Questions / reponses pour construction CNC

[fourretout]

Bonjour a tous.
Je me permet de créer ce fil car je commence à étudier des plans pour construire ma CNC.
Je suis particulièrement novice en la matière, mais depuis 1 mois que je parcours ce forum, je commence à y voir plus clair.
Tout au long de cet assemblage, je vais avoir tout un tas de questions (ça c'est sûr) et je compte bien sur vos lumières pour m'aider à avancer.

Bon, pour le moment je suis dans les plans.
Mon projet :
La CNC servira à travailler du bois uniquement, pas de grosses séries, juste pour m'avancer sur quelques projets.
Dimensions de travail : 1700 x 750 x 120 (3 axes uniquement)
Budget limité à 1200 € .. mais moins c'est bien ...

Mes questions :
L'axe X fera 2m (dont 1,7 d'utile), quel est le meilleur système sur cette longueur pour :
1) l'entrainement (courroie, vis a bille ...)
2) le support (Guide supporté ou non, Diamètre mini)

Je ne connais pas encore le poids exact du chariot (mobile), il devrait tourner aux alentours de 12 -15 Kg, que me conseillez vous comme moteur pour cette distance avec ce poids ?

Je fignole mes plans, je sais pas si j'aurais le courage de tout mettre sous solidworks mais sinon je les scan et vous me direz ce qui cloche.. (Ding Dong, y a toujours quelque chose qui cloche...)

 

[fourretout]

Bon j'avance un peu, je pars sur des vis a bille et guides supportés.

En cherchant dans les fournisseurs, je suis bien évidemment passé par la case linearmotionbearings sur ebay.

Les vis a billes sont elles toutes prêtes à l'emploi, ou alors il faut lui demander le "end-machining" à chaque fois ?

Je trouve les frais de port assez important, est-il plus intéressant de commander moins loin, plus cher mais avec - de frais de port ? si oui, où ? ..

 

[freedom2000]

Bon j'avance un peu, je pars sur des vis a bille et guides supportés.

En cherchant dans les fournisseurs, je suis bien évidemment passé par la case linearmotionbearings sur ebay.

Les vis a billes sont elles toutes prêtes à l'emploi, ou alors il faut lui demander le "end-machined" à chaque fois ?

Je trouve les frais de port assez important, est-il plus intéressant de commander moins loin, plus cher mais avec - de frais de port ? si oui, où ? ..

Oui il faut demander les end machinings
Et tant qu'à faire prendre aussi les coupleurs de moteurs et les paliers BF + BK

C'est vrai que le port est cher mais le paquet est lourd...

Tu ne trouveras pas moins cher je pense

JP

 

[Foxtrot]

Mais il y en a une, comme celle que tu veux avec même de petites vidéos ici:

ma-petite-defonceuse-cnc-t2468.html

 

[fourretout]

Oui, je l'avais vu celle là mais pas bcp d'infos concernant le montage.

Il utilise des courroies synchrones .. hum oui ok .. ça se trouve où ? ça se monte comment...
Et surtout est ce aussi précis et simple a monter qu'une vis a bille ?

Je suis un grand débutant dans ce domaine ...

 

[fourretout]

Je viens de demander un devis a Linearmotions concernant le matériel de guidage.
Voilà ce qu'il me propose en tarif :
- 2pcs SBR16-300mm rails+4pcs SBR16UU bearing blocks : 21 € (2 rails supportés diam16 -300 mm + 4 chariots)
- SBR20-800/1550mm(4 rails+8 SBR20UU blocks): 94 € (rails supportés diam20 -2 de 800 + 2 de 1550 mm + 8 chariots)
- 1pc ballscrews RM1605-300mm with nut and end-machined : 29 € (Vis a bille complete diam 16 -300mm)
- 3pcs RM2005-850/1650/1650mm with nuts and end-machined : 180 € (Vis a bille completes diam 20 -1 de 850, 2 de 1650)
- 1 set (2pcs) BK/BF12 bearing end supports with locknuts and circlips : 24 €
- 3 set (6pcs) BK/BF15 bearing end supports with locknuts and circlips: 80 €
- Poids : 36kg Air shipping cost : 193.31 €
TOTAL 568.54 €

Les dimensions sont plus courtes que celles prévues au départ, car finalement je pourrais faire avec.. et donc moins cher ...

Le prix parait correct, par contre y a-t-il des frais de douanes qui viennent s'ajouter a tout ça ? j'ai entendu parler de 20% (TVA en fait ?)

J'hésite quand même car je ne sais pas si les courroies seraient plus intéressantes pour X.

Concernant les moteurs je pars sur 4 moteurs (2 pour X) avec ce type de moteurs : http://www.selectronic.fr/article.asp?a ... 90.6157-14

Bon, j'ai aussi un problème niveau électronique, je chercherais plutôt un kit complet (drivers, carte de puissance, alim ...) correspondant à ces moteurs, sachant que j'en aurais 2 en parallèle sur X.

Les coups de pouce seront les bienvenus ...

 

[freedom2000]

- Poids : 36kg Air shipping cost : 193.31 €
TOTAL 568.54 €

Les dimensions sont plus courtes que celles prévues au départ, car finalement je pourrais faire avec.. et donc moins cher ...

Le prix parait correct, par contre y a-t-il des frais de douanes qui viennent s'ajouter a tout ça ? j'ai entendu parler de 20% (TVA en fait ?)

J'hésite quand même car je ne sais pas si les courroies seraient plus intéressantes pour X.

Concernant les moteurs je pars sur 4 moteurs (2 pour X) avec ce type de moteurs : http://www.selectronic.fr/article.asp?a ... 90.6157-14

Bon, j'ai aussi un problème niveau électronique, je chercherais plutôt un kit complet (drivers, carte de puissance, alim ...) correspondant à ces moteurs, sachant que j'en aurais 2 en parallèle sur X.

Les coups de pouce seront les bienvenus ...

Si tu n'as pas de bol tu auras des frais de douane... Mais c'est très rare.. Tous ceux que je connais sont passés à travers

Pour le driver, plutôt que de mettre deux moteurs en // tu peux asservir le 4° axe à celui des X sous MACH3. C'est le soft qui se charge de piloter les deux moteurs en synchronisme.
Il te faut alors juste un driver 4 axes --> voir celui de MDog qui ne revient pas cher et marche bien.
Avantage : chaque axe prend son intensité nominale plutôt que d'avoir un axe en intensité double...

JP

 

[JKL]

Pour le driver, plutôt que de mettre deux moteurs en // tu peux asservir le 4° axe à celui des X sous MACH3. C'est le soft qui se charge de piloter les deux moteurs en synchronisme.
Il te faut alors juste un driver 4 axes --> voir celui de MDog qui ne revient pas cher et marche bien.
Avantage : chaque axe prend son intensité nominale plutôt que d'avoir un axe en intensité double...
JP

On ne branche jamais deux moteurs pas à pas en // sur la même carte de puissance. Chaque moteur doit avoir sa carte de puissance et ce sont les entrées de ces cartes de commande qui sont en //.
Lorsqu'il faut motoriser deux vis pour entrainer un portique par exemple, on peut AUSSI ne mettre qu'un seul moteur plus costaud et faire une liaison avec une courroie crantée depuis le moteur placé au milieu vers chaque vis. Cela permet de ne pas mobiliser pour cet usage une voie de la carte de commande.

 

[fourretout]

Chaque moteur doit avoir sa carte de puissance et ce sont les entrées de ces cartes de commande qui sont en //.

ça veut dire qu'une carte 4 axes ne peut pas aller ?

Lorsqu'il faut motoriser deux vis pour entrainer un portique par exemple, on peut AUSSI ne mettre qu'un seul moteur plus costaud et faire une liaison avec une courroie crantée depuis le moteur placé au milieu vers chaque vis.

Je suis persuadé que ton raisonnement est bon .. mais ou trouver des courroies/poulies et surtout comment être sur de bien y installer...
J'ai un peu l'impression de tourner en rond ...

 

[BICKFORD]

Si cela ira !

ce qu'il te dit c'est de justement utiliser une carte 4 axes. (4 cartes si tu préfères ...).

tu as dans ta config au total 4 moteurs :

2 pour les X
1 pour les Y
1 pour les Z

Monsieur JKL dit de ne pas monter 2 moteurs en parallèle sur une carte car :

Imagine que tu aies 3 cartes moteur avec 5 ampères par axe. Conso des moteurs 3 A. Alim totale cartes : 15 ampères.
Si tu mets 3 moteurs sur 3 cartes pas de soucis y'aura bien 3 A délivrés et pas plus.
Si tu en mets 4 sur 3 cartes , donc 2 moteurs en parallèle pour l'axe X , tu auras donc l'axe X de la piste qui consommera 2 X 3A = 6 A. et là à coups sur tu vas cramer , soit la piste, soit les transistors de puissance.

Tandis que si tu prends 4 cartes pour ta config : avec 5 ampères par carte. Conso des moteurs 3 A. Alim totale cartes : 20 ampères.
Tu mets 1 moteur par axe et tu as donc 3 A c'est parfait.

BICK

 

[Fram]

Bonjour a tous,

bickford, tes besoins sont exactement les miens en terme de dimensions et de matériaux a usiner,
La proposition de chez linearmotion est intéressante, as tu sauté le pas concernant une éventuelle commande?

Je me demandais s'il n'était pas préférable de passer a la taille au dessus concernant les VAB et guide rails de l'axe X, vue que la longueur de cette axe est assez importante? qu'en pensez vous?

 

[horsot]

Bonsoir à tous,

[...]
Imagine que tu aies 3 cartes moteur avec 5 ampères par axe. Conso des moteurs 3 A. Alim totale cartes : 15 ampères.[...]

Bien qu'une croyance répandue et plaisante pour l'esprit, ce raisonnement est tout simplement faux avec les drivers actuels (non linéaires). Je m'explique, les drivers actuelles régulent le courant par découpage (en gros un interrupteur on/off) à partir d'une alimentation de tension importante (pour le moteur). Pour comprendre pourquoi le courant d'alimentation est moins important on peut faire le raisonnement simplifié suivant : lorsque les "interrupteurs" sont fermés le moteur est directement alimenté par l'alim donc le courant moteur est bien dans ce cas égal au courant d'alim. Mais lorsque les "interrupteurs" sont ouvert le courant d'alim est NULL. Les condensateurs de filtrages sont là pour "lisser" les appels de courants ce qui fait que l'alimentation ne débite que la moyenne du courant débité par le driver. En fait, à première approximation c'est le rapport cyclique fois le courant de chaque phase du moteur qui détermine le courant consommé par l'alimentation.

Si on pousse le raisonnement un peu plus, les phases d'un moteur sont fortement inductives et donc """s'arrangeront""" toujours pour garder un courant le plus constant possible passant à travers eux. Pour la régulation de ce courant il y a 4 phases dans une régulation "chopper" : 2 qui alimentent directement les phases moteurs avec l'alimentation (dans un sens et dans l'autre), 1 qui court-circuite le moteur (slow decray) utilisé pour réguler un courant constant et 1 qui force le moteur à être un générateur de courant (ouverture de tous les MOS) dans les capas de l'alimentation (fast decay). Ce dernier mode est utilisé pour faire rapidement chuter le courant dans les phases du moteur.

Pour savoir de quoi on parle quand un moteur est dit de X Ampère... C'est en fait X ampère que chaque phase peut absorber (souvent maximum pour une durée réduite). Dans un moteur il y a 2 phases actives et leur signaux (souvent sinusoïdaux) sont déphasés de 90° ce qui fait au pire cas un courant maximum d'environ 1,414*X A absorbés par le moteur pour une table "sinus" et 2*X A pour une table en "trapézoïdale".

Pour ce qui est de deux moteurs pour un driver, je présent aussi que ce ne doit pas être une bonne idée mais pas pour les mêmes raisons. Je pense qu'il y a un autre problème que la limitation de courant (des drivers à plus de 6A existent). Les 2 moteurs ne seront pas des clones, mais surtout ils n'auront pas la même charge et donc vont se retrouver avec des courants non identiques, le courant a plus de mal à s'établir dans un moteur chargé). Tout ceci fait que l'autre moteur peut cramer...

J'ai aussi l'impression qu'il y a peut être un autre phénomène. Comme expliqué plus haut, lorsque les "interrupteurs" du drivers sont ouverts, les phases du moteurs agissement en générateurs de courant. Je n'ai pas assez de recul pour savoir exactement pourquoi c'est mauvais mais je pense qu'il ne faut pas qu'ils s'inter-injecte du courant pour des raisons de fonctionnement. Un raisonnement plus approfondi est nécessaire.

Sinon, tu peux commander les 2 drivers avec les mêmes signaux Step et Dir venant du même axe X (du PC) sans avoir à sacrifier ceux du 4ième axe.

Avec tout ça, je n'ai pas l'impression d'avoir été bien clair...

Bonne nuit

Xavier

 

[Foxtrot]

J'avais carrément zappé la suite de ce post

Le principal intéressé est-il toujours de la partie? Qu'a t'il fait depuis?

 

[JKL]

Horsot, je n'ai surement pas tout compris, mais il me semble qu'il faudrait présenter la chose en marquant bien l'aspect qu'il y a le fonctionnement en créneaux du PWM et le fait que les bobines ne sont pas alimentées constament du fait de la rotation du moteur. Il y a supperposition de deux phénomènes séquentiels avec chacun son rapport cyclique et en conséquence le rapport cyclique du PWM peut par définition d'un asservissement atteindre 99% et que le moteur soit à très faible vitesse et très chargé, ce qui nécessite que l'alimentation puisse fournir ce qu'on lui demande. Je crains qu'une insuffisance de dimensionnement de l'alim ne puisse entrainer une perte de pas. En général on calcule un système pour le cas le plus défavorable qui comprend aussi le fait que tous les moteurs peuvent à l'instant T avoir la demande max en courant même si l'occurence en est très faible.
Je vois régulièrement des gens mettre des alim régulées pour alimenter leurs moteurs ce qui rajoute encore un asservissement dans le système et surtout un supplément de coût puisque un transfo, un pont de diodes et des condensateurs suffisent.

 

[Fram]

Le principal intéressé est-il toujours de la partie? Qu'a t'il fait depuis?

bah, je veux bien prendre le relais si BICKFORD a laché l'affaire!
je suis en train de commencer a chiffrer la CNC avec la proposition de linearmotion de la page d'avant et des servo moteur + drivers...

 

[freedom2000]

Horsot, je n'ai surement pas tout compris, mais il me semble qu'il faudrait présenter la chose en marquant bien l'aspect qu'il y a le fonctionnement en créneaux du PWM et le fait que les bobines ne sont pas alimentées constament du fait de la rotation du moteur. Il y a supperposition de deux phénomènes séquentiels avec chacun son rapport cyclique et en conséquence le rapport cyclique du PWM peut par définition d'un asservissement atteindre 99% et que le moteur soit à très faible vitesse et très chargé, ce qui nécessite que l'alimentation puisse fournir ce qu'on lui demande. Je crains qu'une insuffisance de dimensionnement de l'alim ne puisse entrainer une perte de pas.

Qu'entends tu par le PWM ??? A ma connaissance il n'y a pas de PWM sur la commande des moteurs PAPs.

Juste une alimentation "tout ou rien" de la bobine avec un asservissement sur l'intensité dans la bobine. Le "chopper" découpe l'alim pour conserver un courant quasi constant dans la bobine. La consigne en courant est fournie par le driver (table sinusoïdale ou "carrée" dont parle Xavier). Ci dessous un exemple avec une table "carrée"

La perte de pas ne proviendra pas d'une insuffisance de l'alim "en courant" mais d'une insuffisante "en tension".

Ci joint deux docs très clairs et qui méritent la lecture.

JP

principe du chopper Voir la pièce jointe Support_Cours_Moteurs_PP.zip Voir la pièce jointe Step_motor_basics.pdf

 

[Fram]

Petite question: pour "motoriser" une CNC de cette taille en fonction des besoins (bois, composites et "petits" alu) est ce que les servos de 45W de chez cncdrive sont a priori suffisants ou bien est-il préférable de passer sur les 150W? A savoir que l'axe X avoisinerait les 1500mm

http://www.shop.cncdrive.com/index.php?categoryID=80