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CNC 4 axes de CARLOS

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Message  Ordinerf Mar 06 Mar 2018, 11:42

On ne peut pas juger de la robustesse d'une cnc si on ne connait pas les matériaux utilisés.
Si cette machine est en polystyrène ça ne vaut pas pareil que si elle est en acier. De plus ce n'est pas parce qu'on voit du volume que ça veut dire que c'est robuste, si ce n'est que des éléments en plaque alu de 1mm soudées entre elles, cette machine ne vaut rien.
Si elle est faite en panneaux agglo de 22mm comme pour ta machine alors on peut imaginer une certaine robustesse mais bon elle me semble un peu imposante au vu de son utilitée... Neutral
Par contre elle prouve qu'on peut avoir un portique rigide et mobile Wink

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Message  CARLOS78 Mar 06 Mar 2018, 12:16

@Ordinerf a écrit:On ne peut pas juger de la robustesse d'une cnc si on ne connait pas les matériaux utilisés.
sunny  Tous les détails de la machine sont sur le lien donné plus un peu haut : https://www.usinages.com/threads/cnc-mecanosoudee-type-portique-mobile-pour-laluminium.63531/.
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 986916 Prévoir cependant un peu de temps : il y a 71 pages très intéressantes Very Happy Que j'ai lues.

Usinage de l'aluminium avec une broche chinoise (suite)
Avec un couple à la broche faible, on voit que Rider63 choisi une stratégie d'usinage de l'aluminium intéressante.
Comme on est limité en effort de coupe avec ces broches d'usinage, sa stratégie est d'usiner avec des petites fraises en carbure en se rapprochant au mieux du couple maxi et en poussant au maximum la puissance d'usinage. Il multiplie ainsi par 8 le volume de copeaux et usine donc 8 fois plus vite.
Je vois (comme lui) un autre avantage à cette stratégie : en tournant vite il augmente d'autant la fréquence des chocs liés à la coupe.
Par exemple, avec 20000rppm et une fraise 4 dents, la fréquence des chocs est de 1333 Hz.  Very Happy Avec un peu de chance on est au-dessus des fréquences propres à la machine qui du coup "chante" un peu moins.

On pourrait remplacer la broche de 3KW par un servo de 400W couplé par courroie à une tête d'usinage :
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Servo_11
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Tete_f10
Le couple de 1.3N.m etant identique. On tournerait à 3000tr/mn au lieu de 24000 tr/mn mais la taille des copeaux resterait identique.
Les 400W à 3000tr/mn du servo seraient ainsi "équivalents" aux 3000W de la broche à 24000 tr/mn au débit de copeau prêt.

Pour augmenter le couple on peut aussi faire soi-même la tête de fraisage et utiliser un moteur électrique plus puissant que le servo.
Tête de fraisage de Micluc
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Broche14
Avec un moteur de de 2CV tournant à 1400 tr/mn, on atteint sans réduction un couple d'environ 10 N.m
Very Happy --> 8 fois plus que la broche chinoise de 3KW et ... les copeaux pourront donc être 8 fois plus gros.

J'ai découvert récemment que les chinois proposent des solutions toutes faites avec des moteurs de 370W à 1500W :
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Tete_d10
Ils sont malins ces chinois ...

Enfin, pour en finir, si je compare avec la tête de fraisage de ma fraiseuse ZAY7045
Moteur de 1500w à 1400 tr/mn + boite de vitesses de 80 à 1250tr/mn ...  CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 364971 le couple pourrait atteindre 190 N.m !
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Ensemb10

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Message  CARLOS78 Mer 07 Mar 2018, 10:50

L'axe A

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Img_3312

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Img_3310

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Img_3311

Acheté en 2014, ce kit complet existe toujours aujourd'hui avec plein de variantes. L'équivalent du mien se trouve pour moins de 300€.
Je me suis bien sur posé la question de savoir s'il était intéressant de le réaliser moi-même.
J'ai vite renoncé à ce projet parce que d'une part ce n’était pas du tout gagnant financièrement et d'autre part ma petite expérience d'usinage ne me garantissait pas du tout un résultat acceptable.

Le rapport des poulies sur ce kit est de 6:1
Ce rapport permet dans mon cas de faire tourner la pièce aux environs de 80 tr/mn maxi. Ce n'est donc pas comparable à un tour, mais plutôt à un positionneur capable de tourner "vite".
La précision de positionnement obtenue est plutôt correcte : En pas complet, j'ai 1200 pas par tour, donc une précision minimale de 0.3°. Si je compte sur les pas intermédiaires (1/8ème de pas) la précision de positionnement serait de 0.0375°. C'est largement suffisant pour mes besoins.

Avec le rapport de poulies de 6:1 le couple de maintien au niveau du mandrin est de 12N.m. Comparé au couple d'usinage de 0.9N maxi de la broche, ce couple de maintien ne réduit en aucun cas pas la capacité d'usinage de la broche tant que le rapport (D pièce / D fraise) reste en dessous du rapport des couple (12/0.9). Au delà, il faut bien sur réduire les efforts d'usinage.

Il existe des kits ayant un rapport de réduction plus importants, et d'autres qui utilisent un plus gros moteur en prise directe.
A mon avis, le rapport de 6:1 est bien adapté pour une utilisation avec une broche comme la mienne.

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Message  Ordinerf Mer 07 Mar 2018, 11:50

Certes 71 pages sur la machine à Rider63 mais c'est facile à lire et il explique assez bien Wink
Le chassis est assez bien mais il faut être doué en soudure parce que sinon c'est un nid à problème Embarassed
La seule chose que je trouve dommage, c'est d'avoir fait si complexe et ne pas avoir pensé à faire plus rigide Neutral
Perso quitte à faire un chassis en tôle soudées, j'aurais carément fait un chassis avec poutre en profilés bien rigide et ainsi usiner de l'acier.
A la limite il aurait fait la même machine en alu ça n'aurait rien changé, c'est un exemple de chassis lourd qui aurait pu être allégé au vu de son utilisation...
Par contre j'adore son support 3 points, j'en ai fait un presque pareil pour une machine et c'est le top Very Happy

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Message  CARLOS78 Mer 07 Mar 2018, 14:43

Salut Ordinef,

Je me suis fait exactement les mêmes remarques que toi.

Un structure CNC avec des gros profilés en acier soudés ou avec des grosses sections de plaques en alu vissées pourrait je crois donner des résultats assez similaires.
Le choix de Rider63 n'est pas vraiment à la portée d'un amateur. Un puzzle de tôles d'acier à souder n'est pas la solution la plus simple de mise en œuvre, et il faut obligatoirement prévoir une reprise d'usinage des surfaces de portée qui nécessite le passage sur une grosse fraiseuse
 
Ce que j'ai bien aimé dans ce post c'est que les objectifs d'usinage sont précis, que les explications dans l'avancement du projet sont claires et enfin que l'auteur se donne les moyens pour y arriver.
J'aurais toutefois apprécié (compte-tenu qu'il maitrise parfaitement la CAO et la simulation) qu'il présente (à l'image de sa présentation du 1er projet en CAO) une nouvelle simulation par éléments finis de sa structure. On aurait pu ainsi comparer les deux solutions et se faire au passage une idée assez précise de la rigidité de son châssis.

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Message  CARLOS78 Jeu 08 Mar 2018, 10:05

Axe A (suite)
A défaut d'avoir fait moi-même l'axe A, pour monter le kit sur ma machine j'ai du réaliser 2 outillages :

Une équerre pour avoir l'axe A vertical :
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Img_3313

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Img_3314

Une espèce de banc simplifié pour avoir l'axe A horizontal :
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Img_3315

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Img_3317

Le 4ème axe accroit considérablement les possibilités d'usinage d'une CNC.
- En utilisation positionneur : on peut se déplacer en X, Y, Z sur chaque position angulaire.
- En utilisation axe rotatif, c'est compliqué ou pas. Tout dépend du nombres d'axes qui sont activés en simultané.
La principe de la programmation est plutôt simple lorsqu'on a compris qu'un seule ligne de code permet le déplacement simultané de plusieurs axes.
Les exemples ne manquent pas sur internet de vidéos spectaculaires d'usinages réalisés en combinant les déplacements suivant 2 et 3 axes avec une rotation A...
Pour ma part, je me suis modestement limité à un déplacement suivant Y combiné avec une rotation A.
Cette approche est la plus simple à programmer. Elle permet déjà d'usiner des choses sympathiques :

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Img_3318

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Message  Mjc22160 Jeu 08 Mar 2018, 14:22

.....Je n'ai pas de commentaires, mais !: CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 431767 CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 431767 CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 431767 CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 276252 CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 276252 CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 276252
Cordialement

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Message  CARLOS78 Ven 09 Mar 2018, 11:14

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 29696 Merci Mjc22160.

Puisque je suis encouragé dans ma présentation, je vais continuer celle-ci en abordant quelques calculs autour de mon portique en AGGLO ....

D'abord je vais caractérisé l'agglo à partir des valeurs de ce tableau :
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Caract10

C'est l'agglo "standard" dont je prend volontairement les valeurs les plus faibles pour mon calcul :
Densité : 610Kg/m3
Module d’élasticité  : 1200 N/mm2
Résistance en flexion : 10 N/mm2 = 10 MPa (1N/mm2 = 1 MPa)
Résistance à la traction : 0.8 N/mm2
Résistance à la traction perpendiculaire : 0.2 N/mm2

J'aurais pu présenter une approximation grossière du calcul de mon portique en utilisant les formules RDM qui s'appliquent en général aux poutres.
Ce calcul me suffit largement, mais pour avoir une présentation plus élégante de celui-ci, je me suis lancé dans l'aventure dune simulation en CAO (domaine que je ne connais pas du tout).

Pour simuler en CAO un faut d'une part un modèle 3D et d'autre part se donner des hypothèses de simulation.
Mes connaissances étant très limitées dans ce domaine je vais me limiter à une simulation CAO statique et faire 6 suppositions :
- les jambes du portique sont scellées au sol.
- l’ensemble des pièces (Y+Z) se situe au milieu du portique (flexion maximum du portique).
- une charge P de 300N correspondant au poids de l'ensemble des pièces (Y+Z) s'applique suivant l'axe Z au centre de gravité de cet ensemble (donc avec un bras de levier vis à vis du portique))
- une charge F de 500N arbitraire correspondant à l'effort de coupe s'exerce suivant l'axe Y au même centre de gravité. (ceci correspond à une position haute en Z, donc bras de levier maximum par rapport aux jambes du portique)
- Que ces 2 charges F et P s'appliquent sur le portique sur une surface délimitée au rectangle des 4 paliers Y
- je néglige les efforts d’accélération car l'accélération Y est d'environ 0.5 m/s2 ce qui fait pour une masse de 30Kg un effort dynamique de 30x0.5 = 15N (ce qui est négligeable vis à vis des 500N suivant Y)

Les contraintes :

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Simu_p10

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Simu_p11

Les déplacements :

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Simu_p13

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Simu_p12

Les contraintes en flexion sont entre 0.006 et 0.2 MPa donc largement en dessous des 10MPa de l'agglo.
Les déplacements du portique sont entre 0 aux pieds du portique et environ 0.2mm sur l'un des coins supérieurs du portique.


rabbit Ma conclusion : Ce portique est plutôt costaud ...

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Message  Ordinerf Ven 09 Mar 2018, 12:04

J'adore les dessins de déformations du chassis, à chaque fois ça fait peur parce qu'on se dit que notre machine va se déformer autant bom
Par contre le tableau est intéressant et on constate 3 points qui montrent que le bois ne peut pas être comparer au métal.
Déjà il y a la différence de traction entre la surface et la perpendiculaire, on passe de 0.8 N/mm² à 0.4 voir 0.2 N/mm² ce qui démontre bien que l'agglo tien sous la forme de planche mais que dès qu'on y fixe une vis, l'agglo l'agglo peut s'arracher plus facilement.
En fait l'agglo fait parti des matériaux qui doivent avoir des fixations traversantes par exemple avec des tiges filetées si bien évidemment on cherche à obtenir une grande résistance.
De plus il y a le gonflement après 24h, il est inférieur à 18% ce qui est quand même beaucoup, cela dit on n'a pas le taux d'humidité qui à permis d'obtenir ce résultat (juste sa teneur en humidité qui est de 5 à 13%) mais pour autant sur une épaisseur de 20mm ça fait quand même 20x(1+0.18)= 23.6mm soit 3.6mm en plus... Neutral
Niveau précision on a vu mieux, a savoir que de ce fait ça nous donne une machine ayant une précision de + ou - 1.8mm (3.6/2), on est très loin du 1:10ème pour ce type de machine.
Cela confirme aussi que si on veut faire une cnc en agglo (ou bois) il faut impérativement avoir une hygrométrie constante toute l'année.

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Message  CARLOS78 Ven 09 Mar 2018, 15:53

Salut Ordinef
@Ordinerf a écrit:J'adore les dessins de déformations du chassis, à chaque fois ça fait peur parce qu'on se dit que notre machine va se déformer autant ...

Le but de ces images de simulation est justement de bien visualiser la manière dont la pièce se déforme. L'astuce consiste à amplifier à outrance les amplitudes des déplacements, ça surprend mais c'est très révélateur.

@Ordinerf a écrit: ... il y a la différence de traction entre la surface et la perpendiculaire, on passe de 0.8 N/mm² à 0.4 voir 0.2 N/mm² ce qui démontre bien que l'agglo tien sous la forme de planche mais que dès qu'on y fixe une vis, l'agglo l'agglo peut s'arracher plus facilement ...

Malgré son apparente homogénéité, l'agglo n'est pas un matériau isotrope et effectivement sa tenue en traction perpendiculaire est inférieure à sa traction longitudinale.
Smile Mais cela n'a aucune incidence tant que l'on se situe en deçà des valeurs maximales.  

@Ordinerf a écrit:De plus il y a le gonflement après 24h, il est inférieur à 18% ce qui est quand même beaucoup, cela dit on n'a pas le taux d'humidité qui à permis d'obtenir ce résultat (juste sa teneur en humidité qui est de 5 à 13%) mais pour autant sur une épaisseur de 20mm ça fait quand même 20x(1+0.18)= 23.6mm soit 3.6mm en plus... Neutral
Niveau précision on a vu mieux, a savoir que de ce fait ça nous donne une machine ayant une précision de + ou - 1.8mm (3.6/2), on est très loin du 1:10ème pour ce type de machine.
Cela confirme aussi que si on veut faire une cnc en agglo (ou bois) il faut impérativement avoir une hygrométrie constante toute l'année.

-  bom Le gonflement après 24h est un essai en immersion totale.
-  sunny Dire qu'une épaisseur de 20mm d'agglo passerait à 23.6mm après immersion de 24h est peut-être possible, mais en conclure que la précision de la machine serait alors de +/- 1.8mm est juste une farce. Une structure en agglo qui aurait subi ce traitement serait tout simplement juste bonne à jeter.

- Le taux d'humidité : j'ignore quel est le taux d'humidité interne de l'agglo de ma CNC et quel est ce taux dans mon sous-sol, mais je peux affirmer que sa structure n'est pas tordue, voilée, dégoulinante d'eau et que sais-je encore.
La précision intrinsèque de la machine est TOTALEMENT indépendante de ce taux d'humidité.

--> Lorsque je commande un déplacement de 100,00mm, la valeur du déplacement obtenu ne passe pas à un instant t0 par la nature du matériau de la structure (et encore moins son taux d'humidité), mais par le nombre de pas que le moteur va réellement exécuter, la transmission sans jeu de la rotation du moteur à une rotation de la vis à billes qui se transforme ensuite en une translation via l'écrou de la vis à billes d'un plateau qui se déplace tranquillement via des paliers sur des rails . Rails qui se foutent pas mal par ailleurs de savoir sur quoi ils sont posés.
Comme il est très peu probable que les variations d’hygrométrie ou de température aient pu notablement varier pendant les quelques secondes nécessaires à ce déplacement, je pense pouvoir affirmer que le déplacement obtenu sera probablement compris entre 99..99 et 100.01mm.
--> Les variations de l'hygrométrie et/ou de la température ne pourraient influencer la précision de la machine que si elles évoluaient fortement pendant la phase d'usinage.
Very Happy  Very Happy  Very Happy Le seul réel interdit sur ma machine est l'arrosage.

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Message  CARLOS78 Sam 10 Mar 2018, 09:41

Lorsque on utilise des assemblages rigides entre matériaux hétérogènes, il est prudent de vérifier le comportement de ces assemblages lors d'une variation de température.

Sur ma machine je vois 3 assemblages hétérogènes susceptibles de poser un problème :
1) Les rails : axe en acier vissé sur une semelle en alu sur toute la longueur
2) Les plateaux X et Y en alu qui se déplacent sur des plateaux en aggloméré
3) Des vis à billes en acier tenues aux extrémités par 2 paliers fixés sur des plateaux en aggloméré

Pour vérifier le comportement en température de ces assemblages je vais prendre pour les 3 matériaux en question les coefficients de dilatation suivants :
- Acier : 12 x 10-6 mm/mm/°
- Alu : 23 x 10-6 mm/mm/°
- Bois : 35 à 55 x 10-6 mm/mm/° (je n'ai pas trouvé la valeur de l'aggloméré)
Pour mon calcul je me limite à une variation de température de 20° correspondante à l'écart de température annuelle de mon atelier au sous-sol.

Vérification des 3 assemblages :
1) L'écart de dilatation alu/acier est de 11 x 10-6 mm/mm/°, avec une longueur de 1 mètre la dilatation différentielle est de 0.22mm
2) L'écart de dilatation bois/alu est de 32 x 10-6 mm/mm/°, avec un entraxe des rails de 240mm, la dilatation différentielle est de 0.1536mm
3) Ce point est résolu par le fait que le montage de l'un des 2 paliers est libre. C'est une obligation.
Si ce n'était pas le cas : L'écart de dilatation bois/acier est au maxi de 43 x 10-6 mm/mm/°, avec une longueur de vis de 850mm, la dilatation différentielle serait de 0.731mm

On voit que ces valeurs sont loin d'être négligeables.
--->Il n'y a pourtant aucun impact réel sur le fonctionnement de ma machine.

Mes explications :
1) J'imagine qu'il y a glissement au niveau des fixations de l'axe sur la semelle
2) Il y a forcément glissement au niveau des fixations des rails sur les plateaux en agglo car je ne constate aucun coincement en translation des plateaux.
---> Very Happy Heureusement que l'entraxe entre les rails est relativement faible.

Avec ma structure en "bois", la dilatation différentielle des matériaux  est une des raisons de mon choix du portique fixe.

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Message  CARLOS78 Dim 11 Mar 2018, 08:51

Je me suis posé récemment la question de savoir s'il était imaginable de concevoir à poids équivalent une structure en bois plus rigide qu'une structure en acier.

Pour vérifier cette hypothèse, j'ai fait 3 simulations pour comparer les déformations d'un tube en acier de construction 100x100 E=5 avec des tubes équivalents poids en alu et en bois.
Arbitrairement, j'ai pris une poutre de 1m de long, encastrée à une extrémité, supportant une charge de 100Kg à l'autre extrémité. Le poids de cette poutre en acier est de 15Kg.
Ce poids est évidement commun aux 3 cas de figure.

TUBE ACIER 100x100 E=5 - DÉFORMATION = 0.385mm
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Poutre10

TUBE ALU 145x145 E=10 - DÉFORMATION = 0.222mm
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Poutre11

TUBE BOIS 225x225 E=25 - DÉFORMATION =  0.186mm
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Poutre12

Constat : dans cet exemple : La poutre en bois se déforme 2 fois moins que la poutre en acier.
Pour ceux qui s'inquièteraient au niveau des contraintes subies par ces poutres sachez que les contraintes restent dans les 3 cas largement inférieures aux valeurs limites supportées par les matériaux.
 
L'exemple présenté ne me sert qu'à étayer mes propos. Une autre configuration aurait donné des résultats analogues car :

---> A longueur, conditions limites aux appuis, type d'efforts appliqués à la poutre identiques, le ratio des déformations des poutres acier et bois dépend uniquement des géométries des sections des 2 poutres et des modules d'élasticité respectifs.
---> L'égalité de poids permet au bois (à cause des ratio des densités acier/bois) d'avoir une section au moins 10 fois supérieure en surface à celle de l'acier. Une bonne utilisation de cette surface lui permet d'avoir un moment d'inertie qui compense largement le ratio des modules d'élasticité qui lui est défavorable


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Message  CARLOS78 Lun 12 Mar 2018, 10:55

Dans mon message précédent je montrais qu'il était possible de concevoir à poids égal une structure en bois aussi rigide qu'une structure en acier.
On remarque cependant dans l'exemple donné que la solution bois est plus volumineuse.

Question : Est-ce obligatoire ?

Un collègue à fait pratiquer récemment dans sa maison une ouverture dans un mur porteur d'une portée de 4m.
Son entrepreneur lui a proposé le choix entre une poutrelle acier et une poutre en chêne.
Pour des considérations purement esthétiques, mon collègue a finalement opté  pour la poutre en chêne.

---> Je m'appuie sur ce cas concret pour présenter un 2ème exemple.
- N'ayant pas les dimensions exactes des solutions proposées à mon collègue, je vais comparer le comportement d'une poutrelle HEA300 (300x300) et d'une poutre chêne 300x300.
- Je reprend pour ma simulation la portée de 4m, et arbitrairement j'applique sur ces poutres une charge uniformément répartie de 10T.
- Il faut remarquer que si les 2 poutres ont le même encombrement, il n'en est rien au niveau des poids car la poutre en acier pèse 353Kg et celle en chêne 271Kg.
- La poutrelle en acier est donc 30% plus lourde que la poutre en bois.

POUTRE HEA300 (L=4m, F=10T, ENCASTREMENT AUX APPUIS) - DÉFORMATION : 0.517mm

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Poutre14

POUTRE CHÊNE 300x300  (L=4m, F=10T, ENCASTREMENT AUX APPUIS) - DÉFORMATION : 0.64mm

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Poutre13

Constat : Les déformations sont du même ordre.
- Les contraintes en flexion maxi sont dans ce cas de figure de 11MPa pour la poutre acier et 0.792MPa pour la poutre en chêne.
- Les modules d'élasticité pris en compte pour la simulation : 13 200 MPa pour le chêne et 200 000 MPa pour l'acier. (rapport de 15.15)
- Si on prenait une poutre chêne de 340x340, son poids serait identique à la poutre en acier, et sa déformation chuterait à 0.45mm. Elle serait alors légèrement inférieure à celle de l'acier.

Pour me répondre donc à la question posée en début de ce message :
Il existe des structures en bois qui à POIDS ÉGAL ET ENCOMBREMENT ÉGAL ont une rigidité équivalente à celle des structures en acier.

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Message  Ordinerf Lun 12 Mar 2018, 12:25

@CARLOS78 a écrit:Le but de ces images de simulation est justement de bien visualiser la manière dont la pièce se déforme. L'astuce consiste à amplifier à outrance les amplitudes des déplacements, ça surprend mais c'est très révélateur.
Je sais mais c'est justement cette amplification qui me fait sourire à chaque fois parce qu'un amateur pourrait penser que le chassis va avoir une déformation assez proche Wink

@CARLOS78 a écrit:-  bom Le gonflement après 24h est un essai en immersion totale.
-  sunny Dire qu'une épaisseur de 20mm d'agglo passerait à 23.6mm après immersion de 24h est peut-être possible, mais en conclure que la précision de la machine serait alors de +/- 1.8mm est juste une farce. Une structure en agglo qui aurait subi ce traitement serait tout simplement juste bonne à jeter.
Non parce que l'humidité peut s'accumuler surtout en hiver si le chauffage manque.
Le + ou - 1.8mm est évidemment maximal mais ce qu'il fallait comprendre c'est que comparer à un morceau de métal ça bouge énormément.
N'oublie pas que l'agglo est déjà humide quand tu l'achètes et qu'une cnc travail au 1/10ème voir 1/100ème de millimètre donc une fois bien sec chez toi il aura bougé.

@CARLOS78 a écrit:La précision intrinsèque de la machine est TOTALEMENT indépendante de ce taux d'humidité.
Faux, au contraire c'est lié sauf que tu as la chance d'usiner hors de la déformation de ta machine mais amuse toi à contrôler ses dimensions entre un matin d'hiver et un soir d'été et tu va être surpris.

@CARLOS78 a écrit:Lorsque on utilise des assemblages rigides entre matériaux hétérogènes, il est prudent de vérifier le comportement de ces assemblages lors d'une variation de température.
Tout à fait mais si tu prend un bois sec en référence ça n'ira pas parce que l'agglo et le MDF (autre exemple) sont des "bois" humide tout le temps.
Pour faire simple, le bois est une matière vivante et le métal une matière inerte.
Après tu explique très bien le problème et ta conclusion est excellente mais justement c'est le problème au niveau précision parce que si la dilation des matériaux ne pose pas de soucis c'est bien parce que ta machine à du jeu or en cnc le jeu est un ennemi qu'il faut chasser.
Tu conclus ce que j'essaye d'expliquer depuis le début c'est qu'une machine en bois ne peut pas usiner du métal parce qu'elle a forcément du jeu pour fonctionner.
Certes on peut le réduire voir même le supprimer en jouant d'astuces mais sur ta version tu n'as pas pris en compte les jeux lors de la conception donc tu as de la chance que l'ensemble c'est bien mis en place et que depuis tout fonctionne sans soucis.
Je ne juge pas ta machine comme mauvaise, je dis juste qu'elle se limite à un type d'usinage or depuis le début des membres du forum se demandent si on peut usiner du métal avec ce type de machine qui a le gros avantage de n'être pas cher et facile à fabriquer (sauf pour les parties rigides en alu qui impose du matériel et des connaissances).
La réponse est bien évidemment non, soit on fait du solide bien rigide et on usine du métal mais ça coûte des sous ou alors on fait pas cher mais on se limite aux matières "molles".
La grande force de ta machine c'est que tu te sert de l'agglo comme support mais que les éléments de force sont en alu usinés et en un bloc donc quand tu les mets en place ce sont eux qui forme la rigidité et qui te permettent d'usiner de l'alu mais dans ce cas ce n'est plus une machine pas cher et facile à réaliser parce qu'il faut usiner les pièces en alu Wink

Comparer un HEA300 en acier avec une poutre en bois de 300x300... je crois que je ne vais jamais m'en remettre... Laughing
Tes comparaisons me font sourire, je ne vais pas en faire encore un pavé mais tu compare ce qui t'arranges bien, certes on peut tout faire en bois même en carton mais à un moment il faut comparer ce qui est comparable et avoir des conclusions complètes.
Tu compares sur la flexion par exemple mais tu as toutes les autres contraintes et notament celles liées aux fixations.
Comment tu peux comparer une poutre en acier qui est soudable et peut être légère si on l'utilise en mode treillis avec une poutre en bois qui nous impose de forte épaisseur et qui impose des fixations traversantes ou très grandes pour éviter d'arracher le bois.
Chaque matière à ses avantages et ses inconvénient et le volume matière est un point important.
Sur une maison à la limite on s'en moque de la déformation de 0.5mm mais pour une cnc c'est impensable.
Oui la poutre acier est plus lourde de 30% mais tu ne dis pas qu'on peut l'alléger d'autant sans changer sa rigidité.
Fait la même chose avec le bois et on va voir que ta poutre en bois n'est plus aussi intéressante.
Tu oublis aussi qu'on peut avoir des alu très rigide et léger, certe le prix explose mais vu que tu ne parles pas du prix donc la comparaison est valable et ta poutre en bois n'atteindra jamais les avantages d'un alu de type AU4G.
Bref, ne te focalise pas que sur un type de déformation, si tu veux vraiment faire des comparaisons sérieuses alors prend tout en compte et tu verras que rien n'est parfait mais que le bois n'est pas le top pour les cnc... Wink

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Message  CARLOS78 Lun 12 Mar 2018, 15:19

Je laisse chacun se faire sa propre opinion sur les remarques ci-dessus ...

Je ne suis pas l'avocat du bois et mon but n'est certainement pas de propager l'idée que le bois serait la matière idéale pour construire une machine-outil à commande numérique.
L'utilisation du bois comme je l'ai fait sur ma CNC est parfaitement adapté dans la mesure ou les pièces réellement mécaniques de la machine sont métalliques.
Si la machine fonctionne correctement, je suis désolé pour Ordinef mais ce n'est pas du tout une affaire de chance.

Au sujet des réactions sur mes calculs :
- Il est rare d'avoir des présentations de machines hobbyistes qui détaillent quelques calculs structuraux.
- Mes calculs et les exemples présentés sont toujours suffisamment documentés pour que chacun puisse en vérifier les résultats.
- On peut les trouver simplistes (ils le sont forcément), mais ils ont néanmoins l'avantage d’exister. Ils me suffisent en tout cas pour traiter les sujets abordés.
- S'il y avait une erreur quelconque dans mes calculs ou simulations, j'apprécierais des réactions argumentées autrement que par de la phraséologie.

Les chiffres avancés font rire semble-t-il... Tant mieux, mais ... Sont-ils faux ?

rabbit Je me suis renseigné, la maison de mon collègue (celui qui a mis une poutre en chêne chez-lui) est toujours debout. Very Happy  Very Happy  Very Happy  Il a beaucoup rigolé.
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Message  Mjc22160 Lun 12 Mar 2018, 16:20

Bonjour
Je lis assiduement vos échanges, et je ne me permets pas de donner un avis, une approbation, ou une remarque, car je n'y connais rien en ce domaine, mais je constate qu'une multitude d'avis existent sur ce sujet, et surtout qu'ils varient suivant que la machine est destinée à un usage pro ou amateur...Les structures vont en effet "du papier maché au béton armé"....Il doit bien y avoir "un juste milieu" ???? Mais ce juste milieu varie considérablement en fonction de la précision de l'usinage que l'on veut obtenir, de sa répétabilité, de la matière que l'on veut usiner et ......Donc, compte tenu de tous ces différents paramétres, le "papier maché" peut convenir, et le béton armé sera un peu juste pour certaines applications ! .... Very Happy Very Happy Rolling Eyes
Très cordialement

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Message  MCrevot Lun 12 Mar 2018, 17:43

Bonjour,

je trouve la machine de Carlos très séduisante de par la modicité des moyens mis en oeuvre pour la construire d'une part, et de ce qu'ell permet de faire d'autre part, et oui, on peut fraiser de l'alu avec une "machine en bois".

J'ai moi même réalisé une machine à base de profilé alu [url=http://www.usinages.com/threads/cnc-en-profiles-alu.82791/], et je fraise très majoritairement de l'alu ... et même un peu d'acier ; mais bon, tout ça présente tout de même des limites.

Comme toi, Carlos, j'ai effectué les principaux calculs en mode statique, et là, pas de surprise ; en revanche, en mode dynamique, les choses en vont autrement.

Pour faire très simple, prenons un système élémentaire masse - amortisseur - ressort, et soumettons le à une excitation  harmonique sinusoïdale, en gros la fraiseuse à l'ouvrage ; et bien la réponse du système s'avère très claire :
- à basse fréquence (< freq propre), l'amplitude de la réponse est fonction de l'élasticité (donc idem régime statique),
- à la raisonnance, l'amplitude de la réponse est fonction de l'amortissement,
- au dessus, l'amplitude de la réponse est fonction de l'inertie (donc de la masse, et que de la masse).

Donc avec nos machines en bois ou en alu, on peut, au prix d'un dimensionnement adéquat, obtenir des déformations statiques extrêmement honorables  Very Happy , donc de la précision, ... ; en revanche, pas de mystère, coté vibrations (l'ennemi n°1), rien ne vaut des constituants bien plus lourds  Embarassed .

Et donc il nous faut ruser, trouver les bons paramètres pour éviter les résonnances, et j'en passe.

Encore bravo pour ta machine, qui doit offrir plein de perspectives aux amateurs qui voudraient se lancer mais qui n'ont qu'un outillage et une expérience de base ; et merci pour ce très intéressant reportage.

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Message  CARLOS78 Lun 12 Mar 2018, 18:52

CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 29696 Pour vos commentaires.

MCrevot : effectivement, mon approche de calculs est toujours purement statique. Cette approche m'a suffi à l'époque pour dimensionner les différents composants de ma CNC.
La connaissance de la déformation statique du portique est aujourd'hui uniquement le résultat de ma curiosité sur les capacités d'analyse en CAO. Pour continuer cet apprentissage je suis d'ailleurs en train de regarder l'analyse modale du portique. Je viens de regarder ta machine :  rabbit Très sympa.

Mjc22160 : Je pense qu'il y a autant de solutions structurales que d'utilisations possibles d'une CNC. Ma machine est une pure machine didactique qui n'a jamais été conçue pour usiner du métal. Au mieux, J'arrive à faire des mini copeaux d'alu avec ... c'est déjà pour moi une très bonne surprise.

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Message  Mjc22160 Mar 13 Mar 2018, 09:10

Bonjour Carlos

."Ma machine est une pure machine didactique qui n'a jamais été conçue pour usiner du métal. Au mieux, J'arrive à faire des mini co"...
C'est bien ce que j'ai compris en lisant tes échanges avec Ordinerf. Et pour une machine "d'apprentissage" je la trouve plutôt bien pensée, ( même très bien à mon niveau de connaissance). Ordinerf étant un pro dans le domaine, avec une expérience énorme, il est normal qu'il trouve quelques "points faibles" qu'il faut relativiser  Rolling Eyes
Cordialement
M.JC

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Message  CARLOS78 Mar 13 Mar 2018, 10:26

Bonjour à tous,

Je continue mon apprentissage sur le module d'analyse.
Mon 1er exercice ce matin consiste à trouver les modes d'une poutre HEA300 en s'appuyant sur l'analyse statique précédente.
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Modes_10
Dans la foulée je fais de même avec la poutre en chêne de 300x300 en s'appuyant également sur l'analyse statique précédente.
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Modes_11
Je rappelle que dans les 2 cas de figure, les hypothèses de chargement et de fixations des 2 analyses statiques sont rigoureusement identiques.

On voit que dans cette configuration, le ratio varie suivant les modes de 1.1 à 2.2 en faveur de la poutre en chêne.
Ayant fait quelques variantes sur les données initiales servant aux calculs (maillage, fixations, chargements) histoire d'en analyser les conséquences, j'ai constaté que les fréquences obtenues évoluaient (normal), mais surtout que le ratio restait dans tous les cas de figure favorable à la poutre en chêne.
Ces modes sont curieux à observer car d'un mode à l'autre les déformations sont très différentes.

Mes connaissances ne me permettent pas vraiment de commenter ces valeurs, mais ... j'ai cru comprendre que plus une structure est dite rigide et plus ses fréquence de modes sont élevées.

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Message  CARLOS78 Mar 13 Mar 2018, 11:27

Le 2ème exercice s'inscrit davantage dans la présentation de ma machine :

Les modes vibratoires du portique (analyse de fréquence à partir de la solution statique présentée) :

Mode 1 : battement droite-gauche des jambes suivant l'axe Y
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Modes_13

Mode 2 : battement avant-arrière des jambes suivant l'axe X
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Modes_12

Mode 3 : le portique se vrille autour d'un axe parallèle à Z (centre du cercle bleu)
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Modes_14

Mode 4 : les 2 panneaux horizontaux du caisson se mettent à vibrer verticalement et en phase
CNC 4 axes de CARLOS - Page 2 Modes_15

Je me limite aux 4 premiers modes car les modes suivants sont encore plus tordus à expliquer.
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