Construction cnc à partir du modèle MEKANIKA

[chene dinspiration]

Bonjour,

Je me suis actuellement lancé dans la fabrication d'une CNC à partir des documents open sources fournis par le site mekanika

Pourquoi ce choix ?

C'est une première pour moi et l'accès à des plans détaillés m'ont rassurés pour me lancer.​

La construction par profilés alu est plus simple pour moi.​

La liste du matériel est établie (cf document pdf)​

​

Le portique :

il est actuellement quasiment terminé. J'ai changé les dimensions pour obtenir un portique de 1500 x 1200 mm. J'ai commandé la plupart des pièces chez motédis et les vis à billes, ainsi que les guides linéaires sur aliexpress.

La partie électronique :

Cette partie est plus difficile pour moi car je suis plutôt ignorant dans le domaine.

Toutefois quelques éléments sont plus ou moins définis pour moi :

Carte de contrôle
moteurs pap
drivers ou ceux-là
optocoupleur
limit switch


Est-ce quelqu'un peut m'indiquer comment calculer la puissance nécessaire pour mon ou mes alimentation ? Merci d'avance

Edit des pièces (à partir de la liste fournie sur le site Mékanika):
Partie mécanique :
Commande motédis pour les profilés et les diverses pièces mécaniques (535 €)
Toutefois certaines comme les roulements n'ont pas été utiles

Les vis à billes 1 x 1200mm + 2 x 1500mm + 1 x 300 mm (300 € + 20 € de frais de douane)
4 supports de vis à billes : 13,75 €
Rails linéaires avec palier 1 x 1200 mm + 2 x 1500 mm : 165 € (+ 20 € de frais de douane)
arbre de 16 mm pour axe z : 15,90 €

Partie électronique :
Carte de contrôle cnc planet : 165 €
Alimentation 24 v 13,43 €
alimentation 48 v 29,17 €
4 moteurs 183,60 €
4 drivers 179.60 €
optocoupleur 4,73 €
ventilateur 3,33 €
4 capteurs de fin de course 30,75 €
Raspberry 89,28 €
bouton d'arrêt d'urgence 3,10 €

Total provisoire 1757.89

Il me reste :

Les plaques qu'un ami va me découper avec une plasma
Les câbles
L'écran
la broche
Et le plus compliquer mettre en route tout ça

 

[franckapik]

Je vois que tu utilises une raspberry pi... Pour info j'utilise cette carte :

Raspberry Pi CNC - Protoneer - Wiki

wiki.protoneer.co.nz

Elle fonctionne bien. Non pas que je veuille en faire la promo c'est juste pour élargir tes comparatifs au cas où

Et je ne réponds donc pas à ta question désolé...

 

[dh42]

Salut,

Pour les drivers, vu que tu choisis des vrais Leadshine, tu peux rester sur des DM542EU, pour des moteurs 4.2A, c'est suffisant et c'est 2x moins cher que des 556. (c'est ce couple Drivers/Moteurs qui est monté sur les BZT PF/PFE/PFK d'origine)

++
David

 

[chene dinspiration]

Il

Je vois que tu utilises une raspberry pi... Pour info j'utilise cette carte :

Raspberry Pi CNC - Protoneer - Wiki

wiki.protoneer.co.nz

Elle fonctionne bien. Non pas que je veuille en faire la promo c'est juste pour élargir tes comparatifs au cas où

Et je ne réponds donc pas à ta question désolé...

Merci je ne connaissais pas. Je vais regarder mais je resterai sur le raspberry que j'ai déjà acheté. Il ne faut pas hésiter à élargir mon champ de vision qui est limité par mon manque de connaissances.

Salut,

Pour les drivers, vu que tu choisis des vrais Leadshine, tu peux rester sur des DM542EU, pour des moteurs 4.2A, c'est suffisant et c'est 2x moins cher que des 556. (c'est ce couple Drivers/Moteurs qui est monté sur les BZT PF/PFE/PFK d'origine)

++
David

Super merci, ça allège la facture.
Saurais-tu me dire comment on fait pour définir la ou les alimentations nécessaires pour les moteurs/drivers ? Merci d'avance.

 

[dh42]

Salut,

Pour ma part pour 3 moteurs comme les tiens j'ai une 48V - 12.5A (600W) . d'origine ce n'était qu'une 6.7A (320W) et c'était un peu juste quand les 3 axes tournent à fond simultanément. (perçage en spirale rapide)

++
David

 

[dh42]

... je viens de voir que l'architecture de la mekanika à 2 moteurs sur Y, mais bon, l'alim 600W devrait suffire largement, les moteurs ne vont pas beaucoup forcer, le portique n'a pas l'air bien lourd et ils vont se répartir le travail en plus ; quand je vois ce que ces "petits" moteurs peuvent faire sur la PFE je suis surpris. (un seul moteur pour un portique qui doit faire 80Kg avec la broche)

++
David

 

[chene dinspiration]

Merci je vais partir là dessus. Pour ma culture, comment fait-on pour calculer la puissance nécessaire de l'alimentation pour les 4 moteurs.

 

[enguerland91]

Merci je vais partir là dessus. Pour ma culture, comment fait-on pour calculer la puissance nécessaire de l'alimentation pour les 4 moteurs.

Certains fabricants de moteurs pas à pas proposent ce calcul :
le courant à l'arrêt dans chaque bobine A x par le nombre de bobines du moteur x 2 / 3 x par le nombre de moteurs.
Un moteur de 4 A qui a deux bobines demande 8 x 2 / 3 = 5,3 ampères au moins

https://www.geckodrive.com/support/step-motor-basics.html SECTION 6

 

[vres]

Ne pas prendre en compte ce calcul totalement faux.
En micropas on ne compte que le courant que pour un seul enroulement !!!!
En pas intermédiaire le courant au Maximum dans chaque enroulement de 0.707 fois le courant nominal = sin (45°)

donc R ( I*cos(45))² X 2 = RI²

La consommation d'un moteur dépend principalement de la charge de ce moteur, a l'arrêt la puissance du moteur est de P=RI²

De même le courant fourni par l'alimentation dépend de sa tension, Si ton moteur a besoin de 100W si l'alimentation est de 20V il faudra 5A.
Si l'alimentation fait 40V il ne faudra que 2.5A. Les calcul empirique sur le courant du moteurs ça ne fonctionne pas.

 

[francois23]

Certains fabricants de moteurs pas à pas proposent ce calcul :
le courant à l'arrêt dans chaque bobine A x par le nombre de bobines du moteur x 2 / 3 x par le nombre de moteurs.

Ne pas prendre en compte ce calcul totalement faux

Dilem...

Pour ma part pour 3 moteurs comme les tiens j'ai une 48V - 12.5A (600W) . d'origine ce n'était qu'une 6.7A (320W)

@david, 3x4,2A = 12,6A, c'est vrai que d'origine, 6,7A ça semblait un peu juste sur le papier non ?

Perso, je n'ai pas encore démonté la machine pour accéder au moteurs, mais d'après le fabricant se sont des 2A / 3V et il y en a 3.
Je vais utilisé les mêmes drivers que toi, des DM542E, donnés pour une plage de 1 à 4,2A.
Je pensais m'orienté vers une alim de 48V / 350W / 7,3A comme celle-ci : StepperOnline

Si je veux d'or et déjà prévoir un 4ème driver/moteur (4ème axe) cette alim sera-t-elle suffisante ?
Merci.

 

[el patenteux]

Notez le nombre de fois que tout les moteurs tournent en meme temps et a pleine vitesse.Déja le 3 axes en continu c'est déja pas tres fréquent,encore moin en4 axes

 

[enguerland91]

C'est à l'arrêt qu'un moteur pas à pas consomme le plus ; c'est pourquoi certains systèmes diminuent le courant dans les moteurs au repos pour diminuer leur échauffement.

 

[dh42]

Salut,

@david, 3x4,2A = 12,6A, c'est vrai que d'origine, 6,7A ça semblait un peu juste sur le papier non ?

Tant qu'il n'y avait que 2 moteurs qui tournaient en même temps, pas de problème, mais en perçage en spirale (ou tout usinage en spirale), donc avec 3 moteurs qui tournent c'était un peu juste et j'avais des petites pertes de pas et j'étais obligé de réduire mes vitesses d'avance.

Si tes moteurs ne font que 2A, alors une 350W devrait suffire.

++
David

 

[francois23]

Si tes moteurs ne font que 2A, alors une 350W devrait suffire

Ok, merci.

Si je veux d'or et déjà prévoir un 4ème driver/moteur (4ème axe) cette alim sera-t-elle suffisante ?

Vaut peut-être mieux un poil plus puissant non ?

 

[dh42]

il y a peu de chances que les 4 moteurs tournent en même temps, à part à l'initialisation de la machine ... et encore, sur la mienne le référencement se fait axe par axe.

après, plus puissant ne nuis pas, mais c'est nettement plus cher.

++
David

 

[francois23]

Il y a un modèle juste au-dessus : 400W 48V 8.3A pour à peine plus cher : StepperOnline
Bon par contre, elle est pas dispo en Europe, faut passer par les dépôts en Chine...

Encore merci.

 

[dh42]

oui, si tu prends du "sans marque", il vaut peut être mieux surdimensionner si tu ne veux pas qu'elle te claque dans les doigts trop rapidement.

pour ma part c'est les tarifs Mean Well que je regardais .. (Sorotec/farnell) .. et c'est largement plus cher ! (une 500W - 48V = 135€ TTC, une 320W - 52€)

++
David

 

[chene dinspiration]

Merci à vous. J'ai édité un peu le premier poste pour plus de lisibilité.

Le montage mécanique est presque terminé. J'attends la vis à bille pour l'axe z.

J'ai fait les plaques de liaison en CP avant de les faire découper dans de l'acier de 8 mm d'épaisseur

 

[francois23]

Merci à vous. J'ai édité un peu le premier poste pour plus de lisibilité.

Très détaillé, super. Bon courage pour la suite.

 

[Fred69]

Y a une chose que je ne comprends pas bien en regardant le Z : en principe les rails (SBR) sont vendu avec deux blocs SBRUU par rail, un seul me semble un peu juste pour la stabilité.

 

[chene dinspiration]

Ceux sont des longs

 

[chene dinspiration]

Les pièces ont été découpées. Je vais m'attaquer aux perçages.

Quand on ne travaille jamais le métal. Le poids surprend

 

[Pierre Desvaux]

Bonjour chêne d'inspiration,

Je ne suis pas du tout un spécialiste des cnc, et je n'ai pas encore terminé la mienne (qui plus est, en bois...), mais il me semble que pour l'axe Z un seul patin, même long, n'est pas suffisant.

Les patins ne sont pas faits pour travailler en cisaillement. D'autre part, il vaut mieux, pour réduire les portes à faux, avoir un polygone de sustentation le plus large possible, donc 4 patins bien espacés.

D'autre part, là aussi, il vaut mieux des rails SBR pour le Z. C'est bien plus rigide que de simples ronds non supportés, même s'ils sont très courts.

Enfin, les joues de 8 mm me semblent faibles, compte tenu de leur hauteur et de l'effet de levier. Si c'était du 20 mm d'épais, ok, mais là, j'ai peur que cela ne plie (un tout petit peu, mais un tout petit peu quand même). Et même si cela ne plie pas, les vis de fixation n'auront pas assez de matière en épaisseur pour supporter les efforts de cisaillement, et c'est là que cela va bouger.

Ou alors, mettre des raidisseurs.

 

[enguerland91]

Bonjour chêne d'inspiration,

Je ne suis pas du tout un spécialiste des cnc, et je n'ai pas encore terminé la mienne (qui plus est, en bois...), mais il me semble que pour l'axe Z un seul patin, même long, n'est pas suffisant.

Les patins ne sont pas faits pour travailler en cisaillement. D'autre part, il vaut mieux, pour réduire les portes à faux, avoir un polygone de sustentation le plus large possible, donc 4 patins bien espacés.

D'autre part, là aussi, il vaut mieux des rails SBR pour le Z. C'est bien plus rigide que de simples ronds non supportés, même s'ils sont très courts.

Enfin, les joues de 8 mm me semblent faibles, compte tenu de leur hauteur et de l'effet de levier. Si c'était du 20 mm d'épais, ok, mais là, j'ai peur que cela ne plie (un tout petit peu, mais un tout petit peu quand même). Et même si cela ne plie pas, les vis de fixation n'auront pas assez de matière en épaisseur pour supporter les efforts de cisaillement, et c'est là que cela va bouger.

Ou alors, mettre des raidisseurs.

8 mm d'épaisseur en acier ne sont pas comparables à 8 mm de CTP même de bouleau. Cette manie de vouloir mettre systématiquement des raidisseurs est incompréhensible pour moi. Je constate que pour beaucoup de gens c'est mission impossible de quantifier les épaisseurs de matière en FONCTION des efforts déployés.
Par contre sur cette réalisation AUSSI la largeur des jambes du portique ne permet pas d'espacer suffisamment les patins et LA il y a un manque certain de tenue aux efforts. Bien sûr on rechigne à donner de l'aisance à ce niveau car c'est au détriment de la course. C'est un très mauvais calcul car le prix d'un guidage linéaire ou d'une vis à billes est peut affecté si leur longueur varie d'une dizaine, vingtaine de cm et c'est le jour et la nuit au niveau de l'espacement des patins pour l'assise comme le dit P. Desvaux.
Pour l'axe Z je ne suis pas contre l'emploi de rails cylindriques non supportés si leur section est en conséquence car on gagne en rigidité en passant d'une douille à billes ouverte à une douille à billes fermée et contrainte. L'axe Z supporte des efforts dans toutes les directions.

 

[Pierre Desvaux]

Très Noble et très Savant Enguerland, j''ai en effet une manie, c'est de mettre ceintures et bretelles... J'aime bien les formes structurées, triangulées, avec des contreventements, des raidisseurs, des formes monoblocs et naturellement rigides, des chose qui font que l'on se repose sur la forme, et pas sur un pari sur la rigidité de la matière et les 3 vis de l'assemblage.

Car ici, toute la rigidité repose sur les 3 vis de l'assemblage et le pas de vis dans l'alu mou de la poutre...

Mais ok, j'avais lu trop vite, je pensais que les joues étaient en alu, et non de l'acier. Comme le module de Young de l'acier est plus que triple de celui de l'alu, on va dire que cela devrait aller.

Mais je te propose quand même une petite expérience:

Tu fixes l'extrémité de la joue d'acier dans un gros étau, bien robuste et rigide de manière à ce que rien ne bouge à ce niveau là. Et tu appuies sur l'extrémité, à l'autre bout, de la poutre du portique. Je suis à peu près certain que cela va fléchir. Et cela va fléchir, non pas parce que la joue est flexible, ou la poutre, mais à cause des vis de l'assemblage entre la joue et la poutre, qui ne forment pas un assemblage parfait.

On croit toujours que les assemblages sont "parfaits. Ce n'est jamais le cas.

Personnellement, je considère toujours qu'un assemblage quel qu'il soit, même un encastrement, c'est comme si c'était une rotule. Ce qui fait que je contrevente, triangule toujours pour rigidifier.

 

[enguerland91]

Avec toi la Tour Eiffel pèserait 300 000 tonnes

 

[Pierre Desvaux]

Ben non, justement... il faut trianguler là où c'est nécessaire et seulement là...

Par contre, une Tour Eiffel qui serait faite avec de fines plaques vissées dans la section de profilés sous contrainte ne tiendrait pas longtemps...

(il se trouve que je réalise depuis 15 ans des trucs ultra légers, triangulés, de 2 ou 3 m de haut, démontables, qui doivent conserver une géométrie parfaite sous toutes les positions, verticales ou inclinées. Je sais un tout petit peu de quoi je parle, Noble Sire d'Enguerland le haut! :
http://the-dobson-factory.fr )

 

[dh42]

Salut,

Un télescope de 1m de Ø ça doit être cool !! (j'ai un Meade SSC10 EMC + équatorial LXD600 ... pas tout jeune !)

++
David

 

[francois23]

Bonsoir,

juste une remarque au passage, mais surtout pas pour polémiquer (elle ne va pas faire bcp avancé le schmilblick, mais bon...)
Je partage un peu l'avis d'Enguerland91, non pas sur un avis technique (je n'en suis pas capable) mais plus sur cette fâcheuse nécessité de vouloir toujours faire toujours "plus" : plus costaud, plus lourd, plus grand, plus acier, etc, etc...

Personnellement j'ai cherché plein d'infos, d'avis techniques pour je pense, essentiellement me rassurer.
J'ai passé un temps fou, à me poser 10000 questions. Je vous ai même questionné moi aussi, sur cette MeKanika.
Et il arrive un moment, où, pour un néophyte, on ne sait plus quoi penser, et dans mon cas, ne plus savoir si un choix peut ou doit être meilleur q'un autre. Résultat de tout ça, bein rien. Rien de rien. Toujours à se questionner.

Par contre, il est une chose hyper importante, c'est les conseils, bien plus que les avis. Moi, j'ai eu, et j'ai la chance de pouvoir échanger en MP avec plusieurs personnes, et il est vrai que rien ne remplace l'expérience. Le truc, c'est que les MP ça ne profite pas à tout le monde...

J'admire quelque part ceux qui se lance, que ce soit pour une CNC de la plus simple en bois, à une hyper chiadée. L'important dans les 2 cas, c'est que la CNC réponde à la demande de celui qui va l'utiliser. Et encore, ça peut également permettre de se faire une idée plus "personnelle" du besoin avec une 1ère réalisation pour ensuite avoir une idée bcp pus précise des capacités d'une nouvelle machine.

Avec toi la Tour Eiffel pèserait 300 000 tonnes

Du coup, j'ai cherché la réponse, je n'avais pas du tout idée de son poids

 

[enguerland91]

(il se trouve que je réalise depuis 15 ans des trucs ultra légers,

Dans ce cas il n'est pas facile avec 15 ans dans cette profession de penser en mécanicien qui travaille avec des métaux. Rien que la tenue d'une vis à bois comparée à celle d'une vis dans le métal (même s'il s'agit "d'alu") nécessite de se remettre totalement en question