Bonjour,
J'ai des servos sur ma grosse CNC depuis 2013.
Les servomoteurs c'est une technologie, l'environnement logiciel, surtout pour la création n'a aucune importance.
A l'origine je faisais fonctionner ma machine sous Mach3 et maintenant je pilote le tout avec une carte d'imprimante 3D 32 bits et un écran tactile. Pour ceux que ça intéresse, ma carte de contrôle du moment est une MKS Robin.
Donc, tu peux passer aux servos et continuer de les piloter avec des informations step/dir classique (si ça te parle). En clair, attaquer les drivers de tes servos comme ceux de tes actuels moteurs pas à pas. La fonction "closed loop" qui permet de vérifier qu'il n'y a pas de perte de pas et éventuellement compenser peut se faire directement dans le driver (sous réserve de l'implantation de la fonction dans ledit driver) ou être géré par le logiciel de contrôle (Mach3 ou autre) à condition que la carte contrôleur accepte cette fonctionnalité et soit correctement interfacée avec le logiciel. Je n'en dirai pas plus, car la gestion varie d'une carte à l'autre.
Pour ma part, j'ai la chance que mes drivers gèrent le retour d'information et se mettent en erreur tous seuls en cas de perte de pas. Du coup, pas besoin de gérer par la carte. Mais dans les faits, si tes moteurs sont bien dimensionnés pour la machine et si tes paramètres d'usinage ne sont pas abracadabrants, tu n'auras pas de perte de pas. Ça a dû m'arriver une ou deux fois au tout début, mais uniquement en raison de paramètres d'usinage trop enthousiastes : 100% de ma faute. Depuis, ils ne se sont plus mis en défaut. Donc à mon sens le retour d'information vers le logiciel n'est pas indispensable.
Aussi, si tu dis que tes moteurs ne sont pas assez précis. As-tu identifié les raisons du manque de précision ? Est-ce un problème de positionnement ou un problème de perte de pas ? Les moteurs que tu as sont-ils bien dimensionnés pour la machine ? Avec un servo, la précision dépendra de l'encodeur, il n'y a pas de pas en tant que tel sur un servo. Moi les miens ont 3000 incréments par révolution, soit 15 fois plus précis qu'un pas à pas classique. Mais comme ma machine est lourde, j'ai aussi une réduction histoire de ne pas avoir des moteurs trop gros qui nécessitent une centrale nucléaire derrière... Donc ma résolution théorique est un truc comme 0.25µ, ce qui est totalement délirant, vu que les guidages et même mes outils de coupe ne sont pas aussi précis que ça. Calcules de ton côté ta résolution théorique, il ne sert à rien qu'elle soit beaucoup plus élevée que ce que la classe de tes guidages et de ta transmission autorise.
En clair, il n'est pas certain qu'une motorisation Servo apporte grand chose niveau précision. Peut-être des moteurs pas à pas à 0.9° ou tes moteurs actuels avec une réduction 3:1 suffiraient. Il faut objectivement évaluer tout ça.
Au niveau vitesse, c'est sûr que les servos sont plus véloces, mais il y a aussi des inconvénients. Moi j'ai une course de 2800mm sur ma machine, donc pour les déplacements intermédiaires ça a du sens. Mais en usinage, je reste dans la plage de vitesse d'un moteur pas à pas classique. Donc, si tu as une faible course sur ta fraiseuse, je ne suis pas certain que les servos puissent apporter grand chose car le facteur accélération va limiter de fait la vitesse, tu n'iras probablement jamais à 3000rpm sur ta machine. Sur les servos à frein on gagne un peu mais pas énorme, ce qui rend le surcoût discutable.
Un manque de vitesse peut avoir beaucoup de causes, comme la perte de pas à vitesse souhaitée d'usinage. Et dans ce cas, c'est le moteur qui n'a pas assez de couple, ce n'est pas une question de technologie pas à pas/servo. Par ailleurs, la vitesse peut dépendre aussi de la transmission. Rares sont les vis à bille faites pour tourner à 3000 rpm, et il faut de la course avant d'atteindre cette vitesse. Une vitesse trop élevée peut entraîner une dégradation rapide des autres éléments mécaniques. Il faut regarder les données fabricant.
Enfin, les servo c'est pas du tout le même budget que des moteurs pas à pas. Le couple est généralement inférieur à puissance égale sur les servos, bien que la vélocité compense en partie ce manque. Pour donner un ordre d'idée, avec moitié moins de couple on fait grosso modo la même fonction. Ensuite, il ne faut pas faire l'erreur grossière de prendre des servo à courant continu au delà de 100w, car le coût de l'alimentation devient énorme tandis qu'il existe des servos à courant alternatif qui permettent de faire l'économie du boîtier d'alimentation. Attention toutefois à l'installation électrique. Moi j'ai dû installer des relais tempo car l'allumage simultané des trois drivers et du VFD faisait un peak au dessus des 30A de l'installation. Pareil au niveau des chaînes porte câbles, mieux vaut du câble bien blindé.
Est-ce que les servo sont vraiment meilleurs que les pas à pas ? Oui ! Mais à cinq fois plus cher, le contraire aurait été dommage. Ils sont plus silencieux et pourtant plus véloces. Par contre, ils sont beaucoup plus techniques à installer et à calibrer. Il faut acheter la connectique toute faite, car à câbler soi même ça reviendra au même prix, avec beaucoup d'heures de câblage, entre la puissance et les encodeurs. Des pas à pas s'installent dans l'après midi, tandis que les servo m'ont pris 3 semaines. Encore aujourd'hui, je ne suis pas sûr de faire beaucoup mieux.
Si c'était à refaire ? Et bien pour une machine de la taille de la mienne, peut-être ça se discute, car de bons Nema34 avec des drivers digitaux ne sont pas donnés non plus. Toutefois, si je n'avais pas eu cet opportunité sur un lot de servos AC d'occasion, le prix aurait été prohibitif. Je me suis bien arraché les cheveux à la configuration, avec les instructions parfois bien trop techniques (configuration du driver), parfois bien trop maigres (câblage/troobleshooting). Clairement, si l'utilisateur n'est pas bien chevronné en électromécanique, je ne conseille pas de passer aux servos. Si le budget n'est pas un problème et que tu sais ce que tu fais, alors offres-toi des servo, mais en kit, avec le câblage à longueur et la configuration tous deux réalisés en usine.
En espérant que cela te serve.
++JM