il passer à du 80 mm x 40 mm. Un ami m'a proposé de me faire des découpes laser pour le portique. Faut-il le prévoir en alu (pour alléger) ou en acier. Pour moi, l'acier à l'avantage d'être de récup. Ce ne sera pas en mécano-soudé, car il faut entrer la machine par une porte de 0,80 m de large, petit détail auquel je n'avais pas d'abord pensé!!! De toute manière, ce n'est pas une méthode que tu préconise. Donc ma structure sera boulonnée.
3° Pour les profilés en alu, merci de ta mise en garde. Le côté pratique de montage est assez séduisant, mais j'avais bien eu le sentiment de leur fragilité. Et puis, le prix est inabordable, pour moi.
4° Pour mon budget, je ne sais pas encore où je vais. C'est justement pour cela que je suis allé voir ce fournisseur à Montréal. Je n'ai pas trop envie d'acheter en Chine, sur catalogue, sans savoir ce que j'achète. Comme je ne suis pas pressé, je pense faire les achats au fur et à mesure des besoins et de mes possibilités. De toute manière, suivant encore tes bons conseils, je n’achète rien tant que l'étude complète ne sera pas terminée, car ton conseil sur ce point me semble très judicieux. Et aussi, j'espère pouvoir faire avec pas mal de choses de récup.
5° Merci de ton conseil aussi pour la partie logiciel. Je pense à Linux, comme tu le préconise souvent. Mon vendeur de Montréal, propose Mach3 avec comme argument qu'il est facile à prendre en main, et que l'on peut facilement faire ses propres interfaces.
Bien amicalement F. Pascal