CNC, tests de précision

Maintenant que je dispose du petit palpeur pour l’axe des Z, je me lance dans une série de tests de précision de la machine. Notamment un test concernant l’axe des Z. L’axe est monté et descendu 150 fois pour mesurer l’éventuelle dérive de position.

Voilà le morceau de G-CODE utilisé.

G21   (mm)
F80    (probe speed)
(PROBEOPEN probe_point.txt)
#1=0 (counter)
#2=150 (number of points)

O1 while [#1 lt #2]
G0Z2
G38.2Z-10
#1=[#1+1]
O1 endwhile
G0Z2
(PROBECLOSE)
M2

Ainsi que le bout de programme gnuplot pour mettre tout ça en image.

set terminal png size 800,800
set output "point.png"
set title "Vérification des mesures sur un point"
#set xrange [0:5]
#set yrange [-2:2]
plot 'probe_point.txt' using 3  with lines

Et voilà le résultat:

Regardez bien l’échelle, on est au centième de millimètre… pas trop mal pour du DIY 😉

Quand la fraiseuse se met à jour

Lorsque j’ai fabriqué ma fraiseuse numérique, il y a certaines pièces, comme le support de DREMEL, qui ont été fabriquées rapidement pour pouvoir être remplacées plus tard.

La machine étant pleinement fonctionnelle, il est temps de l’améliorer en lui fabriquant de nouveaux supports de DREMEL en PEHD. Les 2 pièces à fabriquer présentent des profils simples, on va utiliser QCAD pour les dessiner.

 

A part l’espace intérieur qui a été calculé par rapport au diamètre d’une Dremel série 300, le reste est un peu dessiné au pifomètre. Vous pouvez télécharger le profil DXF ici dremel_mount.dxf

 

Pour mieux se rendre compte de ce que sera l’objet final, j’ai utilisé l’excellent OPENSCAD pour modéliser en 3D les 2 pièces. Ce logiciel permet de charger des profils 2D en DXF pour les « extruder » et les modifier à volonté. Sa particularité, c’est d’utiliser un langage de définition des objets et non une interface graphique pour dessiner. Rebutant au premier abord, c’est finalement génial, on peut modéliser à la volée des changements de taille, de diamètre de perçage par exemple… sans aucun risque d’erreur de placement.

Voici par exemple le fichier de définition de mes supports.

 

module dremel_mount_top ()
{
	difference()
	{
		dxf_linear_extrude(file="DREMEL_MOUNT.dxf",layer="MOUNT_TOP",height=15,center=true,$fn=100);

		rotate([90,0,0])
			{
				// drill left hole
				translate([40,0,0])
				{
					cylinder(r=2.5,h=100,center=true);
				}
				// drill right hole
				translate([-40,0,0])
				{
					cylinder(r=2.5,h=100,center=true);
				}

			}
			// drill hole
		rotate([0,90,0])
			{
				translate([0,38,0])
				{
					cylinder(r=2.5,h=100,center=true);
				}
			}
	}
}

module dremel_mount_bottom ()
{
	difference()
		{
		dxf_linear_extrude(file="DREMEL_MOUNT.dxf",layer="MOUNT_BOTTOM",height=15,center=true,$fn=100);

		rotate([90,0,0])
			{
				// drill left hole
				translate([24,0,0])
				{
					cylinder(r=2.5,h=100,center=true);
				}
				// drill right hole
				translate([-24,0,0])
				{
					cylinder(r=2.5,h=100,center=true);
				}

			}
		// drill hole
		rotate([0,90,0])
			{
				translate([0,22,0])
				{
					cylinder(r=2.5,h=100,center=true);
				}
			}
	}

}

dremel_mount_bottom();
translate([0,0,100])
{
	dremel_mount_top();
}

Et voilà le rendu final dans OpenSCAD

Plutôt réaliste non ?

De plus, le logiciel permettant d’exporter au format STL, vous pouvez imprimer les pièces en 3D si vous disposez d’une Reprap ou d’une MakerBot.

 

Pour usiner mes pièces, il faut transformer le profil en fichier de découpe interprétable par le logiciel EMC, c’est le langage G-CODE. J’ai utilisé l’excellent HeeksCNC pour celà.

 

 

Il est maintenant temps d’envoyer le fichier G-CODE sur la fraiseuse.

Une chute de PEHD de 15 mm est solidement fixée sur la table de fraisage. C’est parti pour une quinzaine de minutes d’usinage.

Le résultat final est à la hauteur de mes espérances

 

Il ne reste plus qu’à usiner la deuxième pièce et à monter le tout sur la machine, à la place de l’ancien système, peu pratique et peu esthétique.

 

Le projet ODCNC continue d’avancer, j’enrichis petit à petit la documentation au fur et à mesure de l’utilisation de la fraiseuse.

Fraiseuse CNC DIY v3 – Episode 2

Voilà la suite tant attendue ( par moi surtout ;-)) de la construction de ma fraiseuse numérique.

En cours de conceptionLa voilà presque terminée. il me reste 1 moteur à câbler et la vis sans fin de l’axe des X à installer, tout le reste est en place. On est bien loin de l’épisode 1 avec ses quelques pièces éparses !

DIY CNC Parts


N’ayant pas eu le temps de faire un article à chaque étape de l’avancement de la construction, j’ai mis en place un Wiki dans lequel je vais essayer de documenter l’ensemble du projet afin d’aider ceux qui comme moi veulent se lancer dans la fabrication d’un tel outil. Le wiki est « ouvert », si vous aussi vous construisez une machine et que voulez m’aider à documenter, je peux vous donner un accès en écriture. Pour le moment il n’y a pas grand chose, mais je compte l’enrichir régulièrement et je compte aussi sur votre aide !

L’adresse du projet: http://odcnc.equinoxefr.org


Fraiseuse CNC DIY v3 – Episode 1

Vous vous souvenez de ma « fraiseuse CNC v1« , c’était une première version, pas vraiment fonctionnelle mais qui m’a permis de me familiariser avec la fabrication d’une telle machine.

CNC Mill
CNC Mill

Ensuite, j’ai fabriqué la version actuelle, estampillée V2, tout à fait opérationnelle celle là.

Cnc mill
Cnc mill

Cependant, avec l’expérience, elle souffre de quelques limitations:

  • La première, la plus gênante est la surface de la table de fraisage, beaucoup trop restreinte ( 12 x 12 cm) alors que l’encombrement de la machine est assez conséquent. C’est essentiellement du à la conception de type fraiseuse avec une table X / Y mobile et un axe Z fixe.
  • Le deuxième soucis vient de la précision, elle est très bonne, mais encore insuffisante. J’arrive sans problème à faire des circuit imprimés mais ils ne sont pas parfaits. On doit pouvoir faire mieux.

Partant de ce constat, j’ai décidé de me lancer dans une 3° version qui j’espère sera plus performante. Avec toutefois 2 contraintes:

  • Le prix devra rester raisonnable
  • La fraiseuse devra pourvoir rentrer dans le caisson anti-bruit que j’ai fabriqué pour la V2. Ça limite la surface totale de la table de fraisage à une taille de 40x40cm ce qui, si je ne fais pas d’erreur de conception, devrait donner une surface utile d’environ 30x30cm ce qui est bien plus grand que la précédente.

Pour arriver à un bon résultat, j’ai cherché du matériel me permettant d’obtenir des mouvements linéaires très précis sans pour autant êtres ruineux. Pour cela, j’ai trouvé sur Ebay des arbres de précision avec des paliers en aluminium équipés de douilles à billes. Pour la structure de la machine et les différentes pièces mécaniques, je me suis orienté vers du polyéthylène haute densité ou PEHD, moins cher que le DELRIN. C’est un plastique très dur, facile à fraiser / couper qui sert notamment dans le domaine alimentaire pour faire des planches à découper la viande. Je vais utiliser la fraiseuse V2 pour fabriquer les petites pièces plastiques de la V3. Concernant les entrainements, je pense rester sur des tiges filetées de 6mm, même si le rendement n’est que de 30%, elles sont d’un coût < à 1€ / m alors que les vis à billes sont de l’ordre de 100 € / m…

Les premières pièces:

DIY CNC Parts
DIY CNC Parts

Voilà deux exemples glanés sur le net de ce que pourrait être la machine finale:

aliversionwk9

drawingfi4

Il ne me reste plus qu’à valider quelques « concepts » côté mécanique avant de me lancer dans la construction. La suite au prochain numéro.