Projets: Table de découpe d'Henri LOMBART - MAC ST QUENTINOIS

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Projets: Table de découpe d'Henri LOMBART

LA TABLE DE DECOUPE d'Henri LOMBART

du MODEL’AIR CLUB DU SAINT-QUENTINOIS.



CARACTERISTIQUES:

AXE X : 575 mm
AXE Y : 220 mm
AXE Z : 1400 mm             
AXE Z EN FRAISAGE : 1200mm (en cours)


HISTORIQUE :
       La construction de cette table a débuté  fin 1996. L’idée de départ était en fait de ne plus avoir recourt à une aide extérieure  pour la découpe avec des gabarits. De plus je voulais pouvoir l’utiliser pour faire du fraisage léger (emplacement de clef d’aile puits de servos et d’aérofreins) ainsi que la découpe des blocs de polystyrène.

       Possédant de petites machines outils, un tour et une perceuse-fraiseuse, je suis parti sur un système de type modulaire, ceci évitant  l’usinage de pièces différentes.

Le choix des principaux éléments qui constituent la première version de la table :
VOICI CI  DESSOUS LE FRUIT DE MES ECHECS ET DE MES GALERES

VERSION 1 :

LES GUIDES :

       Ce fut d’abord des barres en acier stub de diamètre 12 mm

LES BARRES DE GUIDAGES :

      Ce sont des douilles SKF en Nylon  Ref : LPAR 12 puis ensuite à billes avec étanchéité  Ref : LBCR 12-2 LS

LES VIS :

       Ce fut des vis de diamètre 12mm au pas trapézoïdal de 3 mm montées sur 2 roulements à billes 628-2rs-r-n

LES ECROUS :

       Sont en bronze.

L’ENTRAINEMENT :

       Se fait par des moteurs pas à pas  de 100 pas 12 volts provenance kit ITC Ref : 7377 044-14 en vente chez CONRAD, la liaison avec les vis se fait par l’intermédiaire d’accouplement à soufflet métallique de marque ACME.

LA PARTIE GUIDAGE :

       Plusieurs configurations sont possibles :

       Utilisation de bagues en Nylon et barres en acier STUB, méthode peu coûteuse, deux inconvénients : glissement médiocre et jeu important.

       Utilisation de douilles a billes et barres en acier  STUB le glissement et très nettement amélioré (normal) le jeu et réduit mais après plusieurs mois d’utilisation les billes entrent dans le métal et font de profondes rainures .

La position angulaire des rangées de billes est importante afin d’augmenter leur capacité de charge (voir doc).

VERSION FINALE :

       Utilisation de barres en acier XC 55 rectifiées de dureté 62 HRC   SKF de diamètre 12 mm Ref  LJM 12 mais le diamètre 16 mm est préférable pour une utilisation intensive Ref LJM 16 (fléchissement très réduit) les douilles à billes sont sans étanchéité (pour un glissement sans aucun effort).

       Cela oblige un nettoyage plus fréquent du guidage mais la force nécessaire pour bouger l’ensemble est très minime. Cela se ressent lors de l’utilisation de moteur un peu juste en  puissance  TOUT CECI EST VALABLE A CONDITION  DE RESPECTER UN ENTRAXE PARFAIT DES GUIDES ET DES SUPPORTS !

PALIERS SUPPORTS ET DE GLISSEMENT :

       Ils sont réalisés à partir de plat en aluminium AUG4 de 50x20x100. Les alésages sont à réaliser selon la version choisie, la cote des entraxes est en fait peu importante mais par contre toutes les pièces doivent avoir le même entraxe à plus ou moins 0.01Mm. Si vous avez un ami fraiseur qui peut vous aider, n’hésitez pas a le mettre à contribution, cela est vraiment important pour le fonctionnement de votre future table. Si vous faite partie d’un club il y a toujours quelqu'un qui peut éventuellement vous aider, il ne faut pas hésiter à en parler.

       Si vous choisissez la version avec les douilles de 16 mm l’épaisseur des paliers peut rester à 20 mm  de largeur, cela ne gênera pas le fonctionnement final.
L’emplacement de tous les trous sera simplement pointé au foret à centrer, ils seront percés et taraudés à la demande par la suite.

       Tous les alésages ont été réalisés (sur une perceuse fraiseuse) uniquement par perçage et alésés avec des alésoirs machines, la précision H7 est obtenue sans aucun problème (il faut quand même une machine potable).

       Vous pouvez aussi usiner ces paliers sur un tour en utilisant un faux plateau et des buttées sur les faces de référence, il faut faire attention de toujours garder les même faces de Ref. J’ai moi-même réalisé mes premières pièces ainsi.

       En ce qui concerne l’utilisation de roulements un peu spéciaux, vous pouvez mettre des roulements standard de type ZZ (cela évite le freinage des roulements du aux bagues plastiques) il suffit de mettre des entretoises emmanchées à force  dans l‘alésage (éventuellement collées à la LOCTITE ) cela fera office de chambrage.


       Comme je vous l’explique plus haut, j’ai donc commencé avec des vis de 12mm au pas trapézoïdale 3mm, l’ensemble a bien fonctionné mais le pas de 3mm est très difficilement divisible ! Je change donc mon fusil d’épaule et acheté à prix d’or des vis de 12mm au pas de 1mm.

       Erreur ! Grossière erreur ! Premièrement les vis sont flambées et j’ai d’énormes difficultés à les redresser, ensuite du fait que beaucoup de filets sont en contact dans l’écrou les moteurs perdent des pas, et ceci malgré le montage de l’écrou flottant et d’huile très fluide. De plus le poids des vis crée un couple supplémentaire a vaincre par les moteurs.

       Aujourd’hui j’ai remplacé ces vis par des vis de 8mm au pas de 1mm (pour éviter de changer les roulements), cela donne d’excellents résultats. Elles sont bloquées en latéral par des écrous collés au frein filet ou éventuellement soudés à l’étain, seul une extrémité a été tournée à 6mm pour pouvoir entrer dans l’accouplement.

       Je pense que l’utilisation de tige filetée de  6 mm et la meilleure solution et la moins onéreuse à condition de ne pas utiliser la table pour fraiser (de plus les roulements de 6 mm sont un peu moins chers).

       Le top serait de mettre des vis à billes de 8 au pas de 2 par exemple (ne rêvons pas).


       Ils sont en bronze dont seulement 10 mm sont taraudés dans la partie centrale.

Ils ont été remplacés par des écrous à  rattrapage de jeu automatique de 8 mm au pas de 100. ATTENTION ! Il ne faut pas trop comprimer le ressort, ce n’est pas un frein que l’on veut !

L’ENTRAINEMENT :

       J’utilise des accouplements a soufflet métallique en ions de marque ACME.
Cela peut paraître du luxe mais vu la puissance actuelle des moteurs je n’ai plus le choix. De la durite essence peut convenir pour une utilisation normale.


LA MOTORISATION :

J‘avais mis au départ des moteurs 100 Pas 12 Volts, mais vu l’utilisation un peu particulière de la machine, ils se sont vite révélés au bord de leurs limites.

Actuellement j’ai donc des moteurs 200 Pas 6 Volts 1Amp par phase sur les axes X et des moteurs 12 Volts 100 Pas  sur les Axes Y.






LES FIXATIONS :

      Les paliers sont fixes sur une table, a chaque coin, par une cornière en alu de 50 Mm, une rondelle plate et montée en entretoise (pour éviter le frottement du palier mobile.)

      La planche en contre plaque de 19 mm et vissée sur des cornières en alu de 50 mm, elles même fixées entre les paliers (avec une rondelle entretoise).

      Une entretoise en bois est fixée entre la table et la planche (juste au centre) pour éviter le fléchissement. Tous ces éléments forment ainsi un ensemble très rigide.

      Il faut cependant bien veiller au parallélisme et a l’équerrage de tous les axes.

LES SUPPORTS DE L’ARC :

      Ce sont des cornières alu usinées, l’arc est posé sur une rangée de roulements 606 ZZ, de chaque  cote afin d’éviter, lors de découpe avec une forte flèche que l’arc ne force sur les axes Y et bloque la mécanique (et oui ! j’ai eu le tour !).
      Le fil passe au travers de 2 petits guides en Téflon, une fente est pratiquée dans le bas de la cornière pour faciliter le démontage. Le fil est du 0.2 Mm en INOX, LE TOP !
LA PARTIE ELECTRONIQUE :

VERSION 1 :

C’était un kit COMSTEP ITC  Ref 7377 560-14 en vente chez CONRAD fonctionnant sous MS DOS.

       Etant donné que je n’avais aucune connaissance dans le domaine de la découpe  A. P. O, j’ai donc essuyé quelques échecs.

VERSION 2 :

       Lors de la visite  du SALON de la MAQUETTE, j‘ai fait  la connaissance de M. Marc POTIN qui expose sur le stand EOLE une machine à découper de sa conception,  le programme écrit en Turbo Pascal tournait sous DOS avec un tout petit PC. Ce M. m’a gentiment donné les sources. Malheureusement mon interface port d’E/S CENTRONICS n’a jamais fonctionné correctement.
Des tops parasites entre les créneaux de commande des moteurs me faisaient perdre plus de la moitié du couple.

       C’est alors qu’un ami du club (merci DENIS) m’apprit qu’un site CNCNET http://www.teaser.fr/~osegouin/   rubrique : Table CNCNET se lançait dans la construction d’une machine à découper, l’espoir renaissait !

VERSION 3 :

Cette partie est hybride :

       La partie buffer est une carte COMIO DE CHEZ ITC REF : CONRAD 7377025-14 8 entrées 4 sorties). Cette carte est compatible avec le programme  CNCNET de G MULLER (sauf le signale d’horloge qu’il faut entrer en B ) ; de plus grâce aux LEDS, on voit si tout fonctionne bien !

       La partie gestion des signaux avec les ULC5804A  est conforme CNCNET sauf la partie alimentation qui est entièrement en 5 Volts.

       Les sorties de cette carte alimentent une interface de puissance conçue par M. Marc POTIN, que j’utilisais  dans ma version 2.

       Toute cette artillerie peut être remplacée par des cartes SETP EASY  4Amp pour les moteurs unipolaires Ref CONRAD 7377 029-14 et BIG STEP 8Amp pour les moteurs bipolaires Ref CONRAD 7377 022-14 (je les ai testés cela fonctionne parfaitement ).

MAIS ATTENTION ! La régulation de la tension des CI se fait par la masse ! CE QUI INTERDIT D’AVOIR UNE ALIMENTATION A MASSE COMMUNE, j’ai testé aussi ! (grosse fumée !).

       De plus il existe un logiciel de conversion HPGL Ref 7377 .023-14 qui peut gérer le tout (avis aux futurs fraiseurs) via AUTOCAD (non je ne suis pas sponsorise, dommage !)

L’AXE Z VERSION FRAISAGE : (en cours)

Je suis en train de finir le nouveau chariot de fraisage :

Guidage D16 Mm, vis trapézoïdale D12 au pas de 3 Mm, réducteur 1/3 a courroie MiniPitch MXL 037F, moteur 1Amp phase 200 pas tour. Bonjour les futurs bidouillages  des fils !

PREMIER ESSAI :

Après les premiers essais, il est apparu que l’emploi en X de moteurs de 200 Pas avec une vis au pas de 1 mm limite la vitesse de découpe ainsi que l’emploi d’un système de réduction  de ½ sur l’axe Y.





Apres  le remplacement par des vis de 3 mm sur l’axe des X et la suppression de la réduction en Y, les nouveaux essais semblent prometteurs.



Voici les caractéristiques de la machine (copie d’écran du programme CNC de Gilles Muller).




Une photo d'un modèle réalisé avec la machine, une aile volante AZ


Vidéo de la decoupe de cette aile en bas d'article.


(Découpe de l'extrados, dressage du bord d'attaque, découpe de l'intrados, p
anneau fini sans decoupe longeron et découpe du longeron)



REMERCIEMENTS :
      A M. Marc POTIN sans qui je n’aurais progressé.
      A DENIS qui n’a jamais refusé d’aller sur INTERNET, et qui me soutient moralement.
      A VOUS toute l’équipe de CONCEPT CNC, qui m’ont permis de mener à bien mon projet.
      A CEUX qui m’ont complètement découragé, (ils se reconnaîtront ) et qui n’y ont jamais cru.
      A MON EPOUSE qui depuis des années me supporte dans mon hobby.



PS: Tous les extraits des catalogues sont presentés à titre indicatif, valable au moment de la construction de la machine et peuvent ne plus étre contractuels.
 
SCHEMAS

Une vidéo d'un modèle réalisé avec la machine, une aile volante AZ

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