Plaque décorative de la comté

Pâques arrive avec son lot de chocolats, retrouvailles de famille et d’amis, et annonce une inexorable tôle pour le vendredi soir!

A l’occasion de nos retrouvailles annuelles, l’ami Geo m’a demandé si je pouvais lui fabriquer une plaque « Bag End » pour mettre devant chez lui, en référence à la maison de Bilbon Sacquet du même nom.

Le petit challenge, c’est que les dimensions demandées ne me permettaient pas de fabriquer la pièce en une fois.
Alors j’ai fait un petit assemblage façon puzzle (j’vais lui montrer qui c’est Raoul!), histoire que les deux morceaux ne s’écartent pas trop avec le temps et l’humidité, et que ça ne devienne pas tout dégueulasse.

La pièce mesure 51x30cm.

Détail de la gravure

Raccord pas trop vilain

Le making of !

Chaque moitié a été usinée de la manière suivante:

  1. Contour à la fraise ronde pour la moulure (4mm de profondeur, fraise de 1/4 de pouce)
  2. Découpage à la fraise droite de 1/4 de pouce (passes de 3mm, avec des tenons pour éviter que ça se barre à l’étape 3)
  3. Gravure du texte à la fraise conique de 120°
Moulure gravée à la fraise ronde
Brut de décoffrage
Les deux parties après nettoyage. Évidemment il a fallu poncer un peu au niveau de l’assemblage pour que ça rentre…
Et paf! un peu de colle, deux serre-joints, et une bonne nuit de sommeil…

Et le résultat final

L’ami Geo s’est ensuite attelé à arranger le panneau pour le vieillir et lui donner un air authentique. Il a noirci l’intérieur des lettres, il y est même allé au chalumeau le cochon. Puis ponçage, vernis, ponçage, vernis (répéter jusqu’à ce que le pot soit vide). Il explique ça bien plus en détails ici.

Le résultat est vraiment mortel!

Ça a de la gueule!

Mini tuto sur MakerCam

A la demande d’un lecteur (Nico, si tu nous entends…), je me suis penché sur makercam, un program de CAM en ligne (et en Flash) qui permet de générer des fichiers gcode à partir de dessins 2D réalisés directement sur le site, ou importés depuis un fichier SVG.

Note: j’ai fait ce test sous windows pour des raisons… de flash…

makercam vide
MakerCam à l’état naturel

Ok, donc nous allons, pour cette démo, réaliser la découpe de la lettre A.

Par pur souci de fainéantise, je vais dessiner un A de gros cochon à main levée directement dans makercam. Ne pas oublier de passer en centimètres en haut à droite si on veut travailler en centimètres!

makercam lettre A
Ah bah c’est du joli!

Avec l’outil flèche (en haut à gauche, le 2ème bouton), nous allons sélectionner notre A au complet. Il apparait en rouge.

Pour découper cette lettre, des opérations de contour (profile en anglais) suffisent. Disons que nous voulons faire une découpe sur 10mm de profondeur.

Allons ensemble, si vous le voulez bien, dans le menu CAM>Profile. Une boite de dialogue s’ouvre et nous pouvons entrer les paramètres de l’opération.

Disons que j’ai une fraise de 1/8 » (3.175mm)

Je rentre mes paramètres:

makercam profile
Création de l’opération de découpe

En cliquant sur OK, notre A se remplit de bleu. Il est temps de générer le parcours d’outil, en allant dans CAM>Calculate all!

makercam toolpath
Le parcours d’outil s’affiche en vert

Ok, donc là on est pas mal. Mais si on découpe ça tel quel à la machine, à la dernière passe, notre pièce risque de bouger et de prendre un coup de fraise dans les côtelettes. Pas top.

Nous devons donc éviter que la pièce soit totalement détachée, et pour ça nous allons mettre en place des tenons (tabs en anglais).

Avec notre forme toujours sélectionnée, allons dans CAM>add tabs to selected.

Un menu s’affiche, et on peut y définir l’espacement entre les tenons, ainsi que leur longueur et leur épaisseur.

Paramétrage des tenons
Paramétrage des tenons
makercam-tabs
Les tenons ont été générés, mais l’emplacement c’est pas toujours idéal

Il ne faut pas hésiter à les faire glisser à la souris pour qu’ils soient plus faciles à découper manuellement après l’usinage.

Une fois que tout est prêt, il n’y a plus qu’à recalculer les parcours d’outil (CAM>Calculate all), et on peut maintenant exporter le G-Code 🙂

CAM>Export GCode. On sélectionne tout, et on clique sur Export selected toolpaths. Il n’y a plus qu’à télécharger le fichier, qu’on peut éventuellement visualiser dans Chilipeppr:chilipeppr

Détail des tenons
Détail des tenons

Bon, j’avoue que je ne suis pas ultra fan de MakerCam, il y a quelques bugs et des comportements bizarres à l’utilisation; mais ça peut quand même bien dépanner si on n’a rien sous la main pour générer du G-Code.

En tout cas, c’est un énorme boulot qu’il faut saluer, et le programme est open source!

Un bougeoir en contreplaqué

Yo!

On peut faire de jolies choses en usinant du contreplaqué, car selon la profondeur, les couleurs s’alternent.

J’ai fait un petit (enfin bon, 15 cm) bougeoir pour parer aux coupures électriques, et aussi parce que c’est joli…

Je suis parti sur une superposition de 3 morceaux de contreplaqué de 8mm, soit une hauteur de brut de 24mm.

Le matériau brut : trois morceaux de contreplaqué collés entre eux
Le matériau brut : trois morceaux de contreplaqué collés entre eux
Ebauche à l'aide d'une fraise droite de 6.35mm (1/4'')
Ebauche à l’aide d’une fraise droite de 6.35mm (1/4 »)
L'ébauche est terminée...
L’ébauche est terminée…
...passons à la finition! Fraise à bout rond de 3.175mm (1/8'')
…passons à la finition! Fraise à bout rond de 3.175mm (1/8 »)

Après une bonne demi-heure de travail et un peu de ponçage au papier de verre fin, voici le résultat!

bougeoir contreplaqué

bougeoir contreplaqué

Après une couche d'huile d'abrasin, les teintes sont réchauffées
Après une couche d’huile d’abrasin, les teintes sont réchauffées

A bientôt!

Sous-verres : le support

Bon ben, les sous-verres, ça m’embêtait un peu de les livrer comme ça, tout nus; du coup j’ai usiné un petit support.

J’ai des planches de pin de 18mm, ce qui est un peu short en épaisseur… Alors paf! colle à bois, serre-joints, et j’ai doublé l’épaisseur 🙂

Dans ce bloc de 36mm, j’ai pu tailler ceci:

Support sous verres
Le support taillé dans deux planches collées
Support sous verres
Yeah, Jacob Delafon! Il y a 2mm de jeu entre les disques et le support.

Bisous et bon long week end!

Piloter Grbl par le port série

Hey, j’ai une bonne nouvelle : ma Shapeoko arrive à fonctionner, et surtout ne plus planter, et ce avec ma carte maison! Wouhouuu c’teu fête!

J’ai bagarré pour en arriver là. J’attends la carte « nouvelle mouture » du fabricant, mais impatient que je suis, je n’ai pas pu résister à la tentation de la faire fonctionner moi-même…:)

Le point sensible, d’après les forums et mes constats, c’est la liaison USB entre le PC et l’Arduino sur laquelle tourne Grbl.
Alors je me suis dit que je pourrais utiliser une autre Arduino entre les deux, qui communique par liaison série.

J’aurai donc:

PC<– liaison USB –> Arduino 1 (relais) <– Liaison série (Rx/Tx) –> Arduino 2 (Grbl)

L’Arduino 1 est une Arduino Mega 2560, largement surdimensionnée mais j’en avais une en stock alors ça m’allait bien 🙂

Entre les deux Arduini (pluriel d’Arduino?), on a juste besoin de 3 fils: Rx Arduino 1 vers Tx Arduino2, Tx Arduino 1 vers Rx Arduino 2, et relier les masses entre elles (Gnd).

En fin de compte, sur l’Arduino « relais », j’avais besoin d’un port usb en entrée et un port série en sortie (la Mega 2560 en a 3, en plus du port zéro qui correspond à l’entrée USB). Quoique, ça devrait aussi fonctionner avec la librairie SoftwareSerial pour émuler un port série.

Bref, le programme est très simple et assure une communication bidirectionnelle: il lit ce qui entre sur le port 0 (le port USB) et l’écrit sur le port 1 (connecté à l’Arduino 2), et il lit ce qui arrive du port 1 pour l’écrire sur le port 0 (connecté au PC).

Le câble USB utilisé mesure 20cm (beaucoup plus court que le câble d’origine, et donc moins sensible aux interférences électromagnétiques). J’ai dû virer l’isolateur galvanique qui posait des problèmes de communication.

Et ça ne plante plus, mon pote. Ca ne plante plus! Enfin jusqu’à preuve du contraire hein, parce que je commence à avoir l’habitude des phases maniaco-dépressives avec cette machine…

L’intérêt de conserver une liaison USB est de pouvoir utiliser bCNC et les autres outils de contrôle pour Grbl. Si j’utilisais une carte SD, je serais limité dans les interactions avec la machine, et je ne pourrais pas bénéficier (entre autres) de l’autoleveling de bCNC.

V carving, premier essai

Voici un premier test de carving avec une fraise en V de 60°.

Pour générer les parcours d’outils, j’ai utilisé F-Engrave, un programme open source de ScorchWorks. On lui donne un tracé DXF, ou simplement une image bitmap, on indique les paramètres de notre outil (angle, diamètre, profondeur maximale…), et ce magnifique programme nous sort un fichier gcode 🙂

La fraiseuse va faire varier le Z en fonction de la largeur du tracé à graver, et le résultat est plutôt cool pour une première tentative!

Tant que j’y pense, j’ai découvert un autre logiciel open source, CAMotics (anciennement OpenSCAM), qui permet de simuler un programme G-Code. C’est assez simple à utiliser: on charge un fichier G-Code, on choisit l’outil (fraise droite, conique, ronde…) et CAMotics nous présente le résultat de l’usinage.

Camotics
Simulation dans Camotics : mon programme a l’air correct.

 

En pleine action...
En pleine action…

 

Précision : ce n'est pas mon écriture...
Précision : ce n’est pas mon écriture naturelle…

 

Universal G-Code Sender et son preview en temps réel
Universal G-Code Sender et son preview en temps réel. Oui, j’éclaire mon sous-sol à la bougie…

 

Et une autre gravure avec des caractères gothiques.
Et une autre gravure avec des caractères gothiques.

 

Il y a un truc qui m’embête par contre. Deux en fait.

Le premier, mineur, c’est que ma fraise en V a un diamètre de queue de 6mm, ma pince fait 1/4 » (6.35mm) et je ne peux pas la serrer. J’ai utilisé une technique très avancée (du scotch du papier aluminium, qui s’écrase beaucoup moins que le scotch) pour élargir un peu la queue. Mais c’est pas génial.

Le deuxième, vachement moins mineur, c’est que la machine se déconnecte du PC (la liaison USB se plante) dès que ça force un peu. C’est visiblement un problème connu, qui semble lié à des interférences électriques, une boucle de masse ou je ne sais trop quoi. J’ai acheté un isolateur galvanique à intercaler entre le PC et le câble USB de la machine, et ça va mieux mais il arrive encore que ça saute. Et donc que ça ruine le job en cours. Pour l’instant je m’en fous, je grave des chutes, mais quand je me lancerai à graver mon nom sur chacun des 1500 lingots d’or de ma collection, vaudra mieux pas que ça plante!!

Shapeoko 3 assemblée!

Haha, ça y est, la bête est montée et elle pèse lourd, la vache!

Juste un petit pépin : un des écrous excentrés n’était pas fileté. C’est bête… Je vais emprunter un taraud de 5mm à mon voisin pour régler ça. En attendant j’ai mis un écrou normal mais il y a un peu de jeu sur une roulette, du coup. Pas grave, ça ne va pas m’empêcher de la calibrer 🙂

Voici quelques illustrations pour fêter ça!

Shapeoko base
La base de la machine (il y a des traverses en acier en dessous)

 

Shapeoko guidage
Les profils de guidage Y

 

Le portique
Le portique

 

Le chat qui m'encourage en se léchant l'anus...
Le chat qui m’encourage en se léchant l’anus…

 

Le bloc Z
Le bloc Z

 

Détail d'un écrou excentré, qui permet de bien prendre en sandwich le rail
Détail d’un écrou excentré, qui permet de bien prendre en sandwich le rail

 

La Shapeoko assemblée, avec la défonceuse montée!
La Shapeoko assemblée, avec la défonceuse montée!

Une fois tout monté et connecté, il a fallu tester les mouvements, sous Lubuntu avec Universal G-Code sender. A part l’axe X inversé, rien à déclarer. Ça se corrige très facilement dans GRBL.

Je dois maintenant vérifier le nombre de pas par mm (je ne sais pas encore si c’est réglé d’usine).

J’attends aussi des inserts filetés pour quadriller la base et pouvoir fixer mes bruts. Ils viennent tout droit de Hong Kong, alors faut pas être pressé…

Vivement les premiers essais de coupe! J’en ai une demi molle 😀

 

 

 

Première vision du Core(X,Y) : pièces imprimées

Voici les premières pièces!

Les roulements sont emboités en force dans les poulies. Diamètre du roulement : 22mm, diamètre intérieur de la poulie : 22.10mm. Ça rentre sans trop forcer et ça tient correctement.

Sur le moteur, la pièce est imprimée avec des couches de 0.15mm, pour avoir un filet bien propre. J’imprime les autres pièces à 0.28mm.

Poulies montées sur des 608ZZ
Poulies montées sur des 608ZZ

 

La tranche d'une poulie
La tranche d’une poulie

 

Une poulie sur un axe de 8mm
Une poulie sur un axe de 8mm

 

Le sandwich de guidage Y
Le sandwich de guidage Y

 

La vis pour l'entrainement, montée sur le moteur
La vis pour l’entrainement, montée sur le moteur

Plateau Core(X,Y)

J’ai toujours dans l’idée de diminuer au maximum le jeu sur ma machine CNC…

Le système CoreXY m’a semblé super intéressant (vitesse et précision) et relativement simple à mettre en œuvre, avec du contreplaqué et des pièces imprimées (bon ben, comme d’hab finalement!)

J’ai modélisé le bazar en fonction de ce que j’ai sous la main (à savoir notamment des roulements 608zz et LM8UU. Je vais partir là dessus pour les poulies et le guidage.

Je compte utiliser du fil pour l’entrainement, plutôt que des courroies (question de budget). J’essaierai déjà avec de la ficelle toute bête, et on verra comment ça se passe!

Il me reste la pièce du moteur, qui devrait ressembler à ça.

 

Vue de dessus
Vue de dessus
Vue en perspective
Vue en perspective
Détail de la jonction XY
Détail de la jonction XY
Une poulie montée sur un 608ZZ
Une poulie montée sur un 608ZZ

Ça promet! Je pourrai monter le laser là-dessus, ou bien un petit moteur DC équipé d’un mandrin pour graver des PCB avec une meilleure précision (note à moi-même : prévoir un axe Z pour ça…)