tour en profilés alu

Bonjour,

fin des cogitations concernant la poupée mobile, et merçi pour vos conseils.

La réalisation(tout à la cnc) : j'ai fini par synthétiser mes 2 problèmes :
1) la broche avec un cône : je ne suis définitivement pas équipé pour faire ça, il faut que je la fasse faire ou que je l'achète. J'ai fini par trouver chez littlemachineshop l'objet de mes désirs, avec en plus la vis qui va avec ; et donc achat, j'achète aussi chez 123roulements 1 roulement et 2 butées à billes :


2) le fourreau pour la broche : elle fait 22mm de diamètre, et je n'ai pas du tout l'intention d'acheter le foret et surtout l'alésoir qui vont bien, d'autant que ma pauvre petite perceuse à colonne boch est surement incapable de faire tourner tout ça sur plus de 100mm de profondeur ; j'ai donc contourné le sujet, en réalisant un empilage de paliers en delrin précisément usinés de la même façon, à la cnc (même position de chaque palier sur la table pour que les éventuels décalages soient les mêmes sur tous les paliers).
Les paliers sont encastrés dans 2 demi-coques qui constituent le corps de la poupée, ajustement dur ; voilà l'ensemble des pièces du corps :


En blanc, les 3 paliers, et entre eux un 4ième palier en alu, alésé à 2/10 de plus, fendu, et qui servira à bloquer la broche en position par serrage (montage flottant).

Les 2 problèmes sont résolus, voilà le reste des pièces, en commençant par la manivelle et le vernier :


Puis les pièces constitutives de la base de la poupée :


Les 2 petites pièces en bas à droite seront montées sous la base, à l'aplomb des rails, et recevront chacune un petit patin en bronze sur lequel une vis pourra venir appuyer pour immobiliser la poupée.

Montage de la base : pas de péripétie particulière, les 2 grandes vis qui appuient sur les patins en bronze seront remplacées par qque-chose de plus pratique.


Début du montage du corps de la poupée, avec l'enfilade des 2 paliers, du frein, et du troisième palier :


On ferme la boite :



Et enfin, le tout en place :


Je n'observe aucun jeu dans la broche, son blocage fonctionne bien, l'immobilisation de la poupée sur les rails également, je suis content !
Ne me reste plus qu'à régler tout ça, je n'ai pas encore trop d'idée, en particulier latéralement car je n'ai aucun guidage à ce niveau, juste 4 trous oblongs dans les équerres ...

C'était pas joué d'avance !

Michel

Merci Franck,

Comment puis je vérifier cette perpendicularité ? Ça se voit avec les yeux ?

Michel

Super, ça pourrait m'éviter un train d'engrenages, du bruit en moins et du rendement en plus, encore merci.
Michel

Bonjour,

j'envisage de remplacer le moteur et la transmission à la broche par un moteur triphasé et un variateur de fréquence 220/320 tri (pour simplifier la transmission, et disposer des fonctions inversion de sens et vitesse de rotation par de simpel contacteur/potentiomètre).

Mon mandrin mesure 80 mm de diamètre, j'usine essentiellement de l'alu, du laiton, du bronze, du delrin, diamètre max 50 mm.

J'hésite entre un moteur de 550w et un moteur de 750w, en inclinant plutôt vers le second,
et surtout, j'hésite entre un moteur 1500 trs/mn et un moteur 3000 trs/mn, transmission par une simple courroie crantée à la broche, rapport 1/1 - j'incline vers le 1500 trs/mn

Qu'en pensez vous ?
1) 550 ou 750w ?
2) 1500 trs/mn ou 3000 trs/mn, et quel rapport de transmission ?

Michel

Merci Ftx,

Ok pour le silence apporté par le 750 w, mais pourquoi rapport 2/1, car du coup vitesse max = 1500 trs/mn ?

Michel

Merçi Albatros, merçi Zirconien, je vais donc partir sur du 750w, et pour le variateur du 1500w, ça me semble en effet une précaution indispensable.

Reste à déterminer si le moteur est un 1500 trs/mn ou un 3000 trs/mn, et quel rapport de transmission ?

Michel

Bon, je retiens que la préco, c'est :
- Variateur 1500w
- Moteur 750w 3000 trs/mn
- Rapport de transmission 1/1, et 2/1 pour les pièces importantes requérant plus de couple.

Il me reste à trouver une solution correcte pour monter le moteur, nettement plus gros que le petit peugeot !

Merci à vous, Michel

Ok ; je pense utiliser de la htd 5, largeur 9 ou 15, simple à mettre en oeuvre et nettement plus silencieuse que les pignons ; en plus, je peux fabriquer les poulies à la cnc !

Michel

Bonjour Wika,

eh bien le projet continue, entrecoupé par pas mal de projets concurrents, dont une petite sieg x2 qui appelle bien des améliorations et du temps : en particulier installation de 3 DROs et d'une visu, ça c'est vraiment formidable, et puis rigidification colonne, j'ai acquis le kit de ArcEurotrade qui n'est pas tout à fait plug & play ! et puis toujours mon simu d'A320, d'ailleurs je viendrais prochainement en parler sur le forum, mon sujet du moment est le perfectionnement du rétroéclairage des panels, c'est assez chaud ...

coté tour, j'ai depuis :
- remplacé le chariot transversal, initialement sur rails prismatiques, par un chariot sur queue d'aronde, grosse amélioration des états de surface (il faut dire que le chariot ne reposait que sur 2 patins, je n'avais pas vraiment la place pour 4),
- remplacé la broche porte mandrin, car elle n'était pas creuse, ce qui est vraiment restrictif : j' installé une broche de tour sieg, trouvée chez littlemachineshop, et comme la poupée fixe coutait à peine plus, je l'ai également prise, j'en ai profité pour introduire des régales plus pratiques.
- remplacé la tige filetée d'entrainement du trainard par une vis à bille, dans la perspective de l'amélioration en cours.
- amélioration en cours : dans un premier temps une avance automatique, et puis éventuellement le filetage, mais sans rajouter de trains d'engrenages ; je veux piloter la vàb directement par un moteur pas-à-pas, avec possibilité de débrayage pour actionnement à la manivelle, avance manuelle avec 2 switch, asservissement à la rotation de la broche avec avance par tour paramétrable, le tout à base d'arduinos (2 arduinos, un pour l'ihm, les calculs et autres taches d'intendance, et l'autre pour piloter le moteur pas-à-pas) ; il y aura également la possibilité de piloter tout ça à partir de Mach3.
Une première maquette fonctionne, mais je ne suis pas tout à fait satisfait de l'asservissement, et plus précisément de la prise en compte des accélérations et décélérations, qui si elles sont trop importantes sèment la grouille ... donc une v2 en chantier;

Cela étant, le tour me donne satisfaction pour ce que j'en attendais, alu, bronze, laiton, POM, ... ; pour l'acier, j'y vais sur la pointe des pieds, il ne faut tout de même pas rêver ! mais oui, un tour en alu ça n'est pas complètement idiot.

Une des premières réalisations : une sonde pour ma cnc, qui embarque un capteur mycom dont la précision frisotte le micron (parfaitement inutile au regard de la précision de la machine, mais c'est bon pour la frime ).

Bonjour,

une petite suite à l'affaire, la numérisation de la vis de chariotage : je souhaite pouvoir charioter à vitesse régulière, donc numérisation de ce seul axe, avec la possibilité d'avancer/reculer manuellement, ou de façon asservie à la vitesse de rotation du mandrin ; mais c'est aussi un exercice de style, je veux réaliser ça à base d'Arduino, et sans utiliser GRBL, uniquement du DIY ...

Le projet est presque terminé, restent quelques petits réglages au niveau soft, ainsi qu'un coup de peinture, mais ça fonctionne ; pour ce qui concerne les principes :
- vàb de 16 mm, pas de 5, moteur Nema 23, entrainement par courroie (HTD 5).
- pilotage moteur à base de M542 + bob JK02 (j'avais ça en stock)
- IHM à base d'écran LCD 4 lignes + touches
- 2 Arduino Mega 2560, l'un pour piloter le moteur, et l'autre pour l'IHM, communication par 2 canaux half-duplex, programmation en C++

Voilà le résultat, le bloc additif est relativement important car je me suis laissé la possibilité de poursuivre cette numérisation ...



Réalisation :
Voici la partie mécanique, la vàb est dotée d'un roulement droit + butée du coté manivelle, et d'un roulement droit coté moteur ; toutes les pièces sont réalisées à la cnc, y compris les poulies crantées (delrin, fraise de 3, pour du htd5 ça passe tout juste).



Tout le bloc électronique vient se loger dans un boitier en mdf ! (oui, halte aux colibets !) :



Le bloc électronique est amovible, les seules connections externes concernent le moteur pàp ainsi que le capteur hall de mesure de la vitesse de rotation de la broche ; il est composé d'une partie basse avec les composants de puissance, et une partie haute avec les platines de commande et les 2 arduino :



Le bloc électronique, partie basse : à gauche l'alim de puissance (50v à découpage), et la bob devant :



Le bloc électronique, partie basse, de l'autre coté : à gauche le driver du moteur, au centre une petite alim, 5v pour la bob, et 8v (juste derrière le pont de diodes) pour les Arduino.



Le bloc électronique, partie haute : la platine de commande est usinée à la cnc dans du 2014 de 3 mm :



Lamage au dos pour accueillir les touches, également travaillées à la cnc dans du delrin de 10 mm :



Les circuits (platine de cmd, alim, shield) sont également réalisés à la cnc, résultat vraiment impeccable grâce au levelling rendu possible par ma sonde DIY (précision du capteur de l'ordre du micron !!!, c'est vraiment géant) :



Voici le circuit de la platine de commande, avec en vert l'afficheur LCD :



Les liaisons entre les 2 arduinos ne posent pas pb, mais les liaisons de l'arduino qui gèrent l'IHM exigent un shield :



Et au final, voici l'intégration dans le boitier supérieur : les 2 arduino dont l'un avec son shield, la platine de commande, et l'ensemble de commutation 220 AC :



La mesure de vitesse de rotation du mandrin est assurée garce à un petit capteur hall, un petit aimant néodyne fixé sur une couronne solidaire de la broche, et l'arduino IHM :



Voilà en gros pour ce qui concerne la réalisation mécanique, il est clair que la connectique autour des arduino n'a rien de professionnelle, il faudrait réaliser un circuit dédié pour remplacer ces 2 cartes, mais là aussi, j'ai du stock !

Coté informatique :
- Un arduino gère l'IHM (les touches de la platine de commande, l'affichage LCD) ; il accueille le capteur hall (la vitesse de rotation est calculée sous interruption) ; sur la base des consignes receuillies, il élabore les commandes à l'attention du second arduino (fréquence des pulses, nombre de pulses, direction), en gérant notamment vitesse et accélération, et les lui envoie ;
- Le second arduino recoit les consignes de l'arduino IHM et les transforme en ordres step/dir à l'attention du driver ; en retour, il retourne au premier arduino la position du chariot.

L'afficheur permet, dans sa partie gauche, de restituer la vitesse de la broche et la position du chariot ;
en partie droite, possibilité de fixer :
- l'avance par tour, utilisée pour un déplacement à une position donnée (mode asservi)
- le mode de déplacement manuel : continu, ou par pas de 1 mm, 1/10 mm, ou 1/100 mm
- la vitesse de déplacement, en mode manuel
- la position cible (mode asservi)

Les ordres de déplacement sont :
- en mode manuel, gauche ou droite
- en mode asservi, déplacement à la position cible
- fixation origine
- retour à l'origine
- stop



Voilà, la partie la plus compliquée a tout de même été la programmation, en particulier la gestion de l'accélération, indispensable si l'on ne veut pas voir le moteur pàp décrocher dès que la consigne de vitesse atteint un certain seuil ... prog objet très adaptée au sujet.

Michel

Bonsoir Milodiou,
Merci.
Pour ce qui concerne la résolution, classique cnc amateur : 200 pas par tour, vàb pas de 5, donc 5/200 mm.
Pour le filetage, j'y ai pensé au début, mais il est clair qu'avec une synchro de 1 top par tour de broche c'est plus que limite, j'ai oublié ! Mais il n'empèche, c'est bien pratique ...
Michel

@Milodiou : tout à fait, il ne faut évidement pas espérer une meilleure rigidité qu'avec un banc en fonte ... mais le profilé utilisé a une section de 80x160, ça commence à être du sérieux (c'est ce que j'ai utilisé pour ma cnc pour les montants latéraux, pour comparaison les mêmes montants sur une 6040 chinoise ont une section de 80x20 ...) ; par ailleurs, le trainard est monté sur rails prismatiques de 16 ; donc, non, pas de mise en crabe du trainard (je me contente d'usiner plastique et métaux tendres), et pas de problème non plus au niveau broche ; la contre-pointe est un peu en dessous (la broche coulisse dans 3 paliers en delrin de 20 mm d'épaisseur). Mais pour tenir le 1/100 dans de l'alu, il faut tout de même y aller façon sioux !

@biscotte : mon petit moteur de perceuse de 600w n'est pas suffisamment costaud, ou ma mécanique ne présente pas suffisamment d'inertie, donc vitesse de rotation du mandrin insuffisamment stable (surtout à l'attaque, maintenant avec l'avance automatique ça se stabilise en cours d'opération, mais je pense que c'est insuffisant) ; j'ai lu qu'en effet, rajouter quelques tops par tour ne change rien, il en faudrait 200 pour réellement compenser ... mais pour le coup, les arduino ne suivraient pas (l'arduino IHM qui prépare les consignes pour l'arduino qui pilote le moteur les envoie à chaque top, les com sont sous interruptions, et bien sur la génération step/dir est également sous interruption : la fréquence des messages émis par l'arduino IHM pertuberait complètement la régularité de la génération step/dir).

Michel