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Revision as of 10:48, 17 April 2013

Numérisation Fraiseuse Sieg X3
Auteur User:Jmpoure
Date de proposition 25/05/2013
Tags du projet CNC, SIEG X3, conversion
Type de projet

Projet personnel de User:Jmpoure

Projet Numérisation Fraiseuse Sieg X3

Ce projet consiste à numériser ma fraiseuse Sieg X3 et de la rendre pilotable sous LinuxCNC.




J'ai acquis une fraiseuse Sieg X3 dans le but de la convertir en CNC. L'avantage de ce type de matériel est qu'il pèse 170 kg. Il faut utiliser une grue ou démonter la machine si l'on veut la hisser sur un socle. Une fois converti en CNC, on peut espérer fraiser de l'aluminium dans des conditions correctes, avec une certaine précision. Certaines vidéos disponibles sur le net suggèrent des passes de 0,5 cm dans de l'aluminium.

Le projet couvre :

  • L'achat de la machine et de différentes fournitures.
  • La conversion (ajout de moteurs, changement vis trapézoïdale).
  • Création d'un stand avec bac de récupération d'huile.
  • Changement du moteur et de la transmission moteur par courroie.

Modèles SIEG X3 et SX3

Il s'agit d'un matériel de fabrication chinoise.

  • Taille base : 340 x 430mm
  • Mouvement latéral table : 145mm
  • Mouvement table longitudinal : 400mm
  • Poids net : 165kg
  • Nose of Spindle to Table [Max]: 380mm
  • Taille complète L x W x H: 685 x 560 x 830mm
  • Puissance : 600W
  • Courant : 220V, une phase
  • Niveau : Commercial (c'est à dire non-professionnel, un nettoyage est nécessaire)
  • Vitesse de rotation tête  : 100-1,000 & 100-2,000rpm
  • Adaptateur tête  : 3MT
  • Course tête : 80mm
  • Taille T Slot : 12mm
  • Taille table : 550 x 160mm
  • Taille effective : 400 x 145mm

Il existe deux modèles de SIEG X3:

  • La X3 d'origine, commercialisée depuis des années, avec entraînement par pignon.
  • La SX3, le successeur de la X3, avec entraînement par courroies et affichage numérique.

Parfois, selon les fournisseurs, il n'est pas clair s'il s'agit d'une SX3 ou d'une X3. La différence est simple : sur la photo, la SX3 a un afficheur numérique, et pas la X3.

La X3 est très facile à convertir car chaque modèle est identique. Par contre, la SX3 a plus de variantes et il faudra bien vérifier la taille des vis trapézoïdales et faire quelques trous dans le chassis.

Aussi, CNC Fusion ne commercialise plus de kits SX3 ("officiellement") mais seulement des kits X3.

Commande de la Sieg X3

  • Dans un premier temps, j'avais commandé une SX3 chez ArcEuroTrade, mais l'on m'a refusé une facture conforme au droit européen, avec mon numéro de TVA affiché :

Email2.png

A vrai dire, j'ai trouvé leur courriel un peu sec et j'ai annulé ma commande.

  • Ensuite, j'ai acheté une X3 chez Axminster (super contacté téléphonique, à recommander).

Quelques outils standard, car c'est ma première fraiseuse (Axminster):

  • 1 Kit de bridage 12mm T slot.
  • 1 Axminster ER32 Precision Collets - Set 17
  • 2 Axminster ER32 Precision Collet Holders (3MT)
  • 2 Axminster ER32 Precision Collet Nut
  • 1 Axminster ER32 Precision Collet Wrench
  • 1 Axminster Super Precision Machine Vices
  • 20 Piece End Mill & Slot Drill Set
  • 1 Granite Surface Plate
  • 1 Ground Angle Plate
  • 1 x 47 Piece Axminster Gauge Block Set

Une photo de la fraiseuse avant conversion :

P1060066 v1.jpg

Démontage, nettoyage, réassemblage

Comme beaucoup de fraiseuses SIEG, la machine est pleine de mausaive graisse et de poussière. Il est recommandé de démonter la machine et de la graisser.

ArcEuroTrade, le spécialiste Sieg en Europe, édite une série de guides d'excellent niveau, dont "X3 mill Dismantling and Reassembling guide" (guide de déssemblage et de réassemblage de la X3).

Devant la qualité des guides, j'ai écrit un rapide email de remerciements:

Email3.png

En réponse, ArcEuroTrade nous a envoyé un email interdisant de produire un lien direct vers la documentation, pourtant en téléchargement libre sur leur site :

Arceurotrade.png

En d'autres termes, sous prétexte de copyright, vous devrez vous rendre sur le site d'Arceurotrade et télécharger le guides après avoir accepté les conditions d'utilisation.

Finalement, je ne regrette pas le choix d'Axminster, dont le contact est courtois et excellent.

Graissage

J'espère commander de la graisse et différentes petites fournitures chez ArcEuroTrade.

Principes de la conversion

En résumé, la conversion consiste à placer un moteur sur chaque axe (X, Y et Z) et à contrôler les déplacements de la fraiseuse par ordinateur.

Une image montre un exemple de fraiseuse convertie : http://vincent.rob.free.fr/Fraiseuse/installation_finale.JPG

Nous allons également monter un variateur de vitesse numérique (essential pour contrôler la vitesse des passes) et des limiteurs de déplacement (pour éviter d'abimer les vis).

Le budget d'une conversion varie énormément, selon qu'on usine ses pièces soi-même et qu'on utilise du matériel d'occasion (environ 500 EUR) ou qu'on achète des kits et du matériel neuf (1500 EUR et plus).

Etude CAO

Si vous avez accès à des machines outils (fraiseuse, tour), il est possible de produire vous-même les pièces mécaniques nécessaires à la conversion.

Un membre du forum d'usinage.com a décrit son projet du numérisation et publie les fichiers :

Comment convertir les fichiers Catia au format STEP pour une lecture dans FreeCAD ?

Ne pouvant lire ces fichier, je me tourne vers un kit commercial.

Vis et kits d'adaptation

Les vis sont difficiles à usiner, car il faut avoir un grand tour et de sérieuses connaissances.

Achat du kit CNC Fusion:

  • CNCfusion deluxe.
  • 2 coupleurs sans jeu pour les axes X et Y.
  • 1 compensateur.

Commandé, livraison en attente.

Configuration LinuxCNC

LinuxCNC est un logiciel libre de contrôle numérique de grande qualité, fonctionnant exclusivement sous Linux.

Matériel :

  • Carte ASUS AT5NM10T-1 format mini-ITX (carte à base d'ATOM, 4G de mémoire DDR3) = environ 40€ d'occasion
  • Ancien disque SATA de récupération = environ 10€ d'occasion
  • Câble LPT vers DB25 femelle (reste à acheter).
  • Boîtier : il est possible que j'installe la carte dans le boîtier du contrôleur CNC.

Système d'exploitation Debian GNU/Linux SID avec extensions temps réel :

$ apt-get install linux-image-3.2.0-4-rt-amd64 rtai

Récupérer la dernière version de LinuxCNC:

$ git clone git://git.linuxcnc.org/git/linuxcnc.git linuxcnc-dev

Installer les librairies manquantes indiquées par la commande :

$ cd debian

$ dpkg-checkbuilddeps

Installer également :

$ sudo apt-get install libpth-dev

Autoconfiguration, compilation :

$ cd src

$ ./autogen.sh

$ ./configure -a

$ make

$ sudo make menus-install

A signaler l'existence de DVD de LinuxCNC prêts à l'emploi, fonctionnant sous Ubuntu.

Boîtier contrôleur, cartes de commande, alimentation

Chez cnc4pc (super contacté téléphonique, à recommander) :

  • 1 x C35 QUICK SETUP BREAKOUT BOARD = carte contrôleur principale.
  • 3 x 8070D Digital Bipolar Stepper Motor Driver 32 bit DSP = 3 cartes de commande indépendantes, à base DSP.
  • 3 x C34KLD Driver to RJ45 Connector Board for Keling's Digital Driver = connecteur DSP carte principale vers contrôleur.
  • 1 x C41 PWM Variable Speed Control Board = contrôleur vitesse moteur avec alimentation intégrée + avant/arrière.
  • 1 x C16 Limiteur optique X, Y et Z.
  • 1 x C3 Index Pulse Card = vitesse de rotation de la tête.
  • 1 x C48 -EXT_E-STOP & PROBE CONNECTOR BOARD = carte d'arrêt d'urgence.
  • 1 x A9 - Latch Twist-Release E-Stop Button = bouton arrêt d'urgence.
  • 1 x IP40 NEMA23 Back Cover Kit = protection moteur Nema.
  • 1 x SWITCHIG POWER SUPPLY 48V /12.5 AMP = alimentation protégée.

Reste à acheter :

  • Câbles de liaison moteur avec connecteurs (demander à Electrolab).
  • Boîtier électrique de qualité (récupération).

Moteurs

Commande de 3 moteurs Nema chez Automation Technologies:

  • 1 x KL34H295-43-8A NEMA34 906 oz-in Stepper Motor 1/2" Single shaft (axes X et Y).
  • 2 x KL23H286-20-8B NEMA23, 425 oz-in stepping motors dual shaft (axe Z).

Commandé et reçu en une semaine.

Autres Fournitures

Articles

  • X3 to CNC.
  • Saisir "X3 conversion" sur Google.