Une idée de ma future CNC

[l8x]

Bonjour à tous,

Je laisse de coté le châssis pour le moment, par ce que je ne suis pas encore sûr de la base que je vais trouver.

Pour la crémaillère j'ai pensé à ça. Une fois les pignons engrainés sur la crémaillère je viens mettre en place un ressort de torsion pour mettre en précontrainte. Je profite pour intégrer à mon bloc une réduction de 3:1

Je ne cherche pas à concevoir un usine à gaz et je trouve que la courroie crantée est plus tolérante que des engrenages, vos avis sont les bienvenus !

 

[l8x]

Le dessin a un peu évolué,
Je pense partir sur un tendeur de chez Michaud et Chailly, 145N d'effort de tension, la tension max d'une courroie HTD pas de 5mm largeur 15mm etant de 330N.



Vous y croyez à cette solution ?

 

[gaston48]

Bonsoir,
Un pas de crémaillère multiple entier d'un pas moteur, ne présente aucun avantage.
Tous les calculs se font en flottant, double précision, s'il y a arrondi à la fin, il n'introduit
pas d'erreur cumulative. de plus si tu te déplaces avec une trajectoire inclinée ou en
arc de cercle, donc une combinaison de x et y avec un ratio continuellement variable,
tu perdras tout bénéfice d'un pas métrique.

Un rattrapage de jeux permanent va entraîner beaucoup de frottement, tu peux le prévoir
et l'expérimenter mais avec la possibilité de le neutraliser et à condition aussi de prévoir
un réglage fin du parallélisme de la crémaillère avec le rail en multipliant le nombre de
vis de fixation de la crémaillère de façon à régler de proche en broche un jeux minimum
de fonctionnement (en pinçant une feuille de papier mince par exemple).
(j'ai encore approché un routeur à crémaillère, il y a quelque jours, le réglage est fixe avec un
petit jeu résiduel bien perceptible en empoignant le portique)
Il y a une solution élégante aussi, hybride entre la courroie et la crémaillère, évoqué par fred03800 qui est
de compléter le montage classique d'une courroie tendue (avec ses 3 galets dont 1 moteur)
par une courroie cranté fixe collé par son dos sur une piste et qui vient s'engrainer sur toutes
les longueurs des brins tendus de la première courroie. On élimine ainsi toute l'élasticité
potentielle des 2 longs brins de la courroie motrice.

 

[l8x]

Je te remercie pour ta réponse Gaston48, je ne savais pas que le déplacement se faisait en flottant, si je comprends, on indiquant une cote de x=100mm, le logiciel va calculer le nombre de pas nécessaire au moteur pour tomber sur la cote la plus proche ?

Comme tu dis, dans les déplacement en arc de cercle il n'y a pas de gain entre module PI et metrique, mais en dehors de ça c'est un gain pour les decoupes pur X ou pur Y non ?

Pour le réglage comme je l'ai dessiné, je vais me laisser le temps de la réflexion, mais c'est vrai que je ne rends pas bien compte de l'énergie que cela peut consommer en énergie.

J'avais aperçu cette solution sur un autre site et j'avoue qu'elle m'avait tapé dans l'oeil.

Pour le réglage du parallélisme je pense faire usiner la poutre du portique pour avoir un épaulement d'un millimètre et venir positionner la crémallière.

 

[l8x]

Stan tu as raison, l'idée de départ deux messages plus haut ne nécessitait pas une courroie crantée des deux cotés, et finalement en voulant améliorer mon dessin, je n'ai pas fait gaf. Quoi qu'il en soit, je vais oublier cette solution qui me parait douteuse...

Je vais partir sur des courroies. Le routeur d'@el patenteux montre bien que les courroies fonctionnent très bien donc je vais copier l'idée ! Par contre je ne sais pas si lui il avait collé la courroie du dessous ou non. Dans les docs le collage est possible.

 

[stanloc]

Si tu prends une largeur de courroie en rapport avec les efforts qu'elle aura à supporter, il est totalement inutile de se compliquer la vie d'autant plus que je te laisse le soin de trouver une colle qui te permettra de coller du polyuréthane (la courroie) sur de l'acier ou de l'aluminium.
Seuls les gens qui n'ont pas vraiment de l'expérience avec les courroies crantées ARMEES sont inquiets avec leur élasticité. Il faudrait qu'ils s'inquiètent AUSSI de l'élasticité qu'un moteur pas à pas engendre dans l'arrêt sur un de ses pas.
Stan

 

[l8x]

Je te rejoins, je suis en train de parcourir le catalogue du fabriquant binder-magnetic. Ils ont une série de courroies (ATL) développés spécialement pour les applications linéaires. Me voila rassuré, les brins d'aciers intérieurs confèrent effectivement une grande rigidité.

Toutes les préconisations dimensionnelles et les instructions de montage sont donnés.

Je donne le fichier si cela intéresse certains

 

[gaston48]

les courroies fonctionnent très bien

Les courroies fonctionnement "très bien" oui si on est conscient qu'un manque de rigidité supplémentaire
de la position souhaité (erreur de poursuite) va se superposé à celui déjà observable avec un moteur pas à pas non asservie.
el patenteux (que je respecte) nous a montré des vidéos de répétabilité de position avec un comparateur, mais
n'a jamais tenté (comme je l’avais suggérer) de mesurer le dépassement de la consigne et des
oscillations avant l’arrêt complet, en filmant le comparateur par exemple.
Si la courroie était parfaite (ou tout autres systèmes à câbles et cabestans) on ne s’embêterait pas avec
un système à crémaillères beaucoup plus "rigide" mais affecté d'un backlash et plus chère à installer

 

[l8x]

C'est juste, la rigidité de la crémallière est meilleure. Je vois ce que tu veux dire pour les oscillations à l’arrêt du à l’élasticité de la courroie (aussi rigide qu'elle soit).
Surdimensionner la courroie permettrait de réduire cette déformation, ou simplement baisser les accélérations et les décélérations.

Dans mon cas, étant donné que je vais usiner du bois à 95% et du plasma, la recherche de la précision absolue n'est pas le premier critère, et je suppose qu'un montage correctement effectué et le choix de la bonne courroie me permettra de réaliser ma transformation du mouvement.

 

[gaston48]

Surdimensionner la courroie, augmenter la tension, augmente la "rigidité" mais également les frottements.
Avec une courroie cranté, tu as également un frottement comme tout engrènement, des déformations plastiques qui
font que par exemple, une roue avec bandage caoutchouc sous charge, roule moins bien qu'une roue métallique.
Des frottements ou des charges avec un moteur pas à pas t'éloigne de la position idéale souhaitée sans que tu
puisses la quantifier comme on le fait plus aisément avec un système asservie.
Pour info, le collage du dos de la courroie ne pose aucun problème avec des colles mastic polyuréthane. En plus, c'est
réversible. En revanche, j'aurais quelques réserves sur le résultat d'imbriquer 2 courroies l'une dans l'autre.
Avec les profils dont je dispose, il n'y a pas de réserve de fond de denture et il subsiste un léger jeux axial
ce qui n'est pas les cas de 2 crémaillère au module que l'on imbrique.

Pour ce que tu veux faire, el patenteux avec son expérience et son recul maintenant serait ton meilleur conseillé

 

[l8x]

Merci en tout cas de partager tes connaissances.
Pour la colle j'étais en train justement de regarder le site de Locitite.
L'étude de la solution la plus adapté continue... nous verrons ce qu'en dit l'homme du grand nord ! (sans offense aucune)

 

[vres]

Ce qui ce tend est élastique. On accorde une guitare en étirant la corde même si elle est métallique.
Une courroie armée c'est un courroie avec des cordes de guitare, d'ailleurs il me semble que dans un boite on réglait la tension de la courroie en fonction de la résonance exactement comme on accorde une guitare.
Il y a à coté de moi plusieurs machines avec un entrainement par courroie, a chaque fois la courroie fait dans les 80mm de large.

 

[l8x]

Peux tu nous dire quelles sont les masses mises en mouvement ? As tu une idée de la vitesse de ces mouvements ?

 

[el patenteux]

Si c'était a refaire reprenderais-je de la courroie.....humm.
Probablement que J'essairais la crémaillere histoire de comparer.
Noter que la courroie me rend de loyaux services depuis maintenant 4 ans et que je ne songe pas du tout a la remplacer.
Est-ce que la courroie s'étire!!???..........ahhh la grande question.lol
Ont peut pas dire qu'elle s'étirent de facon plastique,sinon je passerais mon temps a les ré-ajuster( ce qui a été fait qu'un seule fois au début)contrairement par exemples aux chaines qui elles s'étirent sans arret.
Oui, Gaston a raison, sur une tres grande distance ont peut noter que la courroie oscille, dans mon cas ca n'affecte pas le résultat
ou du moin pas de facon notable.Je me soucirais 100x plus de la rigidité de mon portique avant d'en arriver au probleme des courroies(si probleme il y a)
Crémaillere ou courroie,courroie ou crémaillere??
Les 2 offrent avantages et inconvénient.
Pour la simplicité de mise en oeuvre de la courroie et son faible cout en revanche ont va sacrifier une bonne partie du couple
moteur qui va s'envoler en friction du a la grande tension que la courroie nécessite.
Le ''probleme'' des crémailleres de gérer le jeu est un faux probleme a mon sens.
Y'a qu'a regarder le nombre de réalisations utilisant le bon vieux pivot et ressort qui planque le pignon au fond des crémaillere
pour se rendre compte que la solution est plus que viable,je l'ai moi meme constater sur des machines de mon entourage.
Non le pignon ne s'use pas et non la crémaillere ne s'use pas.
J'ai meme vu des machines pros qui utilise un vérin pneumatique a la place du fameux ressort.
Alors voili voila...

 

[el patenteux]

Oui Gaston je me souviens que tu me proposais de mesurer les oscillation du cadran,par contre une caméra standar,surtout en passant par you tube, ne sera jammais assez rapide pour l'excercice.

 

[l8x]

Je viens de faire tourner les calculs.

Hypotheses de base : poids de l'ensemble mobile sur Y : 150N
Accélération maximum 0,33m/s²
Fréquence de rotation du pignon : 200tr/min
Effort de friction inconnu mais le rendement d'une courroie est élevé
Courroie ATL5

Effort total à supporter par la courroie = Tension dans la courroie + Effort d'accélération = 10N + 50N = 60N
Je simplifie le caclul en prenant : effort de prétension = 20% de l'effort a transmettre
Effort transmissible par la denture (abaque) = 3,5N/mm
Largeur de courroie : effort a transmettre / (nombre de dents en prise * effort transmissible par une denture) = 60 / ( 12*3,5) =1,42mm

Donc pour le moment pas de soucis. Pour la suite du calcul je choisis donc une courroie ATL5 de 16mm de large (la plus petite)

Maintenant je veux calculer la précision de répétitivité :

La formule nécessite l'effort de friction. Dans le cas idéale ou la friction peut être négligé, le constructeur indique ceci "lorsque la friction du système de guidage est négligeable et que le jeu de la denture cm = 0, la répétitivité est de l’ordre de +/- 0,05 mm"

Dernier point : Allongement de la courroie sous l’inertie de la masse déplacée

,

L'application numérique donne : Cas ou la courroie du Y mesure 1500mm

C = (1500*3,3*10^5/(750²)=880

Et donc l'allongement dû à l'inertie du système serait de = 60 / 880 = 0,068mm

Edit : J'ai mis a jour mes calculs, à cause d'une mauvaise tension dans la courroie. et le résultat est passé de non acceptable à mieux

 

[l8x]

J'avais pas vu ton message Fred, merci pour le retour.

Pour les crémaillère et le pivot, c'est vrai que de façon puriste ça ne me plait pas, mais bon si ça marche.. il faut peut être se rendre à l'évidence.. Une usine à gaz ne sera pas forcément mieux.

 

[l8x]

Je n'ai pas dit que je voulais monter du 16mm, j'ai juste posé les résultats de la détermination d'une courroie en fonction d'hypothèses de base. Le but de mon message était de quantifier ce que tout le monde dit.

Pour la courroie ATL, c'est le constructeur qui préconise ce montage pour les mouvement linéaires. Je vais refaire mes calculs avec d'autres types de courroie et d'autres sections afin de trouver le compromis.

Mais no stress, on discute seulement..., mon but n'est pas de dire que j'ai raison, j'avance juste et j'utilise les outils mis à disposition pour voir ou je vais, ni plus ni moins. Vos avis sont important et je fais parti des gens qui écoutent les conseils, mais j'ai aussi besoin de travailler par moi même.

 

[vres]

J'adore ce genre de discussion qui ne mène à rien.

On te crois, tu es déjà a 6 messages

et si on ne se sent pas capable d'installer des crémaillères selon les règles de l'art

Il serait peut-être utile que tu nous expliques comment monter des crémaillères dans les règles de l'art pour que cette discussion mène à quelque choses.
Hier, j'en ai reposé 22 mètres, je pense quelles sont installée dans les règles de l'art car il n'y a aucun jeu.

Peux tu nous dire quelles sont les masses mises en mouvement ? As tu une idée de la vitesse de ces mouvements ?

J'ai un peu exagère, la courroie ne fait que 60mm, c'est sur un laser, la masse de la tête ne doit pas dépasser 15kG.
Sur une autre machine les entrainement du x sont en courroie crantée sur la moitié et en feuillard sur l'autre moitié.

C'est 2 machines sont très rapides.

 

[l8x]

Bonjour à tous,

Je vous remercie pour l'aide du départ mais certains messages ne me font pas avancer et même bien au contraire.

Du coup, baladant sur un autre fil du forum je suis tombé sur ce message de @J-Max (que je remercie au passage) et d'un coup tout s'est éclairci !

Je reviendrais vous donner des nouvelles quand les choses seront plus sûres pour moi.



[étude] réflexions sur une big CN et début ...
J-Max, 18 Février 2013, à 15:25
#59
Re: [étude] réflexions sur une big CN

Re,
Je comprends très bien qu'une 6040 ne convienne pas à ton utilisation,
pas plus qu'à la mienne (assez proche de la tienne), en plus d'une qualité et des performances très perfectibles.
Je suis ingénieur, mais dans un autre domaine.
Et justement, je ne me prends pas pour le génie universel de la mécanique, c'est déjà ça.
Je ne me borne pas non plus à parler creux et ressasser des vérités qui ne sont que les miennes.
Au contraire, j'essaie sincèrement d'éviter à des gens qui sont dans la situation
dans laquelle j'étais il n'y a pas si longtemps, de se disperser vers des choses peu essentielles.

Je me retrouve un peu dans ta démarche.
Ma CNC je la rêvais universelle (tant qu'à faire) avec 4 axes, une course Z de folie,
une vitesse supersonique, un stockage dessous, et un couteau suisse dans la boite à gant, au cas où.
Plus j'ai avancé dans mon projet, plus je me suis rendu compte qu'une idée supplémentaire,
aussi bonne soit-elle, ramène un nombre de contraintes important.
Au bout d'un moment, il faut justement le talent du génie universel de la mécanique et plus
pour parvenir à résoudre toutes ces contraintes en une seule machine.

Aussi, je me suis souvenu de ce que m'avait dit un vieux prof de psychoacoustique :
"penser soustractif". Le résultat est le bon, non pas lorsqu'il n'y a plus rien à ajouter,
mais au contraire, quand il n'y a plus rien à supprimer. En clair,
lorsque l'on conserve uniquement l'essentiel à la vocation première.
En conséquence, je n'ai cessé de revoir mon cahier des charges au plus simple,
tout aspect confondu : de la structure aux guidage, de l'électromécanique au pilotage,
et surtout rationaliser l'ensemble, non pas vis à vis d'un idéal technique, fonctionnel ou esthétique,
mais vis à vis de mes compétences, de mes moyens en général.
Ce qui ne veut pas dire pour autant sacrifier à l'objectif qu'à fixé le cahier des charges,
tant en matière de précision qu'en matière de performances.
Je me suis contraint à l'essentiel.

Enfin, je fais la majeure partie du chemin seul, car j'ai perdu beaucoup de temps
avec les gardiens du feu sacré de la mécanique, beaux parleurs, mais qui n'apportent
pas de réelle solution aux problèmes (parfois imaginaires) qu'ils soulèvent.
De plus, ils n'auront pas affaire avec la machine, ni dans sa fabrication,
ni dans son réglage, ni dans son exploitation. J'ai évalué moi même
le bien fondé des remarques ou des alertes, et j'ai trouvé moi même des solutions
lorsque c'était nécessaire. Je préfère me taper sur les doigts que de partir
sur un truc irréalisable par mes soins, ou qui marche pas à cause des idées fumantes d'un autre.
N'oublie pas que c'est le constructeur qui paie les pots cassés au final.

Mon conseil est de se renseigner sur comment calculer une structure, planche là dessus plutôt,
puis de voir les efforts que réclameront un travail lambda pour ta machine,
et calcule ta structure en fonction.
Pense qu'il faut pouvoir tout régler dans tous les sens afin de pouvoir
compenser les approximations d'une construction amateur.
Comme pour une équerre ou un niveau, il est très difficile techniquement (et coûteux)
d'obtenir une bonne précision sur 20 ou 30cm de distance.
La difficulté augmente exponentiellement avec l'augmentation de la longueur.
Mesure la précision (matériel, matériaux, rigidité, savoir-faire, assemblage...)
nécessaire à un débattement aussi important que celui de ton Z (dans l'état actuel)
pour obtenir la précision d'une machine à bois c'est à dire en dessous du 10e...
Sans doute un génie de la mécanique n'aura aucun souci à le faire, surtout s'il dispose
de tout le confort d'un atelier de mécanique de précision avec un bon marbre.
Ce n'est pas mon cas. Es-tu confiant avec ça ?

De toute manière, c'est toi le capitaine. A toi de faire les bons choix
En espérant que ces quelques lignes t'aident à te poser les bonnes questions.
Bonne chance pour la suite.

++JM

 

[l8x]

Ecoute Stan, je vois que tu as un avis sur tout et ce tout le temps. Avant de commencer ce fil j'avais déjà repéré ta présence soutenu dans les autres sujets.

Franchement, on ne se connait pas, mais je n'ai pas plus envie de te connaitre, donc je te demande gentillement d'ignorer mon projet de construction de CN.

D'avance merci.

Pour tous les autres, vous êtes ici comme chez vous.

ps: je ne cherche pas la guerre, juste la paix

 

[J-Max]

Bonjour,

Et bla bla bla et bla bla bla ! Dans ce genre d'exercice cet auteur est un pro.
Stan

Les pros du pourrissage de post, en ravanche, on les retrouve systématiquement sur les sujets CNC...

l8x, bienvenue sur Usinages ! Ouvre au hasard 3 ou 4 posts sur le sujet, et constate par toi même ceux qui se distraient à enliser les nouveaux venus dans mélasse
Curieusement, ils ont déjà posté sur ton sujet. A toi de juger de l'utilité de leurs interventions.
Quoi que tu fasses, ils savent mieux, surtout qu'il faut faire le contraire, ou alors autrement, quand c'est pas différemment. (méthode je sais tout et/ou caliméro).
Au final, celui qui a parlé le dernier à raison et toi, ben tu as changé 10.000 fois les plans de ta machine, sans que ça corresponde réellement à ton projet.
Regarde ton post depuis le début et prends un peu de recul.

Mon avis est que pour concevoir sa machine il faut les idées claires, et surtout pas déléguer sa conception au dernier internaute.
Sinon tu vas perdre un temps de dingue et ça ne finira jamais, et ta machine manquera de cohérence.
Inspires-toi d'un des modèles commerciaux qui correspondrait à ton cahier des charges, et si ça n'existe pas, c'est que tu fais fausse route.
Ouvre éventuellement un sujet pour une question ponctuelle (transmission, structure...), fais-toi ton avis et décides.
Ensuite partage ta réalisation si ça te fait plaisir, mais sans polémiques et selon tes propres choix.
C'est ce que j'ai fini par faire, mes machines marchent très bien, merci, bisou, merci.
C'est mon seul et unique conseil, bon courage pour la suite

++JM

 

[bendu73]

Bonjour,
Je n'avais pas ré-ouvert ton post depuis que j'ai posté (un des premiers messages ).
Moi j'aime bien ta première capteur d'écran avec les deux portiques et le bac pour le plasma. Au final c'est deux machines de bout en bout mais tu reste sur le même X.

Une machine qui usine et qui fait de la découpe plasma moi j'y crois! Alors fonce et fait comme tu le penses et lorsque tu te poses une question tu la met sur le forum et on tente de te donner un coup de pouce
Adapte ta conception à tes moyens de fabrication, mieux elle sera conçu, plus elle sera facile à fabriquer.
Une fabrication trop complexe, diminue les chances de bien réussir ta machine; et ça c'est valable, de mon point de vue, pour touts les domaines .

a+

 

[gaston48]

et bla bla bla ....................bla .

(c'est pas pour toi Benjamin )

 

[olive34]

À ta place et pour y avoir beaucoup réfléchis car je veut que la mienne fasse aussi les deux plasma et fraiseuse je m inspirerais fortement de la mechmate qui devrait parfaitement Repondre à la précision que tu envisage si tu la construit avec soin
J ai eut l occasion d en voir tourner une en vrai ca marche vraiment très bien tu as un paquet de vidéo sur YouTube et niveau budget ça colle avec ce que tu envisage

 

[l8x]

Bonsoir à tous,

Voila deux ans que j'ai ouvert ce fil. Entre temps pleins de projets divers, mais voila qu'il y a 3 mois j'ai attaqué la fabrication de mon plasma.

surface utile 4000x2000mm
guidages linéaires à billes taille 30 sur X et Y avec doubles patins, du 15 sur le Z
Deux moteurs DC 24V 300W sur X, 150W sur Y, avec codeur au cul et driver gecko pour piloter en boucle fermé
transmission par crémaillère module 2.5, pignon plaqué en fond de denture, réducteur sans jeu entre le pignon et le moteur

Voilà pour les détails !

On est en train de finir le câblage, premiers mouvements bientôt !

La partie châssis est plutôt lourde, les rails X sont vissés sur du tube de 80x80x8, c'est orienté pour durer.

Pour le plasma en lui même, je suis parti sur un hypertherm 65,

Si ça vous intéresse d'en voir plus, je vous fais des photos demain.

Maxime !

 

[vres]

Pour la fixation de la torche, il y a un truc pas trop mal c'est les aimants. Avec un petit contact pour signaler le décrochage, ça evite de dépenser une fortune en torche.

 

[l8x]

oui c'est pas con du tout, j'avais vu ca sur des videos, il faut que je m'y colle

 

[l8x]

Bonsoir a tous,

Je reviens vers vous a la recherche d'une piste..

J ai terminé le câblage et mis sous tension la machine et ça bouge voir même ça coupe ! C'est déjà un bon point mais... J'ai un décalage sur un axe X(1) par rapport a X(2).

Les signaux step et dir sont générés par la carte Masso. Deux fils sont branchés sur chaque borne pour alimenter les deux drivers (gecko g320x) qui pilotent les moteurs courant continu en 24v et récupèrent les retours des codeurs montés en bout d'arbre moteur.

Les codeurs ont une résolution de 2500 points par tour, ce sont des omron e6b2 Un tour moteur correspond à 13,3mm de déplacement du chariot.

L'erreur constaté sur un seul axe est de 1mm pour 500mm parcouru.

C'est une erreur qui se reproduit de la même façon 19 fois sur 20.

Sur un déplacement de x0 à x2000 mon axe x1 arrive en x2004mm et x2 en x2000mm. En ordonnant un mouvement en x=0 les deux axes reviennent à la même position.

Les codeurs ont été remplacé par d'autres de résolution plus faible mais cela génère de l'instabilité dans la régulation donc l'essai n'a pu être mêné a bien.

J'ai tourné le truc dans tous les sens mais la ... Je vois pas

Si l'un d'entre vous à une idée je crache pas dessus !
Merci

 

[l8x]

Aujourd'hui j'ai fait un peu de découpe malgré les défauts de positionnement et je pense savoir ou le bas blesse. Aprés une serie de mouvements alternés sur x et y, j'ai une erreur de positionnement énorme, l'axe X s'arrete à 40mm de son point 0. idem sur y. point de vue regulation il n'y a rien. Je pense en fait avoir du glissement entre le moteur et le réducteur. C'est un serrage sur arbre lisse de 14mm. Donc je vais demonter et coller.

voila voila !