Découpe CNC

[bisra]

Modifications de ma cnc3018 suite:

Je réfléchissais à l'idée d'améliorer ce qui reste à améliorer sur ma machine à savoir l'axe Y et sur internet, je suis tombé sur une vidéo montrant la VM3020 dont le format est proche de la 3018.

Ce qui m'a intéressé bien sûr c'est de voir comment l'axe Y a été traité. Il s'agit d'un entraînement par une vis à bille SFU1204 identique à celle de mon axe X et d'un guidage par rail 15x15mm et patins à billes fixés par des vis M4 sur le plateau par une équerre.

Vue de dessous de la VM3020

VM3020.jpg (36.08 Kio) Consulté 852 fois

Alors, j'ai commandé le matériel c'est à dire équerre, vis à bille ainsi que deux rails HGH15 CA avec 4 patins à billes. J'ai modélisé la partie gauche du projet avec Freecad en m'inspirant de ce que j'ai vu:

Vue de dessous du projet

print_Y.png (52.39 Kio) Consulté 852 fois

L'équerre est en aluminium 40x40x121.5 épaisseur 5mm. Les patins dépassent légèrement de l'équerre. C'est parce que celle que j'ai trouvé sur Aliexpress à un prix décent est légèrement trop courte. Mais ce n'est pas bien grave et je pense que cela fera le job.

Puis, j'ai commandé les pièces chinoises et surprise incroyable vis à bille et ensemble de guidage sont arrivés 3 jours plus tard.
Le reste des pièces que j'attends sont les équerres, les vis et les boulons. J'espère qu'ils ne tarderont pas..

Il faut maintenant réaliser le porte écrou de la vis à billes qui a une épaisseur de 27mm. Je pense le faire en impression 3D avec peut-être deux joues en alu formant sandwich pour rigidifier la pièce.

Ceci dit, je n'aime pas l'entraînement par vis à bille tel qu'il est fait sur la VM3020. En effet, les efforts le long de l'axe Y sont transmis au moteur et c'est le roulement de celui-ci qui les encaisse directement. Sur les machines sérieuses, il y a un palier pour verrouiller la vis à bille dans le sens longitudinal côté moteur. (On avait évoqué longuement cet aspect des choses avec Armand et Jipé)
Dans mon cas, je traiterai cet aspect comme pour mon axe X avec deux roulements tenant lieu de palier de part et d'autre du tableau arrière de la machine. L'inconvénient est que les moteurs sont en recule et la machine est plus encombrante.

Lorsque j'aurai achevé ce travail, je pense que en termes de rigidité et de précision j'aurai atteint le mieux possible pour ce châssis et je pourrai sereinement me lancer dans la fabrication de circuits imprimés, engrenages et autres friandises.

[Armand]

Salut Bisra,

je te lis tardivement, mais là tu nous en mets plein la vue avec cette dernière modification
Nous sommes bien loin de la 3018.
Tu devrais obtenir une précision extrême avec ce montage.
A mon avis le plus important ce sont les rails de guidage, qui suppriment maintenant tout jeu, comme c'était le cas avec les axes ronds et leurs roulements linéaires à la précision douteuse, sans compter le fléchissement des axes en appuyant sur le plateau.

Je ne sais pas si la précision supplémentaire apportée par les vis à bille par rapport aux vis hélicoïdales est utile pour toi, en tout cas pas pour nous aéromodélistes avec les découpes de balsa. Mais qui peut le plus peut le moins. Je n'ai jamais eu de souci avec la prise directe de ma vis trapézoïdale sur mon modeste Nema 17, donc ton palier est aussi du luxe à mon avis.
Dans cette configuration de vis à bille très rigide il faudrait peut-être penser à un accouplement souple tel que celui que Jipé nous avait présenté, et dont j'ai oublié le nom. Le rigide bleu que j'utilise risque de créer des contraintes si l'alignement n'est pas parfait. Les accouplements fendus, que j'ai décriés injustement je pense, peuvent aussi faire l'affaire car la vis à bille est retenue sur son axe longitudinal, donc l'accouplement ne peut pas s'étirer comme chez moi (je ne suis pas allé rechercher plus haut où j'en parle)
Sachant aussi que tu utilises des Nema 23, je pense que tu as maintenant atteint toutes les possibilités d'évolution imaginables sur sur une telle machine. cela devient un petit bijou, Bravo !

[bisra]

Salut Armand,
Merci pour message. Cependant, quelques précisions:
J'ai commandé les pièces nécessaires pour ce projet mais tout n'est pas encore arrivé. La photo couleur est celle de la WM3020 de chez FoxAlien qui m'a inspiré. Les plans de mon projet sont réalisés et j'ai reçu la vis à billes et le guidage.

La partie la plus difficile à mon avis sera de couper en deux l'équerre 40x40x5mm que j'ai commandé et d'y percer les 14 trous au bon endroit. Je ne sais pas encore quelle méthode je vais employer car j'ai du mal à pointer/percer au bon en,droit en manuel car mes lunettes à verres progressifs me jouent des tours dans ce domaine. Peut-être devrais-je réaliser un 'montage d'usinage' et utiliser ma cnc3018 pour percer les trous destinés à la fixation des deux patins à billes.

Pour l'accouplement, tu as raison J'ai conservé le celui que j'avais été obligé de mettre sur la 3018 d'origine pour toutes les raisons que nous avons passées en revue ensemble avec toi et Jipé. Je mettrais un accouplement plus souple par la suite.

En attendant, j'ai monté provisoirement la vis à billes sur ma machine en conservant les guidages actuels. Cela me permettra de fraiser éventuellement la pièce à monter sur l'écrou de la vis à billes pour entraîner le plateau.

Je dois aussi te dire que le seul nema23 de la machine sera celui actuellement monté sur Z. L'ensemble Z était livré avec ce moteur et je l'ai conservé. J'ai d'autres nema23 dans mes tiroirs mais je préfère continuer avec des nema17 sur X et Y pour le moment. Les vis à billes permettent de fournir un effort plus important que des vis trapézoïdales à frottement et à mon sens, les nema17 devraient suffire. La machine commence à peser lourd et c'est déjà ça de gagné.

J'insiste pour dire qu'il est très simple de monter une vis à bille sur une cnc3018 avec des guidages comme ceux que tu as montés sur ta machine et le prix est maintenant assez bas (17€ environ). Seule difficulté, il faut disposer d'une imprimante 3D. Ces machines sont d'un coût assez faible maintenant et elles rendent bien des services. Pour les fichiers d'usinage, je peux les fournir ainsi que les sources Freecad qui permettent de modifier éventuellement ces pièces.

[Armand]

Pour pointer avec précision de nombreux trous j'ai utilisé un plan DAO papier collé sur la pièce à percer (voir plus haut la fixation de la broche sur le chariot Z)
Concernant tes Nema et en particulier le mix 17 et 23, le Nema 23 peut-il se piloter la carte d'origine de ta CNC, et dans ce cas avec quel contrôleur ?

[bisra]

Le nema23 de l'axe Z a fonctionné tout de suite sans difficulté avec la carte électronique d'origine de la machine à mon grand étonnement. Mais cette carte serait-elle capable de piloter 3 moteurs nema23? je n'en sais rien. Pour le gabarit papier ok mais encore faut-il que mon pointeau tape aux endroits indiqués sur le papier.

Je suis en train de me demander si je ne vais pas fabriquer mes deux équerres en pla avec mon imprimante 3D. Le pla est très rigide et en faisant une épaisseur de 6 mm par exemple au lieu de 5mm dans l'alu, cela pourrait-il le faire. Dans ce cas je n'aurai plus de soucis de géométrie. Il faudrait juste faire des lamages dans les plans pour les têtes de vis.

equerre.png (14.96 Kio) Consulté 767 fois

[Armand]

je ne suis pas très chaud pour des équerres imprimées en 3d
Sur ma première CNC 3018 le support broche d'origine s'était vite fendu. Il est vrai qu'il était imprimé avec peu de remplissage.
J'ai par la suite réalisé un chariot Z (bleu) avec cette technique pour ma seconde CNC réalisée avec le reliquat de pièces de la première (appelée 3620 de par sa zone de travail). J'ai utilisé un remplissage important et cette machine travaille toujours chez jeanmi.

Mais au vu des composants "béton" de ta nouvelle machine je ne mettrais pas ce point faible, bien que cela puisse suffire

Concernant ta carte qui sait piloter le Nema 23, est-elle équipée de drivers A4988 (rouge) ou de DRV8825 (violet), ce dernier acceptant un peu plus d'intensité ?

[bisra]

Bonjour Armand,
Je ne sais pas quels drivers sont montés sur la carte contrôleur de la machine. C'est la carte d'origine qui a été livrée avec.
J'ai fais un montage provisoire de la vis à billes sur l'axe Y avec le guidage d'origine pour usiner un gabarit de perçage que j'utiliserai afin de percer les trous de fixations des patins du guidage Y.
J'ai vérifié les cotes d'usinage. Je suis déjà à mieux que le dixième de millimètre.
Donc, dès que je reçois ma cornière et mes roulements à billes, j'usine les deux équerre dans la cornière 40x40x5mm avec le gabarit et je monte tout.

[Armand]

Cette carte "basique", en principe, d'une 3018 qui pilote un Nema 23 m'intrigue tout de même. Est-elle accessible afin que tu puisses m'en faire une photo ?
On devrait logiquement y distinguer 3 petits circuits enfichés dessus, qui sont les drivers des moteurs.

[bisra]

On ne voit pas les drivers car ils sont cachés sous un radiateur qui les recouvrent tous les trois.

cnc_card.jpg (335.06 Kio) Consulté 684 fois

[Armand]

OUI, de plus ils sont soudés à la carte, donc pas interchangeables.
L'essentiel est qu'ils fonctionnent avec le Nema 23. Surveille peut-être à l'occasion la température de celui qui actionne le 23 car ce plus gros moteur devrait théoriquement demander une plus forte intensité de courant