Club des Mouettes d'Epinay sur Orge
Ce projet vient s'inscrire dans le cadre du club des mouettes d'Epinay sur Orge et en particulier la section atelier du club. L'association dans l'exploitation du fruit de ce projet avec d'autres clubs sera à étudier ultérieurement, plusieurs clubs pouvant avoir des compétences propres et complémentaires aux autres.
L'objet du projet est la réalisation d'une machine de découpe commandée par ordinateur. Appelé par la suite CNC découpe, ce type de machine permet l'automatisation, l'optimisation et la répétitivité de découpes précises de divers matériaux utilisés en modélisme tel que le balsa, contreplaqué, carbone, depron… Le principe d'une CNC découpe est de faire déplacer une fraiseuse au dessus d'un plan de travail sur lequel est disposé le matériaux à découper. Avec des évolutions logiciel, ce type de table est également capable de fraisage en 3D et la réalisation de master de fuselages de capots moteur ou encore de verrières.
Les objectifs du projet sont pour le moment définis sans délais, cependant l'ordre dans lequel ils sont inscrits est important :
Information de l'ensemble des membres, formation d'une équipe de membres intéressés par et pour la réalisation du projet.
Définition des attentes du projet, établissement d'un cahier des charges hors solution techniques.
Répartition de l'équipe en groupes d'études selon les compétences de chacun :
Mécanique et outil de coupe
Electronique et pilotage par ordinateur
Recherche, synthèses des différentes solutions possibles pour chacun des deux groupes d'études. Choix des solutions.
Conception et dessins de la machine en fonction des solutions mécanique.
Mise en œuvre des différentes solutions retenues, tests unitaires.
Assemblage final de la machine, tests finaux.
Enfin, coté exploitation de la machine, il faudra penser à la formation des gens susceptible de l'utiliser et il sera également intéressant de faire comme dans certains club des projet de construction en commun, qui vont du choix du modèle aux vols de patrouille en passant par le choix de la taille, la mise en plan, le choix des différents élément… Mais cela sort du périmètre de ce projet.
La fabrication d'une CNC découpe est intéressante du point de vue de la conception car plusieurs domaines sont à creuser.
La mécanique est le coté le plus délicat de problème. Il existe énormément de solutions techniques et il faudra sélectionner à la fois celle qui permet de répondre au cahier des charges en tant que performance et la plus économique. Les solutions les plus économiques sont basées sur des roulements à billes de grande distribution donc extrêmement bon marché, les plus performantes sont basés sur des axes rectifiés et douilles à billes. Evidement de nombreuses variantes hybrides sont possibles, ce qui fait de cet axe de travail le plus complexe.
Courroies crantée, crémaillère, vis écrou ou enroulement d'un fil, voila autant de type d'entraiment que l'on aura à examiner dans cette axe. Il faudra ensuite récupérer puis comparer les moteurs pour retenir les plus aptes et homogènes pour notre application.
Des interfaces existent toute faites dans le commerce pour répondre à nos besoins. Cependant, il peut être à la fois intéressant et plus économique de chercher à la concevoir, ou simplement la monter soit même selon des plans électronique existant. Une carte du commerce coûte, prête à l'emploie environ 200 euros, il faudra donc étudier à la fois la faisabilité et le gain si l'on veut la réaliser.
Il existe déjà des logiciels capables de piloter de telles machines, certains sont gratuits et disponible sur Internet alors que d'autres sont payants, il faudra essayer d'en recenser le plus possible afin d'en choisir un parmi tous. Il semble inutile de chercher à développer notre propre soft, cependant, si quelqu'un est intéressé, il en aura la possibilité, même après la fin du projet.
Voici une rapide estimation des coûts max engendrés par les différents postes.
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Désignation |
Coût |
Indispensable |
Récupérable |
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Moteurs (3 pièces) |
30 euros |
X |
X |
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Réducteur et entraînement par courroies |
100 euros |
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X |
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Ensemble mécanique de précision |
150 euros |
X |
X |
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Plateau/bâti de la machine |
30 euros |
X |
X |
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Carte interface moteurs/ordinateur |
200 euros |
X |
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Ordinateur |
200 euros |
X |
X |
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Divers mécanique (roulement, graisse, …) |
30 euros |
|
X |
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Divers électronique (fil, inters, …) |
20 euros |
|
X |
Avec ces chiffres approximatifs, on s'aperçoit que le coût d'une telle machine n'est pas négligeable (700 euros). Cependant, un grand nombre de pièce étant récupérable, d'autant plus à l'échelle d'un club, il pourra descendre facilement sous les 400 euros (très dépendants de la provenance de la carte électronique de commande).
Ces estimations s'affineront avec la définition plus précise du cahier des charges.
http://www.otocoup.com/CarteL6208.htm
http://systrium.free.fr/motion3xa_pre.html
