Découpe CNC

[Jacky_m]

Attention !!!!!!
laser hyper dangereux

Surtout a bricoler soi même
Si un jour je passe au laser ce sera avec une machine du commerce équipée de toutes les protections

[Armand]

Les pièces pour "upgrader" ma CNC 3018 PRO sont presque toutes arrivées. Je vais donc tenter dans un premier temps de résumer ici les faiblesses de cette machine, avant de présenter mes choix techniques pour l'améliorer ...
Déjà, en rappel une présentation de cette machine avec mise en évidence des points faibles :
le guidage en x en y est fait par deux axes rectifiés de 10 mm et roulements linéaires, avec entrainement tige filetée de 8 mm, pas de 4 mm
L'axe z (vertical) est guidé par des axes de 8 mm et également entrainé par une tige filetée de 8 mm
Les débattement théoriques annoncés de 300 x 180 mm sont en réalité réduits à 272 x 168 mm à cause des butées des guides contre le châssis (débattement en z non mesuré car non critique pour nos besoins de découpe de pièces planes)

3018pro3.JPG (57.4 Kio) Consulté 4697 fois

Une plaque de styropor de 20 mm a été collée sur le plateau alu rainuré de 15 mm d'épaisseur pour permettre une fixation par épingles ou collage par ruban adhésif, suffisante pour les planches balsa ou Dépron

Voici les principaux composants de la structure

la distance entre supports verticaux est de 360 mm, mais le débattement résiduel de cet axe x, en retranchant largeur porte broche et pièce de jonction bleue entre moteur et axe d'entrainement n'est plus que de 272 mm
La distance AV-AR (axe y) est de 290 mm entre plaques support, mais le débattement résiduel de cet axe n'est plus que de 168 mm en déduisant l'espacement entre supports de roulement linéaires

[Armand]

La limitation ci-dessus de 300 x 180 mm réduite à 272 x 168 mm n'est pas critique en soi, mais une simple limitation dont il faut avoir conscience.

Le défaut suivant est le jeu sur l'axe des z. Ce jeu est assez pénalisant sur des matériaux durs CTP, epoxy, voire alu si on ose en découper. Il se manifeste surtout aux changements de direction de la fraise, qui au lieu de faire un angle net, tourne "comme elle peut" --> découpe d'encoches pas rectangulaires par exemple). A chaque changement de direction la fraise passe dans une zone de flou. Pour le balsa et le dépron ce phénomène n'est pas sensible. Pour les matériaux durs on peut en limiter l'effet par une vitesse très réduite.
La vidéo ci-dessous montre nettement ce jeu.
Il a deux causes :
- la flexion des guides linéaires x de 360 mm (très visible sur la vidéo, surtout au milieu de la zone de débattement)
- le jeu dans les roulements linéaires de l'axe z (ces axes sont assez courts pour ne pas présenter le même phénomène de flexion qu'en x)
Ces roulements linéaires ne sont d'ailleurs pas bien maintenus en pression dans le support de broche réalisé en impression 3D. j'ai été obligé de les maintenir avec une pièce de contreplaqué fixée par des rilsan pour éviters qu'ils montent avec les vibrations)
(au niveau de la broche il n'y a aucun jeu entre moteur et support ER 11)
https://youtu.be/rV_k-DZ9poA

[Armand]

Même en déplacement linéaire de la fraise, sans changement direction, on constate une inexactitude dans les dimensions des pièces qui peut aller jusqu'à 2 à 3 mm sur une pièce de longueur maximale avec un matériau dur (aucun problème avec le balsa).
cette inexactitude peut être réduite proportionnellement à la réduction de la vitesse d'avancement.
J'ai réussi à supprimer complètement l'erreur en mesurant, pour une vitesse de fraisage donnée, l'erreur obtenue sur une grande distance, puis j'ai compensé en augmentant d'autant par le dessin la dimension de la pièce.
C'est un paliatif qui n'est cependant pas satisfaisant pour des travaux importants.
Des spécialistes sur ce forum (merci à eux) m'ont appris que cela provenait du manque de puissance de mes moteurs qui peinent en rencontrant une résistance et perdent des pas à chaque tour.

[Armand]

On peut encore citer dans les limites le moteur de broche qui est un simple moteur "à charbons", type Mabuchi, donné pour tourner de 7 à 8000 T/mn sous 24 V, l'alimentation fournie.
Par manque d'expérience en découpe CNC je n'ai pas ressenti cela comme une limite, il suffit d'adapter la vitesse d'avancement pour compenser ce que ferait une broche tournant à 20 000 t/mn (raisonnement peut-être un peu léger )
J'ai toutefois fait le choix d'en changer ...

[Bibi]

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Slt Armand,
Ta CN 3018 n’est pas une fraiseuse (?) mais une machine à - Gravures - Les problèmes que tu évoques sont liés aux limites qualitatives d’une gravure ? Non ?

Bibi

[Jipé]

Comme la fixation des paliers est décalée tu pourrais gagner en précision de guidage en les permutant ; tu gagnerais ainsi plusieurs millimètres d'écartement.

En ce qui concerne la flexion des guidages, je ne vois que 2 possibilités pour la limiter : un diamètre plus important ou un système de guidage qui tient sa rigidité du support sur lequel il est installé.

https://fr.aliexpress.com/item/40011792 ... web201603_

https://fr.aliexpress.com/item/40010452 ... 5609%23283

Mais dans ce cas, ce n'est plus de l'amélioration, mais une nouvelle conception qui nécessiterait un "brain storming" des membres du forum intéressé par un tel projet.

[danhz]

Il y a quelques temps j avais dessiné les plans de la cnc (agrandie) sur la base de celle a LUC. J avais trouvé une entreprsie locale qui etait en mesure de decouper les pieces de fixation dans de l alu (un devis oral m etait donne pour environ 5 euros par pieces). Les plans en dxf sont dispo si cela t interesse.

https://forum.spmc-modelisme.fr/viewtop ... =21&t=5054

[Armand]

Merci Bibi et Jipé pour vos remarques que je partage et danhz pour le rappel de ta publication que je connaissais.
De par sa structure légère, la 3018 est effectivement davantage une machine de gravure. Elle est d'ailleurs proposée en option avec un laser. mais il ne faut pas l'acheter chez Amazon car on la trouve toujours vers les 150 € ailleurs, il y a d'ailleurs de nouvelles versions améliorées sur le marché, mais je ne vais m'étendre dessus, car ici je pars de cette machine que je possède pour l'améliorer. Cela peut intéresser d'autres possesseurs, des acquéreurs potentiels pour qui ce compromis performances/coût peut suffire ou ceux qui souhaitent réaliser une CNC maison qui y verront un éventail de solutions.
Jipé tes deux liens correspondent exactement aux solutions que j'avais mises en concurrence et j'ai retenu les rails MGN, on va y revenir ...
Même s'il est toujours intéressant ici d'évoquer des solutions possibles, ce sera pour d'autres lecteurs que moi, ce qui est le but de cet échange, car pour ce qui me concerne tous les choix sont faits et le matériel est presque rassemblé. Et je sais déjà que pour certaines solutions, si c'était à refaire j'en changerais encore ainsi est la loi de l'expérimentation.
Je vais essayer de présenter tout cela de la manière la plus compréhensible possible en argumentant les choix, mais ce ne sera pas en une seule publication.
N'hésitez surtout pas à critiquer mes choix (je viens de commencer), ce ne pourra être que profitable pour la collectivité

[Armand]

jipé, je reviens sur ta proposition d'écarter davantage les paliers de guidage du plateau. Cette photo est extraite d'un site. Sur ma machine les trous sont centrés, donc cela n'est pas jouable, à moins de rajouter des trous (ou remplacer le plateau par un panneau stratifié, ce que je prévois, on va y venir ...). ça a cependant comme inconvénient de réduire encore la zone de travail en Y