Projet de tour cnc

JRB, Merci pour l'anniversaire
Ce qui me chiffone depuis le début sur ce projet c'est qu'il me semble que c'est un tour pour usiner du métal y compris de l'acier or l'aluminium ne va pas résister à moins d'en mettre d'une bonne épaisseur
Pourquoi ne pas passer directement à l'acier ?
Il ne faut pas oublier qu'un chassis de tour est un chassis en fonte et en un bloc donc très rigide.
Si tu veux le faire en version poutre il n'y a pas de soucis mais oriente toi vers les chassis de camion et non vers des structures alu.
Je sais que certain ont fait des machines tout en alu mais demande leur dans quel état est leur machine après un an d'usinage...
Blague à part il faut faire rigide donc sur le principe ton dernier dessin est bien mais pour de l'usinage bois, plastique et alu au maximum par contre le même en acier serait plus rigide, moins cher et surtout bien plus sérieux.
Le soucis principal de l'alu n'est pas trop dans la rigidité des éléments (au vu des dimensions que tu leur à donnés) mais au niveau des fixations, l'alu va s'user très vite, Si tu veux des fixations résistantes tu va devoir répartir les contraintes et donc faire des fixations en acier relativement large.
Remplace l'alu par du plastique et tu va vite comprendre ce qui ne va pas dans ton dernier dessin.

MCrevot, ton avis est tout aussi compétent que le mien. Dans le monde merveilleux des amateurs tout le monde est au même niveau

Bonjour Ordinerf, merçi pour tes considérations sympathiques, mais il n'y a tout de même pas photo !

Je vais faire une légère digression par rapport au projet de JRB, et en profiter pour aborder ce sujet qui revient sans cesse sur le tapis, alus vs acier !

Il est très clair, au moins pour ce qui me concerne, que dans nos modestes constructions l'acier ne présente presque que des avantages, je dirai même que des avantages écrasant : rigidité, poids, coût,  ...

Alors pourquoi ces profilés alu ? évidement car c'est sans conteste bien plus simple de mise en œuvre quand on est faiblement outillé, il est possible d'acheter des profilés débités  avec une très bonne précision, et avec des angles bien droits, donc on reste dans le plus simple mécano, avec sa simplicité et sa rapidité de mise en ouvre ; je pense qu'on peut également tomber facilement d'accord sur cela.

L'acier ? il faut le trouver dans les bonnes sections, le couper, il faut le souder (bien que le tout boulonné/goupillé me semble très viable), et bien souvent il faut passer par la case rectification, avec l'outillage dont je dispose, et beaucoup sont dans mon cas, c'est pas loin d'être insurmontable quand à le faire faire, lorsque j'habitais en région parisienne pourquoi pas, mais dans nos provinces c'est nettement plus problématique.

Mais, et là c'est une interrogation, il y a les étirés acier, bonne géométrie, bonne disponibilité, ne peut-on pas envisager une solution mixte ? on met déjà souvent de l'étiré entre profilé alu et rails prismatiques, ne pourrait-on pas aller un peu plus loin et mixer profilés alu et étirés, les seconds intervenant en renfort là où c'est opportun ? car l'étiré, je peux le commander sur le web, je peux le couper à la scie à métaux, le percer avec une petite perceuse à colonne, le tarauder, ça reste tout à fait accessible ...

My two cents   , comme on dit à l'ouest, et encore merçi pour tes précieux avis.

Michel

Tu as tout dit
Les profilés alu sont si pratique que quitte à y mettre le prix on pense à tors que ça va tout simplifier mais on oublis à chaque fois un détail c'est que l'alu n'a pas du tout la résistance de l'acier.
L'alu reste propre, il ne rouille pas, il brille et n'a pas besoin de peinture, il est le côté "bling bling" de la cnc amateur.
L'alu est très connu parce qu'il est utilisé pour faire des meubles légers avec étagères par exemple donc on se dit que si ça tiens pour une étagère ça va tenir pour une cnc et c'est la qu'on commêt une grave erreur, ce qui est important pour une cnc ce n'est pas qu'elle tienne parce que n'importe quel chassis même en bois tiendra mais c'est qu'elle conserve sa précision  lors de son fonctionnement et dans le temps or de suite on voit que pour le bois c'est mort parce qu'un changement d'hygrométrie et zou le chassis se déforme.
Pour le plastique on sent de suite que c'est du chewing gum, la machine bouge et il est impossible de faire deux passes identiques.
Pour l'alu c'est l'usure dans le temps, la compression lors des serrages et le fait qu'il va falloir une grande quantité d'alu pour faire face aux contraintes.
Certe il y a des machines en alu du type Unimat1 mais il ne faut pas oublier que les efforts sont très faibles, les passes sont inférieures au millimètre. Un tour Unimat1 va prendre des passes de 0.1mm dans l'acier, 0.5mm dans l'alu et 1mm dans le plastique. Même en version tout métal avec renforts et le moteur 12V ça n'ira pas plus vite, ça sera juste plus précis.
Pour en revenir au mobilier alu, il faut savoir qu'une étagère qui se déforme de 1mm sous 1Kg c'est normal et tout le monde s'en moque mais un déplacement identique pour une cnc c'est un accident lors de l'usinage.
Pour faire simple, plus on veut être précis et plus on doit construire rigide.
Si je veux pas exemple faire déplacer que de 0.1mm mon étagère sous 1 Kg et bien il me faudra multiplier à la louche par 10 son épaisseur.
L'acier c'est le point noir pour les amateurs, c'est lourd, c'est salissant, c'est difficile à usiner, ça rouille et c'est plus difficile à se procurer en version poutre neuve.
Par contre c'est bien plus rigide.
Souvent l'inox est préféré à l'acier même si sa résistance est un peu plus faible.
Tout l'art d'une cnc est dans la répartition des contraintes et des dimensions.
Ta machine est bien en alu parce que la broche est de faible puissance mais aussi parce que le volume d'alu est plus important que les contraintes du fait de la "petite" taille de la machine.

Le vrai soucis avec les cnc amateur c'est que le gens pensent que c'est du bricolage or le monde de la cnc c'est de la robotique et je doute fort qu'on fasse un robot sérieux avec du bois
La cnc n'est pas un produit d'amateur, c'est un produit qui impose des règles.
Si on travail des matériaux facile à usiner alors pas de soucis parce que même l'alu est bon, une cnc pour polystyrène c'est ultra facile à faire, une cnc pour impression 3D c'est encore plus simple mais une cnc pour le métal c'est un autre monde et on y va pas avec du matériel de bricoleur.
Ce que je propose à chaque fois c'est d'usiner le moins possible tout en ayant une machine fiable mais il y a des conditions comme devoir réduire la précision donc 0.1mm au lieu du micron par exemple et d'avoir un minimum de matériel.
Les calculs ont leur limite et malheureusement à un moment je ne peux plus faire le compromis entre matière faible, coût bas et rigidité

Concernant le travail de l'acier, il ne faut pas oublier que nos ancètres le faisaient avec une scie, une lime et beaucoup de temps.
Il est clair que travailler l'acier est bien plus long que l'alu mais on y arrive avec de la patience.
Le soucis de nos jours est cette manie du tout gratuit, facile et rapide.
L'open source et internet on réveillé chez les gens ce besoin d'avoir tout sans y payer le prix. Il est vrai que c'est génial mais ce système à ses limites et même si faire un dessin en 3D sur son pc est très facile, réaliser la pièce en réelle est une autre affaire.
L'impression 3D est presque le saint grall de la production de pièces parce que les machines sont très simples à réaliser et avec les plans en un week end on peut avoir une bonne petite machine mais encore une fois ce n'est valable que pour les matières plastiques, une imprimante 3D pour de l'acier c'est un autre monde et on ne la réalise pas en un week end.
Pour les cnc usinage c'est exactement pareil sauf qu'il faut une semaine pour faire une petite cnc d'usinage.
Un jour on m'a demandé de réaliser des plans pour une cnc usinage acier en open source, j'en rigole encore...
Quand on voit la tronche des calculs pour faire une machine pas chère, sans acier, très rigide et facile à réaliser, soit on meurt de rire ou soit d'une crise cardiaque tellement c'est mission impossible
Une simple étude des résistances de chaque matière met en avant le problème.
Rien que pour la compression, tout est lié à la surface, la force et la résistance en compression.
Le simple fait de prendre une matière X fois moins résistance en compression impose une surface de contact X fois plus grande donc si je prend une rondelle de 10mm sur de l'acier il me faudra une rondelle de 32mm sur une matière 10 fois moins résistance alors quand on voit que l'acier est en moyenne environ 8 fois supérieur à l'alu courant, 10 fois au plastique et 14 fois au bois classique, ça fait réfléchir...


Concernant le fait de mixer les profilés alu avec les étirés en acier j'avoue que ça m'a fait sourire
En fait le problème est basique, les profilés alu n'ont pas les dimensions des étirés acier donc déjà ça va poser problème si par exemple on veut glisser un étiré acier dans un profilé alu.
Si on préfère fixer le profilé alu sur l'étiré acier c'est la même chose mais cette fois si ce sont les fixations qui vont poser problème.
L'alu est ridicule à côté de l'acier à moins de prendre un alu de type AU4G mais ça va couter très cher et apporter peu à la rigidité.
Le soucis de l'alu se voit de suite quand on sert une vis dans un perçage alu, l'alu s'écrase alors que l'acier ne bouge pas.
Si on veut faire un montage sur de l'alu il va falloir rajouter deux rondelles en acier extra large pour répartir les contraintes de serrages.
Encore une fois pour bien comprendre il faut imaginer que l'alu c'est du bois et de suite on sent ce qui ne va pas, un serrage dans du bois avec une vis M8 c'est pathétique alors que si on rajoute deux rondelles d'environs 50mm de diamètre on obtient un serrage un peu plus sérieux même si ce n'est pas suffisant.

Bonjour,

alors ça, c'est une réponse, tu ne ménages pas ta peine ! rien que pour ça un grand merçi.

Sur le fond, alors j'ai mauvaise pioche ... dommage, je ne peux qu'acquiescer à tes arguments, même si, comme j'utilise facilement des profilé alu  en 40, et surtout 80 ou 160, j'avais trouvé bien sympa de trouver de l'étiré en 40, 80 et 160, nombreuses épaisseurs à partir de 10.

Je vais méditer là-dessus, car j'avais en projet de remplacer les rails supportés de ma cnc (diam 20) en X et Y par des rails prismatiques de 20 fixés sur de l'étire 80x10 (les rails supportés sont actuellement fixés sur des profilés 160x80 et 80x80, sur la partie de 80, en fixant les étirés dans les rainures des profilés avec forte densité de vis (écrous rectangulaires à l'intérieur des rainures, surface de contact environ triple de celle des écrous stds).

ça me tente beaucoup, car j'ai déjà des rails prismatiques sur mon Z, et je sens bien que ça n'est pas le même monde, ne serait-ce que parce que les douilles des rails supportés sont fendues

Il me semble t'avoir lu sur le collage à l'époxy, ne serait-ce pas un moyen terme acceptable que de coller ces étirés sur les profilés alu ? (ma cnc : http://www.usinages.com/threads/cnc-en-profiles-alu.82791/).

Bonne fin de journée, Michel

Oui parfois j'ai le clavier très dynamique alors ça fait des pavés

Ce qu'il faut bien comprendre c'est que l'alu ce n'est pas mauvais simplement il faut tout sur-dimensionner pour faire face aux contraintes d'usinages or ça fait un ensemble très massif et forcément très cher.
Pour des broches de type Dremel, Kress, etc..., pas de soucis parce que le couple est faible mais pour faire de l'usinage métal ça devient très difficile, il faudra de très faibles passes et donc un temps d'usinage trop long.
Si tu veux aller plus vite avec des passes plus grandes alors il te faudra forcément passer à l'acier.
Pour info notre ami MCrevot utilise une Kress 1050 soit 1050W pour une vitesse maxi de 25000tr/mn donc un couple maxi de 0.4Nm !!!
Pour son chassis en alu assez massif ça passe mais avec un couple plus élevé du genre 1Nm ça ne passera pas, ça va vibrer...

Concernant le collage je n'ai pas d'expérience parce que à moins d'avoir des supers colles pour métaux sinon ce qui se vend en commerce je n'y crois pas du tout, j'ai fais des essais pour des choses sans contraintes mais pour une cnc je n'y crois pas.
toutefois si on augmente la surface de collage alors oui ça peut marcher mais encore une fois ça va faire comme pour l'alu, un truc massif pour rien...

Je met ce projet en pose, j'ai demandé des devis pour avoir une idée de ce que me couterait la réalisation des pièces que je ne peux acheter tel quel et je me dis qu'il vaut mieux changer mon fusil d'épaule.
Je comptais réaliser une fraiseuse CNC par la suite mais du coup je pense que c'est plus intelligent de la réaliser d'abord, du coup la suite c'est ici : https://passion-usinages.forumgratuit.org/t6472-evaluation-structure-fraiseuse#41362

Je reprendrais ce projet quand je pourrais usiner moi-même mes propres pièces.

Ok

Bonjour,

Je rejoins Ordineff dans son argumentaire sur les contraintes de l'usinage de l'acier et je comprend très bien la problématique posée à JRB.
Effectivement, les profilés en alu sont sympas à travailler (surtout lorsqu'on est pas bien équipé en moyens d'usinage). C'est commode, ça ce monte comme un kit, mais ils ne sont pas adaptés à l'usinage de l'acier.
Mon avis est qu'il me parait plus raisonnable (et plus économique ?) d'acheter un petit tour chinois (environ 1000€) et de le numériser éventuellement pour se faire plaisir.
C'est le choix que j'ai fait, et ça marche plutôt pas mal dans le cadre de mon utilisation amateur.
Numériser un tour ne coute pas cher et sa modification mécanique ne nécessite pas vraiment de gros moyens d'usinage.

Carlos78