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petites news de ma cn

Discussion dans 'Projets de fraiseuse et portique d'usinage CNC' créé par sup, 14 Septembre 2009.

  1. sup

    sup Apprenti

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    petites news de ma cn
    Salut,
    voila j'apporte quelques photo et video de ma cn qui est loin d'être terminée mais je suis toujours aussi motivé.
    il me reste le systeme translation et entrainement en X par vis trapezoidale avec roulement incliné a mettre en place
    pour ensuite calculer les puissance moteur (et la j'ai du mal a pigé).quand j'aurais fini toute la partie méca je vous demanderai
    un chti coup de main pour les calcules de puissance moteur
    et la partie electrique. en attendant voici les photos.
    et lien pour video: http://www.youtube.com/watch?v=EYMXeFoUJlU
    http://www.youtube.com/watch?v=p6hM_kErBZw

    ensemble.jpg

    z2.jpg

    z1.jpg
     
  2. fabrice c

    fabrice c Modérateur

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  3. Jeangouytch

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  4. boudbois

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    petites news de ma cn
    Pour les calculs moteurs : pas de problèmes, je tapotte ma calculette et te renvoie un résultat. (et commentaires, explications si nécessaire).

    Hypothèses, données nécessaires :
    vis diam. ext. (fond de filet éventuellement. Sinon j'extrapollerai)
    pas des vis. longueurs.
    Efficacité vis/écrou. (rien de précontraint ?)
    vitesse de déplacement rapide, en usinage.
    Accélération souhaitée. ou temps pour atteindre la Vmax.... temps de décélération : Je n'ose pas aborder le sujet... Mais pour être pris pour un fou, autant m'expliquer : Accélérer à partir d'une vitesse faible, pour un moteur PAP, c'est le bon moment. (jeu de mot, sans être ironique). Un peu plus loin, plus vite, l'inertie du système est là, et nous sommes à Vmax (disons selon l'axe des X). On travaille sereinnement pas loin de cette Vmax... Et maintenant !!! A fond sur le frein. Forcément pour freiner, il n'y a pas de frein (sur un système simple). C'est le moteur. A cette vitesse, le couple n'est pas le même que pour accélérer d'une vitesse de 0.
    Bref. Il y aura toujours des hypothèses inutiles. Il suffirait de bien les examiner. D'autres paramètres rentrent encore en ligne de compte... (un sacré nombre). Mais dans un premier temps je m'en passerai. (sauf si je vois une incohérence ou un manque).
    Effort de ta broche (=défonceuse. J'ai la réponse (non j'imagine) ; Incroyable pour un boudbois)
    Masse du portique. masse des Z
    (j'ai aperçu le guidage ; éventuellement efficacité)

    Au bout du calcul soit petits soit gros moteurs. Soit pas assez vite soit trop vite. Soit trop cher, soit pas assez cher. Un rajout pignons... quelques alternatives. On verra.

    Et avec tant de monde sur ce forum, une fois tous les paramètres exposés, tu devrais avoir tant de réponses ! A ne pas savoir choisir laquelle, ou à faire une moyenne !
    Est-ce de l'ironie ? Peut importe ! Foncièrement dans un but constructif.

    Courage, et n'hésite pas à envoyer les paramètres. Je serai présent.
     
  5. freedom2000

    freedom2000 Compagnon

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    petites news de ma cn
    Bonjour,

    elle est bien belle !

    Pour les moteurs j'ai codé une petite feuille excel qui peut aider. elle se trouve ici (post n°1) avec le pdf qui contient toutes les formules associées
    http://www.usinages.com/questions-motorisation-pap-t10415.html

    A ta dispo pour t'expliquer quelques formules (surtout à quoi elles servent).

    Sinon du côté rigidité, je rajouterais bien une petite équerre entre le support de broche vertical et le chapeau horizontal qui tient le moteur. Tous les efforts de la vis vont passer par là... et ça risque de fléchir (voire de s'arracher) surtout avec une Kress, ça ne va pas plaisanter...
    (même chose entre le support de kress et le montant vertical)

    JP
     
  6. sup

    sup Apprenti

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    petites news de ma cn
    le materiaux blanc c'est de la resine acrylique fabriqué par LG.le bon plan c'est la benne a ordure de ma boite de temps en temps.

    sinon freedom j'ai noté pour les renforts (affaire a suivre)
    et pour les données réclamer par boudbois voila se que je sais a l'heure actuelle:

    AXE Z
    4kg a lever
    vis a bille diam=20 pas de 5 longueur de course 170mm
    coulisse sur du STUB avec douille a bille

    AXE Y
    =10kg a bouger
    vis a bille diam 16 pas de 20 longueur de course 800mm
    coulisse sur du STUB avec douille a bille

    AXE X
    25kg
    vis trapezoidale de 20 mm pas de 5 longueur de course 1300mm
    (systeme de roulement incliné)
    coulisse sur du STUB avec douille a bille

    pour les vitesses de déplacement ba assez vite pour pas se faire chier quand tu usine une piece de 1.2m.
    pour les effort de coupe :usinage a 90% du bois 10% polystyrene extrudé.

    ya moyen de mettre des réductions par courroies pour passé l'axe des Y au pas de 5.(réduction a 2 étages) mais si ya pas besoin j'aimerais autant pas en faire.
    j'espere que des moteurs 3Nm vont suffir car j'en ai pas vu beaucoup de plus puissant ou alors super cher.
    Merci beaucoup pour le coup de main.
     
  7. sup

    sup Apprenti

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    petites news de ma cn
    Dit moi boudbois t'aurait pas une calculette sous la main?
    j'ai du mal a faire mes calcules de tête.
     
  8. freedom2000

    freedom2000 Compagnon

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    Si tu as excel, télécharge la feuille qui est sur le lien de mon post précédent.
    ça marche tout seul, il suffit de saisir tes valeurs et tu as le résultat...

    JP
     
  9. sup

    sup Apprenti

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    petites news de ma cn
    Merci.
    j'ai essayé mais les résultats me paraisse incorect.
    je me retrouve avec 0.35Nm sa fait faible je trouve.tu en pense quoi?
     
  10. boudbois

    boudbois Apprenti

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    petites news de ma cn
    Sans calculette... ça aide les neurones à ne pas s'amollir !
    Comme j'imagine que ce n'est pas trôt tard (question neurones), je pense que tu devrais y arriver.
    Pour le jeu de piste, et arriver au résultat, pour commencer, on va commenter. Et calculs de tête... pour garder les idées fraîches !

    AXE Z
    4kg a lever
    vis a bille diam=20 pas de 5 longueur de course 170mm
    coulisse sur du STUB avec douille a bille
    => donc on connait l'effort dû à la résistance de friction... extrèmement extrèmement limité (sauf si un sacré fort couple s'applique. mais là le design est mauvais)
    douille à billes. Considérons sans précharge (mais ce peut être une hypothèse importante. A mon avis pas dans ce cas). rendement 0.9
    2 derniers paramètres manquant :
    Effort d'usinage en Z. Appuie avec ta Kress (ou ta main) sur une balance, (pour simuler) 10 kg ! Pauvre Kress ! Baaaa, au pire, commençons avec ça. (ou 6kg, valeur que je marierais bien avec les 4 kg de masse)
    Vitesse, accélération... Pour Z, tu n'es pas trop pressé.
    et au pire 170mm en 3 secondes : 1 seconde d'accélération, 1 sec. pleine vitesse, 1 sec de décélération => on intègre v.dt (abcisses le temps, ordonnées vitesse), l'aire du trapèze 170mm (base 3s, "sommet" 1s, hauteur v) v=170/5=34mm/s. Oups ! pas de 5. => 85/5=17rps => à cette vitesse là le couple du moteur s'est effondré depuis longtemps.
    => Conclusion tout calcul n'est pas inutile.
    => peut être que le couple est suffisant. Finir calculs couples, et regarder les courbes de ton moteur.
    => engrenages et complications mécaniques

    Mais simplement 170mm en 6 secondes : 1 seconde d'accélération, 4 sec. pleine vitesse, 1 sec de décélération => Idem, on intègre l'aire du trapèze 170mm (base 6s, "sommet" 4s, hauteur v) v=170/5=34mm/s. => pas de 5. => 34/5=6.8rps => ça colle pas si mal.
    Là on peut se dire, plus vite, plus fort.... ? vitesse max 3 secondes ? ou accélération/ décélération 0,5 s.
    Donc première question : Où retrouve-t-on l'accélération ? dans le bilan des forces. m.acc. OK mais m.acc par rapport à m.g. id.est. acc/g. qui va gêner, influencer, le design, acc ou g ?
    Encore conclusion entre vitesse de rotation, et pas (voire multiplication/démultiplication, et là on rajoute des frottements, des inerties : id est de l'inefficacité) : vitesse linéaire. Entre accélération et forces... encore le pas. Donc surtout penser moteur ; A quelle vitesse, il servira bien, c'est à dire, il aura le bon couple. Et sa courbe vitesse/couple n'est pas linéaire. Rien n'empèche de rentrer cette courbe dans un tableur.

    Donc couple. Donc forces en présence. mais avant tout calcul : trois neurones. Tous les calculs ne sont pas indispensables. Tu ne veux pas prendre l'effet de l'attraction lunaire ou de Pluton (oui, celle qui était une planête) ! Au pire ça peut se faire, mais difficile de tête, et sans aspirine ! Le résultat n'aura pas changé.

    force de μ << force usinage ou de mg (mais toujours garder en tête les ordres de grandeur)
    inertie de la vis, du moteur. idem
    mα je te laisse deviner. Par rapport à f ou mg.
    On a obtenu un couple. On peut revenir à l'envers. Ce couple, mon moteur peut le servir jusqu'à telle vitesse. Quid si je change v ou α.

    AXE Y
    =10kg a bouger
    vis a bille diam 16 pas de 20 longueur de course 800mm
    coulisse sur du STUB avec douille a bille
    => à la louche... déjà 800mm/20 => 40 rotations moteur pour basculer au linéaire. Et sans tergiverser, ta vis (de 16 diam ext. => 12 fond de filets) peut tourner à 15.1*12*10^7/800² cad 6% moins vite que 16*12*10^7/(8²*10^4)=8²*3*10^3/8²=3000 =>-6%=2820 rpm. (en montage bk/bf). Donc, déjà on se fout de la vitesse critique rotation vis. Et on continue de se foutre des calculettes et ordinateurs. (sauf pour que mon message arrive.)
    Maintenant les ordres de grandeur d'usinage.
    20kg sur la Kress !!! Restons raisonables 10kg => 100Newton.
    Force μ / η friction guidage. efficacité écrou/vis
    Pareil : ordre de grandeur... 1 pour 1000, 1%, 10%
    Faire la somme des forces prépondérantes, 2Π = pas loin de 7-10% ou 6+5% en fonction des multiplication des valeurs impliquées.
    Et comme souvent pour trouver un couple, on divise par 2Π : 16/100 reste une valeur acceptable.

    AXE X
    25kg
    vis trapezoidale de 20 mm pas de 5 longueur de course 1300mm
    (systeme de roulement incliné)
    coulisse sur du STUB avec douille a bille
    Idem Y (mais gare au pas réel : celui que crée ton roulement. Et bien prendre le bon coef de rendement du montage. que tu peux soit inventer (non calculer ou approximer... efforts radiaux, axiaux avec quelques angles... courage), soit mesurer)

    pour les vitesses de déplacement ba assez vite pour pas se faire chier quand tu usine une piece de 1.2m.
    pour les effort de coupe :usinage a 90% du bois 10% polystyrene extrudé.

    Finallement, tu peux ne pas lire ce message. Mais c'est peut-être trop tard.
    Finallement, tu as le droit de le trouver indigeste. Lourd. Au moins j'espère qu'il pésera pour rester les pieds sur la Terre. Même au clair de lune.
    Nonobstant si cette cuisine est vraiment infâme, réchauffé du jour de la veille, je reste enclin, à vous servir un plât préparé par mes soins, selon vos désirs.
    Manqueraient quelques ingrédients, hypothèses. Et quels moteurs envisagés.
    Pour toutes fins et conclusions.
     
  11. sup

    sup Apprenti

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    petites news de ma cn
    salut boudbois.
    en fait je comprend presque ce que tu veut dire mais en fait vu que j'y connait rien en electronique ni en méca, je voudrai acheter un kit complet (alim,carte ,moteur) comme ca c'est sur de fonctionner.mais il me faut un ordre de grandeur pour mes moteurs soit pack de 1Nm/moteur ou 2Nm ou 3Nm.
    par la suite je pourait voir quels sont les meilleurs kits.
    J'aurai voulu savoir si un kits de 3Nm aurait suffit ou si il sera surdimensionné et la je fait appel a vos lumiere.
     
  12. freedom2000

    freedom2000 Compagnon

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    petites news de ma cn
    Non ça ne fait pas faible du tout !!!
    0,35 Nm ça fait 35 Ncm et c'est à une vitesse de rotation assez élevée...

    Moi je trouve encore moins que ça :

    j'arrive à un "besoin" sur l'axe X de 12 Ncm pour déplacer ton axe sur 1,3 m à vitesse (folle) de 20 cm/s) en supposant 25kg de portique à bouger et en faisant un effort de coupe de 10kg.

    Mais attention il faut que ton moteur soit performant pour fournir ce couple à cette vitesse (200 pas par tour --> 8000 tops/s...)
    A titre d'exemple un moteur keling de 2 Nm ne délivre plus que 0,7 à 0,8 Nm à ces fréquences d'utilisation (voir courbe)

    La vitesse obtenue de déplacement de la table serait alors de 7 s pour 1,3m de déplacement (ce qui est plus que très bien !!!)

    Moralité un kit à 2Nm serait parfait pour toi
    Il me reste à vérifier ton axe Z qui "porte le poids" de la broche et va donc souffrir un peu plus mais pour lequel des déplacements moins rapides sont acceptables.

    Je t'ai mis ajour le tableur pour ton axe X

    JP

    torque.jpg

    data.jpg Voir la pièce jointe calcul_PAP.xls
     
  13. boudbois

    boudbois Apprenti

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    petites news de ma cn
    Sans une base on finira par s'enfoncer dans le sable.
    Si vous (sup ou freedom2000 ou n'importe) n'avez pas les même hypoyhèses, le résultat pourra toujours varier.

    Le tout est de rester lucide et prendre la bonne base... Mais à priori vous n'être pas trop loin... selon les principes (ou formules...) de calculs (si tout est bien compris ou "codé"). Enfin les pieds sur Terre.
    Au fait un membre du forum a déjà posé ce genre de questions. Qui lui a envoyer une réponse de calcul ?

    Non ce n'est pas fou. Je prends une scie circulaire, une défonceuse, une... C'est très réel. C'est le bon ordre de grandeur. Donc : Enlever vitesse folle. Pour du bois, de l'alu, polymères et plein d'autres. Même pour de l'acier ! OUI même pour de l'acier ou du titane, hors usinage, une vitesse rapide peut être utile. Donc il peut être nécessaire de la mettre dans le cahier des charges. Surtout pour un vis de 1300 (au fait combien entre supports)

    Toujours questions d'hypothèses... la vis des X fait 1300, 1400... allez 1800. Pour remplir un tableau, peut importe. Surtout si il n'existe aucune cause à effet. (sauf un 40% d'une inertie de vis. qui ne gènera en rien le moteur!)
    Son rendement 0.9 ! Je passe.

    Conclusion très claire : Je ne passerai pas 3 siècles à enlever une épine d'un pied. Encore moins pour 10 pieds. Je ne suis pas prof en didactique de mécanique. Un grand MERCI à Max-MoD pour son coup de main. Pas de Ya pas de quoi à ceux que j'ai aidés... et qui sont toujours bienvenus. Vous pouvez toujours reprendre certains calculs. Déjà analyser le pourquoi du comment. Pas besoin d'excell ! Ou me poser des questions. Voire en vous présentant, puis par tel. Voire de visu. Le forum sert aussi à cela.
     
  14. freedom2000

    freedom2000 Compagnon

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    petites news de ma cn
    Les hypothèses prises sont celles qui ont été données (il suffit de lire et de remplir les bonnes cellules :-D

    AXE X
    25kg
    vis trapezoidale de 20 mm pas de 5 longueur de course 1300mm
    (systeme de roulement incliné)
    coulisse sur du STUB avec douille a bille

    pour les vitesses de déplacement ba assez vite pour pas se faire chier quand tu usine une piece de 1.2m.


    Voila c'est tout simple ! J'ai donc pris la vitesse "folle" de 20 cm/s. Je l'ai qualifiée de "folle" car pour moi usiner à 20 cm/s (même du bois) ça me paraît être un "majorant du besoin" et dans tout bon calcul il faut savoir prendre des marges et rester les pieds sur terre :wink:

    Mais si tu vois une erreur dans mon tableur qui ne fait que reprendre le formulaire publié sur le forum, fais moi signe, je corrigerai :oops:

    JP
     
  15. JKL

    JKL Compagnon

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    petites news de ma cn
    Il manque des données importantes dans ce rappel : l'accélération et la force à exercer sur la fraise pour usiner.
    Pour TENIR une vitesse établie et stable avec une vis à billes et des guidages linéaires à billes c'est sûr que le couple moteur n'a besoin d'être bien grand puisqu'il n'a que les frottements à contrer.
    Du point de vue accélération une valeur de 1 m/s² ( c'est à dire presque dix foix plus petite que l'attraction terrestre - 9,81 m/s² - ) est une base de calcul raisonnable. Par contre la vitesse de 20 cm/s est irréaliste avec des moteurs pas à pas sans perte de pas ou même sans décrochement. D'ailleurs pour atteindre cette vitesse et freiner sur courte distance il faudra programmer de bien plus fortes accélérations que 1 m/s² et cela va sacrément secouer la bécane, donc il faudra une rigidité et une cohésion remarquable de la structure.
    La sagesse est de commencer avec des vitesses de "père de famille" et d'essayer ensuite de gagner du temps mais généralement cela s'appelle faire une autre CNC pour y parvenir.
     
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