CNC Machines : Différence entre versions

De April MediaWiki
(Les Imprimantes 3D)
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L'impression tri-dimensionnelle permet de produire un objet réel : Un opérateur dessine l'objet sur un écran en utilisant un outil de CAO (Conception assistée par ordinateur). Le Fichier 3D obtenu est envoyé vers une imprimante spécifique qui le découpe en tranches et dépose ou solidifie de la matière couche par couche pour obtenir la pièce finale. Le principe est donc assez proche de celui d'une imprimante 2D classique : les buses utilisées, qui déposent de la colle, sont d'ailleurs identiques aux imprimantes de bureau. C'est l'empilement de ces couches qui crée un volume.
 
L'impression tri-dimensionnelle permet de produire un objet réel : Un opérateur dessine l'objet sur un écran en utilisant un outil de CAO (Conception assistée par ordinateur). Le Fichier 3D obtenu est envoyé vers une imprimante spécifique qui le découpe en tranches et dépose ou solidifie de la matière couche par couche pour obtenir la pièce finale. Le principe est donc assez proche de celui d'une imprimante 2D classique : les buses utilisées, qui déposent de la colle, sont d'ailleurs identiques aux imprimantes de bureau. C'est l'empilement de ces couches qui crée un volume.
 
*Réf : http://fr.wikipedia.org/wiki/Impression_tridimensionnelle
 
*Réf : http://fr.wikipedia.org/wiki/Impression_tridimensionnelle
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=== Imprimantes 3D libres ===
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==== RepRap ====
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Todo : à vérifier + compléter cette section
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==== Ultimaker ====
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Todo : à vérifier + compléter cette section
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==== Fab@Home ====
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Todo : à vérifier + compléter cette section
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===Tests===
 
===Tests===
 
====La Replicator 2 au banc d’essai par l'UFC Que choisr====
 
====La Replicator 2 au banc d’essai par l'UFC Que choisr====

Version du 30 juillet 2013 à 19:05

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Une machine-outil à commande numérique (MOCN, ou simplement CN) est une machine-outil dotée d'une commande numérique. Lorsque la commande numérique est assurée par un ordinateur, on parle parfois de machine CNC pour computer numerical command, francisé en « commande numérique par calculateur ».
http://fr.wikipedia.org/wiki/Machine-outil_%C3%A0_commande_num%C3%A9rique

Cette page est dédiée à la mise en commun des connaissances, l'échange d'infos. N'hésitez pas à l'enrichir.

Fab labs : équipements référencés

Lille

Nous possédons deux imprimantes 3D :

  • une CupCake CNC de Makerbot Industries
  • et aussi une Ultimaker..

Les matériaux possibles sont :

  • l'ABS, qui est le même plastique utilisé dans les briques LEGO
  • le PLA (Acide Polylactique), qui est un plastique biodégradable qui peut être obtenu à partir d'amidon de maïs

Logiciels utilisés :

  • ReplicatorG
  • et Pronterface,deux logiciels libres, pour faire fonctionner les imprimante.

Réf : http://wiki.fablablille.fr/index.php?title=Imprimante_3D

Cours et tutoriels

Cinématique

Petit cours sur la cinématique des machines CNC. Par B. Lenoir-Welter.
Quel type de mouvement ma CN peut-elle exécuter ?
Licence : CC BY-NC-SA 2.0

Electronique

Composants électroniques

  • Résistances
  • Condensateurs
  • Condensateurs électrochimiques
  • Transistors
  • Transistors MOSFET
  • Diodes
  • Diodes électroluminescentes (LEDs)

Réf : http://cncloisirs.com/Technique/Composants%c9lectroniques
Licence : CC BY-NC-SA 2.0

Lexique en images

Cours d'électronique et d'électricité pour radioamateurs

Les pannes électroniques

Graphismes

Modélisation de scènes en Infographie et Algorithmique de base de l'Infographie

Le but de ce tutoriel est double:

  • Décrire VRML, OpenGL et Java3D: trois bibliothèques de programmation utilisées pour la description de scènes 3D (orienté Internet pour VRML et Java3D.
  • Décrire les techniques mathématiques et algorithmique classiques de l'Informatique Graphique...

Références :

Graphisme 2D. Les algorithmes de base du graphisme

Langages de programmation à commande numérique

La programmation de commande numérique (CN) permet de piloter des machine-outils à commande numérique. C'est le directeur de commande numérique (DCN) qui interprète les instructions, reçoit les informations des capteurs et agit (par l'intermédiaire d'un variateur électronique) sur les moteurs.
À l'origine, le langage de programmation était le G-code, développé par l'EIA au début des années 1960, et finalement normalisé par l'ISO en février 1980 sous la référence RS274D/ (ISO 6983).

Compte tenu de l'absence de développements ultérieurs, de la grande variété des configurations de machines-outils, et du peu de demande pour une réelle interopérabilité, peu de contrôleurs à commande numérique respectent ce standard. Des extensions et variantes ont été ajoutées indépendamment par divers fabricants, ce qui fait que les opérateurs doivent connaître les différents dialectes et particularités des machines qu'ils utilisent, et les systèmes de CFAO doivent se limiter au plus petit dénominateur commun des machines qu'ils commandent.

Le langage G-Code

Le code-G est un langage de commande des machines outils. Il donne des ordres de déplacements tels que : aller au point X,Y,Z, , tracer un cercle de rayon R, etc.
Les commandes sont écrites sous la formes Gn, param1,2,etc. ou Mn, param, d'ou le nom de Code-G
Par exemple :

G0 Z25 -- Déplace rapidement hors matière l'axe Z de 25 mm
G0 X50 Y60 -- Déplace rapidement hors matière de 50 mm sur l'axe X et 60mm sur l'axe Y
G1 Z-30 -- Descend l'outil dans la matière de 30 mm à vitesse normale
G1 X95 -- Usine en X dans la matière sur 95 mm

Ce langage est défini par la norme RS-274D
Réf : http://cncloisirs.com/Technique/G-Code

Vue générale du langage G-codes de LinuxCNC

Le langage G-code, les différents mots - Parlons usinage !

Modelisation-Impression 3D (Tutoriel)

Les Moteurs pas à pas

Site de Nicolas Marchildon développeur Québécois Java et Gnu/Linux

Les servomoteurs

Un servomoteur (couramment appellé 'servo') est un moteur à courant continu ou un moteur sans balai (brushless), dont la position est vérifiée en continu et corrigée en fonction de la mesure. C'est donc un mécanisme asservi, d'ou le nom de 'servo' . Il existe différents systèmes de mesure de position, mais les plus courants sont appelés 'encodeurs', car ils retournent un code donnant une information de déplacement. Les (en)codeurs sont de deux types :

  • Les codeurs incrémentaux, donnant des informations de déplacement (tops), mais ne donnant pas d'information sur la position. C'est l'électronique de commande qui doit mémoriser la position en fonction du nombre de tops reçu, et un contact de fin de course est généralement installé pour permettre une réinitialisation.
  • Les codeurs absolus, qui donnent une position absolue par rapport à une référence. La difficulté étant, pour un encodeur rotatif, de coder sur un certain nombre de tours. Leur usage est peu fréquent en CNC.

Cours sous CC BY 2.0.

Les Imprimantes 3D

L'impression tridimensionnelle (ou impression 3D) est une technique de fabrication additive développée pour le prototypage rapide. Trois technologies principales coexistent : Le FDM (Fuse Deposition Modeling : modelage par dépôt de matière en fusion), la stéréolithographie (SLA) ( une lumière UV solidifie une couche de plastique liquide) et le Fritage sélectif par laser ( un laser agglomère une couche de poudre).
L'impression tri-dimensionnelle permet de produire un objet réel : Un opérateur dessine l'objet sur un écran en utilisant un outil de CAO (Conception assistée par ordinateur). Le Fichier 3D obtenu est envoyé vers une imprimante spécifique qui le découpe en tranches et dépose ou solidifie de la matière couche par couche pour obtenir la pièce finale. Le principe est donc assez proche de celui d'une imprimante 2D classique : les buses utilisées, qui déposent de la colle, sont d'ailleurs identiques aux imprimantes de bureau. C'est l'empilement de ces couches qui crée un volume.

Imprimantes 3D libres

RepRap

Todo : à vérifier + compléter cette section

Ultimaker

Todo : à vérifier + compléter cette section

Fab@Home

Todo : à vérifier + compléter cette section

Tests

La Replicator 2 au banc d’essai par l'UFC Que choisr

Fichier:Replicator2.jpg
Source : http://www.flickr.com/photos/creative_tools/8080034547/sizes/m/in/photostream/texte à 80%
Licence : CC BY 2.0

Que choisir ? 8 juillet 2013
Des soucis à l’impression
[…]
l’utilisateur doit prendre garde à ce que la tête d’impression ne soit pas bouchée, vérifier que le filament de plastique se déroule correctement de la bobine et parfois même bricoler un support provisoire dans le cas où l’objet imprimé ne tiendrait pas debout tout seul.
[…]
Des capacités limitées
[…]
Comme la plupart des imprimantes 3D, la Replicator 2 permet de choisir entre plusieurs qualités d’impression : basse, moyenne ou haute. Plus elle est élevée, plus les couches sont fines et plus la densité de plastique est importante. Mais en contrepartie, le coût est plus élevé et le délai d’impression risque de s’envoler. À titre d’exemple, il nous a fallu moins de 30 minutes pour créer un mug en qualité moyenne, contre plus de 17 heures pour réaliser le même objet en haute qualité (2 heures pour générer le fichier + 15 heures pour l’impression).
[…]
L’utilisateur n’a pas non plus le choix de la matière. Comme avec la plupart des imprimantes 3D grand public, l’objet est forcément conçu en PLA (lire encadré), une sorte de plastique dont la résistance a ses limites. Résultat : notre mug s’est déformé quand nous avons tenté de le remplir d’eau chaude.
[…]
Au cours de nos tests, il est en outre arrivé que des impressions échouent, soit parce que les premières couches de plastique n’ont pas été appliquées correctement, soit parce que le filament a été déposé de manière irrégulière. Des défauts que nous avions également constatés lors de la prise en main d’une autre imprimante 3D, la Cube de 3DSystems. Il nous est aussi arrivé que l’objet se casse lorsque nous avons voulu le décoller du support. Des adhésifs censés faciliter le décollage existent, mais encore faut-il trouver celui qui convient le mieux à l’appareil et savoir l’utiliser.
[…]
Des prix élevés
La Replicator 2 est vendue sur le site Makerbot.com au tarif de 2 199 dollars, soit environ 1 650 euros. Une cartouche de plastique d’1 kg coûtant 48 dollars (36 euros), nous avons calculé que l’impression d’un mug nous était revenue à 3,70 € et celle d’une théière à moins de 5 €. Un peu cher pour des articles en plastique qui craignent la chaleur et donc inutilisables dans la vie réelle ! La dépense en énergie est négligeable (moins de 10 centimes par objet), mais il faut ajouter les frais de livraison du matériel, vendu uniquement sur Internet.
[…]
Notre avis
Avec un peu de pratique, la Replicator 2 permet vraiment de s’amuser à créer ses propres objets en 3 dimensions chez soi. Néanmoins, vu le coût de revient de chaque impression, la qualité du résultat (qui laisse parfois à désirer) et le manque de résistance des objets créés, on peut vraiment se poser la question de l’intérêt d’avoir une telle machine à la maison. Il semble que la Replicator, comme d’autres imprimantes 3D, restera encore un bon moment un luxe réservé à quelques passionnés...

Différentes technologies

Impression par extrusion de plastique

Actuellement, les modèles les moins chers d'imprimantes 3D sont basés sur une technologie d'extrusion de plastique (ABS ou PLA), où les objets sont fabriqués par l'addition de fines couches de plastique fondu, qui durcit très vite au contact de l'air. Esthétiquement, même avec les résolutions les plus fines, les différentes couches restent visibles, contrairement aux objets plastiques obtenus par injection dans un moule.
D'après Numerama, Lundi 22 Juillet 2013
http://www.numerama.com/magazine/26574-impression-3d-une-technologie-amelioree-sera-libre-debut-2014.html

Impression 3D par frittage

Au début de l'année 2014, un nouveau bond technologique devrait avoir lieu. Quartz rapporte en effet qu'une autre série de brevets de Charles Hull, détenue par sa société 3D Systems, passera dans le domaine public en février l'année prochaine. Il ne s'agit plus de plastique fondu, mais du procédé de frittage sélectif par laser (SLS).

Il s'agit cette fois de remplir un conteneur d'une poudre, et de venir frapper cette poudre d'un laser pour la solidifier aux endroits voulus. Le résultat est d'une qualité très supérieure aux RepRap, et serait même comparable à l'injection dans les moules. Actuellement réservée à quelques fabricants (essentiellement 3D Systems et Formlabs, qui a acheté une licence du procédé), la technologie devrait rapidement être reprise par quantité de fabricants d'imprimantes open-source.
D'après Numerama, Lundi 22 Juillet 2013
http://www.numerama.com/magazine/26574-impression-3d-une-technologie-amelioree-sera-libre-debut-2014.html

Logiciels

ReplicatorG

This is the software that will drive your MakerBot Replicator, Thing-O-Matic, CupCake CNC, RepRap machine, or generic CNC machine. You can give it a GCode or STL file to process, and it takes it from there. It's cross platform, easily installed, and is based on the familiar Arduino / Processing environments. ReplicatorG is used by thousands of MakerBot Operators, and has printed tens of thousands of 3D objects and counting.
Licence : GNU GPL v2

Installer Replicatorg sous Debian
Détails du paquet: replicatorg 0040-1

ReplicatorG is a simple, opensource 3D printing program
Dépendances (3):

  • java-runtime
  • python
  • tk

Réf : https://aur.archlinux.org/packages/replicatorg/?setlang=fr