Numérisation de mon tour BL200L-1 (BV20L)

[carlos78]

Bonjour,

Je commence ma reflexion sur la numérisation de mon petit tour BL200L-1.
Pour le moment j'en suis à modeliser en CAO les pièces qui m'intéressent.
Comme la prise de côtes est loin d'être facile j'ai été amené à démonter quasiment tout le tour.
Contrairement à ce que je pensais le démontage des élements du tour est plutot facile et ne nécessite pas d'outillage particulier. J'ai cru un instant qu'il faudrait s'équiper de clés à ergot, mais pour mon besoin je n'ai pas eu à démonter les écrous crenelés montés sur les vis.
Le vrai souci a été le démontage de 2 goupilles : celle de la manivelle sur le trainard et surtout celle de la douille qui est montée en bout de la vis-mère côté moteur et qui a posé des problèmes. Pour sortir le cablage j'ai du également couper 3 fils.

Quelques photos des élements démontés :

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Tout ça pour arriver à obtenir le banc tout seul :

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A priori, je pars sur l'idée de remplacer les vis-mère sur le longitudinal et le tranversal :
- Vis à billes 1605 x 650 sur le longitunal (disponible)
- Vis à billes 1204 x 300 sur le transversal (option)
Au début je n'envisageais pas de remplacer les 2 vis mais j'ai constaté en démontant que le couple nécessaire sur la vis du longitudinal était plus important que je ne le pensais (probablement un assez mauvais rendement du système du 1/2 écrou + engrenement sur la crémaillère).

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Le montage de la vis 1204 sur le transversal n'est pas gagné car l'espace disponible est tout petit ... c'est pour le moment une option

L'augmentation des pas sur les vis m'amènera probablement à faire une réduction de la vitesse de rotation des 2 PAP.
Sans réduction 1 tour sur le transversal donnerait 8mm au diamètre et donc 25 pas entiers pour 1mm. La précision serait seulement de 0.04mm au diamètre. C'est pas terrible. Il faudrait une réduction de 1/2 ou mieux de 1/4 pour avoir le 1/100ème.

Carlos

 

[lion10]

Bonjour

Interessant la vision du tour en morceau.
Serait il possible d'avoir une idée du poids de quelques morceaux séparés si possible :
-le banc,
-l'ensemble boîte de vitesse, engrenage,
-la contre pointe,
-l'ensemble trainard et petit chariot,
-le moteur.

cdlt lion10

 

[carlos78]

Salut Lion10,

Quelques élements de poids :

Le banc seul (voir photo plus haut) : 34 Kg
La boite de vitesses (sans le mandrin et sans les pignons et la lyre) : 25.7 Kg
Le mandrin D125 : 3.9 Kg
Le moteur avec son support : 10 Kg
La poupée mobile : 7 Kg
L'ensemble 1/2 vis du transversal (voir photo plus haut) : 5.5 Kg
Le boitier de la vis-mére sous la boite de vitesses : 3.9 Kg
Vis-mère longitudinale : 1.5 Kg
Crémaillère : 0.7 KG
Partie inférieure chariot transversal : 5.2 Kg
Partie supérieure chariot transversal : 3.4 kg
Chariot porte-outil : 4 Kg
Vis-mère transversal : 0.9 Kg
Les 4 engrenages démontés : 1.3 Kg
Capot AR engrenages : 4.1 Kg
Socle : 4 Kg
Tole protection arrière : 2.1 Kg
Divers : 3Kg ?

TOTAL : 120 Kg (WORKEN le donne pour 131 Kg)

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Carlos

 

[lion10]

Bonjour
Merci .
Super , je n'aurais pas osé en demander autant !
cdlt lion10

 

[kew]

Le montage de la vis 1204 sur le transversal n'est pas gagné car l'espace disponible est tout petit ... c'est pour le moment une option

bonjour quelle autre option envisages tu pour résoudre cette difficulté ?

 

[carlos78]

Salut,

@kew : Il serait possible de garder la vis existante sur le transversal. Ce serait plus simple, mais il y a un jeu énorme dans cette vis qui ne me plait pas trop.

Dans l'état, l'écrou SFU de la vis 1204 ne rentre pas sans un usinage local des 2 pièces du trainard transversal. J'ai bien quelques idées pour son implantation mais pour le moment je continue sur la modelisation en CAO du tour.
Pour ne pas perdre trop de temps dans mon bricolage, j'ai commandé la vis à billes de 1204x300 et ses accesoires (délai 1 mois).

@ QUESTION A TOUS CEUX QUI ONT DEJA NUMERISE UN TOUR : Tout en dessinant, je me pose quelques questions.
Si on ne fait pas de filetage, il n'y a pas besoin d'asservir le déplacement longitudinal à la rotation de la broche.
Pour fileter il faut prévoir cet asservissement.
Sur ma boite de vitesses j'ai côté pignons 3 axes disponibles pour mettre en place le dispositif d'asservissement.
- L'axe en entrée ne peut pas servir à l'asservissement car il est en amont de la boite de vitesses.
- L'axe de la broche ne se prête pas bien à un bricolage car il est court et je ne tiens pas vraiment à me lancer dans un démontage de la boite.
- L'axe de sortie tourne en phase avec l'axe de la broche avec un rapport de 1/4.5. Cet axe sert via la lyre à faire tourner la vis mère pour l'avance longitudinale.

---> A priori je pense utiliser cet axe de sortie.

Questions :
- Faut-il mettre sur cet axe un codeur à je ne sais combien de positions, ou peut-on se contenter d'un simple capteur de position ?
Si un capteur suffit, est-ce que le fait qu'il soit monté sur un axe ne tournant pas à la vitesse de la broche pose un problème ?
Avec un rapport de vitesse de 1/4.5, je pense dans ce cas mettre 9 encoches pour 2 tours de broche, ou un multiple de 9 pour un multiple de 2 tours.
- Le nombre d'encoches est-il paramètrable dans Mach3 ou LinuxCNC et COMMENT ?

Carlos

 

[Nitro34]

Je vais suivre se post ayant le même tour que toi

Bonne continuation

 

[biscotte74]

Salut, j'ai numérisé un tour et tourne sur mach3, par contre je ne sais pas si on peut modifier la valeur du capteur pour intégrer ton rapport de 4.5/1.Le plus simple serait d'intégrer ce rapport directement dans la valeur du pas, par exemple pour un pas de 100 au lieu de te déplacer de 1mm/tour, tu te déplacerais de 0.2222mm/tour

 

[kew]

ok, n'as tu pas la possibilité de placer la sortie de la vis de l'autre coté du trainard à l'opposé de la manivelle ?

 

[carlos78]

Salut NITRO34 et BISCOTTE74,

@biscotte74 : C'est astucieux. Il faudrait donc ajuster le déplacement entre chaque top donné par le capteur en fonction du ratio 1/4.5
C'est effectivement une solution : Puisque qu'un tour de l'axe de sortie (ou serait monté le capteur) correspond à 4.5 tours de broche, on pourrait éffectivement paramétrer un déplacement de 4.5mm pour un pas de 1mm.
Je stocke cette idée, mais j'aimerais savoir s'il est possible d'entrer cette information quelque part dans Mach3.

Je vois parfois des disques avec plein d'encoches et je me dis à quoi ça sert de multiplier les encoches ?

Carlos

 

[carlos78]

ok, n'as tu pas la possibilité de placer la sortie de la vis de l'autre coté du trainard à l'opposé de la manivelle ?

Je vois 3 possiblités :
- Entrainement de la vis par l'avant avec son axe si possible au même endroit. Je partirais plutot sur cette solution.
- Entrainement par l'arrière : c'est une variante qui ne me tente pas trop à priori car l'espace arrière est plus réduit (tole arrière) et le moteur doit être protégé des copeaux.
- Entrainement à l'avant avec un déport sur le côté du trainard côté pointe mobile, uniquement si l'entrainement entre les glissières posait un réel problème.

Carlos

 

[biscotte74]

Salut, dans mach3 tu peut effectivement configurer le nombre d'encoches de ton disques, mais pas sur 2 tours, c'est là qu'est le problème. En théorie, plus il y a d'encoches, et plus la résolution est bonne, moi ,j'en n'est qu'une et cela fonctionne parfaitement en filetage, après si on fait plus d'encoches, il faut qu'elles soient réparties de façons identiques ,sinon la vitesse sera faussée, enfin, j'imagine.

 

[stanloc]

Je ne vois pas comment on peut se contenter dans l'asservissement de la translation du trainard avec la rotation de la broche, d'une seule impulsion par tour venant de la broche !!!!!!!!!!!Là ça me dépasse. C'est de l'approximatif qui ne "colle" pas avec le désir d'avoir par ailleurs une résolution de 0,01 mm dans la translation du transversal.
Stan

 

[biscotte74]

Je te laisse a tes interrogations, moi je cherche pas à comprendre, je fais régulièrement des pas de 0.7-0.75 et 1mm sans difficultés avec ce système.

 

[gaston48]

Bonjour,
Attention, un cycle de filetage G33 sous linuxcnc ou G76 sous mach comporte des retours rapides après
chaque passe, donc une désynchronisation des axes. Une foi l'outil en position d’effectuer une nouvelle passe,
le cycle attend un top de démarrage qui doit nécessairement être fournit à chaques tours entiers de broche.
Ensuite, la synchronisation en temps réel de la broche ne peut se faire que sous linuxcnc avec le nombres
d'impulsions et le rapport que l'on veut mais plus le nombre d'impulsions est élevés plus la fréquence d'entrée
sur le port // sera élevée aussi. Donc 2 entrées à réserver sur le port , un index par tour de broche et n impulsions.

Sur cette video, on observe la parfaite synchronisation sur toute l'amplitude d'un tour
après le départ du cycle. Chose impossible avec mach3, il lui faut une bonne inertie de
la broche pour assurer une régularité, ce qui pratiquement satisfait la majorité mais il
faut le savoir en cas de constatation de défauts.

 

[kew]

quand on ne peut pas augmenter le nombre d'encoches on peut augmenter le nombre de capteurs

 

[lion10]

bonjour

Pour l'asservissement pourquoi ne pouvez vous pas vous mettre coté moteur en amont de la boîte ?
Vous craignez le jeu des engrenages sans doute, mais le logiciel ne le rattraperait-il pas ?
Ou parce que la démultiplication de la boîte necessiterait un pap qui tournerait vite ou alors d'ajouter un jeu de pignons pour augmenter la vitesse du pap artificiellement ?
Sinon vous pourriez faire un faux plateau de mandrin qui comporte une poulie crantée et là vous êtes en direct sur la broche .

cdlt lion10

 

[carlos78]

Je ne vois pas comment on peut se contenter dans l'asservissement de la translation du trainard avec la rotation de la broche, d'une seule impulsion par tour venant de la broche !!!!!!!!!!!Là ça me dépasse. C'est de l'approximatif qui ne "colle" pas avec le désir d'avoir par ailleurs une résolution de 0,01 mm dans la translation du transversal.
Stan

Je ne sais pas comment cela fonctionne, mais sur plusieurs posts j'ai pu lire qu'une impulsion par tour suffisait. D'ailleurs BISCOTTE74 utilise ce principe sur son tour.
J'imagine que le déplacement d'une valeur donnée entre 2 impulsions doit être géré par mach3 en fonction du nombre de pas/mm sur le longitudinal.

Dans l'hypothèse d'une rotation stable de la broche, je ne vois pas en quoi le nombre d'encoches joue sur la précision du déplacement : si j'ai 100 encoches, donc 100 impulsions, le nombre de pas entre 2 impulsions n'est il pas simplement divisé par 100. Ne risque-t-on pas pas de cumuler les erreurs avec le nombre d'encoches ?
Et, comme le fait remarquer BISCOTTE74 un défaut angulaire dans l'usinage des encoches peut également impacter la précision.
J'imagine ensuite qu'avec plus de 1 encoche se pose le problème du top départ du filetage, donc peut-être l'utilisation d'un 2ème capteur...

J'attend d'autres témoignages d'utilisateurs qui ont vraiment numérisé leur tour pour m'éclairer davantage

Carlos

 

[biscotte74]

Sur mach3, effectivement, même si on fait plusieurs encoches, il faut , de mémoire, en avoir une plus "grande" qui servira au top de départ, les autres ne servant qu'à calculer la vitesse. De plus, mach3 ne sembla pas adapter la vitesse d'avance en cours de filetage, il calcule la vitesse et démarre au top, après, même en cas de variation de vitesse, rien ne change au niveau de la vitesse d'avance.
Effectivement il m'arrivait d'avoir des "erreurs" quand je démarrais le filetage trop près,du coup je fais reculer l'outil à 10mm du début du filetage et depuis, plus de soucis
Perso, ça me gène pas, je fais les filetages au harnais, donc l'outil ne peut pas ralentir la broche, il y a trop de réduction et les passes restent faibles.

 

[coredump]

J'ai toujours comme projet lointain de numériser mon BV20.
Pour le transversal j'ai trouvé une vis a bille de 8mm avec double écrou de faible taille, idéal mais quasi introuvable hors occasion.
Pour l'asservissement, il vaut mieux avoir le codeur direct sur la broche pour avoir l'index précis. LinuxCNC demande/accepte entre 8 et 64 impulsions par tour.
Deux solution: un disque optique fin coincé par les ecrous/contre ecrous sur l'arriere de la broche, ou utiliser des capteurs inductifs dans la boite sur les engrenages.

 

[gaston48]

Linuxcnc accepte plus de 64 c'est une question de bande passante du port //.
Les solutions se définissent en fonction du choix de la CN mach3 ou linuxcnc.
puis si linuxcnc d'une interface mesa ou pas...
Mais dans tous les cas, un index qui fournit un top par tour de broche.

 

[ybou30]

Salut à tous,

Je compte aussi en passer par là avec le BV25 de Damato (le grand frère du BV20).
En fait, la partie qui m'intéresse au plus haut point est la partie concernant le filetage.
Pour le reste des déplacements, je pense mettre carrément le tour sur la table de la fraiseuse en cours
Comme çà, il restera accessible en conventionnel au cas où
Pour la solution logicielle, je pense que ce sera Mach3 parce que Linux et moi, çà fait 2.
J'ai déjà pas mal d'inconnues hostiles avec toutes cette électronique .

Je suis donc ce topic avec un plus grand intérêt qu'à mon habitude.

Cdlt,
Yanik

 

[carlos78]

Bonjour à tous,

@ybou30 : Effectivement, une fois le tour démonté, impossible de faire une bricole avec ... et le retour au montage initial peu être problématique.

@coredump (et aux autres) : Je confirme que le montage d'une vis à billes 1204 sur le transversal est un très gros problème. Il est impossible de la monter dans l'axe de la vis existante avec un écrou SFU standard : Le diamètre du SFU1204 est de 22mm et le passage entre le banc et l'axe de la vis est de 10.7mm.
En la remontant un peu on arrive à bricoler quelque chose mais il faut usiner les 2 pièces du chariot, bricoler atrocement la bride de l'écrou SFU et concevoir une pièce de fixation plutot bizarroide.
J'ai donc regardé ensuite un montage de la vis 1204 à l'extérieur de la queue d'aronde sur le côté du trainard (côté contrepointe). C'est tout à fait possible ... mais pas terrible comme montage. Il y a beaucoup d'inconvénients.

Donc j'oublie momentanement la vis à billes sur le transversal et reviens dans un 1er temps avec la vis d'origine.
La TRES bonne surprise est que cette vis trapezoidale de 12x2 permet sans aucune modification le montage d'un support standard BK10 et d'une poulie crantée. Aucun usinage à prévoir sur la vis et sur les pièces du chariot.

Je ne sais pas ce que vaut un palier BK10 chinois, mais chez FLI, le BK10 est donné pour pouvoir supporter une charge axiale dynamique de 620 Kgf ... Ca devrait suffire.

La vis d'origine n'avait aucun roulement. Le jeu axiale du transversal etait du au jeu axial du montage de la vis dans son fourreau : avec un pas de 2mm, un "petit" jeu axial de 0.05mm c'est tout de suite 9° de battement au volant.
Le jeu de la vis dans l'écrou du trainard me parait assez faible car pas perceptible à la main. Faudra voir à l'usage s'il faut compenser ce jeu.

Comme dans le montage d'origine je ne prévois qu'un seul palier pour tenir cette vis car la vitesse de rotation de cette vis est très faible (moins de 1tr/s).. Donc pas besoin du palier BF10 à l'autre extrémité.
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Pour l'asservissement des déplacements avec la rotation de la broche, j'ai compris au travers de mes lectures que :
- Mach3 se servait uniquement de l'index (à confirmer) donc il régulerait ses déplacements une seule fois à chaque tour. Ceci doit poser des problèmes au 1er filet à cause de l'entrée de l'outil dans la matière qui freine la broche, et sur le dernier filet si le filetage s'arrête en pleine matière.
- LinuxCNC serait plus sophistiqué et pourrait utiliser comme Mach3 l'index pour le top mais également les phases A et B d'un codeur pour la régulation pendant un tour. La phase A servirait à définir le timing des contrôles, et la phase B pour déterminer le sens de rotation de la broche (quadrature ?).

Pour mes tests futurs j'ai commandé un codeur à 100 points OMRON (le E6C2-CWZ6C à 30€). Il sera monté sur l'arbre de sortie de la boite avec un rapport de poulies crantées de 4.5/1 pour annuler le rapport existant sur cette arbre vis à vis de la broche.
Un codeur à 2000 points n'est pas plus cher, mais 100 asservissements par tour me paraissent suffisant : pour un pas de 1.00, c'est si j'ai bien compris un asservissement du déplacement tous les 1/100ème de mm ... à environ 30 tr/s c'est une fréquence de 3KHz.

Carlos

 

[LETARTARE]

Bonjour Carlos,
malgré ma longue absence, voici quelques images d'un travail semblable au vôtre, mais inachevé.
https://www.usinages.com/threads/images-letartare.50612/page-2#post-884235

 

[carlos78]

Bonjour LETARTARE,

Merci pour les photos.
Votre solution pour le montage du codeur est exactement celle que je pense réaliser. C'est je crois ce qu'il y a de plus simple comme montage pour ce tour.
Quel logiciel avez-vous utilisé pour le pilotage du tour ?

Carlos

 

[LETARTARE]

Bonsoir Carlos,
malheureusement je suis en veille depuis un certain temps. Mon idée était d'utiliser une carte 'Mega2560' que je connais bien, avec un logiciel de mon cru. Tout est sur le papier !
Bien cordialement et bonne continuation.

 

[carlos78]

Bonjour,

Le projet n'est pas fini ... Il pourrait ressembler à cela

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Carlos

 

[carlos78]

Bonjour,

Si tout continue comme je l'espère, les usinages des pièces existantes du tour seront réduits au maximum et permettront toujours le cas écheant de revenir si besoin au tour manuel d'origine.
Pour vérifier la faisabilité avec les moyens d'usinage dont je dispose, j'ai fait une présentation du banc sur la fraiseuse ZAY7045. Je suis rassuré, il y a un gros porte à faux, mais à priori ça devrait le faire en 2 temps à cause de la longueur du banc.

Par précaution, je prévois de mettre des fins de course et des butées sur les 2 axes.
Sur le transversal la course est assez faible : je pars sur 100mm.
- Sur le longitudinal, je regarde la possibilité de les mettre réglables en utilisant un profilé alu de 30x30 en parallèle avec la vis.

BIZARRERIE :
Si on regarde la section des portées, il y a sur l'arrière une surface plane et sur l'avant une double portée à 45° ... la bizarrerie est que la surface plane n'est pas vraiment utilisée car la portée se fait en biais sur son extrémité arrière.
C'est visible si on regarde la boite de vitesses, le chariot transversal ou la contrepointe : c'est en biais d'environ 1mm sur 100mm.

Ce montage est-il voulu ainsi ou est-ce un défaut sur mon tour ?

Carlos

 

[carlos78]

Bonjour,

Le projet avance lentement.

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Avec cette 1ère présentation sur le banc, je suis rassuré sur mon projet CAO : le déplacement en transversal à l'air d'être correct.
Par commodité d'usinage et aussi parce que j'avais la matière, j'ai finalement opté pour des pièces en alu 2017 de 10mm.
Les pièces présentées ont été usinées sur ma CNC en agglo.

Sur le transversal, je pars sur une réduction des pignons de 15/30. Compte-tenu du pas de 2mm de la vis trapézoidale existante, cela fait une précision théorique de 1/100ème au diamètre pour un pas entier du moteur.

Sur le longitudinal c'est à peu près la même chose :
J'aurais problement un rapport 15/18 (pignons dispo) ce qui avec une vis au pas de 5mm donne une précision de 0.02 mm par pas entier.
Ce sera bien plus précis que le vernier actuel avec 0.5mm par division et un jeu énorme à la manivelle !!!

Carlos

 

[carlos78]

Bonjour,

Une remarque pour ceux qui voudraient numériser leur BV20 : Je suis parti sur l'axe longitudinal avec une vis à billes 1605 uniquement parce que j'avais déja cette vis en stock.
Ce n'est pas forcement le meilleur choix. S'il fallait l'acheter, j'aurais probablement pris une vis 2005 plus proche en taille de la vis trapézoidale d'origine de diamètre 20.

Carlos