CNC: J'me lance !

[Hellcat]

Salut,

Construire une petite fraiseuse CNC est un projet qui me trotte dans la tête depuis pas mal de temps. Après avoir lu beaucoup de posts sur ce forum je me suis dit qu'il fallait que je me lance !

Alors avant toutes choses, je n'ai aucun équipement d'usinage mis à part une perceuse à colonne. Le but est de créer une machine correcte pour pas trop cher (je me vois pas mettre des glissières chères et précises si j'ai pas de quoi assurer des usinages précis pour les pièces de structure) capable d'usiner du bois et des matières plastiques.

Donc sans prétentions une base roulement de rollers et tubes d'acier, plaques de PVC de récup pour la structure, bois pour le chassis. La plupart des liaisons sont réglables ce qui permet de palier aux imprécisions de fabrication, la course est de 750x350mm utiles.

Voila l'état d'avancement, à vos commentaires !

Nico

La plaque qui fera office de portique inférieur sous le plan de travail

portique

un chariot terminé

raccord du portique inférieur qui servira à transmettre le mouvement

Renforts en tubes carrés acier

Vue d'ensemble du chassis

 

[fabrice c]

super début
je vais suivre
avec quoi feras tu l'entrainement des axes (tiges, courroies crémaillères,...)

 

[ellogo67]

Bonsoir

travail extrêmement propre. On sent le bricoleur en toi.

Des défauts ? Oui, il y en a sûrement.
Mais il y a aussi de la qualité.
Ne serait-ce que ton portique. Il a l'air très "solide", du lourd. J'adore.

Avec tes roulements de rolleur, je revois ma V1 non terminée.
Pour moi, c'est ok. Si tui ne veux pas faire de gros achats,c'est ce qu'il faut prendre.
Ils ont déjà fait leurs preuves.

Franchement, pour moi, c'est un bon départ.

Peut être que certains vont te parler du renfort de ta planche de bois sur la largeur.

Bonne continuation et bon courage pour la suite.

 

[jmspaggi]

Salut,

C'est quoi le matériaux blanc que tu utilises pour ton portique? Des plaques de PVC? Est-ce que c'est rigide?

Concernant ton rail des X, il n'est pas supporté sur tout la longueur... Ordinerf va pas aimer ça....


JM

 

[jajalv]

Bonsoir Hellcat, et bienvenue parmi nous.

Cette réalisation a l'air de me plaire.
As-tu fait les dessins de cette machine ?
Ou pars-tu à l'aventure sans dessin ?

Bonne soirée.

jajalv

 

[jajalv]

Une petite réflexion:

Dans les tubes qui supportent les axes de roulements (tiges filetées), il serait souhaitable d'y insérer des entretoises pour que le serrage de l'ensemble axe-tubes soit bon.
(Des bouts de tube rond dont la longueur correspond exactement à la côte intérieure de tube carré).

 

[Hellcat]

Alors pour répondre aux différentes questions:

Coté entrainement j'ai déjà une vis a bille de recup pour les Z et peut être les Y, au début je partais pour des courroies sur les X mais vu le tarif des VAB Chinoises c'est à peine plus cher, donc se sera sans doute des VAB

Le matériau blanc est une sorte de PVC c'est rigide mais pas cassant, je le récupère dans une boite de meca vers chez moi, ils le "soudent" pour faire des supports, carters...

Pour l'axe des X il est pas supporté je sais j'ai pas trouvé d'idée simple qui me plaisait pour pouvoir faire un axe soutenu avec les moyens du bord, j'ai donc pris une section rectangulaire et pas carrée pour limiter la déformée, il se peut que je fasse une armature interne pour rigidifier un peu. En tout cas ces tubes sont bien rectilignes et on un état de surface correct une fois qu'on a viré le vernis à la con qu'ils mettent dessus !
Pour leur serrage en bout ça se déforme pas c'est raide et les écrous M10 épaulés sont assez larges pour appuyer au droit des flancs du tube, mais j'ai pensé aux entretoises quand même j'avais pas le tube adéquate sous la main, le montage est pas encore définitif.

Enfin pour répondre à jajalv, j'ai fait aucun plan, je griffonne sur un cahier, je conçoit à mesure au feeling, quand ça me plait, je valide, Freestyle !

 

[jmspaggi]

J'aime vraiment beaucoup la matière. Le PVC semble facile à usiner. En tous cas, plus facile que de l'alu de la même épaisseur

As-tu eu des soucis avec?

JM

 

[Hellcat]

Cette matière se travaille assez bien du moment que les outils coupent bien sinon ça a tendance à fondre et coller. C'est pas très facile à découper à la scie à main, j'utilise une scie circulaire. Au final c'est une bonne alternative quand on est pas équipé pour l'alu mais c'est difficile à trouver, je suis pas arrivé à en acheter, faudrait trouver une boite qui en vendrait à un particulier.

En ce moment je me pose des questions coté électronique, je suis parti sur la carte hobbyCNC:

Au niveau des moteurs je pensais à ceux la afin d'exploiter au mieux les possibilités de la carte: BYGH405A chez Selectronic

- Tension : 3,6 V
- Taille : B = NEMA 23 moteur normalisé selon taille ("frame") NEMA
- Encombrement : 56,4 x 56,4 x L mm
- Entraxe de fixation : 47,14 x 47,40 mm
- Axe Ø x L : 6,35 x 21mm
- Type : Bipolaire/unipolaire
- Nombre de fils : 6 fils

- Angle / pas : 1,8°
- Pas / tour : 200
- Longueur : 82 mm
- Couple de blocage : 21kg.cm
- Courant par phase : 3,0 A
- Résistance : 1,2 ohms
- Inductance : 2,4mH
- Poids : 1,30 kg

Pensez vous que ce choix soit cohérent avec ma machine ? Sinon y'a des modèles moins chers de 13kg.cm de couple de blocage: http://www.selectronic.fr/article.asp?a ... 11.6157-12 seraient-il suffisants ?

Autre question est-il nécessaire de les réducter ou je peux les coupler en direct (dans le cas d'utilisation de vis à billes pas 5mm ?)

Enfin au niveau de l'alimentation je vois pas bien comment dimensionner le transfo et la tension à appliquer à la carte, si je fais le calcul avec 3 moteurs il me faut en gros 10A pour les alimenter mais c'est sous quelle tension (on a 3.6 volts par phase au courant max, donc en théorie c'est pour une dizaine de volts donc si on alimente en 40V il faut un transfo 2,5A non?)

Merci pour votre aide !

 

[jmspaggi]

Salut Hellcat,

Choses importantes à vérifier:
- Est-ce que ta carte support les 3A de ton moteur.
- Est-ce que ton alimentation est capable de fournir 2/3 * 3 * 3A? Il te faut du 34V semblerait. (24 * 1,414). Donc 34V et 6A.
- Quelle est ton utilisation?

Concernant l'utilisation, ça peut jouer sur le moteur que tu prend. Ton moteur a pas beaucoup d'inductance, c'est une bonne chose! Il va pouvoir tourner vite. I la pas mal de couple. C'est bien aussi. Donc tu peux le brancher en direct pour exploiter sa puissance et son couple. Si il manque de force, tu peux le découpler de 1/2 ou 1/3. Tu gagnera en force, et comme il devrait être rapide, ça devrait être correct...

Donc moi je dirais, achète le, et test sa vitesse pour déterminer un peu le montage que tu va faire.

Pour info, voici le moteur que j'ai acheté hier soir:
http://alturl.com/2uesz à 50$US. Couple de 31kg, donc mieux, mais inductance de 7.5, donc moins bien. Donc j'aurais tendance à dire que mon moteur devra être moins découplé que le tiens, et que le tiens, une fois découplé par exemple x2 sera plus puissant.

Bref, comme tu peux voir, il y a tellement de choix de moteur qu'ils sont nombreux à faire l'affaire.

Pour ce qui est de le coupler en direct, avec les vis à bille, me semble que c'est préférable car ça avance pas vite Moi je suis avec une chaîne... 88 par tour. Donc pas le choix que de découpler.

JM

 

[Hellcat]

Salut,

La carte est prévue jusqu'à 3A par phase , par contre je vois pas comment tu trouves 34V ?

En fait pour préciser ma question, je sais qu'au max mes moteurs tireront 9A à peu près mais je sais pas sous quelle tension, j'imagine que si on considère une phase alimentée en permanence par moteur ça nous fait 3.6*3=10.8V soit une puissance consommée de 10.8*9 environ 100W
Donc si je pars sur une alim autour de 35V il me faut une alim capable de débiter environ 3A
J'ai bon ou mon raisonnement ne tiens pas ?

Pour le couplage je pensais monter les moteur en direct sur les vis à billes car ça évite d'acheter poulies et courroies en plus...

 

[fabrice c]

pour trouver l'alimentation pour un moteur pas à pas:
formule de mariss: V=racine carré(mH) X 32

mH :inductance

 

[jmspaggi]

Wow!

Es-tu sur de ça? Pour mon moteur, ça me donnerai quelque chose comme 90V 4A Sachant que mon courant domestique est 110V, c'Est quasiment plus puissant que mon gaufrier

Si je place mon moteur en série, c'est 30mH que j'ai, soit 175V pour 2A.

Ca ne me semble pas des valeurs cohérentes...

JM

 

[fabrice c]

c'est la formule qu'utilise le concepteur des geckodrive

 

[fabrice c]

Why Mariss uses 32 X SQRT(Inductance) to calculate voltage of power supply
Marris Friemannis, the owner of Geckodrive and the designer of the Gecko stepper drivers that many of us use, published this on his forum (geckodrive group on yahoo.com).

Motor power increases proportionately with supply voltage while iron losses
increase as the square of the voltage.

The cause of iron losses is ripple current which induces eddy currents in the
motor's laminations. Ripple current amplitude is proportional to the supply
voltage and inversely proportional to inductance (V/L). Eddy currents are
proportional to ripple current.

The induced eddy currents generate heat as they circulate through the resistance
of laminations equal to I^2 R.

Putting all this together shows that heating is proportional to the SQRT of
inductance.

Motors have a maximum rated case temperature. The number '32' was empirically
derived from thermocouple measurements of motor temperatures to find the
multiplier that resulted in an 85C motor temperature when the applied voltage
was equal to the SQRT of mH and this multiplier.

Mariss

 

[jmspaggi]

Mouais, je reste sceptique.

Regarde ce moteur vendu MotionTek:
http://www.motiontek.ca/pdf/M425.pdf

3A, 10mH. CE qui signifie 100V et 3A. Soit 300VA... Pour commander tes trois moteurs, tu vas avoir besoin de 900VA

Alors peut-être que dans la théorie, c'est la meilleur valeur à appliquer à ton moteur, mais dans la pratique, je doute que ce soit la valeur à retenir.

Évidemment, j'y connais rien ni en moteur ni en électronique. Je me fie juste sur le bon sens. D’ailleurs, dans les kits généralement vendus, les drivers gèrent jusqu'à 40 ou 50V. Rarement plus. J'en ai encore jamais vu qui fasse du 100V.

Fait que, j'peux être totalement dans l'erreur et la formule totalement juste, mais mon bon sens me dit que quelque chose proche de 40V semble pas mal le standard.

JM

 

[fabrice c]

il préconise quand même une limite à 80V (avec des geckodrives)

 

[Hellcat]

Bon ça me parait aussi un peu empirique comme calcul mais surement applicable dans certains cas.
Cette page est assez intéressante http://www.otocoup.com/DocTech/alim_motpap_mm.htm
J'en déduis qu'une tension d'alimentation permet une meilleure réactivité du moteur (montée en vitesse) et permet de diminuer l'ampérage de l'alimentation, on résonne souvent en terme d'intensité par phase alors que c'est la puissance consommée par les moteurs qui permet ensuite de dimensionner l'alim.

Pour l'entrainement je vais laisser tomber les vis à billes car celle que je voulais récupérer pour les Y va pas bien s'adapter, je regarde pas mal du côté des courroies en ce moment, ça peut être une solution intéressante, mais je veux bien l'adresse de ton vendeur, (ça donne rien avec "vis trz") mais comme je suis pas équipé pour les usiner...

Pour la structure les tubes rectangulaire font 1.6mm d'épaisseur, je vais voir pour les rigidifier à l'intérieur j'ai quelques 10emes de flèche en appuyant au centre... l'idéal serait des barres pleines mais faut les trouver.

 

[novalan]

salut pour les vis trz essaye tiges trz et tu trouveras ton bonheur


bonne journée ^^

 

[JLuc69]

Pour la structure les tubes rectangulaire font 1.6mm d'épaisseur, je vais voir pour les rigidifier à l'intérieur j'ai quelques 10emes de flèche en appuyant au centre... l'idéal serait des barres pleines mais faut les trouver.

Des barres pleines ont moins de rigidité qu'un tube creux de l'intérieur
Il faudrait plutôt que tu prennes des tubes de plus forte épaisseur : 3 ou 4mm me parais pas mal.

 

[louloute30]

tu n'as pas un magasin NICODEM près de chez toi?

Il vende des super tubes (ep de ton souhait, taille comme tu veux...) pour parfois moins cher que les magasins comme bricodépot... ou autre...

J'ai eu 30mètres de 30*30 ep 3mm pour 60€, alors qu'à bricodépot, tu les trouves à 5€/mètre... et 2 fois plus fin...

 

[jajalv]

Bonsoir,

NICODEM ne serait-il pas implanté uniquement dans le Nord ?

 

[la bricole]

salut !

Des barres pleines ont moins de rigidité qu'un tube

ah bon !?? .... c'est intéressant a savoir ça !
mais comment un "tube creux de l'intérieur" , autrement dit , une barre avec absence de matière au centre ( ) peut être plus rigide qu'un tube ...plein ?

ok ...
a+

 

[el patenteu]

je dirais p-e pas MOIN rigide quand c'est plein mais tres certainement pas PLUS rigide qu'un tube,c'est simple....
plus ont vas vers le centre plus c'est de la matiere''inutil''
c'est juste plus lourd.
pour q-que chose qui est en mouvement c'est tres souvent un inconvénient.
pour de quoi de fixe bah....
ca dépend des besoin.(c'est bon pour amortir les vibration)mais pas vraiment dans ton cas(trop loin de la broche.)
ch'peut vous dire de quoi ....
une piece que le monde crois de moindre importance, le suport de broche.
n'est pas de moindre importance....
plus ont amortis les vibration A LA SOURCE mieu les reste de la machinne s'en portera!!...


cordialement
Fred

 

[jmspaggi]

Bon ça me parait aussi un peu empirique comme calcul mais surement applicable dans certains cas.
Cette page est assez intéressante http://www.otocoup.com/DocTech/alim_motpap_mm.htm
J'en déduis qu'une tension d'alimentation permet une meilleure réactivité du moteur (montée en vitesse) et permet de diminuer l'ampérage de l'alimentation, on résonne souvent en terme d'intensité par phase alors que c'est la puissance consommée par les moteurs qui permet ensuite de dimensionner l'alim.

Les valeurs données dans le lien me semble beaucoup plus cohérente que 110V...

Mes moteurs devraient arriver dans 2 semaines, et les TB6560AHQ le 24 novembre... Donc les tests sont pour bientôt

JM

 

[fabrice c]

Avec les TB6560 tu seras limité à 36V

 

[jmspaggi]

Avec les TB6560 tu seras limité à 36V

Mon transfo fait 24V sous 300VA. Donc en sortie je devrais avoir 24*1,414=34 volts.

D'où entre autre mon choix pour le TB6560 Car il gere 36V, soit à peine plus que le max dont je vais avoir besoin.

En plus, à moins de 10$ la carte driver, je me dis que si je me trompes, je ne perds pas beaucoup Et ça me permet de commencer facilement.

JM

 

[coredump]

Attention quand même, les 24v c'est sortie en charge, donc plus à vide!

En prenant 10% de différence (cas d'un torique) et un redressement double alternance on tombe presque à 36v. Il suffira d'une petite surtension secteur pour les dépasser allègrement.

Edit: en regardant la datasheet du TB6560HQ, la limite d'alimentation utile c'est 26.5v, a ne pas confondre avec la limite maximum qui est de 40v.
Ca peut marcher entre 26.5 et 40v, mais a vos risques et périls.

 

[jmspaggi]

Oui, c'est un torique que j'ai.

Donc si je te comprend bien, +10% ca veut dire 34*1.1=37.4... Est-ce que ca veut dire que dès le début ca va pas fonctionner?

Ha, je viens de regarder la doc du composant, et c'est 40V, et non pas 36V. Donc j'suis correct, meme avec le +10% et une petite surtension... Je placerai le tout sur une barre d'alimentation protégée pour être un peu plus safe...

Edit: 4.5 to 34V en standard, et 40V en piques. Donc ok pour les surtensions, mais pourrait être juste à cause du torique...

JM

 

[coredump]

Ca fonctionnera, car les limites sont toujours très conservatrice.

Mais le jour ou le chip sera chaud, que les moteurs caleront ou autre, ca risque de péter.

Ce n'est pas pour rien que le voltage max recommandé est de 25v et quelques, car c'est dans cette enveloppe que le fonctionnement est "sûr"