Page consacrée à la conception et la construction d'une machine "Fraiseuse"
à commande numérique.
Depuis quelques années me trottait dans la tête de construire un machine CNC de "loisir" dimensionnée aux travaux en application à l'Aéromodélisme. En inactivité depuis peu j'ai donc lancé le projet sérieusement. Grace à la complicité et les connaissances en la matière de mon ami Pascal , j'ai étudié une machine avec les dimensions des matériaux de récupération à ma disposition. L'objectif premier étant de travailler le moins possible ces différentes pièces. J'y suis parvenu mis à part quelques éléments qu'il faudra inévitablement travailler pour qu'ils soient utilisables.
Caractéristiques:
Matiére:Aluminium, acier,
Largeur en Y : 850mm dont 720mm utilisable pour usiner
Longueur X : 120 mm 910 mm ""
Hauteur Z : 75mm
Entrainement par 3 Vis à billes de 16mm au pas de 5.
Un moteur Nema 34 (6A) prise directe pour l'axe X
Un moteur Nema 24 ( 3.5A) prise directe pour l'axe Y
Un moteurs Nema 24 (3.5A) prise directe pour l'axe Z
Electronique 2 Modules 4.2 A 2M542 (micropas) , 1 carte MH805 (micropas) + Carte de liaison bus interpolateur.
Broche Type Kress pour le moment (occasion sur Ebay)
3D Solidworks de la machine
Dimanche 16 septembre 2012 je lance enfin la construction .
Table et Axes des X
J'ai commencé par assembler mes deux pièces qui deviendrons la façade et la partie arrière pour faire mes perçages après traçage, pointage et avoir les deux pièces identiques
une après midi de travail . Ne pas tenir compte de la table qui n'est évidemment pas celle retenue, elle est encore en pièces détachées juste derrière !!!
Les Tiges Guides X sont montées et les vis présentées en place.
Usinage de la noix et la plaque d'entrainement des chariot X
Aprés quelques ajustement les vis d'entrainement trouve sa place définitive, en phase finale les assemblages seront fait plus sérieusement.
Montage à blanc pour vérifier que les chariots se déplace sans point dur à l'aide des vis.
Pour le moment tout va bien. Prochaine étape l'axe Y
Ce qui est bien des copains, c'est que certains savent faire des choses que moi je ne domine pas, par exemple souder des profilés, Jean Luc est passé à la maison
pour me donner un coup de main à construire le bâti de la machine. Tubes 60 x 40x 2.5 c'est du solide. Quatre pieds réglables
Quelques fixations à prévoir pour la machine et cette partie est terminée.
Axe Y et flasques Droit et Gauche + poutre Y .
Les deux flasques en Aluminium 20 mm 200mm x 400mm (je n'ai rien d'autre) fixé par 8 vis diam 8 x30 BTR de chaque coté sur les noix glissière à billes.
Photos prises par l'arrière de la machine
Mise en place de la Poutre en Profilé Aluminium 90x90 coupée à la bonne longueur. Elle est fixée par 4 vis 8x45 BTR de chaque coté entre les deux flasques. Le tout coulisse parfaitement sans jeu .
La poutre est équipé d'un rail INA avec deux glissières dessous et de un axe diam 30 avec deux noix à billes dessus.
Présentation de la vis d'entrainement du chariot Y . ça baigne !!! Noix d'entrainement du chariot Y (plaque support provisoire)
Le Z va être modifié par rapport à l'étude initiale (toujours Solidwork)
Version définitive (26 11 2012)
Reste plus qu' à tirer les plans et donner ça à mon Fraiseur en chef.
Cette APM (29 11 2012) . Usinage (1h30) du la butée à billes avec les roulement qui vont bien (merci Jacques) pour la vis de l'axe z
Vendredi APM 07 12 2012
Aprés le virtuel direction l'atelier .
Fabrication et Fixation des deux platines support des butées à billes de l'axe Y . Le moteur d'entrainement viendra sur une platine fixée sur le flan Gauche.
Samedi 08 12 2012
L'étude pour ne pas aller au hasard.
et
la réalisation 
Remplacé après des essais
J'ai ajouté une manivelle perso à l'autre extrémité
Les vis d'entrainement de l'axe X ont été remontées, les poulies 32 dents posées, et le tendeur de courroie est en cour de construction.
Résultat aprés quelques complications à la construction. Ca fonctionne parfaitement, sans points durs ni jeux.
Réalisation de la façade support du moteur d'entrainement des X .
Fixation définitive sur le bâti.
Aprés essais des moteur ceux ci se révèlent faibles malgré leurs tailles ( eh oui!!!! )
donc commande de deux Nema 24 (Yet Z) et un 34 (X) Là ça fonctionne.
Nema 34 sur le X rien à repercer même entraxe que les Flextor. Juste passer de 5 à 6mm le diam des vis de fixation
Aprés quelques essais le coupleur a rendu l'âme, le Nema 34 à un fort couple et cet élément n'était pas prévu pour cette utilisation, j'ai donc remédié à ça par un modèle plus adapté
Nema 24 pour le Y même procédure quatre trous à percer et tarauder diam 5mm refaire les entretoises.
Le Z à construire.
Le vendredi 26 01 2013
Les pièces du Z fraisées par Pascal sont arrivées hier soir, donc aujourd'hui séance de montage. Après avoir fait les derniers perçages et taraudages, tout se monte impeccable
sans jeux et d'équerre. Reste encore le porte broche, la vis et le moteur à monter.
En fin d'après midi la machine est prête pour les premiers essais du x et du z simultanément, tout semble fonctionner, reste les réglages de vitesse et l'étalonnage à faire lors des essais finaux.
Avec le support de broche
voila aprés une petite modif ( fraisage obligatoire) le Z est monté sur la machine et les trois axes fonctionnent désormais.
Pose des chaines à câbles
Le 03 02 2013
Fixation de la chaine à câbles pour passer toute la filerie de la machine de l'armoire vers les trois axes, pose des fins de course électriques sur le X et Y 7
.
fins de course Y
Fin de course droit du Y, le gauche est posé de la même manière.
11 02 2013 Pose de l'armoire de commande
Pour changer aujourd'hui ( 12 02 2013) . J'ai stratifié deux capots pour poser sur les boitiers d'OM et fins de courses.
Axes X
Axe Y reste deux vis de fixation à poser
encore quelques fils et je passe aux essais finaux. Patience !!!
16 05 2013
Après quelques galères pour trouver le bon brochage du port parallèle, le câblage des fins de course a lui aussi posé quelques problèmes. De part la longueur des fils allant au FC environ 2m
allé et retour soit 4m pour chaque FC, ceux ci produisaient un effet résistif ou capacitif je ne saurai le dire toujours est -il que ça ne fonctionnait pas à cause des longueurs de fils.
(câblage vérifié plusieurs fois pour être sur) , j'ai trouvé la parade en produisant le contact par un relai. J'ai donc alimenté tout mon circuit en 24 v et il me sert pour alimenter ce relais simple efficace.
Configuration de Mach3 pour les FC et moteurs avec cette carte (le circuit des FC est câblé comme ci-dessus
Le bouton reset pour shunter les FC si vous allez en butée par erreur
respecter les repères pour les pins pulse et Dir (cadres rouges) du port // sorties X Y Z cartes moteurs
Ecran Mach3 correspondant (ma config.) (Sorties Moteurs1 ) et (Signaux Entrées2)
1
2
Après quelques essais tout fonctionne.
you tube (essai)
Voilà la dernière ligne droite et franchie, la machine est terminée encore la table aspirante
à usiner mais me fallait la machine opérationnelle pour la faire.
Une super aventure menée à bien grâce aux conseils et coup de main d'amis, Pascal, Jean-Luc et Michel qui m'on apportés une aide précieuse. Deux ans pour différentes études, 7 mois pour construire la machine.
Reste la table aspirante, en trois zones distinctes d'usinage.
784 poches diam 9mm prof. 5mm et autant de trous diam 1.5 mm merci la CN !!!!
poche de surface diam 9 mm prof: 5mm et trou d'aspiration diam 1.5 mm
Pour les logiciels toujours Solidworks pour les études, Cambam pour les fichiers usinages et MACH3.fr pour digérer le Gcode et gérer la machine .
Première pièces en Alu /
https://www.youtube.com/watch?v=1J7QgRyMVK8
Remplacement de la Broche Kress par une HuanYang 1.5 KW
Le cadeau de Noel est arrivé en temps. Il m'a fallu quatre mois pour me décider à démonter l'ancienne broche Kress ( 750w) . Fini le bruit assourdissant. Il àa fallut refaire deux pièces de support.
est raccorder tout ça comme il faut. Pas facile de trouver sur le Net les bons renseignements. Chacun y va de sa solution. J'ai expérimenté le Pluging pour un automatisme complet sans succès. J'ai
abandonné et je suis passé à un raccordement simple en relation avec Mach3 marche , arrêt, c'est tout ce qu'il me faut. Le changement de fréquence , je le fait à la main selon les usinages à réaliser.
Voilà le schéma de raccordement effectué et cela fonctionne trés bien. Raccordement entre DCM et FOR réglage PD0001 à1 et PD002 à 0 les autres réglage sont selon le gout et le matos de chacun.
Mise en route Auto
https://www.youtube.com/watch?v=h6E8miEc85o&hd=1
A suivre