Le début d'année est toujours propice chez moi aux gros projets : dernier en date, la transformation de la fraiseuse Proxxon MF70 "analogique" en version CNC... et ouais, rien que ça !
Introduction
Il y a une foultitude de vidéos sur Youtube ou l'on voit diverses versions de fraiseuse MF70 CNCisées avec des résultats plus ou moins intéressants ou fonctionnels.
J'avais récupéré je ne sais plus ou (sur grabcad ?) une modélisation pas trop mal en terme de précision et j'avais commencé à étudier la modification.
J'ai profité d'être passé sous Shapr3D pour reprendre le projet depuis le début en me concentrant pour commencer sur la table croisée KT70 qui est fournie avec la MF70.
La table KT70
Montée sur la Proxxon MF70, la table KT70 n'offre qu'un déplacement de 134 mm en X (transversale) et un piteux 46 mm en Y (longitudinale), bref, c'est très limite au niveau de la taille des pièces qui pourraient être travaillées, d'autant que le plateau supérieur fait tout de même 70 mm de large !
En fait, la table est limitée à cause de la conception du guidage de la vis mère du chariot avec 2 butées : 1 côté manivelle et l'autre en face ce qui présente un encombrement conséquent.
La glissière inférieure ne faisant que 125 mm de long, ajouté à ça un chariot plus large que la table de 70mm et il ne vous reste que 45 mm de débattement, ou 46 si l'on croit la doc... bref.
Alors du coup, comment gagner en course sur l'axe Y ?
Il n'y a pas 40 solutions : il faut changer la glissière inférieure pour une plus longue.
La CNCisation de la table KT70
Il existe des kits chinois qui utilisent les manivelles comme point de fixation pour les moteurs NEMA (les moteurs pas a pas).
Proxxon, pour sa version CNC de la table a choisi de conserver un maximum de pièces d'origine : les manivelles sautent pour être remplacées par des classiques raccords d'arbres qui font le lien moteur > vis mère : simple, sobre efficace mais au niveau précision, peut beaucoup mieux faire !
Le cas des vis mères
En réalité, ces vis mères ne sont que des tiges filetées en M6 à pas inversé dont le mouvement pour la translation est confié à un écrou cylindrique qui vient se loger dans le chariot pour les deux axes X & Y : du coup il y a du jeu et aucun moyen de régler ce "backlash".
Quelle solution : remplacer les vis mères !
Il faut changer les vis mère...et ça, c'est pas le plus simple.
J'ai opté pour des vis mère de type T8x8 que l'on trouve très facilement car c'est le type utilisé couramment sur les imprimantes 3D commerciales ou DIY.
On trouve des systèmes d'écrous supprimant le "backlash" à l'aide d'un ressort qui vient pousser un "contre-écrou" à l'opposé pour bien "coller" au filets mais l'encombrement est conséquent et il n'y a pas énormément de place sous et sur le chariot. C'est efficace, le "backlash" est supprimé mais ce n'est pas réglable et souvent très dur, trop pour les moteurs.
Alors quelle solutions ?
N'ayant pas envie de me compliquer la vie, j'ai opté pour un système ultra simple en faisant appel à deux écrous montés en opposition, l'un pour le guidage et l'autre pour le réglage du jeu.
Pour l'axe Y, les écrous seront fixés via des supports sous la chariot et pour l'axe X, il seront directement fixés au chariot avec des demi-supports en renfort.
Le chariot devra être légèrement modifié car ses côtés sont légèrement inclinés, ce qui ne permet pas une fixation des écrous très "mécanique".
La fraiseuse (axe Z)
C'est également une tige filetées en M6 pas inversé qui sert de vis mère et la aussi je vais la remplacer par une version T8x8 mais là, pas d'écrous en opposition : il n'y a que 12 mm d'espace entre la colonne et le carter de la fraiseuse.
J'ai opté pour un bloc écrou qui permet le réglage du "backlash" et qui fait pile poil 12 mm d'épaisseur !
Il faudra juste le fraiser sur une face de quelques 10ièmes pour qu'il puisse se loger dans le petit espace qui pourra le recevoir.
Le moteur de la fraiseuse
C'est un simple moteur à charbon tout ce qu'il y a de plus classique que j'envisage de remplacer par un moteur brushless.
Du coup, le mandrin et son arbre vont aller à la poubelle pour être remplacés par une version ER11 pourvu d'un axe de 8 mm.
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