La construction d'une fraiseuse à commande numérique est l'un des projets les plus ambitieux et les plus gratifiants pour un artisan. Contrairement aux imprimantes 3D, une CNC nécessite des composants plus robustes car elle doit supporter les forces de coupe lors de l'usinage du bois, du plastique, des composites et de l'aluminium. Les profilés en aluminium extrudé constituent la base idéale de la structure : ils sont légers, rigides, modulaires et faciles à assembler.
Dans ce guide, nous examinons tous les composants nécessaires à la construction d'une CNC de loisir, avec des détails sur les produits disponibles dans le catalogue en ligne DHM.
1. Structure : profils en aluminium extrudé
La structure est la base de la machine et détermine la rigidité, la précision et les dimensions maximales usinables. Pour une CNC de loisir, nous recommandons les profilés de la série 6 (fente de 8 mm) avec des sections de 30×30 ou 30×60 mm pour les petites machines (zone de travail jusqu'à 400×400 mm), et les profilés de la série 8 (fente de 10 mm) avec des sections de 40×40, 40×80 ou 45×45 mm pour les machines plus grandes ou les machines qui doivent travailler l'aluminium. La série 5 (fente de 6 mm) avec des profilés de 20×20 est trop légère pour une CNC : elle convient pour les imprimantes 3D mais pas pour gérer les forces de coupe.
Sur DHM-online, les profilés sont disponibles avec un service de coupe à la longueur, ce qui simplifie grandement la construction.
2. Guides et mouvement linéaire
Pour les axes X et Y, les glissières linéaires à recirculation de billes (type HGR15 ou HGR20) constituent le choix optimal pour la précision et la rigidité. Pour les projets à plus petit budget, les guides SBR16 ou SBR20 offrent un bon compromis. Pour l'axe Z, les guides linéaires MGN12 ou HGR15 sont suffisants, car les forces sont principalement axiales et gérées par la vis.
3. Transmission du mouvement
Pour les axes X et Y, les options sont les vis à billes SFU1605 ou SFU2005 pour une précision maximale et un jeu nul, ou la combinaison pignon-crémaillère pour les très grandes courses (plus d'un mètre). Pour l'axe Z, une vis à recirculation SFU1605 est standard. Les vis trapézoïdales (type Tr8×8) sont une alternative peu coûteuse, mais elles présentent un frottement plus élevé et un risque de jeu.
4. Moteurs et driver
Pour une CNC qui doit fraiser des matériaux solides, les moteurs NEMA 23 sont le choix standard, avec des couples de 1,2 à 3,0 Nm en fonction de la taille de la machine et des matériaux à usiner. Les moteurs driver DM542 ou équivalents (24-48V, jusqu'à 4,2A) offrent des performances adéquates. Pour les machines plus petites qui n'usinent que du bois et du plastique, NEMA 17 long (48-60 mm) peut suffire avec driver TMC5160.
5. Carte de contrôle
Les options les plus populaires sont les cartes Duet3D (Duet 3 6HC ou 6XD pour une flexibilité maximale et les E/S opto-isolées de la 6XD conçues pour les applications CNC), les contrôleurs GRBL sur Arduino (solution bon marché mais limitée à 3 axes), et les contrôleurs basés sur Raspberry Pi avec LinuxCNC ou GRBL_ESP32. Sur DHM-online, vous trouverez les cartes Duet3D, Arduino, Raspberry Pi et tous les accessoires nécessaires.
6. Broche
La broche est le composant qui fait tourner l'outil de coupe. Les principales options sont la défonceuse de type Makita RT0701 ou Kress (bon marché, 500-800 W, jusqu'à 30 000 tr/min, bruyante), la broche VFD avec inverseur (professionnelle, 800-2200 W, vitesse variable, silencieuse, refroidissement par air ou par eau), et l'outil rotatif Dremel (uniquement pour les matériaux très tendres et la gravure).
7. Vis et attaches
Une CNC nécessite une quantité importante de fixations : vis à tête cylindrique M5 et M6 pour la fixation des profils, écrous en T pour les rainures des profils, vis M3 et M4 pour le montage des composants électroniques, vis sans tête pour la fixation des poulies et des accouplements aux arbres, équerres et plaques de jonction pour les raccordements structurels.
8. Électronique et câblage
Outre la carte de commande, il faut prévoir une alimentation à découpage de 24 ou 48 V dimensionnée pour les moteurs et la broche, des interrupteurs de fin de course mécaniques ou inductifs pour tous les axes, un bouton d'arrêt d'urgence (E-stop), un câblage avec des connecteurs appropriés et des chaînes de câbles pour protéger les câbles en mouvement.
Budget indicatif
|
Composant |
Budget indicatif |
|
Profilés en aluminium (structure) |
€ 100-250 |
|
Guides linéaires + supports |
€ 100-300 |
|
Vis à billes |
€ 80-200 |
|
Moteurs NEMA 23 (×3-4) |
€ 60-120 |
|
Driver stepper (×3-4) |
€ 40-100 |
|
Panneau de contrôle |
€ 50-250 |
|
Broche + inverseur |
€ 80-300 |
|
Alimentation électrique |
€ 30-80 |
|
Vis et accessoires |
€ 50-100 |
|
Produits électroniques divers |
€ 30-80 |
|
TOTAL APPROXIMATIF |
€ 600-1800 |
Tous les composants sur DHM-online
Sur DHM-online, vous trouverez tous les composants nécessaires à la construction de votre CNC : profilés en aluminium coupés sur mesure, guides linéaires et SBR, vis à recirculation et vis trapézoïdales, moteurs NEMA 17 et NEMA 23, driver stepper , cartes Duet3D et Arduino, alimentations, vis, connecteurs et câblage.
Un seul fournisseur pour l'ensemble du projet.
