fabrication d’une fraiseuse cnc home made

[Torzio]

Bonjour,

Voici la suite de mes élucubrations. Après une dizaine de modifications, l’IA m’a sorti une interface graphique qui me convient. Pour ce qui est du fonctionnement du PAP, cela a fonctionné au premier code !

Quelques photos :

C’est impressionnant de voir l’IA travailler. Pendant presque 5 mn, à chaque fois, les presque 600 lignes de code défilent à l’écran. Suivi d’un compte rendu des modifications et nouvelles fonctionnalités.
Je rappelle que je maîtrise absolument pas le langage Python, c’est l’IA qui fait tout !

@Vir,
Pas la peine de vous casser la tête à programmer votre CN ! L’IA le fera très bien pour vous !

@+ pour la suite. Il me reste à emballer tout cela proprement et a le connecter à mon tour Lorch transformé en diviseur. Il pourra être utilisé tel quel, uniquement en diviseur numérique, ou monté sur la table croisée d’une mini fraiseuse. Cela permettra d’avoir un machine à tailler les engrenages à CN entièrement autonome en numérisant les axes X et Y et en montant dessus le diviseur Lorch.

JC;

[Vir]

Bonjour à tous,
J’ai manqué une grosse partie du post (je n’ai plus reçu d’email à chaque nouveau message bizarre ).
Je viens de vous lire.
Et ça me donne l’envie également de piloter ma machine sans PC mais bon, on verra p’us tard.

JC: félicitations pour votre montage ça a vraiment l’air super
Merci à Cadrature également pour ses conseils
Je suis toujours en train de réaliser l’assemblage de la nouvelle table home made pour ma fraiseuse cnc.
Je vous promets des photos bientôt.
Ici j’ai un paquet de taraudage, du lamage à effectuer remonter le support de la broche et faire de nouvelles fixations sur le châssis.
J’avance doucement
Le taraudage M3 est le plus compliqué car j’ai des épaisseurs jusqu’à de 10mm et c’est un peu galère j’ai déjà cassé 2 forêts à tarauder que j’ai pu extraire avec la fraiseuse dans son état actuel 🫢 heureusement !
Donc, j’utilise le bon vieux taraud de bonne qualité mais il faut 3min pour faire un filetage.
Encore un peu de patience et de persévérance mais je vois le bout du tunnel.
J’ai quand même l’envie d’essayer de commencer à faire du fraisage .
Voici quand même un avant goût.

À+
Vir

[Torzio]

Bonjour,

Un grand bravo à Vir pour son travail et sa persévérance! Je n’ai ni sa pugnacité ni son courage. Je remets en service mon tour Lorch, que j’ai adapté en diviseur numérique, il y a 15 ans, que je pilote, de temps en temps avec mon vieux PC. L’objectif est de le piloter, ainsi que mon diviseur 3 axes, avec un Raspberry, qui prendra beaucoup moins de place. Vir a rallumé en moi ce vieux projet. Pour cela il fallait que j’apprenne le langage Python. Mais, aujourd’hui l’IA peut faire beaucoup mieux que moi et est capable de générer, en quelques minutes, le code qui va bien! J’ai juste à me concentrer sur la mécanique. Tout est prêt pour les premiers essais. Il me manque juste un connecteur châssis que j’ai commandé, pour être en harmonie avec mes autres « engins ».
Quelques photos de mon tour Lorch transformé en diviseur numérique :

Un moteur PAP actionne un vis sans fin, via des pignons et une courroie crantée. L’ensemble moteur PAP, réduction et vis, se bascule afin de libérer la poupée. Il faut que j’étudie la façon de rendre plus esthétique le ressort qui maintien cet ensemble contre la roue.

Il faudrait que je mette en plans les éléments qui constituent ce diviseur. Cela permettrait de réaliser un petit nombre de kits,
pour les personnes intéressées. Plus de 1000 vues en 16 jours, je pense que cela intéresse quelques personnes.

Ce diviseur n’aura pas besoin de charriot croisé avec une équerre de fraisage, si on le monte sur la table croisée d’une petite fraiseuse. Je pense à un moyen très simple pour éliminer le jeu de la table croisée d’une fraiseuse bas de gamme. On disposera ainsi d’une machine à tailler les engrenages horlogers performantes et très bon marché, pour des taillages occasionnels.
Les pivotements des éléments mobiles sont à l’ancienne, entre pointes, très facile à fabriquer et à rattrapage de jeu.

@+
JC

[Cadrature]

Torzio a écrit:

Bonjour,

Je pense à un moyen très simple pour éliminer le jeu de la table croisée d’une fraiseuse bas de gamme. On disposera ainsi d’une machine à tailler les engrenages horlogers performantes et très bon marché, pour des taillages occasionnels.
Les pivotements des éléments mobiles sont à l’ancienne, entre pointes, très facile à fabriquer et à rattrapage de jeu.

@+
JC

Bonjour JC,

Pouvez-vous en dire plus sur ce point intéressant de rattrapage de jeu ?

Dans le cas de Vir, je vois qu’il opte pour une technique avec chariots à billes et vis à billes. Mais
la technique ancienne est intéressante à étudier car éprouvée depuis longtemps et peut-être
moins couteuse…

Merci
Cadrature

[Torzio]

Bonjour Cadrature,

Il y a au moins 2 méthodes :

1) 2 écrous, entre lesquels il y a un ressort. Ce système diminue toutefois la course de la table : https://www.directindustry.fr/prod/haydon-kerk-pittman/product-31460-451817.html
2) beaucoup plus simple : un poids tirant chaque axe, des poids de comtoise devraient convenir. Système demandant plus de place et que la fraiseuse soit solidement fixée à son bâti.

Sur mon tour Lorch, la vis sans fin est contrainte par le ressort, contre la roue. Ces façons de faire peuvent paraîtres « cavalières » à certains, mais elles sont redoutablement simples et efficaces. N’oublions pas que le but recherché est de faire le mieux possible, occasionnellement, avec peu de moyens. Sauf à pouvoir investir des dizaines de milliers d’€uros !

@+
JC

[Cadrature]

Merci pour ces précisions.

Un ressort entre les deux écrous sera-t-il assez fort pour contenir les forces de la fraiseuse ?

Dans mon Proxxon, le jeu est supprimé par une vis en pointe qui sépare les deux écrous. Ce système
est assez fiable, bien qu’il supprime tout jeu au prix d’un écrou assez dur.

Cadrature

[Torzio]

Cadrature a écrit:

Merci pour ces précisions.

Un ressort entre les deux écrous sera-t-il assez fort pour contenir les forces de la fraiseuse ?

Dans mon Proxxon, le jeu est supprimé par une vis en pointe qui sépare les deux écrous. Ce système
est assez fiable, bien qu’il supprime tout jeu au prix d’un écrou assez dur.

Cadrature

La force exercée par les ressorts, dépend de sa section et de la compression de ceux-ci. Il en est de même pour la masse, si l’on a choisi le rattrapage de jeu par gravitation. On peut doser, comme on le souhaite, la pression exercée sur la vis mère, pour rattraper le jeu.
Si l’on applique la bonne vitesse de coupe, avec un bon outil (angle de coupe adapté, matériau) bien affûté et la bonne vitesse d’avance, il n’y aura pas de problème. Avec du bon sens et de l’expérience, ou arrive à d’excellents résultats. Proxxon, souvent décrié par « les puristes » permet d’obtenir d’excellents résultats, si l’on n’adopte pas un tempérament de « bourrin » et si notre objectif n’est pas la production industrielle mais l’usinage occasionnel.
Un bon horloger rhabilleur doit être capable de faire de l’excellent travail avec peu de moyens. Mon maître d’apprentissage me disait souvent : » un bon horloger doit savoir tout faire « .

@+
JC

[Torzio]

Bonjour,
Je vous donne quelques infos de la suite de l’aventure. J’ai reçu les composants commandés, à savoir un câble en nappe 40 connections, pour le GPIO et la prise 5 broches pour la connexion du moteur PAP. J’ai connecté mon diviseur Lorch à mon Raspberry et , après quelques mises au point, tout fonctionne correctement. Reste plus qu’a mettre tout cela dans un coffret ergonomique. J’espère trouver une âme charitable qui voudrait bien me faire le coffret en impression 3D et une autre (ou la même) les plans du support du PAP, afin que j’envisage d’en faire fabriquer une petite série. Ce tour Lorch, transformé en diviseur, pourra être utilisé de 2 façons : 1 avec un charriot croisé équipé d’une équerre de fraisage (comme sur les photos) . La division seule sera numérisée. 2 le diviseur seul, sans le charriot croisé avec l’équerre de fraisage sera montée sur une mini fraiseuse. Celle de VIR, par exemple. On pourra alors numériser les axes X et Y et ains avoir une machine à CN entièrement automatique, de grande précision, pour un budget très abordable. Idéal pour refaire, de temps en temps, un mobile d’une montre ou d’une pendule, ou faire des créations horlogères en petite série. Si j’en trouve le courage je décrirai cette aventure open source dans une page web dédiée.

@+
JC

[caput]

[Vir]

Bonjour JC,
C’est super !
Je suis content que tout fonctionne pour votre projet .
Dès que la fraiseuse est terminée « je n’ai pas beaucoup de temps en ce moment  » il serait bien d’y intégrer un diviseur.
Mais ça c’est une autre histoire car ma carte arduino ne gère que 3 axes.
Merci pour votre retour JC.
C’est toujours un plaisir de vous lire.
À bientôt
Vir

[Torzio]

Bonjour Vir,

Content d’avoir de vos nouvelles! Il est possible de mettre un 4è axe sur un Arduino. J’ai, dans mon bazar , un shield pouvant accueillir 4 drivers A4988. De toutes façons 3 axes suffisent ! X, Y et division, à la place de Z. Mais il vous faudra un sketch dédié. Vous devriez vous mettre au Raspberry, il est très facile d’y connecter un vrai écran ! C’est beaucoup plus confortable. Pour le codage l’IA est vraiment formidable. Je viens de demander à Claude de m’écrire un nouveau code pour ma machine à tailler. Après 3 modifications, il m’a sorti un code avec une belle interface graphique, mieux que celle de Gemini ou DeepSeek. La courroie crantée qui relie le moteur PAP à la vis sans fin est tombée en ruine. Normal, après 15 ans d’inaction et d’exposition aux rayons du soleil, derrière une vitre. J’en attends une neuve. La phase suivante sera de câbler 2 drivers sur ma carte, pour gérer les axes X et Y, en plus de la division. L’IA va me concocter le code qui va bien. Ainsi, je pourrai monter mon diviseur Lorch sur ma mini fraiseuse, afin de pouvoir entièrement automatiser le taillage, comme je le fais actuellement avec mon vieux PC.

@+
JC

[Cadrature]

Bonjour Vir.

Il existe des solutions simples pour gérer plus de 3 axes avec une carte « Arduino ».

En voici quelques unes:

– Passer à une carte Arduino Mega avec Ramps (5 axes dont un dupliqué). C’est certainement le plus simple et le plus économique pour ce que vous voulez faire. En plus, si la fraise se commande en 12V sans grande puissance, il est possible de l’alimenter et de la réguler directement avec la Ramps.

– Ajouter une autre – et même plusieurs autres – cartes Arduino en les mettant en guirlande grâce à une communication IC2 (série). Chaque carte a son adresse et chaque carte drive au moins 3 axes.
Je dirais que c’est plus technique et que je ne vois pas trop l’intérêt ici car on ne va pas non plus driver 36 moteurs.
Mais si votre fraiseuse passait à 36 axes, pensez-y 😉

– Utiliser une carte dédiée à l’impression 3D ou à la CNC. Je dirais tout de suite plus couteux sans grand avantage, sinon les logiciels déjà tout faits. Couteux mais éventuellement plus simple pour éviter le bricolage et utiliser du matériel clefs en main.

[EDIT]
Je vois que JC a répondu plus rapidement que moi et que nos messages se sont croisés.
En effet JC a raison, il est possible de mettre 4 moteurs sur un Arduino de type ATmega328P, et même plus car il reste quelques PIN libres (surtout si on n’utilise pas
le microstepping logiciel).
C’est donc une autre solution.
Le plus simple dans ce cas est de faire sa propre carte imprimée, mais du câblage en l’air ou sur plaque à souder est toujours possible.
N’oubliez pas de mettre un condensateur de filtrage en alimentation du driver Moteur pour éviter surtensions et vibrations.
[/EDIT]

Voyez ces cartes Ramps qui me semblent particulièrement adaptées à votre besoin.

Il y a certainement d’autres solutions qui échappement.

Je reste intéressé et à l’écoute de vos travaux en si bonne voie.
Cadrature

[Torzio]

Un petit retour de mon nouveau programme, concocté par l’IA Claude. Comme le suggérait précédemment Cadrature, Claude calculait lui même le nombre de pas. Mais dans le cas ou la division n’est pas entière, le nombre exact de pas par tour n’est pas parfaitement respecté. Si je lui demande de me diviser par 11. Il va ne faire 37796 pas au lieu de 37800. J’ai donc demandé à Claude de reprendre mon principe de lire un fichier contenant les données. Ainsi, pour chaque tour de broche, le nombre de pas sera exactement de 37800 pas, dans mon cas. Pour que le programme calcule exactement le nombre de pas par tour, il faudrait intégrer, dans le nombre de pas pour un tour, tous les nombres premiers possibles ! Ou, le code serait une véritable « usine à gaz ».

Je recherche toujours des personnes intéressées qui pourraient mettre en plan le support du moteur PAP, afin d’en faire fabriquer une petite série.

@+
JC

[Cadrature]

Bonsoir JC.

Ne faisons pas confiance aveuglément à Mme Claude 😉

C’est très simple de calculer le nombre de pas. Pas une usine à gaz.
Je l’avais dit, mais c’est oublié. Voici précisément.

Il suffit de répartir le reste d’une division non entière sur un nombre de dents.

Mathématiquement, cela revient à
N: nombre entier de pas par tour
n: nombre entier de dents

s = N / n
La liste d’entiers (|k.s| – |(k-1).s|) 1 <= k <= n

est telle que la somme de cette liste donne N

Mais laissons les maths.

Algorithme:

1) Calculer le rationnel qui représente le nombre de pas par dent.
2) Pour chaque dent, ajouter ce rationnel à un accumulateur (également rationnel).
3) À chaque dent, prendre la partie entière de l’accumulateur comme pas à effectuer et ne garder que la fraction restante.

Ceci donne ce « pseudo-code »:

NOMBRE_DE_PAS_POUR_UN_TOUR = 200 x 189
NOMBRE_DE_DENTS = 11
NOMBRE_THEORIQUE_DE_PAS_POUR_UNE_DENT = 3436,3636…
accumulateur = 0

pour i allant de 1 à NOMBRE_DE_DENTS faire
// 1) On ajoute la part théorique pour cette dent
accumulateur = accumulateur + NOMBRE_THÉORIQUE_DE_PAS_PAR_DENT

// 2) On prend la partie entière : c’est le nombre de pas à faire réellement
nombre_de_pas_à_tourner = partie_entiere(accumulateur)

// 3) On enlève ces pas entiers de l’accumulateur
accumulateur = accumulateur – nombre_de_pas_à_tourner

// 4) On commande le moteur :
// tourner l’axe A de « nombre_de_pas_à_tourner » pas

fin pour

Voici un petit programme Python (il faut l’adapter)

Code:

# Constantes de la machine
# nombre de pas du moteur par tour complet
STEPS_PER_REV = 200
# rapport de réduction du système à vis sans fin
# ici, il faut faire 189 tours de la vis sans fin pour faire faire un tour à la roue
GEAR_RATIO = 189
  # nombre total de pas pour un tour complet de la roue
TOTAL_STEPS = STEPS_PER_REV * GEAR_RATIO

def generate(num_teeth):
  steps_per_tooth = TOTAL_STEPS / num_teeth # nombre réel de pas pour chaque dent
  acc = 0 # accumulateur pour la partie fractionnaire des pas

  for i in range(num_teeth):
  acc += steps_per_tooth
  steps = int(acc) # partie entière des pas à effectuer
  acc -= steps # partie fractionnaire restante pour la dent suivante

  if steps > 0:
  print(steps)

Code:

generate(11)

J’ai essayé ce code et ça donne pour 11 dents

3436
3436
3437
3436
3436
3437
3436
3436
3437
3436
3437

Ce qui fait bien 3436 x 7 + 3437 x 4 = 37800

Cadrature

[Torzio]

Merci Cadrature pour votre réponse. Toutefois, ma méthode fonctionne très bien. J’ai fait un programme en Basic qui me calcule automatiquement les nombres de pas pour tailler les dents de roues et me fait des fichiers de 2 à 99 dents, ce qui répond, pour l’instant, à mes besoins. Ici vous trouverez le programme : https://www.sulka.fr/diviseur_numerique/cn.pdf ce programme, page 12, va générer un seul fichier, mais en le mettant dans une boucle, on peu générer autant de fichiers que l’on souhaite. Ces fichiers prennent très peu de place. Je renseigne le nombre de pas par tour de broche et hop, au bout de quelques secondes, les fichiers sont prêts. Je n’ai plus qu’a les mettre, une fois pour toutes, dans le dossier concerné. J’ai fabriqué 3 diviseurs dont les caractéristiques sont différentes.
Pour info, je rappelle que je suis complètement nul en programmation Python. Je me fie entièrement à l’IA.
Pour le fun, j’ai aussi demandé à l’IA de me créer des fichiers avec Python. Ca fonctionne parfaitement bien ! Plus besoin de se casser la tête.

Je recherche toujours des personnes intéressées qui pourraient mettre en plan le support du moteur PAP, afin d’en faire fabriquer une petite série.

@+
JC

[Auteur]

Messages