Avance automatique sur 45BF avec moteur PàP

[RzO]

Salut à tous

Après avoir complétement revu ma fraiseuse Sidermo 45BF (voir le topic complet ici : https://www.usinages.com/threads/sidermo-s-45bf-revision-complete.164754/ ), je commence à étudier la fabrication d'une avance automatique sur X sur la base d'un moteur PàP contrôlé par un petit contrôleur permettant de faire varier la vitesse de rotation.

J'ai créé un topic à part, étant donné que ça n'est pas spécifique à ma fraiseuse (ça peut s'appliquer à nombre de machines équivalentes).

Notez bien que pour l'instant, c'est à l'état d'étude "early stage" ! Je n'affirme rien, je questionne ! Je n'ai rien décidé, rien acheté : je m’accorde un temps de réflexion et de partage sur le forum avant de passer à l'action (à l'automne, disons).

J'ai un peu regardé les possibilités dans ce domaine : apparemment, l'idée est loin d'être déconnante.

J'ai trouvé un youtubeur qui avait adapté cette solution :


Du coup, en cherchant encore un peu, je suis tombé sur ce petit tuto pour les nuls qui me parait une bonne base de départ :


Donc, je soumets l'idée au forum....

Après avoir un peu cherché, j'ai trouvé un site de vente 100% dédié au moteur PAP, mais par contre, je ne sais pas trop quel est le couple minimum à délivrer pour ce genre d'application.

Je pensais à cette combinaison :

- moteur PAP Nema34 en 8.2Nm

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- pilote 36-110VDC

Pilote pas à pas numérique 2.4-7.2A 18-80VAC ou 36-110VDC pour moteur Nema 34 - DM860T|STEPPERONLINE

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- alim 60V pour exploiter le couple moteur à son maximum

350W 60V 5.9A 115/230V alimentation à découpage moteur pas à pas CNC Kits de routeur - S-350-60|STEPPERONLINE

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- contrôleur à générateur d'impulsions simple

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Le moteur attaquerait la vis de translation d'origine par l'intermédiaire de 2 poulies crantées + courroie, sans débrayage de la manivelle (ie entrainement permanent du moteur, même manuellement).
La poulie serait adaptée sur le moyeu d'origine (ou éventuellement re-fabrication d'un moyeu ad hoc, faut voir...).
Éventuellement, à voir si ça serait possible de monter le moteur en bout, en direct (rapport 1:1 donc).

L'avantage de ce type de montage est sa simplicité mécanique, pas besoin de réduction, de rapports intermédiaire, etc... De plus, l'ensemble reste léger (en poids) par rapport à un ensemnble à vitesses mécaniques.


Mes questions :

- le moteur est-il correctement dimensionné en puissance (trop ou pas assez)

- quelle tension à appliquer ? Le maximum admis par le moteur ? Apparemment 60V, selon les courbes de couple fournies :

- y a t-il une contre-indication à laisser le moteur en prise directe, de façon à utiliser la manivelle moteur en prise (mais totalement inactivé électriquement) ?


Voila, les bases sont posées et les questions lancées....

Merci

a+

 

[midodiy]

J’ai pas l’expérience des pàp mais je peux dire que les pàp à reluctance variable n’ont pas de résistance quand ils sont non-alimenté.
Sur ma fraiseuse, c’est un moteur à courant continu et quand on tourne la manivelle, on tourne les 2 etages de courroie crantée et le moteur...ça passe.

 

[patrick0965]

Bonsoir,
Je vais suivre le sujet avec attention car j'ai le même projet sur ma fraiseuse ( BF20 ) , au niveau matériel j'étais parti sur la même chose que toi , et j'ai les même interrogations concernant le dimensionnement du moteur PAP, le système que tu montres sur you tube est pas mal, relativement simple à réaliser et permettant de conserver la manivelle .

 

[hazet]

moteur est-il correctement dimensionné en puissance (trop ou pas assez)

8,2 Nm devrait largement arriver a déplacer la table.

A la rigueur tu la fais tourner avec une clés Dynamo en augmentant le réglage jusqu'à se qu'elle claque. Tu auras une idée de la force nécessaire

 

[Mecano64]

L'inconvénient des moteurs pas à pas c'est qu'ils chauffent énormément même quand ils sont à l'arrêt.
Je préfère les servomoteurs, ils sont beaucoup plus performants.

 

[patrick0965]

L'inconvénient des moteurs pas à pas c'est qu'ils chauffent énormément même quand ils sont à l'arrêt.
Je préfère les servomoteurs, ils sont beaucoup plus performants.

Si ils sont prévus pour, en quoi c'est gênant ?

 

[hazet]

Un servo juste pour une avance sur une fraiseuse conventionnelle d'etablis c'est pas un peu disproportionné

Quand tu vois le nombre de réalisation avec un simple moteur d'essuie glace de bagnole

 

[midodiy]

Un moteur pas à pas ne chauffe pas à l’arrêt si on ne l’alimente pas. Il chauffe à l’arrêt si on l’alimente pour qu’il conserve sa position. C’est justement ce qu’on ne veut pas sur une avance donc pas de soucis.

 

[RzO]

Bon, je vois que le sujet intéresse : merci !

@hazet : pas con l'idée de la clé dynamo, je retiens l'idée, ne serait-ce que pour avoir une idée du couple "résistant" sur un usinage

@midodiy : OK, tu confirme que le moteur tourne sans contrainte lorsqu'il n'est pas alimenté, donc, entrainement direct (avec ou sans poulies/courroie) sans prévoir de débrayage, ce qui simplifie pas mal les choses
effectivement, une fois la passe prise, le moteur est inactivé, mis hors tension, donc, s'il chauffe, il ne chauffera que sur de relativement courte durée. dans le pire des cas, on doit pouvoir installer un petit ventilo de taille adaptée pour refroidir la carcasse.

Par contre, je ne sais pas si la tension appliquée à une incidence sur la montée en température du moteur ? A couple égal, cela chauffe t-il davantage à 60V qu'à 30V ? Logiquement, pour un même effort, l'intensité est théoriquement double à 30 vs 60, donc, ça devrait moins chauffer à 60 qu'à 30V ?

 

[midodiy]

Non, je ne confirme pas qu’il n’y a aucune résistance . Le nema 34 est de technologie hybride, pas purement à reluctance variable donc il y aura une résistance due aux aimants.
30v ou 60v, pour moi quasi même échauffement, le courant est toujours de 6A.

 

[RzO]

Non, je ne confirme pas qu’il n’y a aucune résistance . Le nema 34 est de technologie hybride, pas purement à reluctance variable donc il y aura une résistance due aux aimants.
30v ou 60v, pour moi quasi même échauffement, le courant est toujours de 6A.

OK, mais bon, cette résistance n'est pas au point d'entraver la rotation manuelle de la manivelle ? J'imagine que ça à la résistance d'un moteur à aimant permanent à courant continu, ou ça s'en approche ?
La question est d'éviter de devoir adapter un embrayage
Merci

 

[mpvue91]

Pourquoi ne pas faire une recherche sur ce forum plutôt que sur Youtube ? Figurez vous que vous n'êtes pas le premier ici à vouloir faire ce montage.
La clé dynamo n'est pas suffisant pour faire une mesure correcte car après le démarrage il y a la phase accélération .
Certains drivers de moteurs PàP diminuent automatiquement le courant dans le moteur à l'arrêt.
Attention aux moteurs PàP qui ne sont pas purement à réluctance car ils occasionnent des difficultés à se positionner en manuel du fait de l'effet d'encoche. L'idéal est le servomoteurs mais ce n'est pas le même prix. Il reste le moteur DC (un peu mieux que le moteur d'essiue glace) mais la commande en vitesse est moins facile et surtout il faut un débrayage car le moteur DC devra être réducté pour ne pas être trop gros. et le moteur d'EG a un réducteur à vus sans fin qui rend impossible de le faire tourner avec la manivelle.

 

[RzO]

Pourquoi ne pas faire une recherche sur ce forum plutôt que sur Youtube ? Figurez vous que vous n'êtes pas le premier ici à vouloir faire ce montage.

en fait, c'est commençant à réfléchir à une avance auto que je suis tombé plus ou moins sur la solution du moteur PàP... Je n'avais pas vraiment commencé à chercher et je n'aurais pas penser spontanément à choisir cette option.

Attention aux moteurs PàP qui ne sont pas purement à réluctance car ils occasionnent des difficultés à se positionner en manuel du fait de l'effet d'encoche.

Ah, ça je n'y avais pas pensé, en effet.... ça pourrait être problématique lorsque l'on tangente la pièce pour déterminer les zéros....
Merci d'avoir attiré mon attention sur ce point.... Ce qui supposerait d'ajouter un débrayage pour libérer totalement le mouvement des effets d'encoche....

A ce stade, je n'écarte aucune option. Je voulais cependant explorer la piste du moteur PàP....

Merci

 

[Père-Pendiculaire]

Perso j'ai motorisé ma Graffenstaden de 2t5 sur tous les axes , elle fonctionne avec Linuxcnc.
*J'ai mis 1 levier de 1m sur lequel j'ai suspendu des poids jusqu'au moment du déplacement concerné.
*j'ai multiplié le poids trouvé par 2 pour avoir de la marge
*j'ai mis des poulies et des courroies crantées avec des rapports me permettant d'avoir une précision de 0.01mm
*j'ai cherché des moteurs au moins égaux aux valeurs trouvées.(==>largement surdimensionnés)
*j'ai acheté des kits moteurs+driver sur ali.

Ce matériel

 

[hazet]

La clé dynamo n'est pas suffisant pour faire une mesure correcte car après le démarrage il y a la phase accélération .

Tu sais JKL se n'est pas bien différents de ta poulie avec une corde auxquelles tu y suspendais un poids comme tu le conseillait

@RzO sinon tu prends ta visseuse et tu l'enfile sur l'écrou de ta manivelle.
L'avantage c'est que tu a dessus un limiteur de couple réglable.
Tu peut usiner avec, et voir sur quels crans du limiteur tu est. Et la tu sais exactement se dont tu a besoin en démarrage et accélération.

 

[Mecano64]

@midodiy : entièrement d'accord avec toi, je voulais parler des systèmes à régulation de position genre CNC ou machines automatiques.

 

[dh42]

Salut,

Lorsque l'on fait tourner un moteur PàP manuellement, il produit du jus ; n'y a t'il pas un risque pour le driver si le moteur n'est pas désaccouplé ?

++
David

 

[mpvue91]

Salut,

Lorsque l'on fait tourner un moteur PàP manuellement, il produit du jus ; n'y a t'il pas un risque pour le driver si le moteur n'est pas désaccouplé ?

++
David

Pour moi il est clair que quel que soit le moteur utilisé il vaut mieux le brancher avec un connecteur pour le déconnecter facilement pour le fonctionnement manuel

 

[hazet]

Et un bon vieux crabot que l'ont enclenche manuellement comme sur des millions de fraiseuses dans le monde.
Ça fonctionne très bien.

Se n'est qu'une avance auto qu'il souhaite. Pas de la piloter entièrement depuis son pc.

 

[Papy54]

je commence à étudier la fabrication d'une avance automatique sur X sur la base d'un moteur PàP contrôlé par un petit contrôleur permettant de faire varier la vitesse de rotation

J'ai suivi la remise en service de la Sidermo 45BF
Le moteur PAP en plus de varier en vitesse, détermine précisément la position. L'avance automatique est donc une partie des possibilités.
En conséquence, je pense qu'il serait judicieux de motoriser tous les axes en association avec un logiciel qui va permettre de disposer de toute un ensemble de fonctionnalités:
Avance auto, équivalent des règles numériques à l'écran, mémorisation des origines, positionnement précis, usinage automatique de formes pré-établies etc..ou même système intégré du dessin à l'usinage.
De plus les logiciels savent alimenter en tension pleine ou 1/2 tension les moteurs pour obtenir le couple maximum en travail ou un couple de maintien..
Perso c'est une solution que j'ai mis en œuvre sur une BF20 il y a 15 ans, satisfaisante pour un usage amateur.
J'avais mis des moteurs avec axe double dans l'idée de pouvoir en faire un usage manuel. En fait j'ai enlevé la manette et je fais le pilotage manuel avec le logiciel.

 

[Père-Pendiculaire]

Je viens de graver ce qui est dessous , avec les manivelles c'est plus difficile

 

[mpvue91]

Moi je n'utiliserais pas une fraiseuse d'établi Sidermo 45BF pour faire de la gravure (elle est totalement inadaptée) mais je l'utiliserais pour faire des pièces de mécanique et là une avance automatique est un gros plus.

 

[wika58]

Le sujet des avances auto par moteur DC ou PAP est largement discuté sur notre forum et il y a des multitudes d'exemples...

J'ai motorisé les axes de ma X2 par des moteurs DC puis je suis passé sur des moteurs PAP qui permettent des déplacement définis.

Quand j'ai changé ma X2 par une BF28, j'ai décidé de directement installer des moteurs PAP sur les 3 axes... pour avoir dans un premier temps des avances auto et ultérieurement une pseudo-CNC (cycles de passes automatiques).

A ce jour mes 3 axes sont motorisés avec des MPAP de récup et de ceux achetés.
Ces moteurs sont alimentés par des Drivers TB6600...( voir la customisation de ma BF28).
Et là commande se fait, pour le moment par des GI (générateurs d'impulsions) qui envoient les signaux PULSE, DIR et ENABLE aux drivers.

Ces petits drivers sont vraiment intéressants si ont veux faire des avances auto (sans CNC) mais avec des vitesses et des déplacements definis. Les derniers que je suis en train de tester permettent même de faire des petits cycles...

On en parle ici...(à partir du msg #131 pour ceux que j’utilise...).
Et sinon j’avais aussi fait un sujet ici

Je suis aussi en train d’utilser ces petit GI pour faire un diviseur numérique...

 

[RzO]

Attention, bien que le sujet soit dans une rubrique CNC (initialement créé dans la rubrique fraiseuse conventionnelle, puis déplacé), il n'est pas question pour moi de numériser cette fraiseuse.
Je veux juste ajouter une avance automatique sur le X.
Je tenais à faire cette parenthèse indispensable à la compréhension de la question de base...

J'explore la piste du moteur PAP car, de prime abord, cela permet de limiter les pièces en mouvements , les étages de réduction, etc... bref, principalement de simplifier le plus possible la mécanique et, dans une moindre mesure, d'alléger au maximum la masse de l'ensemble ("Light is right", disait Colin Chapman !)

Je comprends qu'il faudra quand même penser à ajouter un débrayage, si je pars sur cette solution.

Il faut que je détermine le couple nécessaire pour les opérations courantes, et voir si un moteur PAP de taille/poids raisonnable avec une réduction uniquement constituée de deux poulies crantées, peut assurer la tâche....

 

[dh42]

Salut,

Je comprends qu'il faudra quand même penser à ajouter un débrayage, si je pars sur cette solution.

Un débrayage par crabot ici

Avance auto pour fraiseuse HBM32

Après avoir passé des heures à faire des fines passes dans un acier dur, après avoir improvisé une avance auto avec une perceuse et 2 poulies, je me décide enfi

www.metabricoleur.com

++
David

 

[wika58]

Attention, ..., il n'est pas question pour moi de numériser cette fraiseuse.

C'est bien mon idée aussi...
Et ces petits modules GI sont bien pratiques pour cela.

En sujet de l'utilité de débrayage avec un moteur PAP, AMHA, ce n'est pas indispensable...
J'ai des moteurs PAP sur les 3 axes de ma fraiseuse et j'ai bien sûr intégré ces moteurs en gardant les manivelles sur chaque axe...
Si le driver est désactivé (Enable) ou non alimenté je tourne les manivelles sans aucune difficulté...
Et j'utilise très souvent l'axe X motorisé pour faire la passe... et l'axe Y non excité pour les largeurs de passe lors du surface (ou le Z manuel pour la profondeur de passe).
Mais quel plaisir de voir le Z remonter à toute vitesse pour la prise de côté ou le changement d'outil...

 

[RzO]

Un débrayage par crabot ici

Salut

je l'avais dans mes liens, cette page !

Si le driver est désactivé (Enable) ou non alimenté je tourne les manivelles sans aucune difficulté...
Et j'utilise très souvent l'axe X motorisé pour faire la passe... et l'axe Y non excité pour les largeurs de passe lors du surface (ou le Z manuel pour la profondeur de passe).

salut Wika

mais n'as tu pas un phénomène de "crantage" du aux encoches du moteur PàP, comme le décrit mpvue91 ici :

Avance automatique sur 45BF avec moteur PàP

Salut à tous Après avoir complétement revu ma fraiseuse Sidermo 45BF (voir le topic complet ici : https://www.usinages.com/threads/sidermo-s-45bf-revision-complete.164754/ ), je commence à étudier la fabrication d'une avance automatique sur X sur la base d'un moteur PàP contrôlé par un petit...

www.usinages.com

ça peut être gênant quand on tangente la pièce pour trouver le zéro, non ?

 

[wika58]

Ça dépend du type de moteur, on sent un peu la résistance des pôles quand on mouline la manivelle, mais à très faible vitesse moins ça ne me dérange pas...

Bon je ne suis pas un usineur qui taquine le centième...

Et je ne sais plus quel type de moteur (reluctance ou pas...) j'ai installé mais il y a les photos et caractéristiques sur mes posts...

 

[midodiy]

On avait déjà parlé d’un accouplement style roue libre qui permettait au moteur d’entraîner l’arbre mais on pouvait tourner l’arbre sans entraîner le moteur...je ne sais plus dans quel sujet...

 

[wika58]

Comment est-ce qu’un système de roue libre peut fonctionner avec les 2 sens de rotation...