Vous êtes passionné d’informatique, de bois, d’électricité et d’interfaçage ? Si oui, ce projet est fait pour vous ! Construire une CNC (Computer Numerical Control) vous permettra de réaliser vos propres pièces en bois, de découper et d’usiner avec précision, et même de graver sur le bois ou l’aluminium pour la fabrication de face avant. Dans cet article, nous vous présenterons les différentes étapes de fabrication d’une CNC ainsi que les choix des composants nécessaires.
Projet : une CNC adaptée à vos besoins
Notre objectif est de réaliser une fraiseuse numérique d’une capacité d’usinage d’environ 600 x 900 mm. Cette taille convient parfaitement pour fabriquer des pièces en bois, découper ou usiner avec précision. De plus, la machine doit pouvoir graver sur le bois ou l’aluminium pour la fabrication de face avant. Le choix des composants a été fait en fonction de nos besoins spécifiques.
Choix des composants : une question de compromis
Lors du choix des composants, nous avons opté pour des éléments de gamme moyenne afin de maintenir le coût de fabrication à un niveau raisonnable. Même s’ils ne sont pas aussi robustes que les composants plus chers, ils offrent des capacités tout à fait satisfaisantes pour notre projet. Par exemple, nous avons choisi une fraiseuse triphasée à refroidissement liquide pour sa puissance et sa capacité à contrôler la vitesse de rotation via un onduleur. De plus, la broche ER20 nous permet d’utiliser des outils de différentes dimensions.
L’armoire de commande : le cerveau de la machine
L’armoire de commande comprend le module d’interface avec le PC ainsi que la commande des moteurs pas-à-pas. Pour assurer la sécurité et le bon fonctionnement de la machine, nous avons utilisé un ancien coffret Télémécanique. Les boutons et les perçages ont été soigneusement réalisés, et la peinture Hammerite a été appliquée pour une meilleure résistance. Les câbles sont passés de manière ordonnée et les commandes des moteurs pas-à-pas sont acheminées via un câble étanche pour éviter les interférences.
L’armoire de puissance : alimentation et protection
Dans notre conception, l’armoire de puissance a été récupérée et restaurée. Elle comprend un système de protection par magnéto-thermique et un relais optocoupleur pour une prise pilotée par logiciel. Deux prises commandées sont utilisées pour l’aspirateur et la pompe de liquide de refroidissement. Cet ensemble est contrôlé par l’onduleur, qui permet de commander ces appareils pendant le fonctionnement de la broche.
Le refroidissement liquide : une solution efficace
Nous avons opté pour un système de refroidissement liquide pour la broche de 2,2 KW. Pour éviter les problèmes d’oxydation, nous avons utilisé un bac plastique alimentaire de 10 litres et une pompe d’aquarium. Cette solution offre un bon volume de liquide de refroidissement, mais nous avons également prévu d’ajouter un ventilateur et une grille supplémentaires si nécessaire.
Le support : la base solide de la machine
Nous avons fabriqué un meuble de support pour poser notre machine et pouvoir la déplacer facilement dans notre atelier de 14m2. Les deux coffrets ont été installés à l’intérieur et des grosses roulettes ont été ajoutées pour faciliter le déplacement. Pour des raisons de sécurité, un sectionneur général a été ajouté afin d’assurer une coupure totale de l’alimentation électrique.
Les axes X, Y et Z : le système de déplacement
Nous avons conçu les axes X, Y et Z de manière indépendante mais complémentaire. Nous avons utilisé une stratégie de fabrication en partant de l’axe Z, puis en ajustant les axes Y et X en fonction de celui-ci. Chaque axe a été soigneusement assemblé et ajusté pour assurer une précision maximale.
Le plateau : support et fixation
Le plateau est un élément important de la CNC. Nous l’avons conçu comme une pièce jetable, car il peut être endommagé au fil du temps. Le plateau est rainuré pour faciliter la fixation des différents types de presseurs. Des petites sauterelles peuvent également être installées pour immobiliser les pièces à usiner.
Finitions : protéger et préserver
Nous avons appliqué trois couches de vernis marin sur l’ensemble des éléments en bois (à l’exception du plateau) pour éviter les transferts d’humidité et assurer une bonne tenue dans le temps. Cette étape est essentielle pour protéger et préserver la machine.
Montage : assemblage et mise en route
Une fois tous les éléments fabriqués et préparés, il est temps de procéder au montage de la machine. Nous avons assemblé le portique en premier, puis installé l’axe Z et enfin les câbles et les tuyaux nécessaires. La machine est maintenant fonctionnelle, et il ne reste plus qu’à la prendre en main et à apprendre à l’utiliser.
Nous espérons que cet article vous a donné un aperçu de la fabrication d’une CNC. En construisant votre propre centre d’usinage numérique, vous pourrez réaliser vos projets de manière précise et personnalisée. N’hésitez pas à vous référer à des livres spécialisés pour approfondir vos connaissances sur le sujet. Bonne fabrication !
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