Afin de pouvoir utiliser au maximum le 4iéme axe que m’a construit Olivier et de pouvoir usiner autre chose que du balsa, j’ai décidé de construire une nouvelle machine: La V4.

1) Caractéristiques de la V4.
2) Peinture des flasques.
3) Le chariot Z.
4) La table Y.
5) Le portique X.
6) Fixations diverses.
7) Finitions diverses.
8) Raccordements.
9) La broche.
10) Les FDC.
11) La machine terminée.

Caractéristiques:

Vis a billes diamètre 16mm au pas de 5mm.
Flancs en acier 8mm découpés laser.
Profilés aluminium 80x40mm et 160x80mm.
Table aluminium rainurée en T 700x375mm.
Course X: 720mm Y: 400mm Z: 200mm.
Passage sous portique 200mm
Broche: Elte TMPE2 1Kw avec pince ER20 et variateur de fréquence.
Moteurs Nanotec ST5709L4008B 400pas/tour 4A par phase.

L’équipement de la table est également complété par une table à vide de 700x400mm avec sa pompe à vide.

Cette configuration devrait me permettre de faire du 3D sans problème.
Pour éviter une trop grande plongée du Z lors d’usinage de matières type: alu ou acier, je prévois de monter une seconde table sur la première qui sera soulevée de 100 ou 180mm, ce qui réduira la course Z et les efforts sur le chariot. Tréve de bavardages, voila le montage de la V4 en photographie.
Tout d’abord découpe des flasques sur une machine laser …( merci Luc pour le coup de main ).
Ensuite découpe des profilés en aluminium…( encore merci Luc..).
Premier montage à blanc pour se rendre compte de l’engin.

Découpes des différents éléments.

Premier assemblage sans peinture.

Installation des Vis axe X et Y.

On constate au premier coup d’oeil que les alignements sont parfaits et qu’une découpe précise donnera comme résultat une machine de qualité.
Mise à part la découpe, toutes les opérations se font soit avec une perceuse à colonne, soit avec ma machine V3.

Peinture des flasques.

Première étape: Nettoyage des flasques acier et mise en peinture. C’est une opération connue puisque identique à la fabrication de la machine d’Yvon.

Au passage, vous pouvez admirer, les outils de mon épouse….je squatte de temps en temps l’abri de jardin pour le transformer en salle de peinture…en contre-partie, je dois utiliser aussi les outils de mon épouse….et l’aider dans son hobby.

Le chariot Z.

Le chariot Z est monté sur une plaque d’acier étiré de 8mm.
Les trous de fixation des patins à billes sont réalisés sur la V3, ce qui donne un centrage parfait de tous les éléments,
Sur la plaque d’acier, j’ai boulonné des blocs d’aluminium pour avoir la hauteur nécéssaire au passage de l’écrou à billes (Support 1 écrou 3 ISEL. Une fois les blocs fixés, un petit passage sur la fraiseuse de Jacques pour mettre les blocs parfaitement à niveau et la fixation des patins du Z devient un régal.
Sur les rails Z , j’ai boulonné une plaque en aluminium extrudée en T de 125x400mm.
Ce type de profilé permet de fixer aisement n’importe quel équipement au moyen de lardons en T. Un tas de solutions en vue.
Voici quelques photos pour illustrer ce chapitre.

La table Y.

Le chariot Y est monté sur une structure en profilé d’aluminium de 40x80mm.
Les différents profilés sont assemblés entre-eux par des boulons traversants et fixés dans le profilé opposé qui a été taraudé au préalable. J’ai usiné des plaques d’aluminium sur ma V3 pour recevoir les paliers de vis à billes ainsi que les moteurs.
Les trous de fixation de ces plaques permettent de coulisser sur le profilé et rendent le réglage de l’ensemble des plus facile.
La table a été pointée et percée sur ma V3, ce qui donne un positionnment précis des différents éléments. Aprés taraudage des différents trous de fixation, j’ai fixé sommairement les rails sur les profilés, engagé les patins sur les rails, posé la table au-dessus et boulonnée cette derniére sur les patins.
Cette méthode évite d’abimer les patins car un patin introduit légèrement de travers et bonjour les billes qui courrent dans l’atelier…
Ensuite réglage du parallelisme de la table et le tour est joué pour la table Y…durée des opérations +/- 2 heures.
Voici quelques photos pour illustrer ce passage.

Le portique X.

Dans la suite du montage, il faut maintenant s’attaquer au portique X. 
Tout d’abord, boulonner les flasques sur la base. Les profilés alu avants et arrières ont été taraudés au préalable avec un taraud machine de 10 en une seule opération, ce qui limite le temps d’intervention à quelques minutes.
Ensuite, fixation des rails X sur les profilés du portique 40x160mm préalablement taraudés. Il est plus facile d’introduire le rail munis des vis et écrous dans la fente du profilé avant de les fixer entre les flasques, plutôt que d’aller à la « pèche » aux écrous lorsque les flasques sont montées. Ne pas oublier de mettre les patins car il ne sera plus possible de les retirer sans devoir démonter le rail.
Quelques coups de clés plus tard, le portique est assemblé.
Maintenant, il faut fixer le chariot X sur les patins. Les pointages précis des trous de fixations réalisés sur ma V3, me permettent d’assembler le tout en quelques minutes.
Lorsque le chariot X est installé, il suffit de mettre un comparateur sur le chariot, et de mesurer la distance entre chariot X et table Y.
Un coup de comparateur à gauche, un coup de comparateur à droite, un petit réglage de la hauteur du rail, serrage des boulons et voila le rail inférieur mis à niveau. Il suffit alors de promener le chariot X sur sa course et de serrer les extrémités du rail supérieur, puis de revenir au centre et ainsi de suite jusqu’à ce que tous les boulons soient calés.
Les réglages sont rendus trés faciles, d’une part grâce aux flasques percées par un laser et par des professionels, d’autre part grâce à l’utilisation des gorges des profilés alu qui permettent de corriger l’axe des chemins de roulement, il n’y a pas la contrainte d’un trou mal percé. De plus il suffit d’une simple clé hexagonale pour assembler les éléments.
Petite astuce, lorsque tous les réglages seront faits, je demonte les boulons un à un et je les bloque au frein filet un à un.
Le chariot X est maintenant réglé, durée de l’opération 1 heure.
Voici le montage en images.

Fixations diverses.

Arrivé à ce stade de la construction, il faut penser à fixer les systèmes de translation ainsi que les moteurs.
J’ai donc usiné quelques pièces avec la V3 et quelques entretoises sur mon petit tour.
Résultats en images.

Finitions diverses.

Voila la machine est montée, il faut penser aux petits détails qui donnent le cachet final.
J’ai ajouté des pieds anti-vibrations, comme sur ma V3, ila amortissent la transmission des vibrations à l’environnement.
Ensuite, j’ai fraisé le profilé arrière pour la fixation des fiches DB9 qui assureront le raccordement des moteurs et des butées à l’électronique.
Pour donner un petit plus, j’ai gravé directement sur le profilé, la destination des DB9.
La gravure a été renforcée par de la couleur noire déposée dans la gravure, le résultat est excellent.

Raccordements.

Il faut maintenant penser au cablâge. Les moteurs sont raccordés dans des petits boitiers sur des dominos électriques, cela permet de passer aisement d’une configuration des enroulements moteur série à parralléle.
Les câbles sont terminés sur des connecteurs DB9 fixés directement sur le profilé du bati machine.

La broche.

A présent, il faut songer à pouvoir utiliser la table dans sa vocation première : le fraisage.
J’ai commandé un moteur et son variateur de fréquence.
Les caractéristiques du moteur sont les suivantes:
Puissance 0,75 Kw soit 1 HP.
Vitesse de rotation 0 à 24000 T/min.
Fréquence de sortie de 0 à 400 Hz.
Commande manuelle sur le convertisseur ou via PC.

Les FDC.

Afin de pouvoir positionner la machine de façon rigoureuse et répétitive, il faut doter la machine de contacts de prise d’OM dignes de ce nom.
J’ai reçu de la part d’un colistier, des contacts ayant une précision de répétitivité de l’ordre de 0,002mm ,ce qui veut dire que les contacts se libèrent sur une course de +/- 2 microns, bien plus précis que la machine.
Lors d’une prise d’OM, la sortie butée se fait sur un 1/2 pas, voir 2 au maximum, ce qui entraine une erreur théorique de 0,0125mm au maximum.
Pour utiliser ces contacts au mieux, j’ai fraisé avec ma machine un petit profilé en aluminium, destiné à recevoir les cames réglables pour activer les contacts.
La suite en image.

Machine terminée.

Pour protéger la vis Y des retombées de poussières et autres copeaux, j’ai fabriqué un système de rideau déroulant. Le rideau vient d’un store et est fixé à l’avant et à l’arrière de la table. J’ai également installé 4 guides-rouleaux (2 à l’avant et 2 à l’arrière). Quand la table se déplace vers l’avant, le rideau est tiré à l’arrière par la table et se déroule par dessous la table. Lorsque la table va vers l’arrière, c’est l’avant de la table qui tire sur le rideau et il repart dans le sens inverse…c’est tout simple et cela protège trés bien la vis Y.
La machine est terminée et elle a déjà fait énormément de boulot.

Cliquer sur la photo pour l’agrandir.