CNC V1

Bonjour,

CNCSERV, j'ai trouvé ton fichier Excel, je l'ai donc adapté à chaque axe.



Y a t il une erreur?
Le fait que j'ai deux moteur sur l'axe X, me diminue t il le couple nécessaire par 2 ou pas (chaque moteur ne devra pas forcément reprendre la même charge selon où se trouve le portique sur l'axe Y, non?)

J'ai essayé de remplir la feuille de prédimensionnement sur le site de Oriental motor pour choisir, mais je bute sur plusieurs infos :


J'ai sélectionné un système avec VàB, mis la masse à déplacer (400kg), pour la friction j'ai pris Acier/Acier donc un coefficient de 0.8 (y avait pas inox/Inox, mais je jèterai un oeil sur internet au cas où). Une vis à bille de 25 au pas de 5mm, longueur de filetage 1750mmµ. efficacité de la VàB (=rendement?), ils disent de 80 à 95%, vu que c'est du chinois et que je calcule au plus défavorable, je prends 80%, matériaux INOX.
Je n'arrive pas à remplir : Breakaway Torque of the screw.
- Comment puis je le trouver. Est le couple maximal que peut supporter la VàB?

External Force, j'ai mis une force d'usinage de 400N.

Pour l'instant, je ne touche pas à la démultiplication. Je verrai plus tard, si j'ai besoin de vitesse ou de puissance en fonction des moteurs prédimensionnés.

Other requirement, je pense qu'il faut que je coche la 2ème uniquement.

Opérating conditions, je ne sais pas si il faut que je mette une vitesse fixe et de combien? 100mm/s pour arriver à 6m/min soit 1200tr/min?

Qu'en pensez vous?

J'ai trouvé une autre feuille de calcul excel complète, mais je n'ai pas eu le temps de m'y atteler, j'essaierai de le faire au plus tôt

Bonjour

CNCSERV a dit:

Pour le Z pour pas bousiller la pièce que l'on est en train d'usiner en cas de perte de puissance, il peut être judicieux de mettre une compensation

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Qu'appelles tu une compensation? une majoration de la puissance du moteur par rapport à ce que l'on à trouvé?

Voici les calculs fait avec l'autre feuille Excel trouvée sur ce site :





Dans sa feuille, il trouve les infos sur son moteur dans la doc du moteur, ce sont des infos que je n'ai pas, comment trouver :
- Jmotor (Moment d'inertie Moteur) : Faut t il que je les demande au vendeur
- Mmotor (Couple à la fréquence moteur) : Faut t il que je les demande au vendeur ou je peux décuire ce couple à la fréquence en fonction du couple et de la vitesse (courbe que le vendeur m'a donné)

Bonjour,

de mon coté, j'ai demandé au vendeur qui me propose les moteurs pas à pas avec ou sans encodeur qu'il me dise ce qu'il propose comme servo avec un couple nominal de 4N.m avec toutes les caractéristiques et bien sûr le tarif.
D'après les divers calculs (ou bribes de calcul pour les mien) je ne devrai jamais arriver aux 4N.m
Donc si je pars avec 4N.m en couple nominal, je ne devrai pas être "pris" en utilisant des servos, alors que si j'arrive à une vitesse de 6m/min soit 1200tr/min de la vis à bille au pas de 5 : les courbes chutent pour les pas à pas.
En fait, le pas à pas serait intéressant pour le 4ème axe pour faire de la gravure sur des objets ronds, là les vitesses seront réduites et donc peu de perte de couple.
Le pas à pas est bien moins cher, mais que je prenne du chinois ou un modèle plus réputé comme les Leadshine, d'après les courbes à 1000 ou 1200tr/min, il reste plus grand chose comme couple.

Bonjour,

j'ai eu la réponse du vendeur, il me propose des servos NEMA 42 220V de 1kW et 5N.m de couple nominal pour 365$, mais il ne m'a pas précisé le driver qui était avec.

En cherchant, je pense que ces moteurs doivent être ceux ci ou des équivalents :
http://wlyuhai.en.alibaba.com/produ...tor_electric_motor_for_Engraving_machine.html


et voici leur caractéristiques :



365$ * 4, ca représente un sacré budget. Surtout qu'il restera encore la broche et des outils à acheter.

Et surtout, j'ai fait un petit calcul, tout simple, pour faire des économies

Pour ma vis à bille de Diamètre 25mm et au pas de 5, j'avais trouvé une vitesse de rotation maxi de 1520tr/min.
En prenant 20% de marge de sécurité, je ne dépasserai pas les 1200tr/min.

Si je prend le servomoteur 110SY-M02030 de 600W et 2N.m de couple nominal qui tourne à une vitesse de 3000tr/min
et que je met un rapport de réduction de 3000/1200=2.5

Quand le moteur tournera à 3000tr/min avec son couple de 2N.m, après démultiplication par 2.5 (augmentation couple, baisse de la vitesse), je devrai avoir une vitesse de la vis à bille de 3000 / 2.5 = 1200tr/min et un couple de 2 * 2.5 = 5N.m

Dites moi, si je me trompes?

Les 2N.m vont sûrement rentrer dans mon budget

Si une bonne âme avait une explication sur le couple maxi et le couple nominal :

Si j'envoie 220V et 4A à ce servo, il me délivre un couple de 2N.m, par contre il a un couple maxi de 6N.m, comment y arrive t il? Est ce une commande (fréquence, intensité) envoyée par le driver qui modifie ce couple? Ou bien, est ce que si je dépasse les 2N.m, le moteur "force", monte en intensité et cela délivre du couple supplémentaire?

Merci de vos réponses

Bon,

j'ai beau m'évertuer à réfléchir, chercher des solutions, la seule réponse que j'ai c'est une tape sur les doigts avec un "j'te dit que c'est pas comme ça que tu vas y arriver!"

Est ce qu'en 4 pages de réflexions diverses sur les calculs, sur la technologie à employer il y a eu une avancée?
De mon point de vue, je n'en vois aucune!

On dirait que je suis un aveugle qui doit traverser un passage piéton et qu'à chaque fois que je met un pied en dehors des "clous", je reçois une amende (ou une gifle) par un "valide" au lieu que ce dernier m'aide à retrouver le bon chemin (je ne lui demande pas de marcher à ma place, ni de me porter).

Chaque solution est critiquée (quasiment sans argumentation) et aucune réponse n'est proposée.

J'ai l'impression que si j'avais acheté des gros moteurs pas à pas de 12N.m comme je voulais le faire au début, j'aurai gagné un mois.

Après quoi, en présentant ma machine, on m'aurait dit pourquoi t'as mis des pas à pas aussi puissants? Ca sert à rien!

Et je n'aurai pu répondre qu'une chose :"Ben, tout simplement parce que je voulais m'épargner 1 mois de discussions stériles!"

stanloc a dit:

Que ce soit un moteur pas à pas ou un servomoteur le prix à considérer c'est celui du moteur + celui du driver + Celui de l'alimentation.

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les 365$ sont pour le driver + le moteur 5N.m (et certainement les câbles, vu qu'il me vend un ensemble, je demanderai confirmation au vendeur)

L'alim, je ne pense pas que ce soit le plus cher, mais je sais qu'il faudra la prévoir, de la même manière que si ça avait été des pas à pas


Je suggère de redescendre le couple des servomoteurs (par soucis d'économies) en jouant avec la démultiplication (qui me permet aussi de réduire la vitesse de ma vis à bille pour ne pas la "cramer") et j'ai comme réponse qu'il ne faut pas prendre de servomoteur, c'est trop cher!

=> j'ai bien vu les prix, merci. C'est pourquoi j'essaie de ne pas trop les surdimensionner (même si un peu de marge, ne me fera pas de mal)

toff a dit:

Visiblement tu mets sur le papier des éléments physiques que tu ne comprends pas.

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Lorsque je me suis inscrit, il y a quatre ans déjà, j'ai clairement dit que j'étais débutant.

Je le répète dans chaque Post, et je ne pense pas avoir fait montre de suffisance ou de prétention quelconques dans un domaine où je rame autant. (Je ne le fait déjà pas dans des domaines où je suis uin peu plus qualifié!)

J'ai beau passé mon temps à faire des recherches, c'est pas en me disant que je suis un c... que je vais progresser, c'est plutôt en m'expliquant.

Pour moi, le forum à cette vocation d'échange d'expériences et de conseils, de personnes avisées ou compétentes vers des "apprentis"

En général, quand on m'explique, je comprends. Je suis pas un génie, mais je ne suis pas attardé, non plus.

Je suis dessinateur et quand j'ai un stagiaire qui fait des erreurs de conception ou de dessin, je ne lui fait pas comprendre que c'est un abruti, je lui explique ce qui va et ce qui ne va pas mais surtout POURQUOI! Je ne suppose pas qu'il ai la science infuse!

N'importe qui, même avec la meilleure volonté, en a marre d'être rabaissé en permanence. Si au moins on me dit t'es c..., ca fait 3 fois qu'on te répète la même chose.

toff a dit:

Vu les montants évoqués, je t'assure que tu aurais beaucoup à gagner que d'acheter un ensemble pap et driver afin d'expérimenter... Tu aurais déjà dimensionné ton besoin et aurait compris beaucoup de choses...

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Donc, pour toi Toff, j'aurais dû acheter un lot de PAP et espérer que ça aille. Si j'ai pas de bol, je claque 500€, ca ne va pas, ils ne sont pas assez puissants et donc je dois racheter un ensemble à 1200€ en espérant que ce coup ci, j'ai la chance que ça fonctionne.

Parce qu'en plus, je ne pourrais tirer aucune conclusion du 1er investissement. Si il ne sont pas assez puissants, j'en serai revenu au même point car je ne saurai toujours pas mon besoin en puissance.
Si je les ai surdimensionnés, je ne saurai pas que je n'avait besoin que du dixième de cette puissance.

Donc pour en revenir à ça :

toff a dit:

Visiblement tu mets sur le papier des éléments physiques que tu ne comprends pas.

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Où ai je fait une erreur?

Explique moi, si j'ai mal compris le principe de la réduction (ce qui n'est pas impossible).

- Par hypothèse : on prend un moteur qui tourne à 1000tr/min et 1N.m de couple

quand on met sur l'axe du moteur une poulie de 25 dents et sur l'axe de la vis à bille une poulie de 10 dents :
à chaque tour de moteur la poulie va faire 25 / 10 = 2.5 tours, elle va donc tourner (2.5 / 1 =) 2.5 fois plus vite.
En contre partie, elle va avoir 2.5 fois moins de couple 1 / 2.5 = 0.4N.m

Jusque là, j'ai bon?

Maintenant, si je fait l'inverse, je mets sur l'axe du moteur une poulie de 10 dents et sur l'axe de la vis à bille une poulie de 25 dents :
à chaque tour de moteur la poulie va faire 10 / 25 = 0.4 tours, elle va donc tourner (1 / 0.4 =) 2.5 fois plus lentement.
En contre partie, elle va avoir 2.5 fois plus de couple 1 * 2.5 = 2.5N.m

Et jusque là, j'ai bon?

Merci de me dire où est l'erreur dans ce calcul

Attention toutefois à ne pas me prendre pour un ingrat, je remercie toutes les personnes qui ont essayé de me répondre plutôt que d'essayer de me décourager.

Si une personne peux (ou veux) me faire part et m'expliquer un possible problème ou carrément une contre-indication à utiliser ce type de démultiplication?
Si il n'y en a pas, est ce que les servomoteurs de 2N.m conviendraient (en utilisant ce type de démutliplication)?

Je suis à l'écoute

Bonjour,


Pour info, je ne suis pas contre les critiques, je dirai même que je suis pour quand elles sont constructives et étayées

stanloc a dit:

De mon point de vue ces servomoteurs sont surdimensionnés largement.

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- Ok, admettons. Ce qui m'intéresse, ce n'est pas "Non, ca ne marchera pas". Ca je suis prêt à l'entendre mais si tu dis cela c'est que tu SAIS quelque chose (je suppose) que je ne sais pas et donc ma question est : Comment je fait pour les dimensionner?

stanloc a dit:

On ne peut absolument pas raisonner avec un servomoteur comme on raisonne avec un moteur pas à pas car le premier est "enfermé" dans une boucle d'asservissement. Cela fait une énorme différence

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- Ok, donc comment il faut raisonner?

CNCSERV a dit:

Tu as vu avec les différent calculs que les couples nécessaires sont souvent dérisoire,

Tu as vu que les moteurs Pas à Pas de fort couple sont souvent très mauvais en vitesse à moins d'avoir des drivers acceptant une tension élevée (> 100 Volts)

Tu sais que les servomoteurs sont plus chers et peuvent-être très difficiles à régler et un servomoteur mal règle, ca peut donner des résultat catastrophiques.

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Merci CNCSERV, j'ai intégré ces infos, c'est en grande partie grâce à toi.

Pour en revenir au couple qui est relativement faible, j'ai bien compris qu'apparemment, il ne faut pas un couple de malade, mais ca me paraît léger 1Nm pour un portique de 540kg, alors que je vois les 3/4 des CNC du forum qui ont des portiques relativement "légers" de 10/20kg à 100kg avec des moteurs plus puissants, d'ailleur la machine de Toff dont tu me parlais récemment à des moteurs de 325oz.inch soit 2.3N.m ou alors c'est que lui aussi à surdimensionner pour être tranquille

D'ailleurs, vu que je lis ce que prenne le temps d'écrire les gens sur ce forum (et pas que le négatif), Stanloc à écrit ceci :

stanloc a dit:

le portique va faire 300 à 400 kg (il n'y a pas un zéro de trop ? ) et bien il va falloir de solides moteurs pour accélérer une telle masse.

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Le seul truc, c'et que ce n'est pas suivi d'argument, donc je ne peux comprendre d'où vient ce doute!

Si je comprends bien, le poids n'est pas un problème pour la Vmax, mais pour l'accélération : si!

Je suppose que c'est dû à l'inertie d'une telle masse. Ce que je peux comprendre, c'est comme pousser une voiture d'1T5 au point mort, au début on galère pour la faire "décoller", mais une fois qu'elle est lancé le poids n'est plus un soucis, sauf en montée, mais pour une autre raison.


Je n'en suis pas au premier post où l'on me vante les mérites des servomoteurs qui palierait ce problème de perte de couple et d'augmentation de la vitesse.
Et donc, si c'est faisable, je me dis que plutôt que de mettre des énormes pas à pas que tout le monde considère comme surdimensionnés (comme tes calculs le montrent d'ailleurs), qui ont une fâcheuse tendance à perdre leur couple très rapidement quand on monte dans les tours et qui m'imposeraient des vitesses ridiculement petites pour que le moteur ne décroche pas faute de couple dès que je voudrais faire avancer le portique à une vitesse correcte (sans vouloir aller vite, je ne suis pas une entreprise, non plus).

Je préfèrerai, peut être, partir sur un budget légèrement supérieur avec des servomoteurs qui auraient beaucoup moins de couple nominal, mais qui me ferait gagner en fluidité, en vitesse, en couple.

Bref, d'après tout ce que je lis, les servomoteurs n'ont que des avantages excepté le prix et la mise en oeuvre (boucle d'asservissement).

Si j'arrive à m'en sortir avec un kit de 4 moteurs de 1.5 à 2Nm (si ils sont assez puissants) + leurs driver + les câbles et les alims pour moins de 1000€.

Cela ferait le double du budget initial, mais si je suis tranquille et surtout non bridé dans l'éventuelle évolution de la machine. Ca pourrait me convenir.

Si je fait l'effort financièrement, reste à savoir si j'arriverai à régler cette boucle d'asservissement. Est si complexe ou bien à la lecture d'un tuto, je devrai réussir à m'en sortir?

Ma question, par analogie, est : est ce qu'un débutant en informatique devra devenir un des meilleur hacker du monde ou juste apprendre à faire un programme pour régler cette histoire de boucle d'asservissement?

J'ai un ami qui est responsable de l'entretien dans une usine, il utilise des servomoteurs, de taille plus importante, certe, mais ce sont des servomoteurs.
Y a t il une énorme différence avec ceux que l'on utilise pour les CNC? Si le principe est le même, il pourrait peut être m'aider à régler cette boucle d'asservissement.

Je cherche en parallèle des post où des personnes utiliserait des servomoteurs pour voir leur retour.

Sur ce que j'ai lu, EMC2 inclu un logiciel faisant office d'oscilloscope (Halscope) et facilitant le réglage des servomoteurs (réglage de la boucle d'asservissement).


Je suppose que j'aurai le même soucis, si je prends les servos hybride, il faudra bien régler la boucle d'asservissement aussi.


J'ai tellement de choses qui se bouscule dans ma tête, à cette heure ci, je vais reformuler mon problème avec les parties de réponse que j'ai :


D'un côté, on me dit qu'il faut quantifier le besoin en puissance/couple en fonction des efforts d'usinage,

J'ai voulu faire une feuille de calcul avec les conditions de coupe, la réponse est toujours la même : de toute façon ca ne sert à rien parce que les calculs sont donnés pour des machines professionnelles donc tous tes calculs seront faux!

En plus ta machine ne sera pas assez rigide pour espérer taper dans de l'acier


j'ai en grande partie résolu ce problème, à part ces *put...!!!! de rails supportés dont j'ai déjà dit que je savait (pour l'instant) qu'ils étaient le point faible de la machine, mais qu'ils seront remplacé par des prismatiques chinois quand j'aurai 2000€ (parce qu'en France y en a pour 4000-5000€ de tête, j'avais fait un devis il y a 3 ou 4ans) si je vois que je ne peux rien usiner ou tout simplement que je les casse en usinant comme un "abruti".

Après, on me dit faut faire la machine et à partir de la mécanique faire la motorisation.

La machine est faite, maintenant, ben fallait pas faire la mécanique, fallait faire un cahier des charges (que j'ai tenté de préciser à plusieurs reprises). Pour l'instant, j'avance d'un pas je recule de deux

Bref, comment je peux faire pour avancer?


Mis à part ces rails, on me dit que la CNC "multifonction" est impossible pour la simple et bonne raison que :

- pour de l'acier, il faut que la machine soit rigide, massive, encaisse les efforts et avance lentement

- pour du bois, il faut que ce soit léger pour avancer vite


OK, compris!

CAHIER DES CHARGES (comme demandé) :


Mon objectif est donc : de faire un portique rigide et massif pour les vibrations (si j'ai bon souvenir) qui soit capable de se mouvoir rapidement pour le bois tout en ayant du couple à basse vitesse pour l'usinage de l'acier.

Je pense que la première partie (châssis rigide et massif) est faite, maintenant je cherche à le motoriser selon ces contraintes d'usinage


Attention, je n'ai volontairement pas parlé de broche pour l'instant, c'est un problème qui surviendra par la suite. Je pense à une broche sur courroie pour pouvoir modifier la vitesse de rotation (lent dans l'acier, rapide dans le bois, voire très rapide pour éventuellement l'aluminium) et qui aurait l'avantage de pouvoir prendre des cônes standards BT30, 40 ou 50, ce qui me permettrait avec quelques cônes d'avance de ne pas avoir à changer en permanence les outils, d'avoir une pige pour les PREF/DEC, voire (bien plus tard) de réfléchir à un magasin d'outil


Je veux usiner du bois : 75 à 85% de son utilisation


Je veux pouvoir usiner de l'acier : pas de la gravure d'un dixième de millimètre, je ne veux pas non plus fraiser du diamètre 120mm au milieu de la pièce dans de l'inox avec des passes de 10mm => Il y a un juste milieu!



Si possible de l'alu, mais là, arrêtez moi si je me trompe, ce n'est ni le châssis (dimensionné pour de l'acier), ni la motorisation (la vitesse d'avance du portique ne sera pas plus lente que dans l'acier , ni plus rapide que dans le bois) qui dimensionne, ce sera uniquement la vitesse de rotation de la broche => Dites moi si je dis une co....rie, je n'ai pas vérifié


Il est possible que j'ai oublié des infos utiles, si vous avez besoin d'autres infos pour le cahier des charges, faites le moi savoir.



Récapitulatif de la partie mécanique de la machine :


* Pour tous les axes, rails supportés de Diamètre 25mm, peut être remplacé par la suite par des prismatiques quand le budget le permettra.

Je ne veux pas qu'on me dise, ça sert à rien de mettre un moteur si gros, ce sont tes rails qui vont te limiter! Parce que le jour où je change les rails je n'ai pas envie d'avoir besoin de changer la motorisation!

L'ensemble coulisse bien, nous n'avons pas senti de point dur après calage


* Poids des axes et transmission :

- X : 400kg seul soit 540kgau total en cumulant avec les axes Y et Z

transmission par 2 vis à bille de diamètre 25mm au pas de 5mm => 2 moteurs

- Y : 70kg seul soit 140kg au total en cumulant avec l'axe Z

transmission par 1 vis à bille de diamètre 25mm au pas de 5mm => 1 moteur

- Z : 70kg

transmission par 1 vis à bille de diamètre 25mm au pas de 5mm => 1 moteur



Voilà, si ça peut permettre de faire avancer les choses