FABRICATION D UNE FRAISEUSE NUMERIQUE (CNC)

Transcription

1 FABRICATION D UNE FRAISEUSE NUMERIQUE (CNC) SOMMAIRE : -Introduction...3 -Fonctionnement Les différents types de guidages linéaires - Les différents types d entrainement linéaires - Les profilés de la structure - La broche - L usinage -Données utiles, calculs Vitesse de coupe en fonction des matériaux -fréquence de rotation - Vitesse d avance - Le travail de la fraise - Logiciel Jayls production 1

2 -Coûts, outils et matériaux Guidage linéaire - Entrainement linéaire - Profilés - Broche - Electronique - Accessoire divers -Fabrications, assemblages, montages Le châssis - Fabrications des différentes pièces, plans. - Montages - Réglages, ajustages - Câblages électrique -L électronique Branchements des moteurs - Soudures fils ports parallèles - Branchements carte électronique - Boitier électronique - Capteurs de fins de courses - Schéma - Réglages des cartes -Logiciel (utilisation) -Réalisations Conclusion Jayls production 2

3 INTRODUCTION Une fraiseuse est une machine-outil utilisée pour usiner tous types de pièces, à l'unité ou en série, par enlèvement de matière à partir de blocs ou parfois d'ébauches estampées ou moulées, à l'aide d'un outil coupant nommé «fraise». En dehors de cet outil qui lui a donné son nom, une fraiseuse peut également se voir équipée de foret, de taraud ou d'alésoir. Il existe les fraiseuses manuelles où les mouvements sont commandés par le "fraiseur", les fraiseuses à apprentissage qui peuvent répéter les mouvements donnés une fois par l'opérateur (enregistrement des mouvements) et les fraiseuses à commande numérique où sont enregistrés des ordres de mouvement d'outil pour usiner une pièce complexe (pilotée par un programme informatique en langage ISO(langage)). Elles sont équipées d'un organe de contrôle informatique (automate programmable ou base PC) lui même relié à un réseau. La CAO associée à la fabrication se nomme FAO ou CFAO. Jayls production 3

4 FONCTIONNEMENT Description : Cette fraiseuse possède trois axes X, Y, et Z définis par des parties mobiles sur glissières qu on peut apercevoir sur la photo. De ce fait, la fraiseuse possède 3 degrés de liberté pouvant usiner en 3 dimensions. Une fraiseuse peut avoir jusqu'à 12 axes! -L axe X longitudinal représente la table, mobile en translation (non représentée sur la photo) sur laquelle sont fixées les pièces à usiner, à même la table ou dans un étau. -L axe Y transversal est un chariot mobile en translation portant aussi les glissières de l axe z Jayls production 4

5 -L axe Z vertical reçoit la broche, c est celle-ci qui reçoit les outils pour usiner Par convention, l'axe Z est l'axe de rotation de la broche (Rz), les axes X et Y sont contenus dans un plan perpendiculaire à Z. Les axes de rotation A B et C (Rx, Ry, Rz) sont respectivement axés sur X, Y et Z. Tx, Ty et Tz sont les translations respectivement axés sur X, Y et Z. Jayls production 5

6 Les différentes parties mobiles sont déplacées sur des guidages linéaires grâce à des moteurs pas à pas relié à un système d entrainement linéaire qui peut-être de type : -Vis à bille -Vis trapézoïdale + écrou trapézoïdales -Tige + roulement incliné à 45 -Courroies crantées Les guidages linéaires peuvent être de type : -Arbre de précision section rond + douille à bille -Rail de précision + palier à bille -Arbre rectifié section rond + 3 roulements à 120 Jayls production 6

7 Les différents types d entrainement linéaire : La vis à bille La vis à bille est le système d entrainement linéaire le plus précis et le plus fiable du marché. Les fraiseuses industrielles utilisent d ailleurs uniquement des vis à bille, et on en voit de plus en plus sur les petites fraiseuses de particuliers. Elle a la particularité de n avoir AUCUN jeu entre la vis et l écrou lorsque l écrou change de sens de rotation. Avantages : -Précis et fiable -La rotation de la vis s effectue sans effort, c est fluide. -silencieuse -peu d entretien (graisse) Inconvénients : assez cher Jayls production 7

8 Vis-écrou trapézoïdales Le système vis-écrou trapézoïdale est de moins en moins utilisé sur les fraiseuses de particulier mais reste encore majoritairement présent. Il est beaucoup utilisé par les gens qui se lancent dans la construction d une fraiseuse et qui ont un petit budget. Cependant, tout système vis-écrou a un jeu de fonctionnement, sinon il ne pourrait pas tourner. De ce fait lors d un changement nt de sens de rotation de la vis, la vis va tourner dans le vide jusqu'à ce qu elle rattrape le jeu. Cela à une incidence sur la précision de la machine et donc sur les pièces à usiner. Jayls production 8

9 Car lorsque le moteur pas à pas reçoit les ordres de l ordinateur et change de sens de rotation, l ordinateur croit avoir déplacé la table ou le chariot alors que le moteur a d abord rattrapé le jeu, ça a tourné dans le vide Le logiciel pilote mach3 a une fonction qui permet de prendre en compte ce jeu. On lui entre le jeu qu il y a dans la vis, et lorsque le moteur change de sens de rotation, le logiciel fait tourner le moteur suivant le programme donné + la valeur du jeu. Ainsi, la pièce usinée est bonne. Avantages : pas cher Inconvénients : -A long terme, la vis et l écrou s usent à cause des frottements perdant ainsi en précision. (Sauf si on re-jauge fréquemment la valeur du jeu dans le logiciel). -Nécessite un couple supplémentaire aux moteurs à cause des frottements (moindre). -Plus bruyant que la vis à bille. Jayls production 9

10 Tige trapézoïdale + roulement incliné à 45 Ce système est très utilisé sur les fraiseuses auto-construites Car il offre une précision égale à la vis à bille pour un prix nettement inferieur. C est en quelques sortes la vis à bille du pauvre. C est un système assez astucieux : La vis est tout simplement une vis trapézoïdale. La partie fixe, habituellement l écrou, est en fait un simple roulement incliné à 45 avec les angles de sa bague intérieur encastré dans le pas trapézoïdale de la vis. Le fonctionnement est le même que avec un écrou sauf qu il n y a pas de frottements. Comment cela est possible? En fait les arêtes de la bague intérieure du roulement «ROULENT» dans le pas de vis, tout en se vissant ou se dévissant. Il y a donc aucun frottements entre le roulement et la vis. Les seuls frottements sont les billes du roulement, frottements identiques à ceux d une vis à bille. Jayls production 10

11 Jayls production 11

12 On peut apercevoir un système de ressort qui permet d avoir le roulement toujours en appui encastré dans les pas de la vis. Jayls production 12

13 Avantages : pas cher, excellente précision Inconvénients : plus difficile à mettre en place qu une vis à bille (porte roulement ressort, etc.) Courroie crantée Le système de la courroie crantée est très bon marché mais n est pas prévu pour des efforts de coupe important car une courroie reste quand même assez élastique surtout si elle est longue. On peut voir ce système sur les fraiseuses ayant une grande course d usinage. On pourrait utiliser des tiges trapézoïdales ou les vis à bille, mais celle-ci ont des longueurs limitées. Ca peut se trouver mais ça reste quand même plus cher que des simples courroies crantées avec deux poulies. Principe : Jayls production 13

14 Les différents types de guidage linéaire : Arbre de précision section rond + douille à bille Ce système-ci offre un très bon rapport qualité prix L arbre peut être : -En acier inoxydable trempé -en acier trempé chromé La douille : Jayls production 14

15 Le palier : La douille à bille s insère dans le palier. Les axes peuvent être munis de support pour plus de rigidité. Dans ce cas, les paliers sont ouverts, comme la douille ci-dessus. Jayls production 15

16 Avantages : Prix raisonnable, peu d entretien, facile à mettre en place, bonne rigidité, bonne précision. Inconvénients : A long terme, les paliers prennent un peu de jeu (très peu) Rail de précision + palier à bille Seul ce système est utilisé sur les fraiseuses numériques, centres d usinage, tours numériques. Il offre un guidage extrêmement précis, une excellente rigidité, une durée de vie très longue, avec peu d entretien. Cependant, son coût est relativement élevé. Jayls production 16

17 Avantages : excellente précision et rigidité, facile à mettre en place Inconvénients : prix élevé Jayls production 17

18 Arbre rectifié + roulement à 120 Le système est utilisé pour les personnes ayant un petit budget. Ca reste pour les petites fraiseuses n ayant pas besoins d une grande précision. De plus, il est plus difficile à mettre en place qu un simple arbre rectifié avec palier. Les trois roulements sont fixe au chariot et se déplace le long de l arbre rectifié. Le même arbre qu avec le système avec palier. Jayls production 18

19 Les profilés de la structure : Les profilés aluminium sont pratiques car il n y a pas besoin de réaliser de soudures. Ils s assemblent avec des vis CHC + lardons et des équerres Qu on peut acheter sur le même site que pour les profilés. On peut donc démonter la fraiseuse à tout moment. Jayls production 19

20 La broche : La broche utilisée sur ma fraiseuse est celle-ci (juste le bloc moteur + l alimentation) Les critères de choix d une broche de fraiseuse sont : - Plage de vitesse - Couple - Solidité des roulements d axe - Capacité d outil (diamètre maximum d outils) Jayls production 20

21 La plage de vitesse et couple: C est de la vitesse de rotation minimum à la vitesse de rotation maximum. La vitesse de rotation minimum idéale pour une petite fraiseuse comme ça serait 800 tr/min. Cette broche a une vitesse mini de 900 tr/min, c est satisfaisant. La vitesse max dépend de ce que l on veut usiner. Plus le diamètre de la fraise est petit, plus il faudra tourner vite. Pour ceux qui veulent réaliser des gravures en utilisant des minifraises, l idéal est 5000 tr/min, cette broche fait 6000 tr/min. Je suis assez satisfait du couple (force que génère le moteur) de la broche. Mais attention, le couple, noté en N.m n est pas toujours indiqué sur la fiche technique de la broche. Dans ce cas, on regarde pour quelle utilisation est-elle prévue (matières à usiner) La vitesse est réglable via un potentiomètre sur l alimentation. Solidité des roulements d axe : Une broche peut prendre du jeu assez rapidement à cause des efforts de coupe latéraux si les roulements sont de mauvaises qualités. Il est difficile de connaitre la solidité des composants sans l avoir essayé. Il est préférable d acheter de l outillage de marque réputée. Il est indiqué sur la fiche technique, le nombre de roulements axial. Sur cette broche : 6 au total Capacité d outil : Le diamètre maximum que l on peut insérer dans le mandrin est indiqué sur sa fiche technique. Sur cette broche : diamètre 8, c est le seul point négatif. Mais il faut savoir que l on peut adapter un mandrin à plus gros diamètre. Jayls production 21

22 L usinage : La fraise munie de dents est mise en rotation et taille la matière suite à sa rotation et au mouvement relatif généré par le déplacement de la fraise ou de la pièce par rapport à ladite fraise. La forme de la fraise est variable. Elle peut être cylindrique, torique, conique, hémisphérique ou quelquefois de forme encore plus complexe. La fraise et la pièce sont montées sur des glissières et peuvent se déplacer relativement suivant des coordonnées X Y ou Z. Les caractéristiques physiques de la fraise, sa fréquence de rotation, son avance, dépendent de la matière à usiner, de la profondeur de travail et de la coupe. Sur le dessin, c est la table (axe X), donc la pièce à usiner qui est en mouvement. L outil (la fraise) à une mouvement relatif à la pièce, Il ne fait aucune translation en X. Ses seuls mouvements sont la rotation et la translation en axe Z et Y (sur certaine fraiseuse, la table est mobile en X et Y, et l outil lui est mobile en translation Z et en rotation). Jayls production 22

23 Un exemple de fraise : DONNEES UTILES, CALCULS Lorsque l on usine, il y a des réglages essentiels à respecter, pour ne pas endommager votre machine mais aussi pour votre sécurité. Vitesse de coupe : En usinage, la vitesse de coupe VC est la distance parcourue par une dent en une minute. Elle est exprimée en mètre par minute (m/min). Elle dépend de la matière usinée, du type d'opération, de l'outil, de l'état de surface souhaité, etc. Jayls production 23

24 Ainsi a été développée une technique qui permet de déterminer la vitesse de coupe, la profondeur de passe et l'avance par dent en recherchant le minimum de la pression spécifique. On appelle cela le Couple Outil Matière (COM) Elle est utilisée pour déterminer la fréquence de rotation. Vitesse de coupe en fonction des matériaux : La vitesse de coupe est fonction à la fois de la matière à usiner et de la matière de l'outil. Il existe une méthode nommée Couple outil matière qui permet de déterminer la vitesse de coupe correcte pour usiner le matériau. La vitesse de coupe est supérieure quand il y a lubrification que lorsque la coupe se fait à «sec». Mouvement de coupe circulaire : Lorsque le mouvement de coupe est circulaire, par exemple pour le tour ou la fraiseuse, la fréquence de rotation n en tour par minute (tr/min) est déterminée par la formule : n : fréquence de rotation en tours/minute (tr/min) v c : vitesse de coupe (m/min) π : constante : 3,14159 Jayls production 24

25 d e : diamètre de l'outil pour le fraisage et diamètre de la pièce de révolution pour le tournage (mm) Le travail de la fraise : Une fraise peut travailler: En roulant: fraisage de profil (figure n 2) En bout: fraisage de face (figure n 6) Dans les deux cas la fraise peut travailler soit en avalant, soit en opposition. (Voir figure ci dessous). Jayls production 25

26 Vitesse d avance : Vf=f.Z.N Avec : Vf: vitesse d avance (mm/mn) f: avance par dent (mm/dent) Z: nombre de dents N: fréquence de rotation (tr/mn) Petit logiciel de calcul : I_vicou.zip Jayls production 26

27 Coûts, outils et matériaux Entrainement linéaire : Vis a bille, vis trapezoidales, courroie, roulements : Un site avec des prix très attractifs en tapant : «vis à bille» ou «Ball screw» «courroie» ou «belt» «Roulements» ou «bearing» Les articles allemands sont nombreux et de qualité, pensez à mettre des mots clé en allemand Guidage linéaire : Arbre rectifiés, palier, rails, douille : en tapant «linear guide» Jayls production 27

28 Les profilés de la structure : en tapant «aluminium profil» ou directement sur La broche : La broche de ma fraiseuse à été trouvée sur : On peut en trouver également sur Fils éléctrique : Dans tout magasin de bricolage, ou magasin d électronique pour de petites sections Un très bon vendeur sur ebay : W0QQ_armrsZ1 Ce vendeur a de nombreux articles en relation avec la robotique, fraiseuses, etc. Entre autres : Chaines portes câbles, contacteurs de fin de course, blocs chariots complet, vis à billes, guidage linéaire L électronique : Pour piloter la fraiseuse il faut : Jayls production 28

29 -une carte électronique de commandes avec son alimentation -des moteurs pas à pas -un ordinateur et un logiciel J ai acheté tout l électronique sur C est une carte 4 axes avec une alimentation et ses quatre moteurs puissants. Pour 430 dollars US. Bien sûr il y en a des moins chers, moins puissants mais ça suffit largement (je regrette d ailleurs d avoir achetés ceux là car la machine ne demande pas autant de puissance). Encore mieux... achetez sur Mais si vous achetez les moteurs séparés, assurez-vous qu il soit compatible avec la carte électronique! Jayls production 29

30 FABRICATIONS, ASSEMBLAGES, MONTAGES Le chassis : Le chassis est la partie maitresse de la fraiseuse. Grâce aux profilés en aluminium, la machine est entièrement démontable. Découpe : Pour commencer, on découpe les profilés aux longueurs indiquées : - 2 profilés de 820mm - 4 ou 5 profilés de 425mm - 2 profilés de 600mm - 4 profilés de 60mm Jayls production 30

31 La découpe peut-être réalisée avec une scie à ruban, une fraise-scie ou comme tout simplement avec se système : Jayls production 31

32 Jayls production 32

33 Il suffit de découper son profilé en gardant toujours la lame de la scie contre la plaque verticale (soudé à la base) Cette technique permet de découper bien d équerre. La tolérance de découpe est de +/- 1mm Si vous ne découpez pas parfaitement d équerre, ce n est pas grave, car c est ces équerres qui vont nous donner une perpendicularité optimale : Jayls production 33

34 Les équerres sont fixées grâçe un système vis-lardon. C est ce type de lardon, en «T». Jayls production 34

35 Le lardon se place dans la rainure du profilé. Il n y a pas besoin de le rentrer par l extremité du tube. Il suffit de le rentrer par le dessus, puis de le faire pivoter une fois à l interieur de la rainure. Jayls production 35

36 Quelques photos du chassis... Jayls production 36

37 Jayls production 37

38 Pour plus d ésthetisme on peut mettre des embouts de tube... Jayls production 38

39 Jayls production 39

40 On va commencer par l axe Y et Z... On a vu auparavant que le bloc de l axe Z est sur l axe Y. Voici le bloc de l axe Z : Celui la je l ai acheté sur ebay d occasion, en excellent état, c est de marque THK, une des meilleures marques, il y en a pas mal sur le site indiqué dans la catégorie (Coùt). Il est constitué d un petit chariot sur glissière a bille entrainé par une vis à bille de 16mm de diamètre avec un pas de 5mm. Il a une course de 153 mm, ce qui est suffisant en Z. Jayls production 40

41 On peut voir les quatres taraudages sur le chariot, on s en servira pour fixer la broche : Tout d abord il faut fixer le bloc de l axe Z sur ces paliers à billes de l axe Y : Jayls production 41

42 Voici un des deux arbres réctifiés(longueur 490mm, 25mm de diametre, et un pas de 5) de l axe Y avec son palier à bille et ses paliers d extremités. Pour fixer le bloc Z, on a besoin de 2 plaques intermédiaires taraudées : En aluminium ou acier Jayls production 42

43 Jayls production 43

44 On les visses sur les 2 paliers grâce à des vis M8 (chc) Il faut de préférence coller les vis avec du frein-filet pour ne pas qu elle se dévisse avec les vibrations de la machine. Jayls production 44

45 Voila les deux paliers à billes muni de leur plaque : On vient visser ensuite le bloc Z : Jayls production 45

46 Jayls production 46

47 Ne pas les visser complètement à fond, car il faudra effectuer un réglagle par la suite. Le bloc Y et Z est enfin près à être vissé au chassis... Jayls production 47

48 Pensez à pré-visser les vis et les lardons sur les paliers d extrémité, ça sera plus pratique pour la suite. Il est préferable de désserer légèrement les paliers d extremité pour pouvoir bien régler l empattement entre les rainures de chaque coté Il vaut mieux être a deux pour l installer, car en bout de bras, c est assez lourd. Le voila installé : Jayls production 48

49 Positionnez-le grossièrement(au mm), de façon à peu près égale de chaque coté. Un réglagle précis sera effectué par la suite au comparateur. On va maintenant positionner la vis à bille : Ca c est une vis à bille à bille que j ai trouvé sur ebay de marque BERGER. En cherchant bien, on peut trouver de bonnes affaires! Cette vis d EXCELLENTE QUALITE neuve coute 1490 euros, J ai réussi à l avoir aux enchères à 75 euros! donc cherchez bien! -Longueur 585mm -Diamètre 20mm -Pas de 5mm Jayls production 49

50 Pour fixer la vis, j ai usiné deux paliers d extrémité car je n en n ai pas trouver dans le commerce pour le diamètre des roulements de la vis : Jayls production 50

51 Son plan : A 35 22, ,50 B 12, ,40 12, C UNLESS OTHERWISE SPECIFIED: DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS SURFACE FINISH: TOLERANCES: LINEAR: ANGULAR: FINISH: DEBUR AND BREAK SHARP EDGES DO NOT SCALE DRAWING REVISION NAME SIGNATURE DATE TITLE: DRAWN D CHK'D APPV'D MFG Q.A MATERIAL: DWG NO. palier 1 axe x A 1 2 WEIGHT: SCALE:1:2 SHEET 1 OF 1 aluminium ou acier Jayls production 51

52 L écrou à bille, (la pièce cylindrique au milieu de la vis), lui doit être solidaire au chariot Y (on le fixera sur le bloc Z) Jayls production 52

53 Pour cela j ai réalisé cette pièce : Les deux pièces sont soudées entre elles. Jayls production 53

54 En acier! pas d aluminium Jayls production 54

55 En acier Jayls production 55

56 Elle est fixée avec des entretoises pour la positionner au milieu de l écrou à bille La longueur des entretoises est définie selon votre vis. Jayls production 56

57 On positionne la vis... On vis légèrement pour la tenir en place : Jayls production 57

58 On positionne la vis, pour avoir les taraudages de la pièce en face des trous lamés du bloc Z : Jayls production 58

59 La vis à bille est presque en place : Il ne reste plus qu a serrer solidement les paliers d extrémités. Pour cela, il faut respecter un petit processus : -Déplacer tout le chariot (en tournant la vis) à son maximum vers le palier à serrer, comme sur la photo ci-dessous : -Puis serrer le palier Faites la même chose pour l autre palier... Cela à pour but de garder une parfaite coaxialité entre les paliers et l écrou à bille de la vis. Ne pas effectuer ce processus, peut faire forcer la vis ainsi que le moteur et peut entrainer une usure prématurée des différentes pièces. Jayls production 59

60 Jayls production 60

61 Cet écrou pemet de régler le jeu des roulements coniques. Et voila les guidages et entrainement linéaires de l axe Z et Y sont finis : Jayls production 61

62 On peut tester la précision du système et surtout de la vis à bille... Testez avec un comparateur (acheté sur ebay encore!) la précision du système en tournant la vis d un sens puis de l autre. C est simple : à chaque mouvement de la vis, quelque soit le sens, l aiguille du comparateur doit bouger. Elle ne doit jamais rester immobile lorsque l on change le sens de rotation de la vis. Si on avait pris le système de la vis trapézoidale, on aurait un jeu lors d un changement de rotation. Jayls production 62

63 Le support de broche : Le support de broche se fixe sur le chariot du bloc Z, via une plaque, sur les 4 trous taraudés qu on à vu auparavant. Le palier de la broche : Jayls production 63

64 Son plan : En aluminium. En acier on aurait du mal à serrer le collet de la broche. Jayls production 64

65 La plaque : Jayls production 65

66 En aluminium ou acier (acier : plus rigide) Jayls production 66

67 On assemble... Et voila... maintenant on visse le tout sur le chariot : Jayls production 67

68 On peut voir que la plaque a plusieurs trous. Ca permet de régler la hauteur de la broche (pour travailler avec des pièces hautes). Une fois la plaque en place, il faut procéder à un réglage essentiel, le parallélisme de la plaque par rapport à la partie imobile du bloc z. Jayls production 68

69 Autrement dit, c est pour que l axe de l outil (fraise, foret, etc.) soit parallèle à l axe du déplacement du chariot Z. Pour cela on aimante le comparateur sur la partie fixe du bloc Z, et on positionne le palpeur sur la tranche haute de la plaque... Puis on fait monter le chariot pour voir l erreur... Jayls production 69

70 Rectifier l erreur en dévissant 3 vis sur 4 et en tapotant jusqu'à rattraper la moitié de la valeur de l erreur : Jayls production 70

71 Exemple : Je pars d en haut, je mets le comparateur à 0, je déplace le chariot au maximum. L aiguille se trouve en bas de la plaque. Si par exemple la valeur affichée est 20 centièmes de millimètre, il faut tapoter sur la plaque jusqu'à obtenir 10. Si en tapotant, l aiguille part dans l autre sens, c est que vous tapotez du mauvais coté. Refaites un autre déplacement de chariot pour contrôler. Rectifiez si nécessaire. L aiguille doit rester sur le 0 à +/- 0.02mm tout au long du déplacement. L axe de la broche (ou de l outil) est maintenant parallèle à l axe du déplacement du chariot Z. Jayls production 71

72 Mais ça n est pas tout à fait fini... Il faut maintenant régler la perpendicularité du bloc Z par rapport à l axe Y. On prendra un des deux arbres réctifiés de l axe Y comme référence... Puis on répète l étape de tout à l heure, mais cette fois en dévissant légèrement les 4 vis du bloc Z (vissés sur les paliers à billes de l axe y) et en tapotant sur le bloc Z. Jayls production 72

73 Mise en place des moteurs : Axe Z : Pour la fixation du moteur on utilise une plaque intermédiaire : Jayls production 73

74 En aluminium ou acier (acier : plus rigide, moins de vibrations) Jayls production 74

75 Sur le dessus du bloc Z, il y a 4 trous taraudés. On visse la plaque... Jayls production 75

76 On peut déjà visser les poulies... Jayls production 76

77 J ai acheté ces poulies et courroies crantées sur : La plus grosse a été réalésée à 10 mm. Jayls production 77

78 Le réglage de la tension de la courroie se fait en déplacant le moteur le long des trous oblongs et en dévissant bien sûr les 4 écrous carrés (ce n est pas très ésthetique mais c est provisoire). Axe Y : Pour le moteur de l axe Y c est le même principe : Jayls production 78

79 Jayls production 79

80 Voila pour l axe Y On passe à l axe X... Voici les arbres réctifiés et leurs paliers à bille et d extrémité : Jayls production 80

81 Ils ont été achetés sur ebay (voir la partie «coùt») Longueur de 800mm et diametre 25mm Palier à bille diamètre 25mm Palier d extremité 25mm On les fixe... Jayls production 81

82 Les 4 paliers à billes accueille la table réctifiée, sur laquelle sera fixée la pièce à usiner (via un étau ou des brides). Le palier de la vis à bille... Jayls production 82

83 La vis à bille... Ca c est la plaquette vissée sur l écrou à bille : Jayls production 83

84 Une autre petite plaque viendra se souder perpendiculairement à celle-ci, et qui sera vissée à la table. L écrou sera ainsi solidaire à la table. Jayls production 84

85 Jayls production 85

86 On la rentre dans les roulements des paliers Le palier à l opposé... Jayls production 86

87 L état de surface de l usinage n est pas top, mais bon... les côtes sont bonnes. Son plan : Jayls production 87

88 Moteur de l axe X : Fixez la plaque moteur de l axe X. C est exactement le même principe que pour les autres... Jayls production 88

89 Jayls production 89

90 Le cablage électrique : Pour réaliser ces plans j ai du démonter la fraiseuse entièrement, Vous comprenez, je ne vais pas déssouder tous les fils et les connectiques pour ne pas à avoir à les ressouder une deuxième fois. Mais comprend très bien le cablage. Jayls production 90

91 Voici le boitier de branchement des fils de tous les moteurs et des capteurs de fin de courses. On peut voir la prise «port parrallèle» à 25 broches (c'est-à-dire qu on peut brancher 25 fils dessus). Tous les fils arrivent dans ce boitier et sont soudés un par un à chaque broche de la prise. Peu importe l emplacement des fils sur la prise mais essayez de les ordonner un minimum parce que vous devrez le refaire une deuxieme fois dans le boitier de la commande électronique. Il y a certains fils non raccordés (avec du scotch) car je compte mettre un quatrième axe par la suite Jayls production 91

92 Exemple : J ai fait comme ceci : - 4 fils du moteur X jaune - 4 fils du moteur y bleu - 4 fils du moteur z vert - 4 fils du futur moteur c orange Ensuite on peut voir que les 4 couleurs reviennent. Une couleur est attribuée à un axe - Le 9, jaune axe x - Le 22, bleu axe y - Le 10, vert axe z - Le 23, orange axe c Ce sont en fait les capteurs de fin de course Jayls production 92

93 On repère tout d abord sur les 3 pattes du capteur, les 2 qui ferment le circuit, c'est-à-dire celle qui laissent passer le courant une fois le contact enclenché. Parce qu il y a aussi, entre deux pattes, une ouverture de circuit, c'est-à-dire que le courant ne peut plus passer lorsque le contact est enclenché. Il faut voir comment marche votre carte de commande des moteurs. La probotix détecte lorsqu elle reçoit une tension, il faut donc que le capteur laisse passer le courant quand il est fermé. Une fois qu on a nos 2 pattes, le fil que vous avez soudé à la patte part vers la broche qui correspond à son axe et l autre part vers la 11, en violet, c est la masse. Une patte de chaque capteur doit être rélié à la masse. Le 24, rouge, est l arrêt d urgence, c est exactement le même principe que pour les capteurs de fin de course, et toujours un des 2 fils vers la masse, en violet. Les 3 broches restance reste libre, on peut si on veut y ajouter un palpeur (pour jauger les outils) ou même commander la broche via le logiciel. Au choix... Jayls production 93

94 Cette gaine noir est tout simplement de la gaine d électricien, je vous conseil quelque chose de plus souple, car on a du mal à le positionner. Cette petite prise là, c est tout simplement pour raccorder le moteur. C est plus pratique si on a besoin d enlever le moteur de la machine. On les achète de partout (ebay par exemple). Il y a juste à raccorder les fils aux cosses et serrer, il n y a pas de soudures. Jayls production 94

95 La chaine porte cables : Sans cette chaine, les fils pendraient et s emmeleraient, elle est donc indispensable! Je l ai acheté sur ebay environ 25 euros pour 3 mètres. Les maillons se déclipsent, on peut donc obtenir la longeur voulu. Là il suffit simplement de fixer un bout sur la chariot, sur le palier à bille par exemple, et l autre sur le chassis : Jayls production 95

96 Sur cette photo on voit bien le capteur en place et le moteur de l axe Z branché. Jayls production 96

97 Ca c est la butée qui va appuyer sur le capteur dès que le chariot va trop loin, il y en une de chaque coté : Jayls production 97

98 Pour l axe z c est le même principe, un bout sur une partie fixe et l autre la partie mobile, le chariot. J ai eu de la chance, je n ai rien à perçer et tarauder, j ai profité des taraudages déjà présents. On peut aperçevoir le capteur de fin de course sur le chariot Z. Les butées qui le font s enclencher sont de simples bouts de tôles vissées sur le bloc. Jayls production 98

99 Et voila... Jayls production 99

100 On peut déjà monter la broche... Le «palier serre broche» a un alésage de 43mm +/ Il peut reçevoir presque toutes les broches cnc. Car toutes les broches standard sur le marché ont un colet de broche de 43mm. Jayls production 100

101 On serre... Jayls production 101

102 Et voila, la partie mécanique est finie... enfin presque... En effet, la table à été envoyée dans une entreprise de sous traitance pour se faire rectifier, par conséquent je n ai pas pu prendre de photos dans l immédiat. J en ai profité pour faire faire des renforts latéraux en équerre pour donner plus de rigidité à la machine. Cependant, je prendrai soin de vous envoyer des photos de ces réalisations une fois montées, ainsi que leur côtes de fabrication. Un petit aperçu d une table de fraiseuse... en attendant... Jayls production 102

103 L électronique Jayls production 103

104 Voici ma boite provisoire d électronique, par la suite je metterai tout ça bien proprement dans une mini tour d ordinateur. N ayez pas peur, c est très simple... et c est vraiment passionnant à faire! Jayls production 104

105 Si vous avez acheté chez probotix, voici le schéma de branchements que vous pouvez également trouver sur leur site : Jayls production 105

106 Et les réglages : Vous pouvez trouver toutes ces infos sur leur site : Jayls production 106

107 La prise de gauche doit être reliée à la prise de la fraiseuse qu on à mis auparavant via un cable port parallèle (5 euros pour 3 metres). Pensez à garder la même position des fils de la prise de la fraiseuse lorsque vous soudez les fils aux broches de celle-ci, il faut que ça corresponde... Ensuite branchez vos fils, selon le schéma. Vous verrez c est tout simple! Les broches de la prise de gauche ont été coulés sous le silicone, ce n est pas très beau mais au moins il n y a aucun risque de déssoudage et surtout de court-circuit! Jayls production 107

108 Les prises ports parallèles... Celle de gauche, vers l ordinateur et l autre vers la fraiseuse. La toute petite prise USB 2, tout à gauche, je ne sais pas à quoi elle sert vraiment. J ai essayé de la relier à l ordinateur mais ça ne marche pas. Moi personnellement j utilise le port parrallèle. Jayls production 108

109 Le logiciel : Voila un aperçu du logiciel qui pilotera votre machine MACH 3 CNC C est le plus utilisé par les amateurs d usinage à commande numérique. On peut lui rentrer un programme ou faire du conversationnel, c est à dire qu on rentre les côtes dans un cycle prédéfini, et il réalise le programme tout seul. Jayls production 109

110 Pour les profils plus complexes, on déssine la pièce sur un logiciel de cfao et il réalise le programme. Il y a juste à le copier-coller dans mach 3 puis il exécute. Il y a la démo sur elle est limitée à 1000 blocs (lignes de programme). La version entière est payante et coûte environ 150 dollars. On peut télécharger une version française sur Il y a également des vidéos explicatives en français sur TOUTES les fonctions de MACH 3. Jayls production 110

111 Réalisations Un moule de chocolatier... en plastique APET. On peut voir qu il y a que l ébauche qui à été réalisée, l état de surface n est pas lisse. C était un essai. Jayls production 111

112 Ca c est un moule en acier 110 pour réaliser un petit labyrinthe à bille en injection plastique : Une patte d oie en alu, une des premières pièces... Jayls production 112

113 Le perçage des trous d un PCB pour pouvoir souder les composants Jayls production 113

114 Une des plus belles gravure sur aluminium. Gravé puis le fond anodisé noir. Jayls production 114

115 Conclusion Et voila... j espère que les étapes de ma réalisation vous ont plus et vous serviront à créer votre propre machine à commande numérique et pourquoi pas lui amener une touche d amélioration. Il faut savoir que pour quelqu un de passioné, la fabrication d une telle machine n est pas difficile. De plus, le fait de la voir se monter petit à petit, jour après jour, est quelque chose de vraiment intéressant et fascinant. En espérant voir des photos de vos propres réalisations en cours de réalisation ou fini. Ainsi que des pièces usinées. Je vous souhaite de bonnes constructions et plein de copeaux! Jayls production 115

116 Droit d auteur En tant que rédacteur de ce document, et concepteur de ces plans, toutes copies, reventes et divulgations, par la voie physique ou numérique sont strictement interdites et peuvent conduire à des poursuites judiciaires en vertue de l article L Article L : L'auteur d'une œuvre de l'esprit jouit sur cette œuvre, du seul fait de sa création, d'un droit de propriété incorporelle exclusif et opposable à tous. Ce droit comporte des attributs d'ordre intellectuel et moral ainsi que des attributs d'ordre patrimonial, qui sont déterminés par les livres Ier et III du présent code. L'existence ou la conclusion d'un contrat de louage d'ouvrage ou de service par l'auteur d'une œuvre de l'esprit n'emporte pas dérogation à la jouissance du droit reconnu par le premier alinéa, sous réserve des exceptions prévues par le présent code. Sous les mêmes réserves, il n'est pas non plus dérogé à la jouissance de ce même droit lorsque l'auteur de l'œuvre de l'esprit est un agent de l'etat, d'une collectivité territoriale, d'un établissement public à caractère administratif, d'une autorité administrative indépendante dotée de la personnalité morale ou de la Banque de France. Les dispositions des articles L et L à L ne s'appliquent pas aux agents auteurs d'œuvres dont la divulgation n'est soumise, en vertu de leur statut ou des règles qui régissent leurs fonctions, à aucun contrôle préalable de l'autorité hiérarchique. Le document est également protégé par le programme VERO, ebay peut clôturer le compte d un éventuel contrevenant. Jayls production 116