Projet Fraiseuse X2 - Avance Auto "X"

[Plopiche]

Pour éviter de déplacer le moteur ainsi que de faire un embrayage à crabot, je suis en train de chercher un module d'embrayage electromagnétique 24 V. ça simplifierait beaucoup le dispositif et il me semble que ça devrait marcher.
Malheureusement, La documentation qui se trouve sur Aliexpress est souvent incomplète voir pire.

 

[wika58]

J'en ai des petits (dans mes CPS) qui viennent de photocopieurs de ce genre:

On en trouve sur A-E...

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Mais pas sûr qu'ils soient suffisants... 0.5 Nm de couple.


Sinon il y a ça...

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Mais pas donné...

 

[Plopiche]

Le prix : Surtout les frais de port !!
Vous prendriez quoi comme couple ?

 

[wika58]

Les deux mon général...

Quand j'avais fait ma première avance auto sur ma X2, j'avais fait le reducteur moi-même et donc j'avais pu mettre l'embrayage assez près de la sortie moteur... donc peu de couple...

Pour mesurer le couple necessaire,.tu mets une barre fixée sur le volant et tu tires à l'extrémité de la barre avec un dynamomètre (si pas de dynamomètre, des petits poids).
Tu serres très légèrement les lardons pour simuler l'effort de couple...

 

[Plopiche]

Voici la version 6 de mon dispositif d'avance.
J'ai réduit les dimensions.
Le moteur est fixe
L'entrainement se fait par un crabot déplacé par une fourchette.
Je crois que je vais augmenter l'entre axe des deux colonnes de 12 mm pour avoir une came un peu plus grosse.
Merci pour vos avis.
Je me demande si je vais oser faire le crabot en impression 3 D. En nylon fibre de carbone ?
Le support du moteur sera en impression 3 D

Merci pous vos avis

 

[wika58]

Je me demande si je vais oser faire le crabot en impression 3 D. En nylon fibre de carbone ?

Je n'ai jamais utilisé mais j'ai entendu que ca a de sacré propriétés mecaniques.

Et tout de même bcp plus facile à dessiner/imprimer qu'à usiner...

Et si ca ne tient pas dans le temps tu pourra tjrs un usiner un en Alu ou Laiton par après.

Je connais plusieurs pesonne qui font d'abord la pièce en impression 3D avant de l'usiner... ca permet de se rendre compte en vrai-grandeur...

 

[Plopiche]

Le crabot a 10 dents.
On doit pouvoir calculer le couple de rupture . pour simplifier on va considérer que les 10 dents sont en appui simultané.
J'ai les caractéristiques du Nylon fibre de carbone (ci joint)

Pour ne pas me compliquer la vie, j'ai communiqué la fiche technique du filament et les dimensions du crabot à Chat GPT

Pour les dents qui travaillent au cisaillement il prend 60 % de la valeur de la résistance à la traction du matériau.

Je viens d'augmenter le diamètre extérieur du crabot afin d'avoir des dents plus solides. Dans ces conditions Chat GPT me dit que la limite du couple à la rupture est de 190 Kg.cm

 

[Plopiche]

Voici la version 7
J'ai modifié la commande par came.
La came est fixée sur le support du moteur. Elle appuie sur un poussoir qui commande la fourchette du crabot.
Le déplacement du levier de commande se fait dans un plan vertical parallele à la table.
Tout n'est pas représenté sur mon dessin mais je pense que vous comprendrez.

 

[Plopiche]

J'ai reçu le moteur

 

[wika58]

Là il va falloir commencer à faire du copeau...

 

[Plopiche]

Là il va falloir commencer à faire du copeau...

Ouh la !!! Je ne travaille pas aussi vite

 

[Plopiche]

J'ai testé le moteur réducteur piloté par un Arduino Uno et un pont en H
Marche avant / Arrière
Reglage de la vitesse par signal PWM

 

[Plopiche]

J'ai enregistré les signaux PWM envoyés par l'Arduino Uno au circuit de commande du moteur (Pont en H)
Le paramètre utilisé pour le PWM est arbitrairement fixé à 30 ( reglable de 0 à 255)
j'ai essayé d'enregistrer la tension envoyée au moteur mais le signal est trop brouillé. je vais m'orienter vers la mesure du courant du moteur par l'intermédiaire d'une résistance de faible valeur montée en série sur les cables d'alimentation du moteur. Pour ça je vais utiliser une sonde d'amplification différentielle.

 

[Plopiche]

Bonjour
Voici la mesure du courant du moteur avec PWM = 30
J'ai acheté ma sonde différentielle chez un radio amateur canadien qui l'a développée pour son usage personnel.
Elle est intéressante car elle est d'un prix abordable et qu'elle a un gain de 1 (Et aussi X 100)
La mesure est faite sur une résistance série avec le moteur de 3.3 Ohms

 

[Plopiche]

Pour être sur que mon moteur va pouvoir faire ce que je lui demande, je vais faire un montage de test imprimé en 3D
Il n'y aura pas d'embrayage mécanique et on ne pourra pas utiliser le volant de l'autre côté de la table car mon motoréducteur n'est pas réversible. Mais je pourrai fraiser avec.
Ce montage de test est un étrier imprimé en 3D avec un couvercle qui supporte le moteur.

 

[Plopiche]

Je suis en train de réfléchir au tableau de bord de ma commande.
Voici un premier essai
Si on appuie sur un des 4 bouton poussoirs le moteur tourne dans un sens ou d'ans l'autre en vitesse lente ou rapide (Reglage indépendant pour les 2 vitesses)
Les boutons sont à impulsion . Ils sont lumineux.
Celui qui a été appuyé reste allumé tant que ça tourne
Si on appuie sur "Stop" on arrête le moteur et le voyant allumé
je me dis que je devrais associer ça à l'embrayage mécanique . Commander éléctriquement l'embrayage ?
Avec un electroaimant ? un petit vérin linéaire ?

Merci pour votre aide

 

[Plopiche]

Quelques explications sur le réglage de la vitesse du moteur DC :
Le moteur est alimenté par un pont en H (Pour avoir les deux sens de rotation)
Le pont en H est piloté par le signal PWM fourni par un Arduino Uno
Dans l'Arduino Uno Le paramètre PWM peut être réglé de 0 à 255
Cependant il faut que la vitesse basse ait tout même une certaine valeur pour que le moteur puisse démarrer.
J'ai pris une plage de 30 à 255 que j'affinerai avec des essais en situation.
Le curseur du potentiomètre fournit une tension comprise entre 0 et 5 V qui sera appliquée sur une broche analogique de l'Arduino Uno.
Cette broche analogique est reliée a un convertisseur Analogique / numérique 10 Bits de l'arduino qui va nous fournir une valeur numérique comprise entre 0 et 1023
Partant de cette valeur de [0 , 1023] nous devons obtenir notre paramètre [30, 255]
Pour écrire le programme permettant cela j'ai demandé à Chat GPT 4 ne m'écrire les instrutions :

Ma question à Chat GPT :

En utilisant la broche A0 d'un Arduino Uno pour entrer une tension réglable de 0 à 5 V (Potentiomètre) Je cherche à obtenir un programme me donnant un paramètre PWM de 30 à 255 quand la broche A0 passe de 0 à + 5 V. Peux tu m'écrire le programme ? (Utiliser l'instruction "Map")
Chat GPT :
Bien sûr, je peux vous aider à écrire un programme Arduino pour faire cela. Le programme lira la tension sur la broche A0, qui est connectée à un potentiomètre, et convertira cette valeur en une sortie PWM sur une broche numérique. La fonction map sera utilisée pour convertir la valeur lue (qui varie de 0 à 1023 car l'Arduino Uno utilise une résolution de 10 bits pour l'analogique) en une valeur PWM (de 30 à 255). Voici le code :

// Définir la broche de sortie PWM, par exemple D3
const int pwmPin = 3;

void setup() {
// Initialiser la broche de sortie en tant que sortie
pinMode(pwmPin, OUTPUT);
}

void loop() {
// Lire la valeur de la broche A0
int sensorValue = analogRead(A0);

// Convertir la valeur lue (0-1023) en une valeur PWM (30-255)
int pwmValue = map(sensorValue, 0, 1023, 30, 255);

// Écrire la valeur PWM sur la broche de sortie
analogWrite(pwmPin, pwmValue);

// Petite pause pour la stabilité
delay(10);
}

Comme vous pouvez le constater, Chat GPT s'en sort très bien.
Il m'a fait un premier calcul dans lequel il n'utilisait pas la commande "map" pourtant bien adaptée et il a corrigé à ma demande.

C'est magique

 

[Plopiche]

Bonjour,
J'ai une question :
Pour ma fraiseuse X2 quelles sont les bonnes plages de vitesse d'avance ?
En fraisage
En déplacement rapide
Merci pour votre aide.

 

[ppt]

je suis ton sujet avec attention, parce que c'est un truc qui me tente pour ma petite grosse.
mais cette question m'interpelle, tu n'as jamais fraisé ?
ca ne dépends pas que de la taille de la fraise, de la profondeur de pass et du matériau que tu usines, hein ?

de mon expérience sur ma petite grosse, je dirais entre 1 cm et 1 mètre par minute
mais ca dépends aussi de la rigidité de ta machine, et je n'ai pas de X2

 

[Plopiche]

Oh si j'ai déja fraisé. mais je suis limité par les capacités des moteurs DC associés au dispositif de variation de vitesse.
Avec le moteur que j'ai acheté je peux avoir une plage de vitesse de 48 à 270 RPM soit 72 à 405 mm / minute. (Le moteur est alimenté à 30 V au lieu de 24 V ce qui lui donne plus de couple a faible vitesse.)
J'ai commandé un moteur qui tourne a moitié moins vite et qui a plus de couple et je devrais avoir une plage de 35 à 200 mm/minute
Si je veux descendre plus bas ce sera trop lent en vitesse rapide et je devrai avoir 2 vitesses ce que j'aimerais éviter.
Ci-joint video avec vitesse min
Mon fils m'a imprimé un support c'est plus propre

 

[Plopiche]

Bonjour,
Dans la mesure ou les nécessités du fraisage me conduisent à beaucoup diminuer la vitesse d'avance, Le déplaccement rapide ne sera pas aussi rapide qu'espéré. Le réglage sera toujours au max. Dans ce cas je vais supprimer le réglage pour l'avance rapide. La vitesse sera déterminée par un paramètre contenu dans le programme de l'Arduino Uno.
je vais modifier le tableau de bord en conséquence.

 

[wika58]

C'est un des avantages des moteurs PAP... très grande plage de vitesse.

Dans premières avances auto que j'ai faites avec des moteurs DC, pour la GV (vitesse rapide) je survoltais légèrement le moteur vu que ce sont de courtes periodes...

 

[Plopiche]

J'ai mis 30 V pour le moteur DC dont la tension nominale est de 24 V
Je ne peux pas tester plus car c'est la valeur limite de mon alim de labo.
Quel maximum oser mettre ?
Je pourrais ne survolter le moteur que pendant la période ou j'utilise la grande vitesse. ça devrait être possible assez facilement.

Concernant les moteur PAP : Il me faut du couple
Si j'utilise un moto réducteur PAP je crains de ne pas avoir une vitesse assez grande en GV et si je veux du couple sans réducteur il me faut un plus gros moteur et un driver en conséquence car l'Arduino motor shield ne peur fournir que 2A par canal.
Qu'en pensez-vous ?

 

[wika58]

Les avances que j'ai faites pour ma X2 et pour des copains étaient soit avec des moteurs 12 Vdc soit 24 Vdc et pour les qq 10aines de sec de GV je survoltais de 50 %.

Maintenant sur ma BF28, j'ai un MPAP sans réduction en prise directe sur la VM (suppression du volant de gauche) et ca dépote.
A faible vitesse un MPAP a bcp de couple... et ensuite, une fois lancé, on peut monter très haut en fréquence
Le seul point a faire attention est pour aller en GV, il faut augmenter la f avec une rampe... sinon ca décroche
Mais sur le post de ma BF et sur le post des essais des modules il y a des vidéos..

 

[Plopiche]

Je me dis que je pourrais survolter mon moteur à 36 V au lieu de 24 V pendant l'avance rapide . Ou même 48 V ?
Avec un circuit commutable pour avoir 30V en fraisage ?
Qu'en pensez vous ?

 

[wika58]

Ben moi je ne survolterai pas trop en PV (usinage). Ca peut durer des heures... et tu risques qu'il s'echauffe... bien qu'il soit en PWM...
J'oserai plus dans la GV...

 

[Plopiche]

Je me dis que je pourrais utiliser une alim de ce type : http://tinyurl.com/56hswhx4
Comme elle est réglable en tension je sors le réglage et avec un relais ou un mosfet je passe de 24 à 30/36 V avec 24 V en PV et 30/36 en GV
Le tableau de bord pourrait se présenter comme ci dessous :

 

[Papy54]

C'est un des avantages des moteurs PAP... très grande plage de vitesse.

Et ça va même au delà. Voyant l'étude préparatoire.
Le moteur PAP est le moteur qui convient dans le cas de la numérisation de la machine.
Le travail nécessaire à la mise en place tel que décrit au 1° post de @Plopiche pourrait répondre à plusieurs souhaits. Associé à un logiciel simple, on dispose de l'avance automatique, de la mesure de positionnement absolu ou relatif (plus besoin de règles numérique sur les axes), de la mémorisation de ces origines etc...etc...
C'est la réflexion que j'ai eu après avoir utilisé ma BF20 (qui ressemble à la X2) pendant 2 ans en utilisation tradi. Je voulais aussi une avance auto,, une mesure précise des déplacements, et finalement une possibilité d'usinage automatique.

 

[wika58]

Oui tout à fait et j'avais déjà essayer d'orienter...(msg #3).
Je suis aussi passé d'une X2 à une BF28. Et j'ai fait le chemin MDC 》 MPAP...

Mais notre ami semble avoir une idée claire sur son projet...

 

[wika58]

Comme elle est réglable en tension je sors le réglage et avec un relais ou un mosfet je passe de 24 à 30/36 V avec 24 V en PV et 30/36 en GV

Oui tout a fait...