Etude d'une fraiseuse CN 3 axes pour métaux en gros tubes

[bendu73]

Il existe plein de moteur/driver!!
Ils sont pas tous pareil et les prix varie. A moins que je ne me trompe.
Perso j'ai la même config que Rider63 ( Nema34 ), je dépasse pas les 1000mm/min alors que lui, il usine à plus de 2000mm/min (alors imagine ces déplacements rapide)!!! Après, je n'ai pas plus plancher sur l'optimisation des réglages (je peux augmenter l'intensité je pense).

Enfin bref, je crois que cela a déjà été dit, tu n'as pas forcement besoin de beaucoup de vitesse de déplacement, ta machine est petite
Moi j'avais pris sur Ebay, RAS ça fait ce qu'on demande.

 

[Djviper16]

Salut,

Je te refais ma proposition d'utiliser des servo moteurs !
Tape "csdj servo driver" ce sont ceux que j'utilise avec une énorme satisfaction !

En 200W pour ton projet je t'assure que c'est largement suffisant !

A+

Jérôme

 

[Momoclic]

Non @bendu73 tous les moteurs pas à pas ne sont pas plus identiques que les drivers.
Chacun à des caractéristiques différentes et le couple n'est qu'une information parmi d'autres toutes aussi importantes.
Rider63 aujourd'hui pilote des moteurs asynchrones avec une carte mère Granite Device IoniCube est des cartes Ioni, le tout pour plus de 500€ sans les moteurs...
Précédemment il utilisait des pas à pas dont il avait optimisé le choix et les réglages pour atteindre des vitesses peu communes.

Vu que je compte utiliser une broche 2,2kw à 24000rpm il me faut des vitesses d'avance en adéquation pour tailler dans l'alu.
La taille de la machine n'a rien à voir dans l'affaire, c'est la vitesse de coupe qui compte et elle est liée à la vitesse d'avance, de même qu'à la vitesse de rotation de la broche, à la fraise utilisée, etc.

@Djviper : Je pense que la propo de Oriental Motor est à base de produits similaires. Mais il me font tousser...
Les servos tendent vers l'idéal, mais leurs prix sont rebutant, a moins que tu ai une bonne adresse.
Rapidement un 100w avec son driver c'est 250€ la pièce.

Personne n'a d'opinion sur le piétement de ma machine (cf. plus haut) ?

 

[Momoclic]

Le contact avec Oriental Motor aura toujours eu l'intérêt de confirmer mes calculs sur le couple nécessaire aux moteurs d'avances.

Après avoir tenter de comprendre, par la lecture de nombreux sites et sujets, le fonctionnement des moteurs pas à pas et étudier les différentes approches de calcul je me suis lancé.
Pour ces calculs je me suis servi :

des documents :
- https://www.usinages.com/attachments/technologie-pdf.137343/
- https://www.usinages.com/attachments/calcul_pap-pdf.61944/

des travaux de :
- @freedom2000 : https://www.usinages.com/attachments/calcul_pap-xls.61945/
- @CNCSERV : https://www.usinages.com/attachments/calcul-moteur-xls.5393/
- @Barbidou : https://www.usinages.com/threads/projet-de-1ere-cnc.60296/page-4

ainsi que des sites :
- http://www.orientalmotor.com/support/motor-sizing.html
- http://www.kollmorgen.com/en-us/service-and-support/technical/motioneering/
- http://www.daycounter.com/Calculators/Stepper-Motor-Calculator.phtml

j'en arrive à cette conclusion :
- Les vis à billes ont chacune besoin de moins de 0,3 Nm pour faire ce déplacer leur axe.
- Les axes X et Y demandent entre 1,7 et 2,2 Nm à pleine charge.
- L'axe Z demande entre 1,8 et 2,3 Nm à pleine charge.

Ces "fourchettes" dépendent des coefficients ou paramètres que l'on applique, dans ce domaine il manque de certitudes. J'ai été rassuré lorsque Oriental Motor m'a proposé des moteurs de 2 Nm après que je leur ai transmis les caractéristiques du projet.

 

[gaston48]

Bonjour,
Sans alimentation, il faut compter environ 100 e par axe avec un drive numérique à pid de courant
et 170 e par axe avec un pas à pas closed loop
Sachant tes courses assez faibles, il te faut de la performance en accélération nervosité
Tu rajoutes à cela la précision et la stabilité apporté par le closed loop, c'est un
très bon compromis (en accouplement quasi direct sur la vis) à mon avis.

(Je cite toujours la même source, mais elle est bien pratique)
http://shop.cncdrive.com/index.php?categoryID=151

 

[Momoclic]

Bonjour,
Merci gaston48 quels avantages présenterais la boucle fermée ?
Y aurait-il inconvénient a utiliser un driver réglé, par exemple, à 4,5 ampères alors que les spécifications moteur donne 4,2 ampères ?

 

[gaston48]

quels avantages présenterais la boucle fermée ?

Tous les avantages du servomoteur:
Précision de la position statique et dynamique, donc un erreur de poursuite contenu
valable aussi pour les oscillations d'un pas à pas classique sur sa position d’équilibre.
Consommation de courant uniquement en fonction de la charge, donc possibilité de pèche
de courant et donc de sur- couple occasionnel.
Par rapport aux DC et AC, couple à l’arrêt et au très basse vitesse plus important ,
comme un pas à pas, couple plus réduit aux hautes vitesses mais limites plus grandes.
La grande diffusion des pas à pas contribue certainement à son prix moindres qu'un DC ou AC
il suffit finalement d'accoupler un codeur à un pas à pas.
il faut comparer dynamiquement:
un DC ou AC qui atteint sa puissance nominale à 2500 rpm par exemple avec
donc un couple faible à l’arrêt et l'inertie de son rotor
Avec le pas à pas CL qui délivre son couple nominal aux très faible vitesse, l'inertie de son rotor
et de la vis car elle sera sensiblement en prise directe.

Y aurait-il inconvénient a utiliser un driver réglé, par exemple, à 4,5 ampères alors que les spécifications moteur donne 4,2 ampères ?

Aucun inconvénient. il faut surtout bien gérer les courants de repos, ce qui permet de maîtriser l'échauffement
moyen et se permettre ainsi un courant de travail beaucoup plus important.

 

[bendu73]

D'ailleurs en parlant de courant, j'ai toujours lu que l'on devait régler les drivers avec une intensité moindre qu'a celle indiquer sur le moteur. Mes moteurs ne chauffent pas mais ils décrochent assez vite, d’où ma faible vitesse max (2000mm/min en directe).

 

[Momoclic]

Bien, merci beaucoup,
Maintenant j'ai toutes les billes pour effectuer mon choix en toutes connaissances de causes.

@bendu73 : Le courant ou si tu préfères l'intensité en ampères, c'est ce qui fourni en simplifiant le couple au moteur, donc si tu le diminues...
La tension, en volts, influe principalement sur la vitesse, plus elle est élevée, plus les moteurs peuvent tourner vite , mais généralement le couple ne suit pas toujours.
Après les finesses de réglage des drivers et la tension d'alimentation jouent aussi un rôle dont je ne maîtrise pas tous les aspects.

J'ai beau chercher je ne trouve que très difficilement les courbes couple/vitesse pour les pas à pas. Avez vous des pistes ?

 

[bendu73]

@Momoclic oui et c'est pour cela que ça ma parait bizarre! Je vais tenter de les booster un peu

J'ai trouvé cela:

 

[Momoclic]

Oui c'est bien ce genre de courbe qui est le fondamentale d'un pas à pas.
Mais à chaque moteur ses spécificités et donc une courbe qui lui est propre et unique en fonction de son mode de connexion : unipolaire, bipolaire série ou parallèle.

Compte tenu de ça, ça revient à jouer au loto que de choisir un moteur pas à pas sans connaître ses courbes.

PS : je n'aurais jamais choisi ma femme sans connaître ces quelques caractéristiques

 

[gaston48]

PS : je n'aurais jamais choisi ma femme sans connaître ces quelques caractéristiques

Oui mais tu l'as payé très chère et pour le même prix tu avais plusieurs chinoises ...

Voir la pièce jointe Hybrid Servo System.pdf Voir la pièce jointe HBS57.pdf Voir la pièce jointe HBSMd.pdf

 

[Momoclic]

Oui mais tu l'as payé très chère et pour le même prix tu avais plusieurs chinoises ...

Oui mais dans tous les cas les courbes ont de grandes importances.

Super, merci gaston48, donc on en trouve bien des courbes, mais sans doute faut-il les demander.

 

[vres]

@Momoclic oui et c'est pour cela que ça ma parait bizarre! Je vais tenter de les booster un peu

J'ai trouvé cela:
[div=none]

[/div]

Cette courbe est assez surprenante.
En parallèle on multiplie le courant pas 2 pour avoir le même courant dans chaque enroulement et donc le même couple.

 

[Momoclic]

Bonjour,
Rapide chez Soprolec, ils m'ont fourni les courbes demandées moteur 57HS25 :

Il est possible d'atteindre, à priori sans souci, 2,5m/mn (40mm/s) à 500rpm et les 2000rpm à vide...
Pour les 3 axes ça fait un total à plus de 600€, moteurs, drivers et alimentation 500w, je trouve le total un peu cher.
Que pensez vous de tout ça ?

 

[gaston48]

Soprolec c'est de l'assistance et du RPC en principe testé éprouvé
(ce sont des chinoises avec une doc décrivant leurs courbes ... la décence ne me permet pas de préciser qu'elles sont ....)
Mais bon, pour ce prix là, tu as de l'Hybrid closed loop .

A choisir, je préfère une alim linéaire: un bon transfo torique, pont redresseur
et grosses capas en sortie, comme un ampli hifi. C'est très fiable car simple et grosse
réserve de courant instantané.

 

[fred03800]

600€ en PaP,
tu as regardé en DC avec par exemple :
http://www.shop.cncdrive.com/index.php?productID=134
+ http://shop.cncdrive.com/index.php?productID=509
+ http://www.cncdrive.com/Difflinedriver.html
+ http://www.ebay.fr/itm/5V-24V-Encod...978217?hash=item43ed4bd2e9:g:sHwAAOSwNSxVRudJ
+ jeux de poulie / courroie
et une bonne PSU de 60v

pour les 3axes, on arrive a bien 800€ mais au moins tu n'y reviens pas.

 

[Momoclic]

Par ailleurs j'ai fait une demande de chiffrage des guidages :

12 Patins HIWIN HGW15CC
2 Rails HIWIN HGR15 340mm
2 Rails HIWIN HGR15 640mm
2 Rails HIWIN HGR15 700mm (ou 820mm si non disponible)
1 Vis à billes Ø16mm avec pas 5mm SFU1605 300mm
1 Vis à billes Ø16mm avec pas 5mm SFU1605 450mm
1 Vis à billes Ø16mm avec pas 5mm SFU1605 550mm
3 Paliers pour vis à billes Ø16mm BF12
3 Paliers pour vis à billes Ø16mm BK12
3 Logement pour écrou de vis à billes Ø16

Deux heures après ce marchand anglais http://www.marchantdice.com me répondais 1200€ en me disant : c'est pas du chinois, sans aucun délais ni autre explication...
Après deux réclamations et des réponses laconiques : les rails seront en 820mm et pas en 700, le port est compris et il faut 2 à 3 semaines de délais de livraisons.
Dans ces conditions ma clientèle est loin de lui être acquise
Compte tenu du tarif et de la façon de procéder, les chinois ne font pas plus mal et ça à l'air de valoir le coup de payer la douane ?

Je ne trouve pas d'importateur en Allemagne pour ces produits alors qu'il y en a pour les moteurs PàP ?

 

[Momoclic]

Avant ma demande de devis, naïvement je pensais que l'on trouvait des rails HIWIN de longueur multiple de 50mm. Il semble que ce ne soit pas le cas.
Ceci me pose une difficulté parce que j'avais besoin, en corrélation avec mon cahier des charges, de rails de 700mm alors que HIWIN semble ne produire que des 640 et 820mm.
Pour le Z 340mm au lieu de 350mm c'est parfait et le Y 640mm au lieu de 650mm me va aussi.
Heureusement les dessin que j'ai fait jusqu'ici n'étaient pas considéré comme définitif. Mais 120mm de plus que prévu sur le X, c'est beaucoup.

Maintenant je suis perplexe pour les vis à billes, elles semblent progresser par 50mm, mais ce dont je ne suis plus sûr c'est ce qu'annonce une longueur : la longueur hors-tout ou la longueur du filetage de la course ?

 

[sebastian]

Bonjour,
là tu as de l'allemand/chinois… je pense… mais sans douane !
http://www.cnc-discount.de/epages/6...Shops/62924595/Categories/20mm_CNC_Set_ORANGE
de 50 en 50mm… quid de la qualité ?
pour ma cnc j'avais commandé chez eux mais c'était des sbr…

 

[gaston48]

A ta place, je pisterais sur le forum, les réalisations qui ont été des succès prouvés et je ferais l'inventaire
de leurs fournisseurs. Pas forcément tout chez le même et il y a de forte chance que tes vis doivent être
réusinées. Envisage aussi le double écrou pour un réglage du rattrapage du jeux éventuel.
Foxtrot l'avait directement intégré, et rider63 y songe
https://www.usinages.com/threads/un-nouveau-routeur.33627/

 

[Momoclic]

Merci @sebastian,
Effectivement pas le même prix que chez les grands-breton :

Mais je ne sais pas ce qu'est le produit et les patins sont sans oreilles (flange) ce qui ne me convient pas, je vais les interroger sur ces points.

 

[sebastian]

là, avec les oreilles… mais pas la queue
http://www.cnc-kompakt.de/product_info.php?info=p640_hgw20cc.html
si la langue de goethe ne te rebute pas… il y a plus de revendeurs en Allemagne qu'en France !
bonnes recherches

 

[Momoclic]

@gaston48 : Sûr que mettre un double écrou serai le top, mais il faut allonger passablement la vis.
Quand je vois ce que permettent les vis bon marché pour une course de 150mm on va arriver au minimum à une vis de 400mm.
Et pour complaire, aussi, à Stanloc : il faut savoir ajuster ses ambitions à ses moyens !

Dommage que les vis ne soient pas encastrées dans l'écrou... (Merci @Knarfouille)
Ne serait-il pas envisageable de le faire ?

@sebastian : vive google traduction ma culture linguistique

De toute façon, je n'est pas d'urgence je prend le temps d'étudier, de chercher, de regarder les choses...

 

[el patenteux]

Les ''maudits chinois'' ils te taillent tes rails au mm voulu si tu leurs demmandent.
Le plus long qu'ils peuvent fournir est 4metres si je ne me trompe pas.

 

[MCrevot]

Bonjour,
J'ai eu le même souci que toi pour la longueur des rails, mais en définitive ils se coupent très facilement :
- tronconneuse avec un disque metal fin de gsb,
- ponceuse fixe circulaire.
C'est fait en moins de 5 mn.
Michel

 

[Rider63]

Salut Momo, j'ai acheté mes rails et vis sur aliexpress, le magasin s'apellais transmission CNC , pour infos j'en ai eu pour environ 650€ pour tous mes rails, et vis, en Hiwin 25, tu peu demander une dimension au cm et tu aura des patins avec oreille. Je lui ai demandé de shunter aliexpress et de lui commander en direct, ça m'a réduit le cout d'environ 15%, j'ai payé par paypal.
il y a plein de vendeurs, et les prix sont super bas

 

[Momoclic]

Merci Thomas pour l'info, je suis en pleine prospection, donc je vais exploiter.

 

[jp73]

bonjour

petite question vous parlez d oreille sa sert a quoi a protéger?

bonne journée

 

[Momoclic]

Bah les oreilles ça sert à entendre, non !
Ici on parle du mode de fixation qui peut se faire soit par derrière le patin ou à contrario ou avec des oreilles, par la face opposée
ici sans oreille
ici avec oreilles ou "flanges" pour nos amis anglophones