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(Fr) Analyse CNC Chinoise 6040

by | May 18, 2019 | Blog

Il ne s’agit pas de dénigrer les CNC Chinoises, mais de faire les bons choix car pour des modèles qui sembles identiques il y a des choix technologiques différents, certains sont meilleurs que d’autre.
Le rapport qualité / prix (en avoir pour son argent) peut être excellent il faut juste être conscient des limites du matériel que vous acheter, si vous voulez le faites évoluer, est ce possible et de quelle façon ?

La fraiseuse CNC 6040

Les Chinois ne donne pas des noms de fleurs ou de dieux à leur fraiseuses CNC mais des chiffres qui donnent la surface usinable.  6040 signifie que la surface usinable est d’environ 600mm x 400mm

1 ) Déballage

Le châssis est livré dans un carton, les axes de guidage, le moteur pas à pas ainsi que la vis à bille avec sont coupleur sont déjà montés.
L’ensemble est bien protégé avec polystyrène et planche de bois.

Important : point à vérifier au moment de la commande d’une CNC 6040

Quel type d’axe de guidage ?

Une fraiseuse CNC6040 ressemble beaucoup à une autre fraiseuse CNC6040. Mais il faut absolument choisir celle qui a des rails supporté au moins sur la plus grande longueur ( le châssis )
Des rails non supportés c’est des vibrations assurés lors des usinages.
Et en cherchant bien on trouve sur les Web des machines avec des rails supportés pour l’axe Y pas plus cher que les CNC6040 avec rails non supportés.

Dans le haut de gamme des CNC6040 ont peut trouver des Rails prismatiques mais la le prix final de la machine n’est pas du tout le même, pas seulement à cause des rails prismatique mais le reste de la machine est en cohérence avec ce système de translation plus performant.

Le boitier de commande :

Le boitier de commande livré dans un carton à part est en métal, donc pas de problème l’électronique ne sera normalement pas soumise aux perturbations électromagnétiques.

Des pieds en caoutchouc permettent de protéger votre table des rayures de tête de vis

A l’arrière il y a des connecteurs Aviation XLR, un pour relier le VFD et 3 pour les bobines des moteurs pas à pas.
Il y a un emplacement pour mettre un 4ème axe mais pas d’emplacements pour connecter des fin de course.

Intérieur du boitier

L’alimentation

Quand on ouvre le boitier on aperçois le variateur de broche ( VFD ) à coté des drivers

L’alimentation est en dessous, protégée par une plaque de métal, pour les perturbations électromagnétiques.

Cette petite alimentation de 24V référencée HN25-150-24 délivre 6.5A

Ce qui est étonnant c’est le fait que la masse de l’alimentation ne soit pas reliée au boitier métallique.

Les drivers : les drivers n’ont pas de boitier, ce qui n’est pas gênant pour leur fonctionnement mais il n’y a aucune indication sur les micropas paramétrés et le l’intensité qu’ils délivrent. La seule chose qu’on peut savoir c’est que ce sont des drivers Toshiba.

On peut remarquer que le dernier driver à des micros interrupteurs à des positions différentes des 2 autres, il s’agit probablement de l’axe Z.

Les 4 fils rouge, vert, vert-jaune et bleu vont vers les connecteurs XLS aviation pour alimenter les bobines des moteurs PAP
Ensuite fil rouge et noir d’alimentation 24V.
Les trois derniers fils à droite sont la partie commande câble noir pour les impulsions avec 0v,  jaune pour la direction avec 0v et l’alimentation en 5V pour le fil rouge.

Remarque sur la possibilité de mettre des moteurs pas à pas plus puissants
L’alimentation 24V c’est le minimum pour des moteurs pas à pas Nema23.
On peut mettre des moteurs Nema23 plus puissant mais à 24V ils n’auront pas le couple qu’ils pourraient avoir avec une alimentation 36V. Il n’y a pas d’indication sur les drivers mais vu le prix extrêmement bas de la machine il est probable que un changement de moteur doivent entrainer le changement de toute l’électronique de puissance. Ou sinon on met des moteurs plus cher sans exploiter leur potentiel.

 

La carte électronique de commande :

Cette machine est vendu avec une carte d’interface // ( BOB ) ou une carte de pilotage USB

Cette carte est une carte Mach3 très basique, elle a très peu d’entrées sorties, c’est la moins chère qu’on puisse trouver sur Aliexpress à 15 ou 16€
Mais la carte Mach3 USB la plus basique est de toute façon préférable à une carte Mach3 //

C’est une carte Mach3, elle nécessite forcément un PC Windows relié en permanence avec la machine

Câblage des sorties drivers

Comment toutes les cartes Mach3 que je connais, les drivers sont câblés en anode commune, contrairement à d’autre cartes de commande qui sont en cathode commune ( exemple des cartes smoothieboard )

Cela signifie que les anode (+) des opto-coupleurs des drivers pour les signaux impulsion et direction sont tous reliés ensemble.
Les impulsions de pas ( XP, YP, ZP ) et de direction ( XD, YD, ZD) sont donnés par un “0”
Les XP YP et ZP sont des câbles noir sur la photos, les XD YD et ZD des câbles jaune et le commun 5V en rouge.

Câblage des entrées

Autre vue de la carte de commande

L’arrêt d’urgence

Dans les cartes Mach3, l’arrêt d’urgence est logiciel, on parle de E-stop, il ne coupe pas l’alimentation, mais envoie un “0” ( viens du Ground la masse ) vers une entrée ( ici l’entrée IN1 )

Les fin de course
Certaines CNC 6040 sont vendus sans capteurs de fin de course ( 0 pièce flottant ), on le remarque sur la photo ci-dessus ou les entrées IN2 à IN4 ne sont pas câblés.
Par contre ce qui est curieux c’est que tous les endstop de limite de déplacement vont à la même entrée entrée IN2
Tous les endstop de Homing vont à la même entrée IN3 et le probing va vers IN4
Ce qui limite quelques possibilités dans l’utilisation de la machine.

 

Le variateur de fréquence VFD

 

 

 

Le portique est dans un carton séparé et également bien protégé.
Il arrive avec la broche déjà montée ainsi que les chemins de câble et câbles de connexion

Le portique se fixe très facilement sur les douilles de translation

Le système de translation est tout ce qu’il y a de plus standard, des systèmes à bille SBR20UU (20mm de diamètre)
coulissant sur des rails supportés de SBR20.
Par contre il est curieux que les deux SBR20UU ne soit pas éloignés au maximum de ce que permet la largeur du portique afin d’assurer un guidage optimal.

Des vis sans tête avec empreinte hexagonale creuse, permettent de régler un jeu qui pourrai apparaître éventuellement après plusieurs années d’utilisation. Le réglage du jeux se fait sur les cotés et au dessus.
Des trous dans la partie inférieur du portique permettent d’accéder à ces vis de réglage.

Arrière du portique

Les guidages transversaux pour l’axe Y sur le portique ne sont pas des rails supportés.
Ils sont d’un diamètre 20mm et la longueur est de 510mm, lorsque la longueur est n’est pas très importante, le risque de vibration est moindre.
Cela devrait suffire pour usiner n’importe quel matériaux y compris l’aluminium avec cependant des vitesses et passes raisonnables.
De toute façon il n’y a pas de machines Chinoise CNC 6040 dans les premiers prix avec les guidages Y supportés en plus de ceux de l’axe X. Après on passe aux 6040 avec rails prismatiques mais c’est une autre gamme avec des prix plus élevés.

Il serai possible d’ajouter une plaque épaisse à l’arrière et d’y mettre des rails SBR supportés mais les modifications demanderai un travail assez important autant partir de zéro et concevoir sa propre machine dans ce cas la.

Tête et axe Z

 

 

 

 

 

 

Attention !!

2 broches chinoises 1.5KW à refroidissement eau peuvent être assez différente.
Un bon indicateur lors de la commande c’est le système d’attachement d’outil ER11 ou ER16

Au dessus une broche refroidissement eau 1.5kw ER16   diamètre 80mm / longueur 200mm / 220V 8A
En dessous une broche refroidissement eau 1.5kw ER11 diamètre 80mm, longueur 188mm plus légère. / 220V 5A

Comment 2 broches de même puissance avec même voltage peut consommer des ampérages aussi différents ?
Le 1.5Kw n’est pas la puissance électrique mais la puissance mécanique ?

Les broches ER16 sont à privilégier, car on a un choix de diamètre de queue d’outil plus important
ER16 des outils pouvant aller de diamètre de queue de 0.5 à 7mm alors que ER11 c’est seulement de 0.5 à 7mm

La taille de la prise XLR pour 2 broches 1.5kw n’est pas forcément la même

Refroidissement de la broche

Pour refroidir la broche on doit utiliser
– pour moitié de l’eau déminéralisé
– l’autre moitié du liquide de refroidissement voiture

L’eau déminéralisé est vendu en supermarché pour remplir les fer à repasser, remplir les batteries de voiture, on en trouve par bidon de 5L à des tarifs allant de 1.5 à 2.5€.
Le liquide de refroidissement est composé entre autre de glycol, mais c’est pas pour ses propriétés antigel qu’on le met mais pour les additifs anti corrosion électrolytique.
Le liquide de refroidissement Volkswagen G13 ou G13+ à bonne réputation, avant une période de non utilisation de la broche, il est préférable de mettre un coup de soufflette dans un des tuyaux pour vidanger.

Une simple pompe immergée d’aquarium allant de 1000 à 3000 L/h est suffisante pour faire circuler le liquide dans la broche.

Avec la couleur du liquide de refroidissement on a un jolie liquide rose qui circule.