CNC V1

@Atch311 ; tu sais tu n'es que le centième ? gars à se poser (à nous poser) la question :" quels moteurs dois-je monter sur ma bécane ?"
Tu peux lire attentivement toutes les pages de ce forum et tu ne trouveras jamais ? la réponse à cette question. Tout au mieux quelques uns comme cncserve fournissent des feuilles de calculs et disent à la fin de multiplier par 3 ou 4 les résultats, tant ils sont tous conscients qu'il y a trop d'impondérable dans ces calculs;
C'est pourquoi moi je préconise de faire la bécane et de mesurer ensuite les besoins de la motorisation. Le process a déjà été décrit il y a longtemps mais il n'a convaincu que .....moi, car je n'ai pas connaissance que quelqu'un d'autre ait voulu faire la manip.
Quant aux réponses qui sont faites en général sur ce forum, elles sont ce qu'elles sont car pour être très pertinentes il faudrait que quelqu'un ait déjà fait la même machine que toi. Or c'est une constatation qui m'afflige il n'y a que des cnc toujours un peu plus sorties de l'imagination des différents posteurs et ceux qui ont un peu d'expérience ne peuvent que suspecter que leurs réponses pourront aider. A celui qui se renseigne d'acquérir sa propre expertise et de faire ses propres essais pour accumuler sa propre expérience.
Sur internet on ne trouve que des recettes et pas du savoir-faire..
Stan

Bonsoir,

Atch311 a dit:

...
Pour la courbe de couple, la jaune correspond au 86HSE12N-BC38 (le pap avec encodeur, en boucle fermée) et la verte correspond au 86HS156-5504 (le pap standard).
Les 2 font 12N.m ...
Pour la version hybride avec encodeur et driver cela me reviendrait à 138$ le set,
Mais malgré cela, soyez sûr que je vais continuer à ramer jusqu'à trouver la terre promise !

Cliquez pour agrandir...

Je me pose les mêmes questions. Je découvre comme toi les moteurs pas à pas "hybrides" avec codeurs incrémentaux incorporés et je me demande si on peut vraiment les comparer à des servos.
Leurs courbes de couple me paraissent comparables à celles des pas à pas standards. J'ai l'impression que le + de ces moteurs se limite au comptage des pas dans le drive grace au codeur.
Ou trouves-tu un nema 34 hybride avec codeur de 12N.m + driver à 138$ ? Pour ma part je trouve des 8N.m à 350€$ !!! Sont-ils comparables aux Leadshine genre ES-M23480 de 8 N.m ?

Carlos

Bonjour,

Atch311 a dit:

... Le portique Y + Z assemblés et complet (avec les VàB et les moteurs + la broche) devrait faire entre 300 et 400kg (à la louche)... Comment savoir quel moteur, j'ai besoin pour déplacer cette masse et usiner l'acier...En fait lorsque j'ai acheté les VàB, je les ai toutes commandées au pas de 5mm...

Cliquez pour agrandir...

Ma vision des calculs est la suivante :

Pour un moteur qui commande une vis + écrou + table j'utiliserais les formules suivantes (que j'ai trouvé sur le net) :

C (Couple moteur en N.m) = (F (effort d'usinage en N) x P (pas de la vis en m)) / (K (rendement vis/écrou) x 6.28)
J (Inertie sur axe moteur en Kg.m2) = J (Inertie moteur) + J (Inertie vis) + J (Inertie masse à déplacer ramené à l'axe moteur)
C (Couple moteur en N.m) = J (Inertie sur axe moteur en Kg.m2) x A (accélération angulaire en rd/s2)
P (puissance mécanique en W) = C (Couple moteur en N.m) x V (vitesse angulaire en Rd/s)

Calculs préalables :
J (Inertie moteur) = 0.00025 Kg.m2 (Nema KL34-2N-1000 de 8N.m)
J (Inertie vis) = M (vis) x D (2) (vis) / 8 = 0.0003 Kg.m2 (vis D25mm, longueur 1000mm)
J (Inertie masse à déplacer ramené à l'axe moteur) = M (masse à déplacer (en Kg)) x ( Pas de la vis (en m)/ 6.28) (2) / R (rendement vis/écrou) = 400 x (0.005/6.28)(2) / 0.9 = 0.00028 Kg.m2 ---> même avec 400kg à pousser, l'inertie de cette masse est du même ordre de grandeur que l'inertie du rotor du moteur !!!
J (Inertie sur axe moteur ) = somme des 3 J = 0.00083 Kg.m2 ---> Pour la suite des calculs j'arrondi l'inertie sur l'axe moteur à 0.001 Kg.m2

Hypothèse déplacement en phase d'accélération :
Je veux tourner à 1000 tr/mn (environ 100rd/s) pour atteindre une vitesse de 5000 mm/mn du portique en déplacement rapide sans usinage :
T=1 s ---> C (moteur) = 0.001 (Kg.m2) x 100 (rd/s2) = 0.1 N.m
T=0.1 s ---> C (moteur) = 1 N.m
T=0.01 s ---> C (moteur) = 10 N.m ---> Gros Problème : à 1000 tr/mn le moteur (alimenté en 60V) ne dispose au mieux que de 1N.m.
---> ce gros moteur de 8N.m (couple de maintien à l'arrêt) ne pourra pas atteindre sa vitesse de croisière en moins de 0.1s. Est-ce grave ? Je ne pense pas.
---> Remarque : le moteur Nema 23 (KL23-2N-1000) de 2N.m (alimenté en 48V) a également 1N.m à la vitesse de 1000 tr/mn. Il peut parfaitement remplacer le gros Nema 34 de 8N.m
---> Pendant la phase d'accélération (si le temps d'accélération est de 0.1s) la puissance mécanique nécessaire sera de 100 N.m.rd /s = 100 w. La puissance est directement liée à la rampe d'accéleration : elle serait de 1000 W si on pouvait accélerer en 0.01s !!!

Hypothèse usinage :
Pour usiner de l'acier, je vais prendre un Kc = 400 DaN/mm2
Une passe de 1mm et une avance par dent de 0.1mm
L'effort de coupe est de : 400 x 1 x 0.1 = 40 DaN = 400 N
---> Le couple C (moteur) = 400 x 0.005 / (0.9 x 6.28) = 0.36 N.m . Ce couple est très faible
En phase d'usinage, la vitesse de déplacement est également très faible.
Avec une vitesse de coupe de 30 m/mn, on obtiens avec une fraise de 10mm une rotation de broche d'environ 1000 tr/mn, donc avec 2 dents une vitesse de déplacement de 200 mm/mn
---> Le moteur tourne alors à 40 tr/mn ( 4 rd/s) et son couple est maximal.
---> La puissance mécanique pour usiner est quasiment nulle ... 0.36 x 4 = 1.5 w
---> Un moteur de 8N.m ne se justifie pas.
---> C'est surtout la rigidité de la structure qui va limiter les capacités d'usinage et non la motorisattion.

Comme je suis surpris des résultats ---> Mes calculs sont à vérifier.

Place aux experts !!!

NB : : J'ai été embêté pour écrire les formules car avec le nouvel environnement du forum, je ne trouve pas le moyen de mettre des caractères en exposant (même le copier/coller ne respecte pas ces caractères)

Carlos

Si je déchiffre bien cette page de calcul, tu considères que les moteurs pas à pas délivres un couple constant ou tu introduis la variation du couple depuis l'arrêt jusqu'à la vitesse ciblée ?
Je note que souvent on insiste sur le fait que le couple donné dans les docs sur les moteurs pas à pas est un couple de maintien. Je pense que cela est abusif. Ce couple est un couple que fournit le moteur depuis l'arrêt jusqu'à ce que la période de charge/décharge du circuit R.C. (constitué de l'inductance des bobines et de leur capa parasite) soit égale à la période des impulsions de commande. A ce moment là le courant nominal n'a plus le temps de s'établir et il en découle une baisse de couple.
Stan

Salut Stan,

stanloc a dit:

Si je déchiffre bien cette page de calcul, tu considères que les moteurs pas à pas délivres un couple constant ou tu introduis la variation du couple depuis l'arrêt jusqu'à la vitesse ciblée ?
...
Stan

Cliquez pour agrandir...

J'utilise les courbes vitesse/couple données par le constructeur pour les 2 moteurs cités (KL23-2N-1000 et KL34-8N-1000).
A 1000 tr/mn ces 2 moteurs sont comparables. D'ailleurs le plus petit permettrait de tourner plus vite car son inertie propre est bien plus faible.
Les calculs utilisent des formules mécaniques utilisés en dynamique.
Ces formules donnent le couple moteur et je vérife ensuite sur les courbes des moteurs leurs capacités à fournir les couples en fonction de la vitesse de rotattion.

Carlos

Le couple fourni par le moteur est celui que la machine a besoin.
Un couple de 8Nm a 1000tr/min c'est 850W de fourni

Carlos, je n'ai pris pris le temps d'éplucher tes calculs tu m'en excusera, par contre je suis entièrement d'accord avec tes conclusions.

Atch311 a dit:

Bonjour



Je suis éventuellement prêt à passer en servomoteur, vu qu'ils seront de plus faible puissance, cela reviendrait plus cher (presque au double) mais ce serait encore jouable en faisant des économies pendant quelques mois - le temps de finaliser un peu la partie mécanique. Si les calculs sont justes et que j'arrive à trouver des moteurs de ce type : http://fr.aliexpress.com/item/1SET-...-2N-m-CNC-Servo-Driver-Kit-57/1989205025.html
D'ailleurs comment être sûr qu'il s'agisse bien de servomoteur et non de moteur pas à pas avec encodeur? J'ai l'impression qu'ils appellent les moteurs pas à pas avec encodeur des servomoteurs hybride! Est ce qu'il faut que je regarde les caractéristiques et qu'il parle de couple nominal au lieu de couple de maintien

Cliquez pour agrandir...

Bien sur ce sont des hybrides, clones de leadshine, et 2.2Nm ce n'est pas suffisant vu ta structure.

C'est difficile de connaitre la différence de qualité entre un Leadshine et un clone, il faudrait pouvoir faire des comparaison.

Moi, sur ta machine je prendrai des Hybrides Nema34 de 4Nm, L'hybrides permet d'exploiter le moteur Pas à Pas à ses pleine capacité sans risque de décrochage, et, est beaucoup plus simple à mettre en œuvre qu'un servomoteur.

Je termine une machine chinoise que j'ai entièrement ré équipé avec des moteur hybrides de 4Nm. je te ferai une vidéo pour que tu te rende compte.

Regardes aussi la machine de Toff, elle est équipe de Pas à Pas NEMA23 de 2Nm (je pense), il a des des déplacement de 120mm/s et tape sans problèmes dans l'acier.

Atch311 a dit:

Bonjour

Je reviens donc sur vos réponses :




Alors quel est l'intérêt du forum d'entraide et de discussion? Si la seule réponse qu'on obtient est personne ne te donnera de réponse. Je vais quand même pas acheter des moteurs au pif et espérer qu'ils soient assez puissants pour éviter d'avoir à en racheter des autres plus puissants...


Stan, si tu as lu le post et regardé la page précédente, la machine est faite (les photos sont celles de ma machine, pas des photos prises sur internet) et je cherche donc la motorisation qui va avec!





Après, je ne sais toujours pas la différence entre les moteurs AC et DC, si ce n'est qu'il y en a un en alternatif, l'autre en continu! Quand utiliser l'un ou l'autre et pourquoi?

Cliquez pour agrandir...

A propos du forum pense renvoyer un jour l'ascenseur car on a souvent des gens qui s'évaporent une fois obtenues les réponses à leurs questions.
Par ailleurs c'est quant même toi qui va devoir faire la plus grosse part du boulot !!!!
Stan

Je te répète ce que je t'ai dit plus haut, qu'à ma connaissance personne sur ce forum n'a mené à bien complètement les calculs capables de faire le choix des moteurs de façon certaine car il y a trop d'impondérables.
Déjà les calculs partent d'une hypothèse : les conditions de coupe pour les fraises données par les fabricants de fraises. Selon moi, c'est un mauvais départ car ces conditions de coupe ont été établies par des essais sur des fraiseuses industrielles et celles-ci n'ont rien à voir avec nos cnc. D'ailleurs je lis que les usinages des métaux présentés ensuite se font avec des passes de 3 - 5 dixièmes de mm. C'est de la gravure et non pas de l'usinage. La preuve que c'est la machine qui impose ses conditions de coupe.
D'ailleurs on peut retourner le problème et la question. Supposons que quelqu'un sorte un calcul magistral et t'annonce qu'il te faut installer des moteurs pas à pas ayant un couple à basse vitesse de 2 N.m. Est ce que tu vas acheter ces moteurs sans aucune inquiétude ? Et si ces moteurs s'avèrent insuffisants, que feras-tu ? un procès au gars ?
Le mieux qu'un forum puisse faire c'est montrer des exemples de machines qui ont fait leurs preuves et qui peuvent donc être copiées sans vergogne. Sinon ce ne sont que supputations.
Stan

CNCSERV a dit:

Regardes aussi la machine de Toff, elle est équipe de Pas à Pas NEMA23 de 2Nm (je pense), il a des des déplacement de 120mm/s et tape sans problèmes dans l'acier.

Cliquez pour agrandir...

325oz de mémoire...
Pour ce qui est des calculs, je rejoint un peu stanloc, ils ne collent pas avec notre milieu

Par exemple: les coeff de frottements et couple nécessaire à la mise en mouvement des patins prismatiques ne sont valables que si tu respect les contraintes géométriques de mise en œuvre. Et en effet les avances par dents que tu trouves dans les doc ne sont pas réalistes pour des machines non massives...

Donc, de mon coté (puisque je suis donné à titre d'exemple) j'ai vite abandonné l'idée de tout calculer, malgré avoir ressorti mes court de méca . J'ai dévoré les exemples issues de divers sources et retenu les cas voisins à ma configuration et ensuite fait de l'expérimentation avec la mécanique que j'ai été en mesure de sortir.

Sachant que nous sommes tous des cas particuliers, contrairement aux industriels chez qui nous piquons des solutions, avec chacun notre:
- porte-monnaie
- temps disponible
- budget
- outillages à disposition
- finesse de travail
- patience face à la charge de travail
- matériaux accessibles

Et l'un des plus important pour ceux qui vivent en couple : le WAF qui généralement, conditionne à lui seul, les trois premiers de la liste.

De mon point de vu, dans le domaine amateur, il n'y a que des conseils de ''bonnes pratique'' ou ''façon de faire'' et en aucun cas de règles établies

si l'on est incapable d'estimer avec précision les effort de coupe, on est par contre tout a fait capable d'estimer l'effort que peu fournir la broche, avec son couple par rapport au diametre d'outil on peu facilement obtenir un effort , au dela de cet effort on fait caler la broche, on est donc sur de ne pas etre limité par les moteurs, moi c'est comme ça que j'ai fait pour ma CN.
ensuite il faut etre sur que le moteur peut fournir cet effort a la vitesse d'avance désirée, on ajoute le frottement des guidages, et c'est bon. avoir une marge de puissance quand même.

il faut aussi faire attention a ce que le couple des moteur ne soit pas supérieur au couple maximal admissible par la noix de vis a bille.

Voila ce que je propose...
Tant qu'a rajeunir le forum alors pourquoi ne pas en profiter pour rajeunir les pos-it?
Je varrais bien en post-it 5 sujets principaux,des questions qui reviennent sans cesses....

1-Quel type de moteur pour tel type de machine:

Ici chacun post un résumé COURT de sa bécanne et des moteurs qu'il a utiliser,
quelques photos de pres et de loin (pour se faire notre propre idée)sans plus,ont en receuille quelques pages ont fait le tri pour condenser
ca en 2-3 pages et c'est tout.(le fait de faire des sujets courts permet de ne pas s'éparpiller dans d'autres détails connexes)

2-Quel type de rails peut convenir a quoi:

Ici chacun encore une fois post un COURT résumé avec photos et encore une fois ont fait un résumé.

3-Quel type de broche/chinoise,kress,fabrication maison,etc....

Toujours un court résumé avec photos,nos impressions et satisfaction.

4-Quel type de structure vs mes espérances et budget....

Court résumé de l'option que l'ont a choisi ,le pourquoi et notre nivau de satisfaction etc....

5-vos suggestions....?

Le fait de réunir ces 5 grandes questions en post it créerait un véritable condensé de l'ABC de la cnc ou chaques nouveaux arrivants pourrait facilement trouver réponses a ses questions de bases.
Ensuite pour les questions plus technnique le forum est la pour ca.....continuer a échanger nos expériences sur des questions plus précises
mais au moin avec une bonne idée sur les bases de la chose.

Ceux qui sont pour lever la main!.....

Fred

Fred, les modos m'ont toujours répondu (à ma proposition de faire des post-it) "retroussez-vous les manches, les gars; Nous ce n'est pas notre boulot."
D'ailleurs c'est ce qu'avait fait antoinebeniste pour son catalogue.
Attention toutefois car pour faire oeuvre utile il faut renseigner quand même pas mal sur la cnc sinon cela ne peut vraiment aider. Mais comme tout ce travail est à la charge de gens qui en fin de compte n'ont rien à y gagner (ils ont déjà décrit leur oeuvre) il faut ENCORE solliciter les bonnes volontés ALORS que les demandeurs d'infos (qui eux ont tout à gagner) peuvent consulter les archives pour y cueillir toutes ces infos. On va encore "leur mâché le boulot".
Souviens-toi des efforts de certains pour faire un cahier des charges type et de ce qui en est resté.
Stan

Bonjour,
Attention un moteur pas à pas hybride désigne un principe de moteur pas à pas
(Ce sont les plus courant actuellement)
http://moteurindustrie.com/moteurs-pas-a-pas/technique/52-le-moteur-pas-a-pas-a-hybride.html

Rien à voir avec le fait qu'on lui associe un capteur de position. Il devient alors un servomoteur pas à pas hybride

Bonjour,

Il y a quelques temps, j'avais proposé de faire une petite base de donnée des machines présentes sur le site afin d'avoir une vision un peu synthétique de l'existant, des choix faits et des performances obtenues... (https://www.usinages.com/threads/faire-une-base-de-donnees-des-machines-cnc.58785/)

Le moins que l'on puisse dire, c'est que cette proposition n'a pas eut un écho retentissant. Faute de temps, la chose a trainé un peu et personne n'a semblé vouloir s'investir sur le sujet... J'ai donc laissé tombé.

Déjà que beaucoup ne prennent même pas la peine de remplir leur profil, si en plus on leur demande un descriptif un peu complet de leur machine c'est perdu d'avance...

Bref, après avoir tenté, je me rend compte que c'est un peu illusoire.

Reste le moteur de recherche...

Me rettrousser les manches je veux bien mais je n'ai pas l'autorité pour créé des post it.
Le but de ce regroupement serait justement de garder ca tres simple sans long discours.(pour ca chacun est libre d'ouvrir son post sur sa machinne)
C'est dans la suite d'idée d'Antoine ébéniste.....
En passant il est génial son post.(Mérite juste quelques mises a jours).

Fred

el patenteu a dit:

Me rettrousser les manches je veux bien mais je n'ai pas l'autorité pour créé des post it.
Le but de ce regroupement serait justement de garder ca tres simple sans long discours.(pour ca chacun est libre d'ouvrir son post sur sa machinne)
C'est dans la suite d'idée d'Antoine ébéniste.....
En passant il est génial son post.(Mérite juste quelques mises a jours).

Fred

Cliquez pour agrandir...

Et bien justement pourquoi ceux qui finissent leur cnc ne font pas un détour par ce post-it pour y insérer leur machine ?
Je vois qu'il y a encore des gens qui rêvent que notre Société est pleine de générosités désintéressées
L'individualisme est ROI.
Stan

C'est quoi ce discours ?
Je ne comprend toujours pas ce que tu fais ici.

Alors ont fait quoi?.....
Ont aceuille et répete encore et toujours les meme chose aux nouveaux qui parfois ne se sentent pas les bienvenus.
Alors l'évolution aurait-elle stopper a notre génération???

Fred

Ben moi je suis OK pour donner un coup de main à la tâche... Ah bon entendeur

gaston48 a dit:

Bonjour,
Attention un moteur pas à pas hybride désigne un principe de moteur pas à pas
(Ce sont les plus courant actuellement)
http://moteurindustrie.com/moteurs-pas-a-pas/technique/52-le-moteur-pas-a-pas-a-hybride.html

Rien à voir avec le fait qu'on lui associe un capteur de position. Il devient alors un servomoteur pas à pas hybride

Cliquez pour agrandir...

Tu as raison Gaston, on en à déjà parlé Ici

Bon, on va peut-être éviter de pourrir complètement le sujet de Atch311...

Cela dit, si quelque chose se monte, je veux bien y consacrer un peu de temps (tant que ça reste raisonnable) mais je ne serais pas meneur...

Vous savez où me trouver...

Atch311 a dit:

CNCSERV, j'attends tes vidéos avec impatience

Cliquez pour agrandir...

Motorisation -> Moteurs Hybrides Easy Servo Leadshine NEMA34 4Nm ES-M23440 et Drive ES-D808
Châssis importation
Vis à bille X et Y 2510 et 1610 en Z
Vitesse avance maxi sur axe X et Y 280mm/s
Vitesse de Rotation Maxi X et Y 1680tr/min

le poids de ton portique va influer sur les accélérations mais pas sur la vitesse max ( du moins très peu )

si tu as des vis au pas divisé par deux tu aura 2x plus de force mais 2x moins de vitesse.

je dois avoir un portique au poids assez proche du tiens (environ 130kg portique + Z) et j'ai prit du nema 34 10N.m, j'ai d'ailleur 2 vis a billes et deux moteur pour mon axe Y, mais des vis en pas de 10. ma machine n'est pas encore finie alors je ne peu pas te dire quelles perf j'ai avec mais je pense qu'il seul moteur de 4N.m sera suffisant pour fraiser a des vitesses faibles mais un peu limite si tu veux des bonnes perfs en dynamique.

Rider63 a dit:

le poids de ton portique va influer sur les accélérations mais pas sur la vitesse max ( du moins très peu )

si tu as des vis au pas divisé par deux tu aura 2x plus de force mais 2x moins de vitesse.

je dois avoir un portique au poids assez proche du tiens (environ 130kg portique + Z) et j'ai prit du nema 34 10N.m, j'ai d'ailleur 2 vis a billes et deux moteur pour mon axe Y, mais des vis en pas de 10. ma machine n'est pas encore finie alors je ne peu pas te dire quelles perf j'ai avec mais je pense qu'il seul moteur de 4N.m sera suffisant pour fraiser a des vitesses faibles mais un peu limite si tu veux des bonnes perfs en dynamique.

Cliquez pour agrandir...

Si, dans la pratique, car si les accélérations sont trop faiblardes les distances pour atteindre la vitesse demandée seront grandes et la vitesse demandée ne sera pas atteinte sur de courtes distances. Ce n'est pas parce que mach3 est configuré pour une vitesse max que celle-ci sera toujours atteinte.
Tout le monde,ou presque' se polarise sur la vitesse max alors que ce qui fait une cnc performante ce sont les accélérations qu'elle supporte autant niveau moteurs que niveau structure (pas de déformation ni de vibrations). Imaginez une masse de 130 kg que vous secouez un tant soit peu.
Stan