Plasma 2500 x 1250 mécano soudé

L2o
Apprenti
3 Août 2016
153
  • Auteur de la discussion
  • #1
Salut

Après avoir fini ma première CNC pour découper le bois, j'ai besoin aujourd'hui d'une découpe plasma pour des projets d'aménagement, de mobilier, de décoration...
Je veux pouvoir passer des tôles de 2500x1250, épaisseur 8/10mm max.
J'ai pas besoin d'une précision incroyable, je vais essayer de tenir le 1/2mm sur les grandes longueurs. Niveau budget j'ai 2000€.
Je commencerai la fabrication d'ici 2 mois peut être, d'ici là je vais fignoler la conception pour que le montage aille le plus vite possible.

Le châssis
Tout en profilé acier, du tube carré ou de l'IPN. Je vais potentiellement récupérer de la féraille dans quelques semaines, donc je déciderai à ce moment là.
Sur mon modèle les sections sont des carrés de 50x50 et 100x50, en épaisseur 3. Je vais tout souder ce que je peux, et le reste sera boulonné.


Déplacements
Pour les axes X et Y, je vais utiliser des roulements à bille, et pour le Z je vais acheter un module chinois tout fait avec 100mm de course. Les rails supportés dans ces longueurs là sont trop chères.

Je vais prendre des moteurs Nema 23 à 3Nm de couples, 2 pour le Y et 1 pour le X. Pour l'entrainement des courroies de module 3, de 15mm de largeur.
J'ai actuellement ces Nema23 sur ma fraiseuse pour le bois, avec des VaB au pas de 5, et j'en suis content. Ici les seuls efforts seront pendant les accélérations, donc je pense pouvoir arriver à des vitesses de 10m/min en vitesse rapide. Pour les découpes j'ai lu qu'elles se font au max à 5m/min avec un poste de milieu de gamme..

J'ai modélisé le gros du châssis et des éléments mécaniques. En gris c'est mes profilés qui forment le châssis et le portique, en jaune c'est la motorisation, les poulies et les supports pour la courroie, en bleu c'est les roulements de guidage, en vert le module d'axe Z :
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J'ai pris ce module parce qu'il correspond à la course qu'il me faut, et que le profilé alu me permet d'attacher facilement le système de roulements pour le guidage de l'axe X dessus.
et en rouge les platines qui supportent les moteurs, que je vais devoir faire découper dans de l'acier 8mm.

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A +
Léo

***image du portail***
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Dernière édition par un modérateur:
Fran
Compagnon
19 Octobre 2012
1 616
FR-39Arbois
salut

c'est juste une remarque d'un complet neophyte mais il me semble que sur cette vue:
1530624131806-png.png


la présence des roulettes jaunes fait double emploie avec le guidage par la cornière et j'ai peur que le moindre défaut sur la réglette jaune ne compromette la qualités du guidage . si tu "soulève" la position des roulettes jaunes , tu n'est plus en appuis sur la cornière .....
:???: ou j'ai loupper quelque chose ?
 
CNCSERV
Compagnon
27 Décembre 2007
4 764
FR-28360
Je vais prendre des moteurs Nema 23 à 3Nm de couples, 2 pour le Y et 1 pour le X. Pour l'entrainement des courroies de module 3, de 15mm de largeur
Là, ça risque d'être un peu juste, on vois des moteurs des moteurs de 11Nm sur des vis à bille de 5 et là tu mets des moteurs de 3Nm en direct sur une courroie.
En gros un moteur de 11Nm sur une vis à bille au pas de 5 c'est 1300kg de poussée
Un moteur de 3Nm sur une courroie (en prenant 35mm par tour) 50kg de poussée.

Bien sur c'est de valeur théorique, tu n'auras surement que 10 ou 15kg de poussée sur les accélérations.
 
Fran
Compagnon
19 Octobre 2012
1 616
FR-39Arbois
autre question / remarque avec cette autre vue :
1530623909194-png.png


tu double le guidage ce qui suppose un parfait parallélisme faute de quoi le chassis se met a monter dans un premier temps et cherche sa place en navigant entre les position de contact sur la/les cornières .
un guidage sur corniere d'un coté et juste un appui sur un plat (jaune) de l'autre ne serait pas une solution plus stable ?
 
L2o
Apprenti
3 Août 2016
153
Là, ça risque d'être un peu juste, on vois des moteurs des moteurs de 11Nm sur des vis à bille de 5 et là tu mets des moteurs de 3Nm en direct sur une courroie.
En gros un moteur de 11Nm sur une vis à bille au pas de 5 c'est 1300kg de poussée
Un moteur de 3Nm sur une courroie (en prenant 35mm par tour) 50kg de poussée.

Bien sur c'est de valeur théorique, tu n'auras surement que 10 ou 15kg de poussée sur les accélérations.
Je suis d'accord avec toi ça parait juste. Avec ma fraiseuse bois j'ai des moteurs 3Nm avec VaB 5mm, donc j'ai 350kg de poussée.

Le poids total du portique devrait être autour des 20 kg avec 2 moteurs. Et 10kg pour la tourelle mobile Z avec 1 moteur.
Avec une poulie 15 dents, au rayon de 7mm environ, mon moteur de 3Nm va tirer la courroie avec une force de 3*(1000/7) = 428N
Accélération = Force / masse = 428 / 10 = 43m/s²
Avec un coef de frottement 43*0.7 = 30m/s²
Même si je garde encore de la marge j'arrive quand même à une bonne accélération. Après je sous estime peut être les frottements et les pertes

autre question / remarque avec cette autre vue :
tu double le guidage ce qui suppose un parfait parallélisme faute de quoi le chassis se met a monter dans un premier temps et cherche sa place en navigant entre les position de contact sur la/les cornières .
un guidage sur corniere d'un coté et juste un appui sur un plat (jaune) de l'autre ne serait pas une solution plus stable ?
Je n'y avais pas pensé.. après tout les montages que j'ai vu avec des roulement sur cornière c'est toujours fait avec 2 cornières. Dans le cas d'une solution asymétrique ça implique un réglage de hauteur sur 1 des 2 côté par contre.


Bjr

est-ce que c'est volontaire de ne pas avoir "d'anti-soulèvement" sur les axes x et Y ?
dans tes dessins, les 2 chariot sont juste posés sur les guidages, ils ne sont pas captifs
Oui c'est volontaire, je ne vois pas de raison au chariot de se lever ^^
Et la tension des courroies plaque le portique et le chariot vers le bas sur leur rail.
 
Dernière édition:
L2o
Apprenti
3 Août 2016
153
Salut,

@Fran En jaune c'est les courroies :wink:

J'ai le meme projet que toi et sensiblement les meme courses ( 1000x2000).
Je vais suivre ca !
Tu par sur quel poste ? envisages tu un THC ?
Salut, j'adore ce que tu fais au fait ! :D
Pour le poste je ne sais pas encore, mais je mettrai aux alentours de 600€ dedans.
Oui je vais mettre un THC, soit un proma, soit un fait maison à base d'arduino, j'en ai une qui traine. Suivant la motiv ^^


Oui mais comme je te l'ai dit plus haut 3Nm c'est un couple de maintien, en couple utile tu ne pourras pas dépasser 1Nm, surtout sur les vitesses élevée comme le plasma en a besoin.

Plus de 4G :smt017
Aïe... je me suis toujours référé aux 3Nm dans mes calculs... les fournisseurs ne parlent jamais de couple en rotation.
J'ai trouvé ce doc qui montre une courbe de couple en fonction du nombre de Pulse Par Seconde https://www.pololu.com/file/0J628/SY57STH76-1006A.pdf

En faisant le calcul, avec 200 pulse par tour (1.8°/pulse), le couple est correct jusqu'à 3 tour/seconde.

Bon, je pars de mes besoins, arriver à 10m/min en 1s avec un poids de 10kg:
10m/min = 0,167m/s
a = 0,167m/s²
F = m*a = 10 * 0,167 = 1,67N
Et 10/min c'est pas rapide sur une table de 3m de long, et si je veux une vitesse de 20m/min en 1s,
F = 3,34N Sans compter les frottements statiques et dynamiques.

Maintenant si je veux arriver à 20m/min (340mm/s) tout en faisant 3 tour/seconde max avec mon moteur :
Avec une poulie 30 dents, module 3, je parcours 90mm/tour. 340/90 = 3,8 tour/s
à 200 pulse par tour, j'ai donc 740PPS. D'après le diagramme il me reste les 2/3 du couple à cette vitesse.
Avec ma poulie de 30 dents, de rayon 15mm environ, j'ai une force de maintien de 200N exercée sur ma courroie. à 3,8 tour/s le moteur fournit alors 133N.
Il n'y a plus qu'à appliquer les frottements. Je n'ai aucune idée de combien ça représente, 10, 100, 200N ?

Avec cette poulie ma résolution est de 90mm/200 = 0,45mm/step. Je respecte mon ordre de grandeur de précision.

Bon je vais boire un coup maintenant ^^
 
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