Ma micro fraiseuse CNC 4 Axes

[didou]

Oui finalement, tu as raison

Je ne sais pas si j'avais raison mais je voyais bien la chose comme ça

- Orienter la tête pour mettre l'hélice de la fraise à "plat" par rapport à la table
- Orienter le porte pignon pour avoir l'angle d'hélice

Après c'est possible d'avoir le pignon à plat et la tête orientée de l'angle d'hélice et plus ou moins l'angle de la fraise additionnés mais là je cale ce n'est plus de ma compétence, de plus mon système ne divise que par des nombres entiers sans virgules ce qui est suffisant pour mon application

Dans mon cas j'usine l'ébauche avec le bon diamètre de tête correspondant à l'angle d'hélice, je règle le nombre de dent aux roues codeuses et je lance le programme. Dans l'exemple j'ai fait un 17 dents à 10°
17 dents c'est le genre de nombre bien galère à faire en traditionnel à la rosace

J'ai réglé les angles au raporteur numérique LIDL, bon ce n'est pas la référence de la métrologie mais pour cet essai ça suffit
On ne voit pas bien sur les photos mais les dentures sont très belles et les pignons s'entrainent parfaitement sans jeu

Voila pour cet essai de pignons hélicoïdaux réussis qui valident le concept, bon 10° ce n'est pas terrible mais déjà suffisant pour faire des roues et vis sans fin

Je pourrais faire des angles plus forts mais il faudrait que je refasse une mécanique mieux fichue, déjà je voulais tester
Dernier point : la fraise n'a pas besoin de faire toute la hauteur du pignon, comme pour un pignon droit ou le pignon peut être plus grand que la hauteur de la fraise, bien sur pour une forte hélice il faudra quand même une fraise plus haute, il faut au moins un filet de chaque coté du centre aux extrémités

Denis

 

[gaston48]

Bonjour,
C'est un beau résultat !
Une forte hélice de 45° par exemple est intéressante pour accoupler 2 axes orthogonaux et remplacer
un couple conique.

Après c'est possible d'avoir le pignon à plat et la tête orientée de l'angle d'hélice et plus ou moins l'angle de la fraise additionnés

Une hélice est bien une rotation de l'engrenage en fonction de l'axe, ici d'un déplacement de X
Incliner l'axe de l'engrenage est une façon détournée d'appliquer une rotation par
engrènement à la crémaillère fraise mère. En fonction du déplacement X il y a bien
un rotation appliquée à l'engrenage.
En inclinant l'axe de la fraise, il ne se passe rien en fonction du déplacement X. il faut bien
rajouter l'angle d'hélice pour respecter le profil mais parallèlement il faut rajouter
une rotation à l'axe de l'engrenage
Une solution, peut être, serait de passer par un gcode de façon à bénéficier de l'opération d'interpolation 3 axes
du planificateur.
Un G1 axe rotation fraise mère - axe rotation engrenage - axe X
axe rotation fraise mère : coordonnée d'arrivée correspondant au nombre total de tour fraise mère
axe rotation engrenage : coordonnée d'arrivée correspondant au nombre de tour de l'engrènement + l'hélice
axe X : coordonnée d'arrivée de l'axe X
Si on lance ce gcode, des step/dir sont envoyés sur les 3 axes de façon bien proportionnelle pour arriver ensemble

 

[didou]

Ouai car chez moi le système de synchro broche plateau est autonome et pourrait même être monté sur une fraiseuse manuelle, en fait je ne fais que du X pour le taillage et un peu de Y pour la plongée en Gcode mais bon ça me va comme ça c'est simple d'usage
Les pignons à 45° sont intéressants et l'avantage c'est que l'hélice est la même sur les deux pour un renvoi, les petits diamètres à 45° devraient passer avec ma fraise

Je me demandais un autre truc à tester : mettre le moteur qui tient le pignon quasi vertical et usiner une vis à 1 filet avec un ratio de 1, une vis à 2 filets en ratio de 2 ...

Je ne sais pas si ça va fonctionner mais je tenterais bien le coup

Denis

 

[gaston48]

chez moi le système de synchro broche plateau est autonome et pourrait même être monté sur une fraiseuse manuelle,

Il serait quand même plus rationnel dans ton cas, d'installer un codeur incrémental sur ta broche
au lieu de ce moteur pas à pas et de procéder ensuite de la même façon: diviser la fréquence captée
pour piloter le plateau, sans Arduino ou autres. C'était la façon de procéder d'un membre (Italien) pour tailler une grande couronne
de monture de télescope, il y a longtemps.

 

[didou]

Il serait quand même plus rationnel dans ton cas, d'installer un codeur incrémental sur ta broche

Ca j'y ai pensé mais si il n'y avait que 200 impulsions par tour de broche ça serait encore faisable avec un capteur optique mais comme au pignon il y a aussi 32 micro pas il faudrait que la broche m'envoie 6400 impulsions par tour sur 1 seul bit et ça je ne sais pas faire, j'ai bien penser prendre un moteur DC rapide et le diviser mécaniquement par 32 mais pas sur que le capteur optique accepte la vitesse de rotation directement au moteur, si tu sais faire je suis preneur

C'est sur qu'un moteur pas à pas en broche ça peu faire étrange même choquer mais pour mes besoins je valide, le moteur fait quand même dans les 10Nm, je ne vais pas non plus me lancer dans du module 3 ou 4 avec

Denis

 

[enguerland91]

mais comme au pignon il y a aussi 32 micro pas

Quand je lis cela, je vous rappelle que l'on ne doit absolument pas compter sur les µpas pour du positionnement. Le moteur ne peut pas s'arrêter sur un µpas. Cela n'a d'utilité que pour lisser les mouvements et avoir moins de vibrations.
Les codeurs optiques sont capables (du moins les meilleurs) de donner des informations fiables à grande vitesse. J'ai un micromoteurs DC accouplé à un codeur de 1000 pt/tr. Je l'ai fait tourner à 3000 tr/min ce qui produit un signal à 1000 x 4 x 50 = 200 000 imp/s Mais l'électronique qu'il y a derrière supporte du 2 Mz donc pas de problème. l'ensemble est accouplé à un réducteur 1/60 HarmonicDrive

 

[didou]

Quand je lis cela, je vous rappelle que l'on ne doit absolument pas compter sur les µpas pour du positionnement. Le moteur ne peut pas s'arrêter sur un µpas. Cela n'a d'utilité que pour lisser les mouvements et avoir moins de vibrations.

J'utilise les 2 moteurs en rotation continue

 

[gaston48]

6400 impulsions par tour sur 1 seul bit

Tu multiplies facilement par 2 en rentrant chaque voie A et B de l'encodeur sur un OU exclusif .

Habituellement on associe un encodeur à un "décodeur en quadrature" . Il fournit une sortie dont
la fréquence est multiplié par 4 ainsi que le sens de rotation, ceci d'une façon numérique.

Quand tu regardes l'organigramme des 2 voies A et B superposées, il faut un traitement qui prenne
en compte tous les fronts montants et tous les fronts descendants pour qu'il déclenche
un monostable par exemple, la sortie du monostable te fournit une fréquence x4 .
un encodeur de 1200 imp / tour traité d'une façon numérique fournit toujours une résolution
de 4600 imp/tour ainsi que le sens de rotation.
Il y a beaucoup de schémas sur le net de décodeur en quadrature réalisés avec de la logique discrète
si la constante de temps du monostable est suffisamment petite pour acquérir la fréquence la plus haute
ça marche de 0 à max . les schémas du net sont plutôt à base de bascules avec un clock indépendant ...
pareil si la fréquence est suffisamment haute ça doit couvrir la dynamique 0 à max

edit:
"tous les fronts montants et tous les fronts descendants"
la voie A dans un circuit de ce type ainsi que la voie B
les 2 sorties sur un troisième ou exclusif du 74hc86

 

[didou]

Ok merci, je ne comprenais pas trop cette histoire de A et B je croyais à un système par déphasage comme les résolveurs.
Il faut que je regarde du coté des codeurs voir m'en acheter un pas cher pour faire des tests l'idéal serait que j'aille un nombre d'impulsion de 200 multiplié par une puissance de 2 exemple : 2 ; 4 ; 8 ; 16 ; 32
Ou alors en Décimal : 5 ; 10 ; 20 ; 25 ; 50 Pour piloter la carte du moteur pas à pas actionnant le pignon ou alors prévoir une courroie crantée avec un ratio pour retomber sur mes pattes pour qu'un tour de broche fasse bien un tour de pignon en direct sans division de fréquence

Après mon niveau d'électronique(autodidacte) c'est : lampes , composant discrets , TTL , Cmos , mais pour faire ça je devrais m'en tirer
Par contre mon niveau d'informatique c'est juste utilisateur, niveau prog c'est zéro à part le basic

Denis

 

[gaston48]

A et B je croyais à un système par déphasage comme les résolveurs.

C'est la cas tu as 2 signaux carrés décalés de 90 °
tu n'es pas certain de la stabilité et de la valeur précise de tes 21.4 Khz aussi
ici c'est pareil tu prends un encodeur de 1600 imp/tour et un rapport 1/1 avec ta broche x4 avec le décodage
et tu sors 6400 imp par tour de broche

 

[gaston48]

regarde les résolution disponibles ici : sachant que cette résolution tu peux
l'itiliser telle quelle x2 ou x 4 avec possibilité de rapport entre broche et codeur

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[didou]

tu n'es pas certain de la stabilité et de la valeur précise de tes 21.4 Khz aussi

Si ma fréquence pilote varie ce n'est pas bien grave car la vitesse des 2 moteurs sera toujours sur le même ratio aux roues codeuses quand même. de ce que j'ai pu tester c'est quand même assez fiable, sur mon diviseur je n'ai pas ajouté le système de remise à zéro au démarrage ça cafouille juste à peine 1/4 de seconde pour se caller au début le temps de faire un tour complet de division

Ok je vais regarder ça

Oui ou alors un codeur de 1000 qui donnerai 4000 pulse et avec 20 micropas à la carte ça le fait aussi

 

[didou]

Bon j'ai essayé les pignons croisés à 45° ça passe encore avec ma fraise
En fait ce n'est pas trop le diamètre du pignon qui va être limitant mais plutôt l'épaisseur du pignon, c'est cette épaisseur qui risque de sortir de la fraise si elle est trop importante, là j'ai fait 10mm de large et 13 dents à 45° pour rester dans ma barre de 20mm de PA6-6

Denis

 

[gaston48]

Je rajouterais que si tu fais aussi du tournage avec filetage, le départ d'un cycle gcode standard
exige une impulsion par tour de broche. Comme la majorité des codeurs optique fournisse
avec leur troisième voie (donc en plus de A et B) une impulsion par tour, il faut préserver un rapport 1/1 entre
broche et codeur. (Quitte à prévoir de la modifier facilement) .
Le filetage informatisé est pratique pour exécuter un pas au module d'une vis sans fin par exemple

 

[didou]

Il serait quand même plus rationnel dans ton cas, d'installer un codeur incrémental sur ta broche

J'ai fait ce deuxième montage pour une adaptation sur fraiseuse manuelle

Taillage par génération de pignons droit et hélicoïdaux

Bon voila j'avais déjà fait un dispositif de taillage par génération mais avec un gros moteur pas à pas pour la broche https://www.usinages.com/threads/ma-micro-fraiseuse-cnc-4-axes.129856/post-1898855 D'après la suggestion de @gaston48 j'ai fait un second dispositif mais cette fois avec un...

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Je pourrai aussi le monter sur ma CN avec un moteur plus traditionnel que ce gros moteur pas à pas en broche qui du coup me limite à 200tour/min ce qui est suffisant pour l'acier mais un peu long en avance pour du laiton ou Delrin, là j'ai essayé à 2000 tours ça fonctionne bien

Denis