CNC-SentierBattu/Parametrage
Page en construction
Cette page expliquera comment on paramètre notre très chère CNC Sentier Battu
Sommaire
Théorie du fraisage
Généralité
img standard process
Le fraisage, consiste à donner une énergie sous forme cinétique à un outil tranchant, ce qui a pour effet d'arracher des copeaux dans le matériau.
Mécanique du fraisage
Cinématique du fraisage
La machine
Comme dans beaucoup de machine outil, on sera organisé avec une tête contenant la particularité de la machine, qui s'articule sur des axes avec ses bras.
Pour Sentier Battu:
- La tête contient
- Un moteur qui met en rotation la broche, on a la vitesse de rotation de la broche.
- Une broche qui permet de tenir une fraise. Son serrage est important pour éviter les jeux au niveau de la fraise.
- Les bras s’orientent sur 3 axes linéaires cartésiens, X, Y et Z et contiennent
- Des glissières, nous on a des crémaillères, qui sont généralement robuste mécaniquement, et si elles sont bien réglé, elles évites les jeux au niveau des bras. Une fraiseuse sans jeu et robuste est généralement une machine qui propose des usinages avec de bonne finitions et évite les vibrations, ou encore l'usure prématuré des outils. Les bras définissent l'avance de la tête.
Avec ça on a les paramètres d'entrée, ceux que l'on va rentrer dans la machine pour faire notre usinage. En résumé on aura
- Une trajectoire de tête donc de fraise
- Une vitesse d'avance du bras lors de cette trajectoire
- Une fraise en particulier
- Une vitesse de rotation qui transformera la fraise en outil de coupe.
L'objectif de cette page est de prendre en compte les phénomènes du fraisage pour déterminer les paramètres précédents.
Phénomènes
Au niveau de la coupe les paramètres d'entrée produisent plusieurs phénomènes. Ils représentent les conséquences de l'utilisation de la machine, c'est eux qui vont nous intéresser pour savoir comment la régler.
Formation des copeaux
C'est clairement la composante la plus importante du fraisage, elle dépend directement de tous les paramètres
trajectoire overlap => largeur trajectoire taille passe => profondeur vitesse d'avance + rotation + nombre de dent => épaisseur
Overlap
Lien avec la puissance=
État de surface
Flexion de la fraise
Vibrations
Les types d'opérations
En 2D
On retrouve des opérations suffisamment particulières pour qu'il existe des fraises spécialement faites pour.
- Découpe: Passage de la fraise entière sur toute la profondeur du matériau, en plusieurs passes généralement.
- Gravure: Comme pour la découpe mais qui ne traverse pas le matériau
- Surfaçage: On utilise une fraise de diamètre large pour graver l'entièreté d'une surface, la rendant ainsi bien plane.
- Contournage: Comme pour la gravure mais uniquement sur les bords, on y retrouvera la réalisation de chanfreins, épaulements dans une plaque.
- Autres: l'utilisation de fraises à forme très particulières peu avoir lieu (congés, ...)
En 3D
On aura l'ébauche ce qui comprend toute les formes 3D usinée dans un matériau, on pourra passer sur un deuxième usinage dit de finition pour obtenir un meilleur état de surface.
On retiendra que les fraises d'ébauches peuvent faire du 2D, elles sont multi-usages, mais moins performantes que les fraises dédié à un type d'opération.
Fraisage par matériaux
Compatibilité des usages par matériaux
| Matériau | Catégorie | Niveau d'expérimentation | Fraise | Remarques |
|---|---|---|---|---|
| Contreplaqué | Bois | Très Facile | Carbure | |
| Aggloméré | Bois | Facile | Carbure | |
| Massif | Bois | Facile | Carbure | |
| Polymère peu dense | Polymères | Moyen | Carbure adapté | Voir spécificités matériaux |
| Polymère dense | Polymères | Moyen | Carbure 2 ou 3 dents adapté | Voir spécificités matériaux mais globalement avance lente |
| Fibre cellulosique | Fibres(composites) | Complexe | Carbure grand diamètre ou spéciale composite | Voir spécificités matériaux |
| Pierre | Autre | Complexe | Diamants | Se renseigner |
| Fibre de verre | Fibres(composites) | Interdit | Carbure multi dents/diamants | Usinage complexe et dangereux (poussière de verre) |
| Carbone | Fibres(composites) | Interdit | 2 dents diamantés | Usinage complexe et dangereux (poussière de carbone) |
| Aramide (Kevlar) | Fibres(composites) | Interdit | Spéciale aramide | Usinage dangereux, les fibres ne se coupe pas |
| Métaux | Autre | Interdit | Carbure multi dents (>5) | Usinage dangereux car CNC pas adapté. |
Fraisage du bois
Formation du copeaux pour le bois
img 3 type
Taille du copeaux recommandé
Entre 0.05 et 0.3mm suivant le diamètre de la fraise Info catalogue Tap tools
Fraisage des plastiques
On notera que pour les polymères le serrage de la pièce ne doit pas forcément être fort mais uniforme !
Tableau
Fraisage des composites
Tableau
Paramètres de la Machine
Choix des paramètres
Procédure de choix
img schema
Pour faciliter le choix on se référera au Fichier:CalculsVitesse.ods.zip
Type de fraise
Pour ce faire on se renseignera sur la page Fraise
Vitesse de coupe
Vitesse de rotation
Taille du copeaux
Avance
Vitesse d'avance
Profondeur de passe
Sens de l'usinage
Conventionnel ou en avalant/montant
img
Il définit le sens d'éjection du copeaux, conventionnel vers le haut, et montant vers le bas. Il a une incidence très forte sur l'usinage.
Ce que l'on retiendra
- Pour les bois: On usinera en sens conventionnel.
- Pour tout le reste: On usinera en sens Montant.
Voilà comment il se règle dans bCNC
Détail de ses consignes
Vitesse de Rotation
unité: Vitesse angulaire (tr/min)
Vitesse d'avance (suivant X et Y) vf
unité: Vitesse linéaire (mm/min)
Avance par tour f
unité: mm/tr
f = vitesse d'avance / vitesse de rotation
Avance par dent fz
unité: mm/dent
f = Avance par tour / Nombre de dents
Vitesse de plongée (suivant Z)
unité: Vitesse linéaire (mm/min)
Profondeur ou hauteur de passe
unité: Longueur (mm)
Facteur de passes
unité: Nombre (sans unité)
Overlap
unité: Ratio (%)
Largeur de coupe
unité: Longueur (mm)
Sécurité Z (jog)
unité: Longueur (mm)
Hauteur de la surface
unité: Position (mm)
Corrélation des deux types de paramètres
Vitesse de Coupe
unité: Vitesse linéaire (m/s)
Taille du copeau
unité: Longueur (mm)
Volume de matière enlevée
unité: Volume par temps (mm³/min)
Q = Profondeur de passe * Diamètre * Overlap * Vitesse d'avance