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Modif d'une SIEG X1 en KX1 CNC

 

                                     

 

Mon but ici est de transformer de la meilleur façon ma X1 en KX1 (ancienne version). Pour cela je me suis investi dans les points suivants:

 

  Usage de matériel spécifique à la CNC

  Puissance des moteurs Pas à pas élevée

 look

  dispositif d'arrosage étanche.

 

 

 

Je considère qu'il y a 4 stades de modification pour cette fraiseuse:

 

stade 1:  moteurs pas à pas puissant

stade 2: moteurs pap puissant + transmission de la broche par courroie crantée  

stade 3: stade2+ vis à billes en XYZ + renforts de la colonne (stade de la KX1)

stade 4: stade3+ arrosage et cabine fermée


 

caracteristiques de la KX1 et de la X1:

 

 

End Milling Capacity 10mm  /12mm
Face Milling Capacity 20mm / 30mm
Drilling Capacity 10mm / 10mm
Effective Table Size 400x145mm
Lubrication Press Button Oilers
Travels X-Axis 260mm
Y-Axis 115mm
Z-Axis 185mm
Head-Table Distance 70-255mm
Ballscrew Size (Dia. x Pitch) 12mm x 4mm
X-Axis Motor 1.35Nm
Y-Axis Motor 1.35Nm
Z-Axis Motor 2.2Nm
Throat 140mm
No. of T-Slots (Size) 3 (8mm)
Positional Accuracy 0.01mm
Spindle Taper MT2
Spindle Motor 500w Brushless DC
Spindle Speed 250-7000rpm
Max. Spindle Motor Torque 1.8Nm @ 1500rpm
Power Requirements 230v AC 50Hz
Overall Dimensions
Min/Max
Width 630/910mm
Depth 630/630mm
Height 630/730mm
Weight 86kg

 

 


 

 

Commençons par le début:

 

La modification que j'ai à faire me demande un peu de recherche d'image pour faire au mieu.

voici tout d'abord l'image d'une KX1 dépouillée, (merci ebay ;) )

KX1.jpg

 

Je constate que la table, le socle, et surtout la tête sont les mêmes éléments. Seul la colonne change, elle est 15mm plus large environ. Je vais donc devoir retravailler cette pièce.

 

 

 


 

Elements critiques:

 

La KX1 dispose de vis à bille pour éviter d'avoir le moindre jeu en usinage. Les vis à billes permettent aussi de gagner en rapidité et elles réduisent les frottement, ce qui n'est pas négligeable pour les moteurs pas à pas!

 

J'ai donc investi dans 3 vis à billes:

(achetées sur ebay ,neuves pour 120€ FPC)

 

vis-a-bille.jpg

 

Les moteurs pas à pas de la KX1 donnent un couple de 135N/cm en X et Y, et 220N/cm en Z.

Pour assurer le coup j'ai pris 3 moteurs hybride 180N/cm que je peu pousser à 200N/cm sans difficultée

 

Les moteurs sont achetés sur le site ARC EURO TRADE. Je leur fait de la pub car ils sont très corrects.

 

Stepper-180M

 

Pour sa robustesse, c'est la carte CNC3AX qui assure la gestion des moteurs PAP

L'alimentation est faite par une alim de PC (20A!)


 

 

  Commencement du projet:

 

Ma X1 est en premier débarrassée de tout les accessoires divers, voilà le résultat:

 

P1020376

 

pendant ce temps, les éléments que j'ai commandé arrivent (vis à billes, roulement, moteurs pas à pas...)

En vue de faire les éléments du bac à eau, la table à été percée de tout les cotés pour poser des vis BTR M6 pour poser les panneaux en aluminium. 

 

La broche est complètement démontée, les deux roulements doivent être changés.

J'en profite pour changer le système de transmission moteur-broche par un système à courroie crantée. de cette manière le bruit résiduel sera très faible et je n'aurai pas de problème de pignons qui cassent.

Le problème de la X1 est son moteur très limité en puissance (150w seulement) le système à courroie me permettra d'adapter par la suite un moteur plus puissant type brushless.

 

P1020378.JPG

 

Voici maintenant le test des moteurs pas à pas.

Contrairement à la notice de la carte cnc3AX, les moteurs peuvent être alimentés sous 12Volts! J'ai testé même sous 3v seulement... et tout marche formidablement bien.

 

P1020381.JPG

 

voici maintenant le boitier d'alimentation, le but est la propretée:
P1020379.JPG

P1020383.JPG

 

 

 

configuration de la carte CNC3AX sous mach3 (cliquez pour agrandir):

 

 config cnc3ax mach3 accel config cnc3ax mach3

 

P1020389.JPG

 

En attendant mes vis à billes, j'ai fais quelques testes de Gcode sur mach3, ce logiciel est très performant (bien que mal foutu! il est absolument ilisible! Il y a bien trop d'informations par page.)

 


 

RECAPITULATIF le 30/05/11

 

Avec les éléments d'origine (pas de vis à bille et broche 150W), la vitesse d'avance max dans l'alu (1mm de passe, fraise D6) est de 550mm minute!  soit deux fois mieux que ma précédente modif...

Tout réside dans la puissance des moteurs pas à pas utilisés (200N/cm)

je passe donc au stade N°3   vis à billes + renforts de la colonne

 

Coûts des éléments:

carte cnc3ax + cable: 100€ (selectronic)

systeme de poulies crantées + 2 courroies: 42€ (selectronic)

3 moteurs PAP 180N/cm 110€ (arceurotrade)

3vis à billes 300mmX14mm 200€ environ

roulements "made in japan" pour la broche: 15€ (arceurotrade)

Pompe d'aquarium 400L/h : 15€ (truffault)

 

soit: 500€ environ d'équipements pour une bonne CNC .

 

 

 

 


 

  Super, un boitier électrique dans les poubelles! Et au plus pur hasard il convient parfaitement à la carte CNC3AX!

J'ai donc viré mon ancien boitier , voilà l'ensemble:

 

P1020396.JPG

 

Pas mal non? l'ancien boitier à été mis contre la colonne pour cacher les futurs capteurs et canaux.

La transmission est en phase de finition.

 

voici le systeme de transmission par courroie:

simple et efficace...

 

le rapport de transmission est de 2/3 pour garder un peu de couple dans l'acier.

P1020398.JPG

 

  Apres plusieurs essais très décevants, je dois quitter ce type de systeme...pffff

les problèmes sont les suivants:

 

  le moteurs supporte très mal l'effort lateral due à la tension de la courroie

 150W c'est vraiment pas assez pour faire de bon usinages

 

je reviens donc sur mon ancien système qui était archi-super-génialissime.

 

Les 350W de dispo sur la broche sont très suffisant, en plus la tension de la courroie est reglable et plus généralement ce systeme est très fiable. Par contre c'est assez laid niveau look.

le gros avantage aussi est la présence de vitesse, ce qui permet d'être vraiment rapide dans du bois!

 

P1020407.JPG

 

 

 

 


 

c'est la fin!

 

Ayant de plus en plus de gros travaux type CNC à faire, j'ai préféré passer ma X2 en CNC (qui est bien plus robuste et puissante), plutôt que de pousser ma X1 à ses limites.

 

Ma X1 avec cette configue donne de très bons résultats en usinage sur aluminium. Je vais donc la laisser en l'état, je rajouterai seulement une vis à bille en Z pour la rapidité de la plongée d'outils.

Je ne pense pas que les vis à billes soient vraiment utiles sur les axes X et Y, le pas de vis d'origine est suffisant et de plus le rendement point de vue friction de l'ensemble est exellent.

 

Si vous avez commencé des modifs de votre X1, en KX1, donnez moi des photos, elles serviront aux autres!

Merci

 

Arnaud MUCHERIE

 

contacte: vla_bomber@hotmail.com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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