CNC Grande Dimension - La Mécanique

Projet Commun CNC Grande Dimension
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Suite du sujet CNC Grande Dimension:

Alors, plus pour mémoire qu’autre chose, hier soir avec Bernard et AlexF nous avons regardé un petit peu comment monter tout ça.

Pour parle le même langage, nous avons convenu que le départ 0 était en bas à gauche, que le X serait la grand longueur et le Y la petite longueur.

On commence par la visserie.
Par forum interposé, plusieurs auto-constructeurs de CNC indiquent se fournir en visserie chez Brico Vis, ils ont un assez grand catalogue, les prix unitaires sont très bien placés, mais il faut vraiment regrouper les achats à cause des frais de port.

Coté fixation des crémaillères, nous avons déterminé qu’on allait utiliser des vis en M5 (même visserie que ce qui est déjà utilisé pour les rails)
En longueur de vis, on peut percer maxi de 10mm dans les rails, donc taraudage sur 8mm
La cornière fait 3mm d’épaisseur et si on ajoute une rondelle grower, on ajoute 1mm.
Ça ferait des vis de longueur filetée de 8+4 = 12mm

Pour les X, ça fait 2 mètre
Une vis tout les 20 à 25cm devrait être suffisent, ça donne entre 8 et 10 vis, mais il faut qu’on place les vis aux extrémités des crémaillères à moins de 5cm pour assurer un bon guidage.

En découlerait le montage suivant (les valeurs représentent l’espacement, les + représentent une vis)
4+24+24+24+24+24+24+24+24+4
Ça nous donne 9 vis / crémaillère de 2m
Idem pour les cornières qui serviront de support

Coté Y, les crémaillères fournies sont en deux parties, une de 1000mm et une de 500mm.
Je n’ai pas mesuré la longueur sur le portique , mais en cote ‹ interne › du châssis on est à 1200mm, donc en peut estimer qu’il faille 1400mm de crémaillère.
J’ai regardé rapidement, sur Tri Distribution une crémaillère coute environ 30€
Je serais très favorable à ce qu’on prenne une de deux mètre et qu’on la recoupe à la cote plutôt que de galérer à obtenir un montage aligné en aboutant les morceaux fournis.
Par ce que même si elles sont prévues pour êtres montées bout à bout, il faut qu’elle soient super bien alignés pour ne pas avoir de point dur au passage d’un morceau à l’autre.

En visserie, avec le montage 1000mm + 500mm ça donnerait par exemple
2+24+24+24+24+2 et 1+24+24+1 = 8 vis
En crémaillère ‹ monobloc ›
pour 1500mm : 3+24+24+24+24+24+24+3
pour 1300mm : 5+24+24+24+24+24+5
Entre 6 et 8 vis, et pareil pour la cornière support

Ça nous donne donc un minimum de :
2 axes X = 18 vis
cornières X = 18 vis
1 axe Y = 8 vis
Cornière Y = 8 vis
On est déjà à 52 ensembles vis/rondelles en M5x12

Fixation du portique sur ses guides
Il faut 4 vis/guide en M5 x 16, ça fait 16 vis
Coté liaison entre les flancs du portique et les guides, le montage est prévu avec des grosses équerres et 3 gros boulons. Il faudra ajouter rondelles et écrous nylstop (je n’ai pas mesuré la taille, à faire)

Fixation du charriot de Z sur les guides.
En passant, ce ne sont pas des guides à bille, mais des guides en plastique sur rails en nylon.
On va commencer avec ça, tant pis, et puis on les le changera si ça va pas.
Il faut 2 vis en M8x30 par guide, donc 8 vis.
Vu comment est fait le charriot de Z, avec des vis 6 pans creux classiques, on risque d’être obligé de faire un lamage, une autre option plus simple est de prendre des têtes ‹ bas profil ›.

Pour l’heure, on en est donc à :
52 vis/rondelles en M5x12
16 vis/rondelles en M5x16
8 vis/rondelles en M8x30

Juste pour évaluation ; 'une commande bricovis en prenant du stock d’avance :
(prix en HT)
100 vis TBHC M5X12 Noire = 4€36
50 vis TBHC M5X16 Noire = 2€30
100 rondelles ‹ grower › 5mm = 1€44
20 vis TBHC M8X30 Noire = 2€79
20 rondelles ‹ grower › 8mm = 0€90
Total = 14,15€ TTC et port = 9,60€

Il va falloir aussi ajouter ‹ une poignée › de bon forets et une paire de tarauds M5 de bonne qualité (voir 3)
Le perçage pour tarauder en M5 est de 4.2mm.
3 tarauds M5 HSS = 32€32
5 forets 4.2mm HSS = 8€91

Visserie + tarauds + forets = 63€62TTC et port = 9,60€

C’est vraiment juste une évaluation et pour ‹ garder une trace › de ce que j’ai noté sur une feuille volante :smiley:

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Dans la même ligne (pense bête) :
Foret à centrer afin de pouvoir pré-percer la crémaillère et la cornière en même temps

Afin de pouvoir vraiment tarauder au plus loin dans les trous borgnes, je pense qu’un jeu de taraud (ébauche, semi finition, finition) sera utile.

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Hello, D’accord pour le jeu de taraud, au minimum ebaucheur, et « Taper » (semi finition).
par contre je n’ai vu qu’une photo de l’installation mais du M5 me parait un peu léger sur ces dimensions, non ?
pour mon information personnelle (j’espere pouvoir passer voir la semaine prochaine) les moteurs sont ils dispos ? gros moteur pas à pas ? des idée coté broche ? une carte de pilotage est elle présente ? en gros, que manque t’il ???

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Si j’ai bien compris, l’idée est de percée les tubes carrés, de tarauder le trou et de visser les cornières avec des vis M5.

Le problème est que les tubes ont une épaisseur de 3mm, je crains qu’elles ne tiennent pas du fait de la trop faible épaisseur. La règle usuelle est entre 1.5D et 1D, c’est à dire que la partie fileté doit être comprise entre 1 et 1.5 fois le diamètre de la vis. 1D étant vraiment le minimum.

Je pense qu’une solution à base de vis M5 traversante sera plus approprié.

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Moi aussi ça m’a un peu surpris, mais c’est comme ça que sont pourtant montés les rails de guidage…

Bon, en même temps, les vis travaillent essentiellement en cisaillement, donc l’effort en traction sur les filets est essentiellement ce qu’on applique au couple de serrage (et du coup,il faut y aller ‘mollo’)

Je ne sais pas comment c’est prévu sur le plan, mais au pire, si des filets s’arrachent, il sera toujours possible de contre-percer pour passer en boulons traversants.

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Tout a fait d’accord pour les rails.

Par contre les cornières qui vont supporter les crémaillères, c’est pas la même histoire. Le couple créer par le porte à faux plus l’effort des pignons sur la crémaillère risquent d’arracher les vis en axial.

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C’est vrai que le montage avec une cornière, c’est pas top-top…

Faudra qu’on en rediscute en étant devant la machine pour que l’échange soit plus efficace, mais je trouve le système de supports moteurs pas génial du tout en fait. Je n’ai pas vu les plans, donc je sais pas si c’est de conception que c’est prévu zarbi ou la réalisation qui a trop de jeu.

Dans le genre d’idées qui m’est venu, plutôt que de percer/tarauder les crémaillères + percer les cornières + percer les montants du châssis, je me dit qu’on pourrait peut-être faire un perçage traversant sur les crémaillères (faces des cotés) et directement les fixer aux montants.

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Et comme ça :

  • on réduit le boulot (plus de cornière à percer, pas de taraudage dans les crémaillères)
  • on élimine les cornières => on ne travaille plus qu’en cisaillement sur les vis
  • on facilite l’alignement des trous (on aligne la crémaillère, serre-joints et on utilise ses trous comme guides)
  • on peut faire un galet presseur sur la face opposée aux dents
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Baptiste à improvisé un outil plutôt précis pour essayer de vérifier les cotes, mais les points de référence manquent un peu.

Par contre, ce qui est certain, c’est que les rails de X ne sont pas parallèles, et ça, il faut qu’on corrige.

Si le cadre est plus ou moins en losange, ce n’est pas la fin du monde, mais en mesurant aux extrémités de chaque rail de X, on à un écart d’approximativement 3mm entre la position ‘X mini’ et la position ‘X maxi’

Comme les équerres qui assurent la liaison entre les flancs et les guides à billes ne sont pas montables en l’état, on arrive à avoir un bon coulissement, mais une fois que ce sera fixé, ça va forcément mettre en tension quelque part, il faut qu’on arrive à corriger au mieux.

Une des pistes à explorer, c’est de faire une platine temporaire sur laquelle on fixe les 2x4 douilles à billes de X.
Ensuite, on débloque les rails et on essaye de récupérer le parallélisme, si on arrive à répartir l’erreur, ça fait 3mm d’écart = 1.5mm en + d’un coté et 1.5mm en - de l’autre, donc 0,75mm par rail.
Si ça ne passe pas, il faudra envisager une autre solution.

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Voila les fumeuses mesures de longueurs effectuées.

Précision estimé des cotes totales a ±2mm (donc pas vraiment d’intérêt)…
Par contre on peut “plus” se fier a la différence entre 2 cotes de même types (par exemple entre les diagonales), a ±0.5mm (a vu de nez)
PS: en rouge se sont les mesures bruts sans ajustement.

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Bon, en ne tenant compte que des cotes relevées et pas les estimées/calculées, on aurait un défaut de parallaxe assez faible sur les rails de X (1245.5 - 1243.7 = 1.8mm)

Après, sur la différence de longueur (2200 - 2199.5 = 0.5mm) et le décalage de position (angles de 90.03° ou 89.95°) c’est négligeable je pense.

En tant que “maitre des conversion trigo” tu peux nous calculer l’écart qu’il y a entre les extrémités des rails projetées le long de l’axe X ?

Ça nous donnera ‘la perte’ en course pour le déplacement en X
Si la valeur est raisonnable (genre moins de 5mm), alors ça signifie bien que le problème d’équerrage que nous avons en montant le portique à blanc provient d’un défaut d’alignement entre les flanc de portique et les guides.

Si la valeur est ‘importante’ j’aimerais que tu simule une correction.
Si avec des sangles en exerçant une déformation sur la diagonale 2528,8 pour la réduire, quelle serait la cote pour que diagonale_1 = diagonale_2 ?
Et quelque serait les 4 angles obtenus ?

Bon sinon, pour le moment, vu que les perçages pour les guides ne sont pas bons du tout, le mieux est de refaire ces équerres tout simplement ! (en incluant éventuellement une possibilité de réglage)
Par contre, pas facile de trouver ‘de la grosse ferraille’ pour faire ça

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oui a mon avis il faut plutôt se pencher sur le portique.

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Je me demande si nous ne sommes pas entrain de mettre la charrue avant les boeufs. :cow:

Je pense qu’il faut commencer par mettre la machine à son emplacement définitif et commencer par mettre un rail X de niveau et vérifier la position de l’autre par rapport à cette “référence”.

Ensuite on continue ce que vous avez commencer en traitant axe par axe.

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J’ai commencé la rédaction d’une todo liste sur le Wiki dans le projet Router CNC (ex MechMate).

Je ne suis pas le propriétaire de cette liste, n’hésitez pas à la modifier en fonction des besoins du projet.

Pour moi le Forum est un lieu d’échange ou on définit ce qu’on fait et comment. Le suivi de la réalisation a plus sa place sur le Wiki. Le top du top serait de documenter chacune des tâches “ardu” par une page dédié sur le Wiki.

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Oui, avant de tout aligner,il faut bien sur la mettre ‘à plat’, mais ça n’enlèvera pas l’écart entre les rails liés à une cote en largeur différent selon si on est à X- ou à X+

Sinon, j’ai peut-être une piste pour refaire facilement les équerres entre les flancs du portique et les douilles sur les axes X, ça nécessiterait juste de se faire prêter une disqueuse pour ‘ajuster’ la largeur de chaque flanc, car si cette solution est jouable les ‘brut’ feront peut-être 100x100 à +/- 5mm en 200 +/- 5mm de long et il nous faut entre 80 et 90 dans le sens horizontal, et 50 à 70 dans le sens vertical (cotes à vérifier sur place)

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Pour moi le mieux est de les usiner à la bonne cote à la fraiseuse.

On devrait bientôt avoir un membre qui en possède une et les compétences pour le faire. :innocent:

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en fait, les cotes de ces équerres ‘sur leur extérieur’ n’ont pas besoin d’une extrême précision.

Les seuls cotes à tenir sont :

  • entre la face externe (coté flanc de portique) et l’axe central des douilles
  • les 4 perçages pour les douilles en elle même, bien alignés sur l’axe déterminé au dessus)
  • l’alignement en hauteur des perçages pour la liaison avec les flancs.

On peut ‘aléser un peu large’ pour permettre un ajustement ensuite, mais celle en place sont complètement décalées, les perçages pour les douilles ont 25% du diamètre des vis en erreur de centrage, bref, autant les refaire.

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Étant donné que les axes ne sont pas //, est qu’une solution avec une équerre “encastré” sur les douilles à billes sur l’axe X1 (par ex.) et avec des lumières sur l’axe X2 (perpendiculaire à l’axe X2) ne serait pas une solution ?

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Tu veux dire monté serré sur X1 et coulissant en X2 ?

Sur le papier ça pourrait le faire, et ça donnerait une référence uniquement sur X1, donc pas de déformation, mais dans la pratique, sous efforts, si le guidage de ce coulissement est fait sur l’épaisseur de la tôle je sais pas ce que ça donnerait :confused:
Après, avec une fraiseuse, faire des guidages avec une bonne surface de coulissement pour éviter un ‘grippage’ sous charge est potentiellement réalisable, mais c’est une autre paire de manche.

En même temps, avec le schéma de Baptiste, l’écart de distance entre les rails de X est de 1.8mm…
Pas impossible qu’on arrive à le rattraper, je considère que si on tombe à 5/10 ça sera tout à fait convenable, mieux serait chipoter :blush:

Une fois la table en place et alignée 'du mieux possible, il faudra qu’on débloque les rails pour voir si on peut les remettre parallèle.

Je vais compléter le redmine avec ce qui me vient en tête pour la partie ‘électrique’

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Suite à la discussion d’hier soir sur la réalisation de table qui portera le martyr, je propose de la faire en bois (plus facile à faire, plus léger) en utilisant cette technique :

La table passera entre les montants et fera donc 1.20x2.20. Il faut définir une flèche admissible au centre de la table afin de dimensionner les « poutres » intérieur de la table. Ce qui serait bien c’est de la faire au maximum de la même épaisseur que les tubes carré du châssis. Cela simplifiera grandement la fixation.

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Après un petit calcul rapide, un maillage du plateau de 40x44cm avec une section de poutre de 14x37mm à un déplacement max de 0.2 mm sous 50kg de charge répartie au milieu du plateau.

plateau.PNG1339×744 11.6 KB

Ci dessous les fichiers définissant la géométrie du modèle ainsi que les résultats détaillé.
:bangbang: Attention aux unités :bangbang:
Modèle.txt (4,3 Ko)
Resultat.txt (5,3 Ko)

Une plaque de contreplaqué de 10mm de chaque coté et le tour est joué.

Nomenclature :
Liteau
Contreplaqué