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Utilisation de la CNC pour couper, graver, percer du bois, du plastique, de l'aluminium
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L'usage de la CNC peut-être un peu complexe à appréhender car il n'y à pas encore de logiciels libres capables de générer à la fois le fichier G-code et la commande de la machine, mais de bonnes choses s'en viennent! Nous utilisons donc différents logiciels pour arriver à créer un fichier G-code puis nous utilisons Linux CNC pour commander la fraiseuse via un port parallèle. Pour les informations pratiques concernant la machine: CNC
Quelle fraise pour quel usage/matériau ?
Chaque fraise est spécifique à un usage et un type de matériau.
Voici les fraise dont nous disposons à l'atelier
- Fraise 1 dent hélicoïdale bout hémisphérique (finition,ébauche 3D) → plexiglas, PVC et autres matières plastique
- Fraise 2 dents hélicoïdales bout carré (surfaçage rapide) → bois, plexiglas, PVC et autres matières plastique
- Fraise 2 dents hélicoïdales bout hémisphérique (finition, rainurage, coupe ébauche 3D) → plexiglas, PVC et autres matières plastique
- Fraise 2 dents droites (rainurage, coupe) → bois
- Fraise 3 dents hélicoïdales bout droit (surfaçage, gravure, coupe, perçage) → aluminium, cuivre, laiton, plastiques durs
- Fraise 3 dents hélicoïdales bout hémisphérique (gravure, coupe, perçage) → aluminium, cuivre, laiton, plastiques durs
- Fraise pointe javelot (gravure) → fibre de verre, fibre de carbone, bois, pcb
- Fraise denture diamant (gravure, coupe, perçage) → fibre de verre, fibre de carbone, bois, pcb
- Fraise spirale denté (gravure, coupe, perçage) → fibre de verre, fibre de carbone, pcb
Sources
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fraise_(outil)
http://www.endmill.com/pages/training/index.html
https://www.cncfraises.fr/content/7-faq
Outils disponibles
- queue diamètre 3.17mm (1/8 pouces)
1 dent : 3.17mm, 2mm, 1.4mm 2 dents hélicoïdales : 3.17mm(x3), 2.5mm, 2mm, 1.5mm 2 dents droites : 3.17mm (x2) diamants : 3.17mm, 2.5mm javelot : 45°, 60°, 90°
- queue diamètre 6mm
1 dent : 6mm 2 dents hélicoïdales : 6mm 2 dents droites : 6mm 3 dents hélicoïdales : 6mm, 5mm, 3mm
- queue diamètre 8mm
2 dents droites : 8mm
Mise en place des outils
Le mandrin de notre fraiseuse est composé de pièces amovibles permettant d'utiliser divers diamètres d'outils. Il y à donc plusieurs pinces de serrages 3mm, 3.175mm, 4mm, 5mm, 6mm, 6.5mm et 8mm.
Pince et écrou de serrage
Pour un serrage optimal il est important de vérifier le bon positionnement de la fraise dans la pince. La queue doit affleurer le bout de la pince. Pour cela on peut marquer la fraise pour ne pas avoir à sortir la pince à chaque changement d'outils.
Pour placer la pince dans l’écrou de serrage il faut incliner légèrement la pince pour quelle ce positionne correctement dans l'écrou. Il y à un ergot dans l'écrou qui permet d'ajuster correctement l'ensemble.
Mise en place de l'outil
- Il faut viser manuellement l'écrou de serrage sur le mandrin de la broche
- Puis serrer l'écrou sur le mandrin à l'aide de deux clés plates de 15 et 13
Caler la pièce à usiner
La fraiseuse numérique est équipée d'un plateau rainuré. Celui-ci permet de caler les pièces à usiner.
Afin de réaliser le calage, nous utiliserons:
- une bride d'ablocage (l'élement permettant de fixer la pièce à usiner sur la machine outil)
- un plateau martyr (une pièce soutenant la pièce à usiner, afin d'éviter d'usiner le plateau rainuré!)
La première étape consiste à visser la tige filetée dans un tenon, puis à insérer le tenon dans une des rainures du plateau.
Il suffit ensuite de positionner les deux éléments constituants la bride. Le dispositif doit permettre d'apliquer une pression uniforme sur la pièce, en sandwich entre la bride et le martyr.
On finalise le dispositif en vissant l'écrou de 14mm sur sa tige filleté.
Notez bien: Pour votre sécurité et la réussite de votre usinage, Plusieurs brides d'ablocages sont necessaires afin de fixer la pièce!
Utilisation de LinuxCNC
LinuxCNC est une distribution linux basée sur un noyau temps réel (RTAI) qui permet de commander des outils à commande numérique via un port parallèle et ainsi commander directement les drivers moteurs de la machine en envoyant les impulsions électriques nécessaires.
Ouvrir un fichier gcode
Une fois le fichier gcode créer il faut l'importer dans linuxcnc pour cela il y à plusieurs possibilités :
- en allant dans l'onglet Fichier > Ouvrir
- en cliquant sur l'icone représentant un dossier
- en utilisant le raccourcis ctrl + o
Il est nécessaire de nommer son fichier avec l'extension .ngc pour qu'il soit reconnu par linuxcnc.
Allumer la machine
Pour pouvoir commander la fraiseuse il faut allumer l'interface de commande entre le logiciel (linuxcnc) et le matériel (boitier de commande des moteurs).
- Cliquer sur l'icône de mise en marche
- Appuyer sur le bouton On/Off de la manette (voir plus bas)
Nous pouvons maintenant commander le déplacement de la broche sur les 3 axes X, Y et Z.
Prise d'origine
Il est nécessaire de positionner la broche munie de l'outils sur le point d'origine habituellement placé en bas à droite de la pièce à usiner.
Placement de la broche au point d'origine
En premier les axes X et Y
- Sans mettre en marche la rotation de la broche il faut placer la broche à l'endroit désiré sans heurter les cales. Pour cela on utilisera la manette.
- Une fois en place il faut faire la prise d'origine en appuyant sur les boutons au dos de la manette POM X et POM Y
Axe Z
- Fermer le capot de protection
- Mettre en marche le moteur de la broche
- Descendre doucement jusqu'au point de contact entre la pointe de l'outil et le materiau et appuyer sur le bouton au dos de la manette POM Z.
Pour ne pas abimer la pièce à usiner il est préférable de déplacer légèrement la broche en dehors de la zone d'usinage.
Lancer l'usinage
Une fois la prise d'origine effectuer il faut relever la broche dans l'axe Z.
- Appuyer sur le bouton play de l'écran.
ou appuyer le le bouton Play de la manette
En cours d'usinage
Il est parfois nécessaire de mettre en pause l'usinage. Il est possible de relancer l'usinage à une ligne particulière du gcode.
- Sélectionner l'endroit où l'on souhaite reprendre sur l'écran de contrôle en cliquant sur le tracé souhaité.
- Regarder à quelle ligne se situe le début de ce nouvel usinage.
- Faire un clique droit sur la ligne choisie en clique sur Démarrer depuis ici
Utiliser le pad
- Pour déplacer la broche il suffit de d'appuyer simultanément sur une vitesse (de 1 - lent à 4 - rapide) et sur le pad : X+ (droite), X- (gauche), Y+ (arrière), Y- (avant), Z+ (haut), Z-(bas)
- Les boutons de prises d'origines
Autres alternatives
http://www.cambam.info/ref/ref.linux/
http://www.qcad.org/fr/what-is-qcad-cam
Documentation générale
- Livre complet “Guerrilla guide to CNC machining, mold making, and resin casting - Home manufacturing tutorial for robot builders, model makers, and other hobbyists” de Michal Zalewski, in english, une sorte de bible: http://lcamtuf.coredump.cx/gcnc/