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Coupe du bois fraise droite

Vitesse et Avance: Trouver le Point d’Equilibre pour Usiner Bois et Plastiques.

Traduit et adapté de l’original chez PreciseBits

La première question que la plupart des gens posent lors de l’utilisation d’outils au carbure pour couper du bois (et autres matériaux tendres) pour la première fois est: « Quelles sont les meilleures vitesses d’avance et de rotation« . Ce qu’ils veulent réellement savoir est: « Jusqu’à quelle vitesse je peux aller sans casser d’outil? Quelles sont les conditions optimum de coupe avec mon équipement?« . La vraie question est « Comment trouver le point d’équilibre pour usiner bois et plastiques? ». Si vous travaillez principalement le métal, dans la plupart des cas, le processus de sélection de la vitesse de rotation (tours/minute de la broche) et de la vitesse d’avance (vitesse de déplacement de la fraise dans le matériau), est relativement simple. Si vous travaillez du bois, où des matières plastiques, le monde n’est pas aussi gentil avec vous… Toutefois, il est possible d’arriver à une combinaison optimale de vitesse d’avance et tours/minute, pour trouver le point d’équilibre pour usiner bois et plastique, de manière fiable et reproductible, sans trop se prendre la tête.

La discussion qui suit suppose que:

  • VITESSE réfère toujours à la vitesse de rotation de la broche en t/mn.
  • AVANCE réfère toujours à la vitesse à laquelle l’outil se déplace dans le matériau travaillé (en mm/min).
  • Vous avez mesuré le backslash sur les axes X et Y de votre fraiseuse CNC et ils sont tous deux inférieurs à 0.025 mm (1/4 de 1/10 de mm)

Dans n’importe quel matériau, les performances et la longévité de l’outil sont principalement influencés par:

  • Densité et abrasivité du matériau
  • Homogénéité (Densité et propriétés de découpe constantes d’un point à un autre)
  • Pente d’avance (accélération et décélération)
  • Avance
  • Vitesse de rotation de la broche

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spindle speed control

Sélectionner une vitesse de broche appropriée (T/Mn)

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Traduit et adapté de l’original chez PreciseBits

Sélectionner une vitesse de broche appropriée (T/Mn), correcte, à utiliser pour couper n’importe quel matériau avec un outil rotatif, a toujours été une sorte de challenge. Même avec l’arrivée de grandes bases de données de référence sur les matériaux, et des outils exceptionnels comme le GWizard Calculator de CNCCookBook.com, essayer de se fixer sur “le meilleur” nombre de tours/minute pour une combinaison particulière d’outil et de matériau peut être décourageant. C’est particulièrement vrai de matériaux comme bois et plastiques où il y a une telle variation des propriétés de coupe d’une série à l’autre qu’aucun paramètre pratique comme “Surface de coupe par minute” ne peut être déterminé de manière fiable. Néanmoins, il existe quelques techniques que vous pouvez utiliser pour arriver à une vitesse de broche utilisable, peu importe ce que vous coupez.

Au bon vieux temps, à l’époque des tout débuts du Rock ’n Roll, les broches utilisées sur les fraiseuses CNC pouvaient être supposées avoir été construites à des normes rigoureuses en utilisant des composants de haute qualité. Depuis que des systèmes compacts, aux prix attractifs, ont commencés à proliférer, la situation a changée de manière spectaculaire. Pour garder les coûts bas, la plupart des fabricants de ces machines “de bureau” ont adoptés comme broches des défonceuses de qualité non professionnelle. Construites avec des tolérances plus élevées et des matériaux moins cher, les défonceuses introduisent un certain nombre de problèmes qu’il faut régler avant de fixer les tours/minute.

Vous appelez ça concentrique?

Une des premières choses apparue lorsque les possesseurs de fraiseuses CNC à portique à bas prix ont commencés à utiliser des micro-fraises était que les écrous et collets fournis par les fabricants de la défonceuse n’étaient simplement pas assez précis pour la tache à accomplir. Avec un faux-rond élevé, souvent accompagné d’une force de serrage insuffisante, beaucoup de ces collets furent trouvés franchement dangereux à utiliser. Couplé avec la nécessité fréquente d’utiliser des réducteurs de pinces également imprécis pour accueillir des outils à plus petits tige, on a fini par avoir une situation qui était excellente pour les fabricants d’outils en carbure, mais pas si bonne pour l’utilisateur final.

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Fraises precisebits

Nouveau Fournisseur de Fraises: PreciseBits de Think & Tinker, Ltd

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Cela faisait un bon moment que je cherchais un fournisseur  de fraises et forets, spécialisé dans les outils pour la CNC, et plus spécifiquement pour les besoins des amateurs ou professionnels qui travaillent principalement le bois, mais aussi les matières composites. Après diverses recherches et coups de téléphone, je suis très content d’annoncer que Le Bear CNC devient revendeur en France des outils spécialisés  FABRIQUÉS par Think & Tinker, et distribués sous le nom de  PreciseBits.

Pourquoi les fraises sont importantes?

Quel que soit l’utilisation que l’on a de sa fraiseuse CNC, une fois la machine réglée correctement, la seule chose qui puisse vraiment faire une différence dans la qualité du travail est l’outil utilisé (assumant une précision suffisante de la machine). C’est bien lui qui est en contact avec le matériau travaillé, et de la qualité de sa conception et de sa fabrication dépendent la qualité du résultat.

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Panneau de contrôle Grbl en Français

Panneau de Contrôle Grbl

Comme je l’ai évoqué dans mon article précédent, Grbl est un logiciel “firmware”, exécuté sur un Arduino, qui analyse le GCode reçu, construit un modèle mathématique des actions à effectuer, et exécute ces mouvements en envoyant un flot continu de pulsions haute fréquences aux moteurs pas à pas. Le seul petit détail, c’est que Grbl n’a aucune interface utilisateur, par différence avec Mach3, PlanetCNC où encore LinuxCNC, qui tous répondent à la même définition, mais permettent de piloter la machine depuis des écrans appropriés. Il faut donc disposer d’un autre logiciel, exécuté sur une autre machine, en liaison avec Arduino, pour pouvoir interagir avec la machine. Il existe plusieurs de ces logiciels, mais aujourd’hui je veux vous présenter le “Panneau de Contrôle Grbl” (Grbl-Panel, en Anglais) logiciel Open source dont je viens de finir la traduction complète.

Présentation

Le Panneau de Contrôle Grbl n’est pas le plus “joli” des divers logiciels interfaces pour Grbl qui existent, par contre il est certainement le plus “professionnel”, dans la mesure où il intègre de nombreuses fonctions habituellement trouvées sur des machines industrielles. Il “clone” plus où moins un panneau physique comme on pourrait le trouver sur une machine Fanuc où Haas. Tous les outils nécessaires au réglage et au fraisage sont organisés de manière claire, correspondant à l’expérience acquise par la pratique de dizaines d’années d’organisation d’un poste de machiniste. L’interface est épurée et ne comprend pas la partie graphique qui flatte l’œil mais n’apporte pas grand chose de concret à l’interface home machine.

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Réglage des drivers pour moteurs pas à pas Pololu

Réglage des Drivers pour Moteurs pas à pas Pololu A4988, DRV8825, DRV8824 et DRV4834.

IMPORTANT! Ces différents Drivers n’ont AUCUN réglage d’usine. Le Réglage des Drivers pour Moteurs pas à pas Pololu A4988, DRV8825, DRV8824 et DRV4834, est donc une étape obligatoire dans la réalisation de votre machine CNC.

Introduction

Sans entrer dans les détails de fonctionnement d’un moteur pas à pas, qui sont très bien décrits dans de nombreux documents sur Internet, rappelons simplement le besoin d’envoyer des impulsions électriques de manière précise pour les piloter. Il est parfaitement possible de créer un circuit permettant de se passer du composant ”Driver” (Pilote, où Contrôleur, en Français), et de gérer directement le moteur depuis un Arduino. Pourtant, utiliser un composant/circuit dédié à cette tâche rend les chose (et le câblage) beaucoup plus simple et pratique. C’est là qu’interviennent les Drivers, et plus particulièrement les drivers Pololu, particulièrement bien adaptés aux machines CNC type fraiseuse “de bureau”, Imprimantes 3D et découpe à fil chaud.

Ces drivers ont tous en commun d’être destinés à piloter des moteurs pas à pas bipolaires, et la plupart des cartes pour les machines décrites plus haut sont prévues pour ces moteurs. Si vous utilisez un CNC Shield pour Arduino, il est prévu pour fonctionner avec l’un de ces drivers.Lire la suite »Réglage des Drivers pour Moteurs pas à pas Pololu A4988, DRV8825, DRV8824 et DRV4834.

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