Le numérique, c'est fantastique ?

[comode]

Bonjour forum,

Je suis malheureux car je vie sur une île entourée d'eau liquide sur laquelle les camions de livraisons ne peuvent s'aventurer sans risquer de couler. Du coup, ça rend l'acquisition de grosse machine très compliquée et très onéreuse d'autant que le marché du tour à métaux d'occasion n'y existe pas. Si je veux mettre 2K€ dans un tour, il faudra que je compte la moitié du budget rien qu'en transport, le reste pour un tour forcément neuf, ce qui me fait un peu mal au séant.

Ca, c'est pour le contexte...

Du coup, je me disais qu'un tour d'établi, ça serait certainement vachement plus léger (et donc plus facilement transportable) si on enlevait tous les engrenages qu'il contient pour les remplacer par un moteur pas à pas, un encodeur rotatif et une carte électronique. En plus, ça serait moins cher et permettrait de faire plus de trucs qu'avec des pignons, ça réduirait les problèmes de jeu, etc... Bref, je n'y vois que des avantages. La question est donc, forum, "pourquoi ne trouve t-on pas dans le commerce de petits tours à métaux numériques" ? Tous les tours d'entrée de gamme que je vois sont mécaniques, et tous les tours numériques sont des monstres hors de prix. J'ai vu des sujets ici de gens transformant leur tour en numérique, ce qui prouve bien que c'est une option viable pour les petits tour...

Donc dis moi forum, est-ce moi qui n'est pas su chercher, y a t-il d'autre facteur qui font que ce n'est pas répandu, ou y a t-il bien une incongruité dans le marché ?

Merci forum.

 

[lion10]

Bonsoir

Même sans engrenage un tour d' établi est lourd, le banc, les poupées pèsent forcément
Un tour numérique devra avoir de l' électronique des moteurs pap et des vis à billes de qualité et
donc ça coûte.
cdlt lion10

 

[comode]

bhé l'électronique, surtout de l'ultra-simple comme ça, de nos jour, ça ne vaut plus grand chose... un encodeur rotatif, c'est de l'ordre de la dizaine d'euros. Un petit µC genre AVR ou PIC devrait être largement suffisant (de l'ordre de quelques dizaines d'euros également avec la carte qui va avec), quand au P-A-P, on trouve du 7Nm aux alentours de 100-150€ avec son contrôleur de puissance. Bref, pour 200€, on s'en sort avec un pilotage robuste de la vis mère. Quand à la vis à bille, qu'est ce qui justifie une qualité supérieure à celle que tu utiliserais sur un tour à boite de vitesse ?

Bon après, sur le gain en poids, on est bien d'accords que le gain sur la boite est minime par rapport au reste du châssis... mais entre un PAP nema34 de 5kg et une boite de vitesse, le gain reste réel !

Bref, sauf erreur grossière de ma part, je cherche encore l'avantage du mécanique sur l'électronique, y compris sur l'entrée de gamme.

 

[nopxor]

Bonjour,

Les solutions mécaniques sont peu chères car les pignons standards sont économiques et la transmission de puissance est assurée généralement par un moteur à vitesse fixe.

Dans la chaine numérique,pour les filetages, il faut asservir le moteur de la broche à la cinématique de la vis mère.
Cela suppose un variateur de vitesse du moteur de broche cher (transmission du couple à basse vitesse) et un réglage du PID délicat.

 

[gepard]

les engrenages d'un tour d'établi ne pèsent rien comparés au poids total, ce n'est pas une raison valable pour une transformation en commande numérique.

en général en usinage, une machine à commande numérique est destinée à être programmée, cela prend tout son sens dans la production en série. mais cela implique un moteur, un codeur, des capteurs de sécurité voir un tachymètre sur chaque axe. donc sur un tour numérique de base, la broche, le longitudinal et le transversal, ça fait déjà du matos... sans compter un magasin d'outils indexé.

sur un tour conventionnel, tout est fait avec un seul moteur, et l'usage de ce genre de tour est plus adapté au particulier qui ne fait pas dans la série. la mécanique est aussi bien plus fiable... une panne mécanique tu changes seulement la pièce concernée, et avec un peu de chance tu peux la fabriquer sur ton tour. une commande numérique ça peut être compliqué de diagnostiquer une panne, et quand un composant électronique déconne, tu t'amuses rarement à le dépanner... c'est plus simple de le changer.

concernant les vis à billes, elles diminuent drastiquement les jeux sur les axes. c'est important en numérique pour éviter de devoir programmer un rattrapage de jeu sous forme d'usine à gaz en conventionnel tu le rattrapes à la main, en travaillant dans le même sens et en utilisant les verniers, ou avec des règles numériques.

donc à moins que tu ai en vue une production en série, mon point de vue est à l'inverse du tiens, je ne vois aucun intérêt à utiliser un tour à commande numérique, bien que la transformation d'un tour conventionnel en numérique soit un projet intéressant

 

[FB29]

Bonjour,

bhé l'électronique, surtout de l'ultra-simple comme ça, de nos jour, ça ne vaut plus grand chose... un encodeur rotatif, c'est de l'ordre de la dizaine d'euros. Un petit µC genre AVR ou PIC devrait être largement suffisant (de l'ordre de quelques dizaines d'euros également avec la carte qui va avec), quand au P-A-P, on trouve du 7Nm aux alentours de 100-150€ avec son contrôleur de puissance. Bref, pour 200€, on s'en sort avec un pilotage robuste de la vis mère.

C'est vrai ... si tu fais tout toi même .... et c'est bien là l'intérêt ...

Car pour une solution du commerce, avec tout ce qui va au tour autour, tu multiplies par ... disons 5 ... rendu chez le client ...

Cordialement,
FB29

 

[lion10]

Bonjour

Effectivement ce que j' allai aussi dire.
Encore une fois, si tout est vendu numérisé:
produit innovant plus rare pour l' amateur donc
plus cher,
peu de besoin amateur donc peu de marché potentiel,
frais d' étude à valoriser en plus value à la vente,
opportunité de personnaliser l' électronique et piece
de rechange propriétaire coutant cher,
a défaut si c'est de l' assemblage risque de copie
ou concurrence de l' amateur qui décidera plutôt
d' acheter un tour conventionnel et de le numériser lui même.

cdlt lion10

 

[KildeRouge]

Un autre facteur dont il faut tenir compte est la pérennité ! En mécanique tu te débrouilleras
toujours pour changer des pignons alors qu'en numérique ( on ne change pas de tour tous les ans !)
5 ans après si une carte est flinguée , bonjour pour trouver sa remplaçante ou la réparer si tu n'est pas
électronicien !

 

[brise-copeaux]

Salut,

HBM vendait à une époque des petites fraiseuses numériques, et ça fait un bout de temps qu'on ne les vois plus sur leurs catalogue...donc ça doit pas être si fiable que ça.

Que ce soit un tour, fraiseuse ou autre il faut si connaitre en programmation même si cela à bien évolué en simplification..une seul erreur c'est casse assuré.
Et puis en numérique si tu veux pas trop bidouiller en programmation il te faudra des outil standardisés, et là bonjour le prix.
Le temps que tu programmes, tu simules moi j'aurai fini la pièce...bon si il y en a 30 à faire je suis dans les choux.

En fait c'est une bonne idée, mais il faudrait pouvoir le rendre conventionnel quand on le veut, tu fais ta pièce en manuel, sa relèvent les cotes automatiquement pour la programmation...tu valides et hop en route pour 40 pièces.

@ +

 

[moissan]

un tourneur qui tourne les manivelle est plus inteligent qu'une commande numerique : il sait se servir d'une machine de faible rigidité sans depasser ses possibilité ... quand ça broute il ralenti

la CNC est beaucoup plus bête , ça doit bien marcher du premier coup donc il faut des machine beaucoup plus lourde et plus chere ... ce qui explique que les cnc industrielle sont des monstre

il y a une voie differente pour les CNC d'amateur , legere et faible puissance , très faible debit de copeau trop lente pour l'industrie mais qui font ce qu'on veut si on a le temps de les faire tourner longtemps : ça ne peut pas etre rentable avec le prix actuel de la main d'oeuvre si un ouvrier doit la surveiller ... dans certain cas ça pourrait le devenir si on n'est pas pressé et qu'on fait autre chose en la laissant tourner seul ... faut il encore que la qualité soit suffisante pour qu'elle ne fasse pas de casse

les petits tour cnc on disparu , parce que la plupart des amateurs preferent acheter un tour simple utilisable avec ses manivelle et acheter des vis a bille des moteur pas a pas separement : ainsi il maitrise toute l'electronique et ne dependant pas des piece d'origine d'un seul constructeur , et surtout la machien est utilisable manuellement dès le debut ... alors qu'une machine uniquement cnc est bonne a rien au moindre probleme

 

[comode]

ok ok, je vois qu'il y a l'unanimité contre les petits CNC :p

Toutefois, en parlant de numérique, je ne voulais pas forcément dire CNC, la différence étant que la CNC fait la pièce de bout en bout (donc avec éventuel changement d'outil, production en série etc...) alors que l'idée n'est finalement que de remplacer la boite de vitesse pour l'avance automatique, le reste se faisant traditionnellement à la manivelle. En terme de programmation, un seul réglage, le nombre de filets par unité de distance (allez, soyons moderne, ajoutons aussi la distance à fileter). Du coup, la plupart des inconvénients sus-cités suivants ne tiennent plus :
- 1 seul axe, cout faible
- P-A-P asservit par rapport au moteur principal => même si le couple est faible et que le moteur principal ralentit, le PAP fait avancer le chariot en conséquence, quelque soit le type de moteur
- un petit jeu éventuel sur la vis mère n'est pas bien grave puisque de toute façon il s'agit d'une avance automatique et linéaire
- 2 capteur de sécurité pour les fins de courses = 50cts d'euros
- plus simple à utiliser qu'une avance automatique par engrenage

pour l'électronique, effectivement, ça peut être un problème de remplacer une carte défectueuse 10 ans après... Mais comme je disais, c'est d'une telle simplicité qu'en cas de panne, une arduino et un sketch de quelques lignes suffisent à réparer.

Je sais pas à combien reviens exactement le jeu d'engrenage, de courroies et de pignons interchangeables, mais j'ai du mal à concevoir qu'on puisse faire moins cher et moins lourd que numériquement...

 

[Yakovlev55]

Bonjour, je ne vois pas l’intérêt de remplacer la boite par un système électronique, il ne faut pas oublier qu'il est nécessaire de synchroniser la rotation de la broche avec la vis-mère pour les filetages et ça n'est pas de la tarte autrement qu'avec des pignons. De plus, le poids de la bécane est surtout dans le banc, la broche et le moteur, la boite vient souvent en dernier.
Cordialement
Martin

 

[jéjé]

Je vais prendre le contrepied de l'unanimité
Il y a une donnée qui n'est pas abordée... C'est le type de pièces à faire!
Le raisonnement que je lis est tour numerique= pieces en série... C'est une vision tronquée. Un tour numerique= pieces au profils complexes aussi!

J'ai les deux: un conventionnel (crouzet valence) et un numerique qui est un petit tour d'etabli chinois que j'ai numerisé.

Je ne fais pas de serie mais une partie des pieces que je fais sont des pieces en aluminium, avec des profils courbes. Une varieté infinie, de 1 à 4 pieces par type. Comment je pourrais m'en sortir pour faire cette variété de pieces quasi unitaires avec seulement le conventionnel?

Donc toutes ces pieces avec des profils complexes passent sur le numerique.

Par contre, toutes les autres pièces sans profils complexes, je les fais au conventionnel, je vais plus vite au total, et suis plus precis

 

[FB29]

Bonjour,

Je vais prendre le contrepied de l'unanimité
....
J'ai les deux: un conventionnel (crouzet valence) et un numerique qui est un petit tour d'etabli chinois que j'ai numerisé.

A ce stade, je prends le contrepied du contrepied !! et je retombe sur ... mes pieds !!

=> Bon, ben si il faut les deux ... c'est plus du jeu !

Et ça double le poids de toute façon ...

Cordialement,
FB29

 

[jéjé]

C'est pour ça que je dis qu'il faut tenir compte du type de pieces à faire

 

[comode]

Bonjour, je ne vois pas l’intérêt de remplacer la boite par un système électronique, il ne faut pas oublier qu'il est nécessaire de synchroniser la rotation de la broche avec la vis-mère pour les filetages et ça n'est pas de la tarte autrement qu'avec des pignons.

En électronique, justement, si c'est de la tarte... C'est le rôle de l'encodeur rotatif "lire" la rotation de la broche, et c'est LA données d'asservissement du PAP qui entraine la vis mère... D'ailleurs, encore plus simple et plus précis qu'un encodeur rotatif, un détecteur opto-electronique à fente (comme dans les imprimantes) qui pour quelques centimes d'euros détecteront 1/10 de degrés de rotation de la broche.

Point de vue programmation, du gâteau !

une interruption a chaque détection d'avance de la broche, et on fait X pas avec le PAP. Le programme tiens en quelques lignes.

Moi, je trouve ça BEAUCOUP plus simple à réaliser qu'une boite de vitesse ou des pignons interchangeables...

Après pour le reste, j'insiste, l'idée c'est pas de faire du CNC, c'est de faire plus simple, moins cher et éventuellement moins lourd que du mécanique sur de l'entrée de gamme pour les mêmes fonctions.

 

[moissan]

un systeme aussi simpliste demande que la vitesse de broche soit bien constante ... donc un moteur de broche surdimensionné

avec le systeme classique a engrenage si la broche ralentis pendant l'usinage le filetage reste correct ... on peut même dans certain cas tourner la broche a la main , par exemple pour un filetage qui doit finir a un point precis

un moteur pas a pas est toujours plus gros et plus lourd que des engrenage pour faire la même puissance

un tour a commande numerique ne peut etre plus leger qu'un tour classique que si il est volontairement moins puissant en ayant le but de remplacer la puissance qu'il n'a pas par un fonctionnement automatique pendant longtemps

quand on fait un filetage sur un tour classique on n'a pas envie de prendre un grand nombre de trop petite passe , ça durerait trop longtemps , on veut donc un systeme robuste qui supporte des passe assez grosse : donc les engrenage seront meilleur qu'une commande electronique qui risque de rater la piece a la moindre surcharge

si tu passe a la commande electronique il faut abandonner le travail a commande manuelle et passer a la vraie CNC qui saura faire tourner la machine toute seule et longtemps

 

[Yakovlev55]

Bonjour, je ne vois pas l’intérêt de remplacer la boite par un système électronique, il ne faut pas oublier qu'il est nécessaire de synchroniser la rotation de la broche avec la vis-mère pour les filetages et ça n'est pas de la tarte autrement qu'avec des pignons.

En électronique, justement, si c'est de la tarte... C'est le rôle de l'encodeur rotatif "lire" la rotation de la broche, et c'est LA données d'asservissement du PAP qui entraine la vis mère... D'ailleurs, encore plus simple et plus précis qu'un encodeur rotatif, un détecteur opto-electronique à fente (comme dans les imprimantes) qui pour quelques centimes d'euros détecteront 1/10 de degrés de rotation de la broche.

Point de vue programmation, du gâteau !

une interruption a chaque détection d'avance de la broche, et on fait X pas avec le PAP. Le programme tiens en quelques lignes.

Moi, je trouve ça BEAUCOUP plus simple à réaliser qu'une boite de vitesse ou des pignons interchangeables...

Après pour le reste, j'insiste, l'idée c'est pas de faire du CNC, c'est de faire plus simple, moins cher et éventuellement moins lourd que du mécanique sur de l'entrée de gamme pour les mêmes fonctions.

Bonjour, c'est de la tarte avec des moteurs calibrés pour, très puissants afin de pouvoir réagir immédiatement, ce qui suppose des alimentations en rapport etc.. je sais bien que le problème n'est pas d'avoir l'information de rotation du moteur ni de la transmettre, le problème c'est d'obtenir un asservissement sur, et la c'est pas du gateau
Cordialement
Martin

 

[comode]

un systeme aussi simpliste demande que la vitesse de broche soit bien constante ... donc un moteur de broche surdimensionné

Non...

Avec ce système effectivement simpliste, si la broche ralentie, l'avance ralentie en conséquence puisque c'est (comme pour un tour normal) la rotation de la broche qui conditionne l'avance du chariot. Tu peux même tourner la broche à la main, ça fonctionnera pareil ! C'est une fonction affine toute bêtes ou l'avance du chariot est strictement proportionnelle au nombre de tour effectués par la broche (avec une précision de quelques 1/10 de degrés à la broche, et de 3µ sur l'avance si tu utilises un micropas à 1600/tour ).

Edit :

Bonjour, c'est de la tarte avec des moteurs calibrés pour, très puissants afin de pouvoir réagir immédiatement, ce qui suppose des alimentations en rapport etc..

c'est le PAP qui est asservit. Le PAP fournit peut d'effort (vu qu'il tourne une vis à bille) et a 7Nm, comme je le suggérait, on est bien en présence d'un moteur très puissant (pour ne pas dire carrément surdimensionné) pour la tache qu'il a a accomplir.

 

[brise-copeaux]

Salut,

Donc tu vas nous faire un tour, tout petit et léger, très puissant, très précis et facile a programmer....et demain comme pas mal de membre tu nous demandera comment je fais pour usiner un Ø 100mm....par ce que quand tu goutes à l'usinage, tu ne reste pas longtemps a tourner des bitoniaux.

@ +

 

[jéjé]

C'est pas faux ça

 

[comode]

En fait, j'ai 2 pieds gauches à la place des mains, donc c'est pas demain la veille que je vais fabriquer un tour bien aligné d'une pointe à l'autre. L'idée, c'était quand même de voir si ça existait pas déjà dans le commerce, et le fait que ça ne soit pas le cas sonne un peu comme une abération pour moi.
Mais si je devais me lancer dans la construction d'un tour, sur que vous seriez surpris par mes choix, car en sus de l'avance électronique, le châssis serait en béton !

 

[gaston48]

Bonjour,
je suis d’accord avec toi qu’une boite électronique est l’idéal d’ailleurs il suffit de pousser un peu le concept pour se rendre compte
que si on veut faire un cone, un filetage conique, une sphère, il est tellement plus simple de disposer également d’un transversal numérisé,
on en arrive au concept du tour à apprentissage. là ou j’ai des doutes c’est sur la puissance de calcul .
Si tu veux rentrer un rapport de réduction tordus, fraction en pouce irréductible etc justement la gosse limite des système à engrenages,
il te faut un calcul temps réél en flottant, double précision et une très grande vitesse d’acquisition du codeur. C’est un dsp ou un fpga obligatoire.
Cela aurait des applications sur d’autres machines, taillage d’engrenage, taillage hélicoïdal , partout ou il y a une lyre
Mais pourquoi pas, des drivers universel de servomoteur accessibles en contiennent maintenant.
Moi je le fais qu’avec linuxcnc sur pc et un système Mesa à fpga.

 

[moissan]

le travail est plus simple quand le logiciel commande tout : commande un moteur pas a pas ou un servo moteur pour la broche ... et commande aussi le moteur de la vis mere : chaque moteur pas a pas ou servo obeit avec sa precision nominale et l'ordinateur qui commande n'a pas de gros calcul et a tout son temps ... si il y a du temps de calcul il suffit que le retard soit le même sur tous les ordes qu'il donne

quand on veut asservir le moteur de la vis sur un capteur du mouvement de la broche , sans commander exactement la broche , il faut faire des calcul precis et instantané

tant qu'a mettre de l'electronique il ne faut pas simplement capter le mouvement de la broche : il faut vraiment asservir le mouvement de la broche comme un axe , ce qui ouvre d'autre possibilité comme mettre une broche de fraisage a la place de l'outil pour faire des 6pan ou des engrenages

on est parti vers un vrai centre d'usinage

un amateur peu faire une cnc legere pour un prix raisonable grace aux composant chinois pas cher ... mais industrielement c'est impossible a vendre : trop cher avec la main d'ouvre d'assemblage , et pas assez performant pour etre rentable a l'usage ... trop fragile et ruineux pour le fabriquant en reparation sous garantie

je pense quand même que la diminution reguliere du prix de l'electronique devrait favoriser la mise sur le marché de machine cnc industrielle plus petite et moins cher que ce que l'on trouve actuellement ... mais pas moins cher qu'une machine classique simple

 

[gaston48]

Une pid très précise sur une broche, c’est très difficile à mettre en œuvre, tu as une dynamique et des variations
de charges énormes, c’est la même problématique que les servomoteurs linéaires.
Sur le Schaublin 130 cnc, tu as un indexage de broche à basse précision avec le moteur d’entraînement, mais si tu veux
une bonne précision c’est une option sous la forme d’un servomoteur tangentiel avec vis sans fin qui vient s’engrener
automatiquement sur la broche. Donc la méthode habituelle s'il le faut, c’est de rendre esclave les moteurs d’axes à la rotation de
la broche. les tailleuses d’engrenages numériques n’ont pas été numérisé pour des problèmes de trajectoires complexes mais
pour supprimer toute la limite et la complexité des transmissions, boites et différentiels.

 

[comode]

Je ne me suis pas amusé à calculer les temps de calcul, mais si un AVR8bits venait à manquer de puissance, un arm en 32bits avec un fpu ne coute pas tellement plus cher (je vois un cortex M4 72mhz avec fpu as 3€)... Honnêtement, pour ce genre d'application, je pense que la puissance de calcul n'est pas un soucis pour de l'instantané et du précis.
Ca serait sympa de réaliser l'asservissement en arduino, juste pour voir, je parie que les résultats seraient surprenant.

Edit :

Donc la méthode habituelle s'il le faut, c’est de rendre esclave les moteurs d’axes à la rotation de la broche

oui, c'est bien l'idée !

 

[gaston48]

Sur la mesa tu peux rentrer une fréquence max d’encodeur de 4 Mhz.

Avec un codeur de 1000 cycles par tour en quadrature cela nous ferait
4000 p / tour x par 6000 tr/mn max = 400 Khz entrée codeur

 

[comode]

Sur la mesa tu peux rentrer une fréquence max d’encodeur de 4 Mhz.

Avec un codeur de 1000 cycles par tour en quadrature cela nous ferait
4000 p / tour x par 6000 tr/mn max = 400 Khz entrée codeur

C'est quoi "la mesa" ?

Qu'est ce que tu veux dire par " cycles par tour en quadrature" ? tu as voulu dire quadruple ?

Sinon, 400KHz, c'est pas énorme... C'est certes - à plein régime - beaucoup pour une arduino (ça laisse 40 cycles d'horloges par tic), mais c'est gérable avec un poil plus de puissance. Avec des valeurs plus raisonnables, comme une résolution de 1000 tic/tour et une vitesse de 3000 tours, on a 8 fois plus de cycles dispo. Après, faut voir à quelle "rythme" on pilote le PAP (les drivers chinois montent jusqu'a 300khz et 16 subdivisions de pas). Il faut le régler pour éviter d'avoir trop de pas d'avance par tic si on veut pas gaspiller trop de cycles. Mais bon, je maintient qu'on est dans le domaine du gérable.

Edit : heuuuu... j'ai encore jamais tourné, mais 3Kt/min, pour un filetage, c'est pas beaucoup ?

 

[gaston48]

Mesa electronics

un encodeur tu as 2 voies à 1000 alternances par tour, déphasées de 90° pour distinguer le sens
ensuite tu les combines pour extraire les fronts ce qui donne 4000 pulse/tour

les avances de chariotage, tu les gères avec la même boite

 

[KildeRouge]

Bon , mais tous les commentaires précédents indiquent clairement que pour avoir une chance que cela marche
il faut être balèze en électronique . C'est pas le cas de tout le monde !