considérations générales sur une numérisation de machine

[lion10]

Bonjour

J'aimerais comprendre ce qui doit être acheté de ce qui peut être fait moyennat certaines connaissances en électronique :

Soit un tour à numériser :
-------------------------------
-Changer les vis des 2 avances par des vis à bille plus précise avec moins de jeu.
-Il faut donc ajouter des moteurs sur la vis mère d'avance.
- Idem sur le transversal.
- Mettre un capteur de position du mandrin pour faire du filetage.
-Mettre des interrupteurs de butée sans doute , sécurité diverses.
-Q1) Ensuite ce qui n'est pas clair pour moi ceux sont les règles digitales.
-Sont elles mises pour l'opérateur et ne sont donc pas obligatoires .
-Ou sont elles mises obligatoirement pour le logiciel de cnc afin qu'il sache les dimensions de la pièces originale.
La question que je me pose en particulier comment l'outil est positionné afin de tangenter la pièce avant l'usinage.
Q2) C'est l'opérateur qui donne la cote de départ ou c'est le tour via le logiciel qui est capable de la mesurer ?


Soit une fraiseuse même principe que le tour :
-------------------------------------------------
-Vis à bille ,
-3 moteurs en X , Y et Z,
-des capteurs inter de butée,
- Q3) voir un axe supplémentaire pour piloter un diviseur afin de tailler un engrenage ?



- il faut ensuite piloter les moteurs qui sont systématiquement des moteurs PAP pour leur résolution et leur faciliter de commande en digital.

Q4) Ils existent des cartes toutes faites mais peut on s'en affranchir en faisant soit même les cartes de commandes de ces moteurs ou en les achetant ?

Q5) Pour le logiciel j'ai cru comprendre qu'une version gratuite (logiciel libre )existe emc2 mais elle ne fonctionne pas sous windows n'est ce pas ?


Q6) Ma question est donc dans l'hypothèse où l'on fabrique sa carte comment s'effectue l'interface de cette électronique avec l'ordinateur ?
( Hypothèse d'un pc portable ou fixe sans carte série à l'intérieur)

Comment le logiciel sait par exemple récupérer l'information fin de course ?

Comment le logiciel récupère la position angulaire du mandrin à partir de la sonde, quelles interfaces accepte t-il ?

Quelles sont les possibilités , les souplesses de paramétrage pour s'adapter à une électronique non standard, sinon quelles sont les normes ?


Q7) Enfin j'ai lu une notion de "backslash" un rattrapage de jeu qui ne serait pas sur tous les logiciels et quels sont ses grands principes ?
Cela permettrait il de ne pas mettre des vis à billes qui sont chers ?

cdlt lion10

 

[horsot]

Bonsoir Lion,

Je vais essayer de répondre à tes questions, je suis moi même en train d'essayer de numériser un tour et ai conçu un driver de moteur pas à pas publié sur le forum.

Soit un tour à numériser :
-------------------------------
-Changer les vis des 2 avances par des vis à bille plus précise avec moins de jeu. Oui c'est bien le jeu qui est ennemi N°1 des CNC, les VAB ont aussi un bon rendement ce qui permet d'avoir des moteurs/drivers moindres
-Il faut donc ajouter des moteurs sur la vis mère d'avance.
- Idem sur le transversal.
- Mettre un capteur de position du mandrin pour faire du filetage. Soit un index de broche (une impulsion/tour) soit mieux un encodeur (des centaines d'impulsions/tour). Plus tu as d'impulsions par tour plus ton filetage sera précis.
-Mettre des interrupteurs de butée sans doute , sécurité diverses.

-Q1) Ensuite ce qui n'est pas clair pour moi ceux sont les règles digitales.
-Sont elles mises pour l'opérateur et ne sont donc pas obligatoires .
-Ou sont elles mises obligatoirement pour le logiciel de cnc afin qu'il sache les dimensions de la pièces originale.

Il y a deux grandes familles de contrôle moteur :
- En boucle ouverte, pour faire simple, l'ordinateur envoie des informations de position au driver/moteur et considère qu'ils on fait leur job, il n'y a pas de retour d'information. C'est typiquement le cas des système à base de moteurs pas à pas.
- En boucle fermée, L'ordinateur envoie une commande moteur (souvent couple ou vitesse) et regarde si le moteur est à la bonne position grâce à des encodeurs ou à des règles digitales. Fort de ce retour d'information la commande est ajusté pour atteindre la position voulue. Suivant la "philosophie" des logiciels l'ajustement peut se faire en dehors de l'ordinateur par une carte dédiée. Ce système est plus performant mais plus dur à mettre en œuvre et plus couteux.

La question que je me pose en particulier comment l'outil est positionné afin de tangenter la pièce avant l'usinage.
Q2) C'est l'opérateur qui donne la cote de départ ou c'est le tour via le logiciel qui est capable de la mesurer ?

Il y a deux origines (repères) distincts dans un logiciel de machine à commande numérique:
- Le premier est l'origine machine qui est situé à un point fixe de la machine. A l'initialisation il y a une procédure qui a pour but de retrouver l'origine machine. Cet origine sert essentiellement à empêcher l'utilisateur (ou le gcode) à vouloir aller en dehors des limites géométriques de la machine.
- Le second est l'origine pièce. Il est attaché à un point de la pièce. Une fois cette origine pièce trouvé, le programme peut dérouler son programme dans ce repère.

Les deux origines peuvent être fais soit en manuel soit en automatique. Dans la pratique pour l'automatisation, l'origine machine peut être fait en automatique par des interrupteurs dans la course (ou fin de course) de la machine. Et l'origine pièce peut être fait par palpeur (soit un vrai soit un improvisé avec l'outil).

Soit une fraiseuse même principe que le tour :
-------------------------------------------------
-Vis à bille ,
-3 moteurs en X , Y et Z,
-des capteurs inter de butée,
- Q3) voir un axe supplémentaire pour piloter un diviseur afin de tailler un engrenage ? Au choix...
- il faut ensuite piloter les moteurs qui sont systématiquement des moteurs PAP pour leur résolution et leur faciliter de commande en digital. Les pas à pas ne sont pas plus précis que les système servo, je dirait même moins (j'ai changé d'avis récemment)

Q4) Ils existent des cartes toutes faites mais peut on s'en affranchir en faisant soit même les cartes de commandes de ces moteurs ou en les achetant ? J'ai conçu et réalisé avec succès des drivers de moteurs pas à pas et ce fut une expérience très enrichissante. Si je dois critiquer mes driver (et tous ceux basés sur un LMD18245), il manque cruellement d'amortissement électrique et ils sont cher. En bref, ne valent pas le coup à mon goût. Le driver à faire soit même et qui est très prometteur à mon goût est celui du projet Papsi

Q5) Pour le logiciel j'ai cru comprendre qu'une version gratuite (logiciel libre )existe emc2 mais elle ne fonctionne pas sous windows n'est ce pas ?
C'est mon petit préféré . Il a besoin d'un système temps réel pour marcher (si ça t'intéresse j'ai déjà parlé de ça dans la secteion EMC2 du forum). A l'origine (tout début) il était basé sur sous windows NT temps réel, cela coutait une fortune en licence et marchait très mal (aux dires des concepteurs initiaux, le NIST). Ensuite il faut porté sous linux avec un noyau temps réel et je ne pense pas qu'il changera de système de ci-tôt et ne sera surement jamais porté sous windows

Q6) Ma question est donc dans l'hypothèse où l'on fabrique sa carte comment s'effectue l'interface de cette électronique avec l'ordinateur ?
( Hypothèse d'un pc portable ou fixe sans carte série à l'intérieur)
Ca dépend du logiciel de controle mais en général c'est par le port // du pc ou une carte spécifique (qui n'est pas compatible avec les autres logiciels). Ces cartes sortent en général en TTL ou en RS422 (ce dernier est surtout présent dans les cartes pro/sérieuses)
Comment le logiciel sait par exemple récupérer l'information fin de course ? Interrupteur => Carte ou port //

Comment le logiciel récupère la position angulaire du mandrin à partir de la sonde, quelles interfaces accepte t-il ? Capteur à effet hall ou barrière optique => port // ou carte

Quelles sont les possibilités , les souplesses de paramétrage pour s'adapter à une électronique non standard, sinon quelles sont les normes ? Tant que tu respecte les interfaces (TTL, RS422, Analogiques,...) et leur vitesse de transfert maximum, pas de soucis pour du perso.


Q7) Enfin j'ai lu une notion de "backslash" un rattrapage de jeu qui ne serait pas sur tous les logiciels et quels sont ses grands principes ?
Cela permettrait il de ne pas mettre des vis à billes qui sont chers ?
Ca ne marche pas aussi bien, ça diminue le jeux mais laisse quand même des traces sur les pièces usinés. Une solution pour que ce soit bon est de changer de direction d'axe hors matière, pas toujours possible... En deux mots, il faut vraiment un système sans jeux c'est un point dur.

Bonne nuit

Xavier