CNC 3040 3 axes

(Difficulté : ** moyen)

Pour réaliser une CNC (fraiseuse numérique) 3 axes, nous avons acheté chez AliExpress (pour 380€) la mécanique nue d'une CNC 3040 avec 3 vis à billes, avec les coupleurs mais sans moteurs, sans broche, sans câbles ni le boîtier de commande :

La machine (montée) rentre dans une boîte de 610 x 485 x 395 mm.

Son volume de travail annoncé est de 400 x 300 x 55 mm.

En pratique, il fait 390 x 288 x 55 mm.

Nous avons rajouté :

• Les 3 supports de moteurs, chacun réalisé avec 2 U en aluminium extrudé de 3 fixé par 4 vis M5

• Les 3 moteurs pas à pas (chacun relié à l'axe de la vis à billes par un coupleur) (Ces moteurs pas à pas NEMA23 ont été récupérés sur notre ancienne imprimante 3D maison)

• Des protections pour protéger au maximum les vis à billes et les tiges de guidage de la poussière

• Une broche de 500W (utilisée aussi pour notre robot 4 axes)

• Un système d'aspiration de poussières avec un tuyau souple (relié à un aspirateur ordinaire)

• Le boîtier de commande des moteurs et de la broche et sa raquette de commande (utilisés aussi pour notre robot 4 axes) :

• Le logiciel PC Windows Mach3

• Le logiciel PC Windows Autodesk Fusion 360 (gratuit pour les amateurs) qui permet de construire des objets 3D, choisir le brut et l'outil et générer le Gcode

(Rappelons que le Gcode est le code standard en format texte utilisé en CAO pour piloter les machines-outils numériques, il décrit les déplacements en X, Y, Z...)

Sur la photo ci-dessus :

• La broche de 500 W.

• Un système d'aspiration des poussières créé avec des tubes et un coude PVC 32 fixé sur les 2 vis qui brident la broche. Le tuyau est concentrique à la fraise (c'est le système le plus efficace que nous avons testé). Le tube masque, sur la photo, la fraise Ø 3.

• Les U en aluminium de 3 (support des moteurs) et les moteurs pas à pas avec leurs coupleurs

• Des gaines souples pour protéger les câbles des moteurs

• Les protections des vis à billes et des tiges guides contre les poussières :

  • Y gauche : 2 flancs en plastique qui se recouvrent et se soulèvent au passage du support

  • Y droit : idem mais les flancs ne se recouvrent malheureusement pas totalement : à voir si on peut l'améliorer

  • X haut : un système un peu compliqué mais efficace : un ruban de plastique entraîné par l'axe X et 2 axes à roulement à billes qui glisse et roule sur le dessus

  • X bas : rien actuellement malheureusement : nous cherchons une solution…

  • Z Le chariot Z est entouré d'un cache en plastique transparent relativement étanche qui coulisse

  • Nous utilisons la version gratuite (réservée aux amateurs) de Fusion 360, le logiciel de CFAO d'Autodesk pour la conception 3D. Attention : la version gratuite est limitée : certaines opérations : Orientation d'outil, Enrouler le parcours d'outil… les vitesses élevées… sont réservées à la version payante.

  • Fusion 360 permet la conception d'objet en 3 dimensions. (Extrusion, Révolution, Soustraction…) et permet la fabrication de ces objets : par exemple, en fraisage, on définit le bloc dans lequel on veut découper notre pièce, l'axe de l'outil…

  • On peut découper en 2D (contour d'une tôle ou d'une planche). On peut sélectionner un outil (métrique ou pouce) : diamètre…

On définit la hauteur du bas du modèle.

On définit la profondeur des passes.

1er Exemple de conception :

• Lancer Fusion360

• Enregistrer (haut gauche) Tôle (par exemple), Enregistrer

• Créer, Boite

• Clic sur plan XY (rouge, vert)

• Clic sur l’origine

• Déplacer le curseur 100x100 (par exemple)

• Régler si besoin Longueur, Largeur, Hauteur, diamètre (en bas de la fenêtre), OK

• Enregistrer

• Créer, Perçage

• Face/points d’esquisse, clic sur la face supérieure tôle

• Clic pour déplacer le trou

• Profondeur 10

• Clic sur un bord puis l’autre pour régler les distances X et Y

• Un trou circulaire est créé

• Créer une esquisse

• Sélectionner la face supérieure de l'objet créé

• Dessiner un cercle sur la face

• Terminer l'esquisse

• Extrusion, sélectionner le cercle et entrer une hauteur négative : nous venons de percer la boîte

• Changer d'espace de travail : Fabriquer

• Fraisage, Contour 2D

• Fraisage, Outil, Sélectionner, Sample tools, Metric, Fraise diamètre 3 mm (L'outil apparaît en 3D)

• Fraisage, Géométrie, Sélection de contour, clic sur la base de la pièce, OK

• Fraisage, Hauteur, Hauteur sur le fond, depuis, Bas du modèle

• Hauteur sur le dessus, depuis, Haut du modèle

• Passes, Passes d'ébauche, Recouvrement maxi : régler la profondeur de passe ex : 0.2 mm

• Actions, Simuler, clic sur le triangle en bas pour voir l'outil se déplacer pour usiner

• Sélectionner, clic sur la face supérieure

• Clic droit dans Configuration, Post-Traiter, Post-processeur, Choisir dans la bibliothèque : ex : ArtSoft MachMill3 (Mach3.tap)

• Choisir le dossier et le nom du fichier de sortie

• Clic sur Post-Processeur, choisir le répertoire et le nom de fichier, Enregistrer

• Enregistrer et fermer Fusion 360
  
  

Le code machine est généré !

Nous rappelons que le code machine est du G-code et qu'il peut être facilement consulté ou modifié avec un éditeur de texte comme Notepad.

• Desserrer la bride de la broche, retirer la broche, monter la fraise sur la broche et remonter la broche à la bonne altitude

• Brider le brut à fraiser sur la table de la machine

• Connecter les 4 connecteurs : les 3 axes et la broche de la CNC à l'arrière du boîtier de contrôle

• Relier le PC au boîtier de contrôle avec le câble USB (type imprimante)

• Relier l'embout de l'aspirateur à la gaine d'aspiration

• Lancer Mach3Mill

• Clic sur Load G-Code et charger le Gcode précédent qui apparaît (clic sur Edit G-Code pour modifier le code avec Notepad)

• Mettre le boîtier de contrôle sous tension en faisant tourner l'arrêt d'urgence

• Basculer l'interrupteur à levier (broche) du boîtier de contrôle vers le bas (Bas : Auto, Milieu : Off, Haut On)

• Appuyer sur la touche Tab pour faire apparaître la raquette à droite

• Clic sur Reset pour armer le programme

• Clic sur X+ X- Y+ Y- Z+ Z- à droite pour déplacer manuellement en X Y Z pour amener la broche au 0.

• Régler, sur le boîtier de contrôle, le potentiomètre de vitesse de broche

• Mettre l'aspirateur sous tension

• Clic sur Cycle Start (avec un doigt sur l'arrêt d'urgence de la raquette au cas où...)

2e Exemple de conception : Détourer une façade en alu de 10x52e2 et y percer 2 trous Ø8 et 2 trous Ø9.2 avec méplats 8 pour BNC avec une fraise Ø3

Astuce : dans Fusion 360, il est plus facile de générer des contours non débouchant :  si la face avant fait 2 mm d'épaisseur, il est plus facile de la régler à 3 dans Fusion 360 et d'y faire des trous non débouchant de 2.5 qui vont donc déboucher...

• Lancer Fusion360

• Enregistrer (haut gauche) FAC01, Enregistrer

Création de la tôle :

• Créer, Boite

• Clic sur plan XY (rouge, vert)

• Clic sur l’origine

• Déplacer le curseur 100x52 très approximativement

• Régler si besoin Longueur : 100, Largeur : 52, Hauteur 3, OK

• Enregistrer

Nota :

Zoom molette

Pan : appui molette

Orbite : Shift + appui molette

Création des trous Ø8 :

• Créer, Perçage

• Face/points d’esquisse, clic sur la face supérieure de la tôle

• Clic sur l'origine du trou pour le déplacer et le positionner approximativement

  • Référence : clic sur le petit bord gauche de la tôle

  • Distance : 20

  • Référence : clic sur le grand bord du bas

  • Distance : 26

  • Extrémité de perçage 4

  • Angle : 180 (fond plat)

  • Diamètre : 8

  • OK : le trou non débouchant est créé

• Enregistrer

• Pour modifier un trou existant :

  • Sélectionner la face intérieure du trou

  • Clic droit, Modifier la fonction

• Enregistrer

Création des trous avec méplat :

• Créer, Créer une esquisse

• Sélectionner la face supérieure de l'objet créé (on se retrouve face à la tôle)

• Créer, Cercle Ø9.2 sur la face à peu près à la bonne position

• Créer, Cote d'esquisse : clic sur le centre du trou puis sur le centre du cercle : la cote apparaît

• Taper sa valeur pour régler la position du cercle

• Idem verticalement

• Créer, Ligne et dessiner un rayon horizontal en partant du centre

• Modifier, Décalage

• Sélectionner la ligne et taper 4

• OK

• Modifier, Décalage

• Sélectionner la ligne et taper -4

• OK

• Sélectionner la ligne du rayon, Touche Suppr pour la supprimer

• Modifier, Prolonger pour prolonger les 2 lignes jusqu'au cercle

• Modifier, Ajuster, clic 4 fois pour créer le cercle avec méplat

• Terminer l'esquisse

• Repasser en perspective avec Maj +Molette

• Créer, Extrusion

• Sélectionner le cercle avec méplat Distance : -2.5, OK : nous venons de créer un méplat non débouchant

• Pour copier l'extrusion existante :

  • Sélectionner le fond du méplat

  • Clic droit, Modifier l'esquisse de profil

  • Sélectionner, avec une fenêtre, l'esquisse

  • Clic droit, Déplacer/Copier

  • Distance X : -20, OK

  • Terminer l'esquisse : la 2e esquisse est créée

    • Repasser en perspective avec Maj +Molette

  • Créer, Extrusion

  • Sélectionner le cercle avec méplat Distance : -2.5, OK : nous venons de créer le 2e méplat non débouchant

• Enregistrer

Fabrication :

• Changer d'espace de travail (haut à gauche) : Conception -> Fabriquer

• 2D, Contour 2D

• Outil, Sélectionner, Sample tools - Metric, Fraise à 2 tailles diamètre 3 mm, Sélectionner

• 2D, Contour 2D

  • Sélectionner tous les fonds de trous

  • Outil : sélectionner : Sample Tools - Metric : Ø3 mm (3 mm Flat Endmill)

  • Avance et vitesse :

    • Vitesse de broche : 30000 rpm

    • Avance de coupe : 200 mm/min (200 pour l'aluminium, 400 pour aluminium-composite)

  • Aluminum - Finishing

  • Passes : Cocher Profondeurs multiples

  • Profondeur de passe : 0.2

  • OK

• Actions, Simuler, clic sur Démarrer la simulation (en bas) : Vérifier le mouvement et les hauteurs

• Clic droit dans Configuration (du navigateur), Post-Traiter, Post-processeur, Choisir dans la bibliothèque : ex : ArtSoft MachMill3 (Mach3.tap)

• Choisir le dossier et le nom du fichier de sortie

• Clic sur Post-Processeur, choisir le répertoire et le nom de fichier, Enregistrer : le Gcode est généré
  
  
  

• Enregistrer et fermer Fusion 360

• Ouvrir avec Notepad et vérifier le Gcode

• 
  

• Fraisage :

• Si besoin, desserrer la bride de la broche, retirer la broche, monter la fraise Ø3 et son support sur la broche, pulvériser un peu de WD40 sur l'extrémité de la fraise, et remonter la broche à la bonne altitude

• Brider le brut à fraiser sur la table de la machine (Il peut évidemment être prudent de lancer le cycle AVANT de brider le brut...)

• Connecter les 4 connecteurs : les 3 axes X Y Z et la broche de la CNC à l'arrière du boîtier de contrôle et le cordon secteur

• Relier le PC au boîtier de contrôle avec le câble USB (type imprimante)

• Relier l'embout de l'aspirateur à la gaine d'aspiration

• Lancer Mach3Mill

• Clic sur Load G-Code et charger le Gcode précédent qui apparaît (clic sur Edit G-Code pour modifier le code avec Notepad)

• Mettre le boîtier de contrôle sous tension en faisant tourner l'arrêt d'urgence

• Basculer l'interrupteur à levier (broche) du boîtier de contrôle vers le bas (Bas : Auto, milieu : Off, Haut : On)

• Appuyer sur la touche Tab pour faire apparaître la raquette à droite

• Clic sur Reset pour armer le programme

• Clic sur X+ X- Y+ Y- Z+ Z- à droite pour déplacer manuellement en X Y Z pour amener la broche au 0.

• Régler, sur le boîtier de contrôle, le potentiomètre de vitesse de broche

• Mettre l'aspirateur sous tension

• Clic sur Cycle Start : c'est parti ! (Avec un doigt sur l'arrêt d'urgence de la raquette au cas où…

3e Exemple de conception : Créer un Masque de Bahtinov dans un octogone l=300, grille largeur 6 pas 12, angle 20 °, masque Ø260, Ø60 avec une fraise Ø3 (épaisseur forfaitaire pour l'usinage : 5)

Astuce : dans Fusion 360, il est plus facile de générer des contours non débouchant :  si la face avant fait 2 mm d'épaisseur, il est plus facile de la régler à 3 dans Fusion 360 et d'y faire des trous non débouchant de 2.5 qui vont donc déboucher...

• Lancer Fusion360

• Enregistrer (haut gauche) BAT01, Enregistrer

Création du polygone :

• CREER, Créer une esquisse

• Clic sur la grille (dans le plan XY)

• CREER, Polygone, Polygone circonscrit

• Clic au centre de la grille

• Taper 150 (Largeur)

• Tab (pour régler le nombre de faces

• Taper 8

• Clic sur la ligne rouge

• Terminer l'esquisse (haut à droite)

• CREER, Extrusion

• Taper 5

• Orbite pour voir l'octogone l=300, e=5

• Enregistrer

Nota :

Zoom molette

Pan : appui molette

Orbite : Shift + appui molette

Création d'un trou central Ø6 : (repère)

• CREER, Perçage

• Face/points d’esquisse, clic approximativement au centre de la boîte

• Profondeur : 10 mm

• Clic sur l'origine du trou pour le déplacer et le positionner

  • Référence : clic sur le petit bord gauche

  • Distance : 152.5

  • Référence : clic sur le grand bord du haut

  • Distance : 152.5

  • Type de perçage : Simple

  • Extrémité de perçage : Plat

  • Profondeur : 10 mm

  • Diamètre : 6 mm

  • OK : le trou non débouchant est créé

• Enregistrer

• Pour modifier un trou existant :

  • Sélectionner la face intérieure du trou

  • Clic droit, Modifier la fonction

• Enregistrer

Création des esquisses :

• CREER, Créer une esquisse

• Clic sur la face XY

• CREER, Cercle

• Clic sur l'origine, taper 60 (diamètre secondaire)

• CREER, Cercle

• Clic sur l'origine, taper 260 (diamètre primaire)

• CREER, Ligne

• Tirer une ligne horizontale 5 mm au-dessus de l'axe X Rouge d'un bord à l'autre de l'octogone

• CREER, Ligne

• Tirer une ligne horizontale 5 mm au-dessous de l'axe X Rouge d'un bord à l'autre de l'octogone

• Terminer l'esquisse

Création d'une rainure verticale :

• CREER, Créer une esquisse

• Clic dans la partie supérieure, entre les 2 cercles

• Créer, Rectangle 2 points

• Clic, clic pour créer la 1ère découpe à gauche, en partant de la ligne du bas, jusqu'au grand cercle

• Terminer l'esquisse

• CREER, Extrusion

• Sélectionner le rectangle

• Taper -5 : la 1ère rainure est faite

Création des rainures verticales :

• Orbite

• Sélectionner la rainure

• CREER, Réseau rectangulaire

• Axes, Sélectionner clic sur l'axe rouge

• Distance -240, Nombre : 20

• OK toutes les rainures verticales ont été créées mais pas à la bonne longueur

• Orbiter pour voir l'objet par dessous

• Pour toutes les rainures, sauf la 1ère et la dernière :

  • Sélectionner la petite face de la rainure la plus éloignée de l'axe

  • Clic droit, Déplacer/Copier

  • Clic sur la flèche Y pour pousser la face et agrandir la rainure jusqu'au cercle D260

  • OK

  • Déplacer, si besoin la face la plus proche de l'axe jusqu'au cercle D60
    
    

Les rainures verticales sont créées

• Sélectionner le rectangle

• Réseau rectangulaire

• Axes, Sélectionner, clic sur axe rouge
  
  

Création des rainures inclinées :

• Orbite pour voir l'objet vu de dessus en biais

• CREER, Créer une esquisse

• Clic dans le plan XY

• Dessiner un rectangle de 6x25 entre les 2 cercles aligné sur l'axe Y longueur environ 50

• Le sélectionner

• Rotation de 20° par rapport à son point le plus proche du cercle D60

• Clic droit, Déplacer/Copier

• Type de déplacement : Rotation

• Orbite pour sélectionner axe vertical, angle 20°

• Le déplacer de 3 mm en Y proche du cercle D60

• OK

• CREER, Ligne sur l'axe vert, en dehors de l'octogone

• Sélectionner le rectangle

• CREER, Symétrie miroir

• Axe de symétrie : sélectionner la ligne

• OK le rectangle symétrique est créé

• Terminer l'esquisse

• CREER, Extrusion, Sélectionner le rectangle, -5 : les 2 premières rainures inclinées trop courtes sont créées

• Orbite, regarder l'objet par dessous

• Sélectionner la rainure de gauche

• Réseau rectangulaire

• Axes, Sélectionner, clic sur un petit bord de la rainure

• Distance : -120, Quantité : 10

• OK : 10 rainures (trop courtes) sont créées

• Idem avec la rainure de droite -120 ,10

• Comme pour les rainures verticales, Sélectionner les petites faces des rainures pour les déplacer à la limite des cercles
  
  

En option, on peut rajouter des rainures inclinées entre les deux paquets de 10

Fabrication :

• Changer d'espace de travail (haut à gauche) : Conception -> Fabriquer

• 2D, Contour 2D

• Outil, Sélectionner, Milling tools - Metric, Fraise à 2 tailles diamètre 3 mm Flat Endmill, Sélectionner

• 2D, Contour 2D

  • Sélectionner toutes les rainures et le trou central

  • Outil : sélectionner : Sample Tools - Metric : Ø3 mm (3 mm Flat Endmill)

  • Avance et vitesse :

    • Vitesse de broche : 30000 rpm

    • Avance de coupe : 200 mm/min (200 pour l'aluminium, 400 pour aluminium-composite)

  • Aluminum - Finishing

  • Passes : Cocher Profondeurs multiples

  • Profondeur de passe : 0.2

  • OK

• Actions, Simuler avec une machine, clic sur Démarrer la simulation (en bas) : Vérifier le mouvement et les hauteurs

• Quitter la simulation

• Clic droit dans Configuration (du navigateur), Post-Traiter, Post-processeur, Choisir dans la bibliothèque : ex : ArtSoft MachMill3 (Mach3.tap)

• Choisir le dossier et le nom du fichier de sortie (il faut spécifier le nom du fichier à chaque fois)

• Clic sur Post-Processeur, choisir le répertoire et le nom de fichier, Enregistrer : le Gcode est généré

• Enregistrer et fermer Fusion 360

• Ouvrir avec Notepad et vérifier le Gcode

Fraisage :

• Si besoin, desserrer les 2 vis Chc de la bride de la broche, retirer la broche, monter la fraise Ø3 en butée et son support sur la broche, pulvériser un peu de WD40 sur l'extrémité de la fraise, et remonter la broche à la bonne altitude

• Brider le brut à fraiser sur la table de la machine (Il peut évidemment être prudent de lancer le cycle AVANT de brider le brut…)

• Connecter les 4 connecteurs : les 3 axes X Y Z et la broche de la CNC à l'arrière du boîtier de contrôle et le cordon secteur

• Relier le PC au boîtier de contrôle avec le câble USB (type imprimante)

• Relier l'embout de l'aspirateur à la gaine d'aspiration

• Lancer Mach3Mill

• Clic sur Load G-Code et charger le Gcode précédent qui apparaît (clic sur Edit G-Code pour modifier le code avec Notepad)

• Mettre le boîtier de contrôle sous tension en déverrouillant par rotation le bouton d'arrêt d'urgence

• Basculer l'interrupteur à levier (broche) du boîtier de contrôle vers le bas (Bas : Auto, Milieu : Off, Haut : On)

• Appuyer sur la touche Tab pour faire apparaître la raquette à droite

• Clic sur Reset pour armer le programme

• Clic sur X+ X- Y+ Y- Z+ Z- à droite pour déplacer manuellement en X Y Z pour amener la broche au 0.

• Régler, sur le boîtier de contrôle, le potentiomètre de vitesse de broche

• Mettre l'aspirateur sous tension

• Clic sur Cycle Start : c'est parti ! (Avec un doigt sur l'arrêt d'urgence de la raquette au cas où...

• 
  

•  Fabrication du masque de Bahtinov par découpe laser :

• Fabrication :

• Changer d'espace de travail (haut à gauche) : Conception -> Fabriquer

• Configurations

• Configuration, Configuration, Type d'opération : Découpe, OK

• Additif, DECOUPE, Profil 2D

• Sélectionner toutes les découpes (dessus) (une par une), OK

• ACTIONS, Simuler

• Actions, Simuler avec une machine, clic sur Démarrer la simulation (en bas) : Vérifier les mouvements

• Quitter la simulation

• Clic droit dans Configuration (du navigateur), Post-Traiter, Post-processeur, Choisir dans la bibliothèque : ex : ArtSoft MachMill3 (Mach3.tap)

• Choisir le dossier et le nom du fichier de sortie (il faut spécifier le nom du fichier à chaque fois)

• Clic sur Post-Processeur, choisir le répertoire et le nom de fichier, Enregistrer : le Gcode est généré

• Enregistrer et fermer Fusion 360

• Ouvrir avec Notepad et vérifier le Gcode

• 
  

• Pour graver un texte sur une façade aluminium avec Mach3 seul (sans utiliser Fusion 360) :

• Brider la tôle bien à plat (ce n'est pas tout à fait le cas sur la photo ci-dessous...)

• Installer la fraise de Ø1

• Lancer Mach3Mill

• Reset

• Wizards, Pick Wizard, Write, Run

• X0 : 0, Y0 : 0, Tool N° : 0, FeedRate : 50, RPM : 25000 (Entrée à chaque fois) (Feed rate : avance en mm/mn)

• Direction : 0°, Separation : 100%, Rapid Height : 2, Depth : 0.2, Height : 5, Z top :  0 (Entrée à chaque fois) (Height : hauteur des caractères)

• Metric, CW, FONT :  Helvetica

• Clic zone texte, taper "Science"

• Save Settings, Write : le GCode est créé

• Positionner la fraise à ras de la tôle, au point de départ

• Mettre à 0 X, Y, Z

• Démarrer la broche, interrupteur en haut, potentiomètre aux 3/4

• Cycle Start (avec le doigt sur l'arrêt d'urgence...)
  
  
  

Attention : par défaut si on relance Write, le X repart depuis la fin du texte précédent (sans espace)

 Finalement, nous avons trouvé une solution assez simple pour protéger des poussières le dessous de l'axe X : nous avons percé 4 trous Ø2.5 dans les profilés aluminium verticaux de chaque côté de l'axe Z, tout en bas, tout près du bord. Nous avons ensuite inséré 2 tiges acier Ø2 avec des bouchons bleus (difficiles à voir sur la photo). Nous avons installé à peu près le même système que sur le dessus : une bande de plastique qui fait l'aller-retour et qui est reliée à la partie mobile par 2 fils acier. Quand la partie mobile se déplace, elle tire et pousse la bande dont le haut, qui circule entre et à l'intérieur des profilés alu, protège assez bien l'ouverture en partie basse de la poussière.

A noter que pour que la bande ne "pendouille pas", la partie basse passe par-dessus la bande de protection en Z qui est tendue par un ressort.

Au passage, nous avons retendu la bande de protection X supérieure…

La bande se voit bien, les bouchons bleus des axes sont plus difficiles à percevoir sur la photo (pas terrible). (Flèches rouges) :

Une petite amélioration sur la CNC : sur chacun des 3 moteurs d'axe (et sur l'écrou avant de l'axe des Y), j'ai rajouté une étiquette imprimée et plastifiée avec les distances au 1/10 correspondant à un tour complet (4 mm/tour). Ce vernier permet de vérifier le déplacement, mais il permet surtout, pour les usinages très simples, de déplacer précisément les axes à la main, moteur déconnecté.

Sur chaque moteur :

Sur l'écrou avant de l'axe Y :

Conclusion :

1. Pour les usinages compliqués : Fusion360->Gcode->moteurs

2. Pour un usinage simple : écriture directe du Gcode->moteurs

3. Pour un usinage très simple : déplacement X Y Z à la raquette
   
   

4. Pour un usinage ultra simple : moteurs déconnectés, déplacement manuel direct X Y Z avec lecture des distances sur les verniers

5. Et même, dans certains cas, on démonte la tête avec la fraise de la CNC et on réalise les travaux à la main !

Après plusieurs mois d'utilisation, nous avons procédé à quelques changements et améliorations :

1. Nous avons remplacé les 4 connecteurs DB9 femelle des moteurs du rack de contrôle par des connecteurs GX16 aviation finalement plus fiables et plus faciles à câbler

2. Nous avons rajouté un connecteur GX16 aviation pour les butées fin de course : il est relié au bouton d'arrêt de sécurité de la raquette

3. Nous avons rajouté un bouton d'arrêt de sécurité et une Led sur la partie avant de la CNC

4. Nous avons rajouté 2 fins de course sur l'axe Y (le plus grand) : 2 microswitches installés à l'intérieur, sous le plateau, un microswitch à chaque extrémité, fixé par une équerre en aluminium : il bloque la machine 1 mm avant la butée mécanique

5. Nous avons rajouté 2 fins de course sur l'axe X : des microswitches installés sur l'arrière du portique, un microswitch à chaque extrémité : il bloque la machine 1 mm avant la butée mécanique

6. Nous avons rajouté 2 fins de course sur l'axe Z : des microswitches près du moteur Z : celui de la butée haute est déclenché par une vis posée dans un trou et soulevée par le chariot Z, celui de la butée basse est déclenché par un bouton gris qui se visse sur une tige filetée M4 : on peut le régler, selon la longueur de l'outil et la bloquer avec une entretoise filetée

7. Tous ces microswitches et le bouton d'arrêt d'urgence sont câblés en // et reliés au bouton de sécurité de la raquette (si un microswitch est enclenché, il est nécessaire d'arrêter l'alimentation de la CNC, déplacer manuellement l'axe concerné pour libérer le microswitch et remettre sous tension (et refaire les zéros)

Sur cette photo, gaine aspirateur débranchée :

• A gauche, près de la broche, le bouton gris (bloqué par l'entretoise hexagonale, juste à côté du ventilateur de broche) monté sur la tige filetée M4 reliée au profilé gris entrainé par le chariot Z. Quand l'outil descend, le bouton gris descend et enclenche le microswitch -Z.

• Le microswitch -Z muni d'une Led (allumée) pour faciliter le réglage de la profondeur de l'outil

• En haut, on perçoit la roulette rouge du microswitch -X

• En bas, le microswitch avec sa roulette rouge du +X

• Le microswitch +Z est caché par le moteur Z

• Les microswitches -Y et +Y sont à l'intérieur, sous la machine et ne sont pas visibles

• Tous les microswitches et l'interrupteur d'arrêt d'urgence sont connectés en parallèle

Une suggestion : ajouter, en face arrière du rack de contrôle, une embase femelle 230 V commandée par le relais de broche pour y brancher l'aspirateur (la taille de notre rack ne le permet pas).

Mais nous avons rajouté 2 bornes en face avant du rack de commande (et une Led rouge de contrôle entre les 2 bornes). Le relais qui commande la broche a été remplacé par un modèle 2RT 10A. Un des circuits connecte les deux bornes quand la commande de broche est activée (vitesse : au moins 10000 t/mn). Cela permet de commander notre laser de puissance 40W monté sur la CNC.

Le laser monté sur la CNC (et relié à une alimentation 28V 5A via les 2 bornes du rack) :

Pour faire un ou plusieurs trous à la fraise (dans de la tôle par exemple), plutôt que Fusion360, on peut aussi utiliser des sites web qui fournissent directement le GCode :

Comme :

https://www.intuwiz.com/circle.html

Exemple de trou circulaire D40 profondeur 2.5 à la fraise de 3 :

1. Compléter les données :

   1. Diamètre (Diameter of a circle D)

   2. Diamètre outil (Tool diameter)

   3. Profondeur trou (Total depth of cutting)

   4. Outil à l'intérieur du cercle (tool inside circle)

   5. Les autres paramètres conviennent dans la majorité des cas si on n'est pas trop pressé

2. Clic sur GENERATE G-CODE

3. Copier-coller l'intégralité du code dans un fichier .txt (Notepad)

4. Renommer : par exemple cercleD40d3.tap

5. Mach3 : Positionner le 0 de la machine au centre du trou à percer, à ras de la tôle (En hauteur, on descend lentement la broche avec la raquette jusqu'à ce qu'un bout de papier que l'on déplace entre la fraise et la tôle, se coince)

6. Clic sur Start Cycle

Nota : percer un grand trou profond peut être long : D60 dans la tôle de 2 peut prendre une vingtaine de minutes.

Si on veut percer plusieurs trous circulaires, on peut évidemment, après avoir percé le 1er trou, déplacer avec Mach3 la machine vers les coordonnées du centre du 2e, refaire les 0, charger le GCode suivant et Start Cycle et ainsi de suite…

On peut ainsi se constituer une bibliothèque des diamètres et des trous courants...

Nota : le même site propose aussi la découpe de rectangles, triangles, trapèzes, polygones réguliers, demi-cercles… (Mais il ne propose pas de cercles avec un ou deux méplats)

Exemple : 2h de découpe d'un cercle D60 de profondeur 10 à la fraise de 3 :

C'est long mais propre. Difficile de le faire proprement à la main dans ce genre de profilé

https://ncviewer.com/ permet de visualiser en 3D un gcode et de le mettre au point.

Pour faciliter les réglages et l'utilisation de la CNC "à la main", nous avons rajouté 1 manivelle graduée sur chacun des trois axes :

That's All, folks !

Écrivez-nous : 

Créé le 03/01/2022

A jour le 07/01/2025

.