Projet de numérisation combiné Minilor TR1 / FR1

  • Auteur de la discussion Legnano
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L

Legnano

Apprenti
Bonjour à tous

J’ai fait l’acquisition d’un petit combiné Minilor TR1, que j’aimerais numériser à plus ou moins long terme. Pour ceux qui ne connaissent pas, c’est une copie française d’un Emco compact 5.
IMG_20210817_190223 (2).jpg

Je vous expose les différents niveaux envisagés, les raisons qui m’y poussent, et les questions afférentes que je soumets à votre sagacité

Ajour d’un variateur de vitesse​

Pour s’éviter les fastidieux changement de poulies, j’ai déjà acheté un variateur mono / mono

Ajout de règles numériques sur X et Z​

Pour faciliter le travail, c’est un bon début. Règles numériques avec écran déporté, pas cher et d’encombrement adapté à ce jouet. Pour le Z de la fraiseuse, c’est moins nécessaire, mais peut être que je le ferai en même temps. Je pense me fournir en chine, mais si quelqu’un a ça en occasion, ça sera un bon geste pour la planète. Un 300mm et deux 100 ou 150mm devraient convenir

Numérisation des axes​

On attaque les choses sérieuses. Plusieurs options se dessinent :

  • Réalisation d’un ELS, DIY à base de PAP et arduino, comme certains l’ont fait, avec pas mal de boulot du coté électronique pour lequel je ne me sens pas compétant. Je n’ai pas idée du budget et du temps que ça peut prendre. Ça ne fait que l’axe Z du tour, et pour le nombre de filetages que j’imagine faire à l’année, ça me semble peu pertinent.
  • Achat d’un kit Rocketronic ELS 4 basic, X et Z numérisés pour un peu plus de 300€, ça me semble une bonne affaire, 280€ pour le panneau de commande + 350€ pour le pack codeur-carte-moteurs. Ca fait 630€, quand même une belle somme. En plus des filetages, je peux programmer des usinages plus conséquents sur de l’acier avec de multiples passes fines, et aussi quelques formes préprogrammées : cônes, chanfreins, congés, gorges...
  • Numérisation de X et Z du tour, et pourquoi pas Z de la fraiseuse et avance de la contrepointe, avec des PAP et une interface pour un logiciel type mach 3. Là c’est du gros pour moi. Ça serait le rêve. En effet, j’ai un projet qui nécessiterais de tourner de nombreuses pièces identiques (des lots de 50 pièces). Le fraisage sera moins nécessaire (encore que, la suite du projet le rendra probablement utile). Pour cette option, plusieurs questions :
    • Quel logiciel ?
      • Mach3 semble la meilleur proposition. La version FR est elle aussi complète / fonctionnelle que l'original?
    • Quid de la gestion du jeu dans les vis trapézoïdales ?
    • Quel budget € et temps ? c'est pour le moment la question la plus importante, je ne trouve pas de réponse dans les différents poste qui traitent de numérisation
    • Boucle ouverte ou fermée ?
      • probablement boucle ouvert vu mon budget. D’ailleurs quel intérêt? Mach3 sait-il gérer le retour de position?
    • Pilotage du variateur de vitesse par le logiciel?
      • OK : pilotage géré par mach3, et mon variateur dispose d'une entré une entré
    • Des exemples ?
J’implémente mes question / réponses au fur et à mesure de mes recherches.
Voila tout plein de question que vos expériences diverses peuvent m'aider à résoudre. je suis ouvert à toute proposition.
D'avance merci.
 
Dernière édition:
L

Legnano

Apprenti
la rédaction du précédant message m'a permis de clarifier mes idées, et ce qui se dégage concernant la numérisation des axes et la solution 3:
numérisation DIY des axes X et Y du tour + poupée mobile + Z de la fraiseuse.
Ces 4 axes disposent de la même interface, ce qui devrait faciliter le travail.
Les modifications doivent être réversibles et permettre l'usage manuel.
J'envisage don de monter les moteurs comme présenté dans cette vidéo.
la taille de ces moteurs est à définir, mais on peux quand même commencer une ébauche de budget pour ce type de montage.
Je n'ai pas de connaissance dans le domaine, et je risque d'oublier des éléments, donc merci de me corriger selon votre savoir.
J’établis une nomenclature sur la base de ce document.

  • 1 pc (ou tablette?) : 1GHz, 512 Mo de RAM Windows XP 32 + port parallèle, moins de 200€
  • 1 licence Mach3 : la version FR est elle fonctionnelle? 150€
  • 1 carte de contôle 4 axes (+ entré codeur + sortie variateur + sortie 0/1 lub) : moins de 100€
  • 1 smoothstepper : pas nécessaire? quel gain pour une petit machine? pas nécessaire
  • 1 convertisseur PWM / "?" pour attaquer le variateur : entré variateur à définir.
  • 1 codeur 1000 points pour la broche (avec une multiplication x 2 ou 3 pour en augmenter la précision) : 50€ sur LBC
  • 4 moteurs pas à pas nema 17 ou 23 + driver : moins de 200€
  • 1 alimentation moteurs : moins de 100€
  • 4 supports moteur + pignons imprimés 3D : 20€
  • 8 roulements : 20€
  • 4 arbres : 10€
  • 1 alimentation accessoires (ou plus en fonction des différentes tensions nécessaires)
  • 1 pompe d’aquarium pour la lub + relais + bac + huile de coupe
  • 1 arrêt d'urgence
  • accessoires divers
je vais pouvoir commencer à mettre des prix en face de chaque ligne. le message sera édité au fur et à mesure.
 
Dernière édition:
Pommepoire

Pommepoire

Apprenti
Je cherche un variateur mono mono 2,1 kw tu as pris quoi ?
Tu as une imprimante 3d ?
 
L

Legnano

Apprenti
Les servo proposés sont bien pour avoir de la vitesse, mais niveau couple, c'est médiocre : a taille égale un nema 23 classique a 3 à 4 fois plus de couple. Sachant qu'a grande vitesse j'ai pas nécessairement besoin de couple (déplacement a vide) , j'envisageais quelque chose de plus économique, mais ta proposition me titille quand même.
Petite question: c'est quoi la différence entre les montages avec servo et les kit closed loop, ou les "moteurs intégrés"?
Et aussi, en quoi les moteur pas a pas proposé méritent ils e titre de "hybride"?
 
Dernière édition:
E

enguerland91

Compagnon
Les servo proposés sont bien pour avoir de la vitesse, mais niveau couple, c'est médiocre
Est ce que tu compares ce qui est comparable ? Souvent le couple donné pour les moteurs pas à pas est le couple de maintien à l'arrêt ou à très basse vitesse et le couple des servomoteurs est souvent donné à la vitesse où ils ont le meilleur rendement comme à 3000tr/min par exemple.
Un moteur pas à pas est un élément à qui on envoie un ordre (un pas) et soit il fait ce pas soit il ne bouge pas mais le programme n'en sait rien SAUF si il est placé dans une boucle qui renvoie l'instruction que le pas a été fait ou pas (close-loop). Le servo moteur va demander à son alimentation le courant dont il a besoin pour avancer de la valeur qui lui est demandée Si la limite en courant est atteinte et le mouvement n'est pas opéré le programme va le savoir.
Pour établir les caractéristiques d'un servomoteur et savoir s'il convient à la cnc il faut avoir accès aux valeurs de courant limites instantanément, à l'arrêt et à vitesse lente. Bien sûr dimensionner l'alimentation pour qu'elle soit capable de "suivre".
 
L

Legnano

Apprenti
Pour le servo, je suis bien d'accord qu'il sais toujours où il est donc pas de perte de pas. c'est un plus , mais qui a un prix : 100€ par moteur + driver.
Pour le couple , si je met un nema 17 lg 60mm , il est de 0.5 Nm à 150tr/min en 24V (tableau ci dessous). Avec une démultiplication de 1/4 entre le moteur et mes manivelles, avec un pas de 1.5mm sur chaque axe, ca me fait un couple de 2Nm max a une vitesse de 0.93mm/s . Ça me semblais cohérent avec la taille des manivelles (Ø50mm). Si je perds un pas c'est que j'ai été trop gourmand. Et pour la vitesse, n'étant pas pro, je dirais que c'est suffisant.
Pour les déplacement a vide, j'ai du mal a trouver la vitesse max de ce moteur. Selon la courbe, on est sensé pouvoir atteindre 525tr/min en 24V, soit 200 mm/min. Pour la vis mère, c'est un peu lent. En 50V, naturellement je double la vitesse. Si je passe sur un nema 23 plus coupleux, avec un rapport 1/2, je double encore la vitesse a vide.
Avec un tel montage je peux tomber à 30€ par axe.

Ce n'est que ma réflexion de départ, qui doit justement se nourrir de vos critiques.

Edit : correction des valeurs

Capture d’écran 2021-11-04 202401.jpg
 
Dernière édition:
E

enguerland91

Compagnon
Pour le servo, je suis bien d'accord qu'il sais toujours où il est donc pas de perte de pas.
Ce n'est pas la bonne réflexion. Un servomoteur est installé dans un asservissement Il y a aussi un codeur .L'ensemble permet au programme de savoir quelle est la position du mobile et lorsque le programme donne un ordre de déplacement l'asservissement délivre le courant dont le moteur a besoin pour qu'à aucun moment l'erreur entre la position demandée et la position réelle ne dépasse une certaine valeur sinon le programme s'arrête
 
L

Legnano

Apprenti
Ok, merci pour la précision.
As tu un avis sur l'installation en boucle ouverte? des conseils pour le dimensionnement?
 
L

Legnano

Apprenti
J'avance dasn mes recherches (qui restent pour le moment théoriques) et je me rends compte que je ne comprends pas grands chose à la partie commande. Entre les carte pilotées pas linux cnc ou mach 3 depuis un ordi, en prtt paralèle ou usb, les cartes aduino, raspberry, smoothieboards et autre pupitres, j'en perds mon latin. je suis bien allé voir sur le site cncloisir, mais les dernières mises a joures datent de 2015 et il y a probablement du neuf depuis.
Avez vous un site à me conseiller pour faire le point sur les différentes solutions et leurs avantages / inconvénients?
je vous met les liens de ce que je regarde en ce moment, mes recherches en live:

le montage de mes reve resemblerait à ça:
 
Dernière édition:
L

Legnano

Apprenti
a moins que la solution ne soit ceci :


pas de bricolage a effectuer, pas de programme à installer, juste du branchement, et au finale, la game de prix semble intéressante.
Il faut juste voir si le programme interne est adapté pour piloter un tour ET une fraiseuse suivant ce que je dois faire.
pour rappel, les axes que j'aimerais piloter sont:
1. Vis mère
2. chariot transversal
3. contrepointe
4. Z fraiseuse
5. le variateur sur lequel serait branché les moteur de broche tour ET fraiseuse (avec les swith sur chaque moteur, je désactive celui dont je ne me sert pas)
Quelqu'un saurait me guider pour trouver le produit qui conviendrait?
Merci
 
S

speedjf37

Compagnon
Bonsoir,

La version PI utilise les GPIO et est donc très limitée en vitesse .

Les version GRBL en 32 bit sont rapides mais le gcode est réduit ( en évolution ) .

Il y pas mal d'infos sur le site !

Cordialement JF
 
dh42

dh42

Compagnon
Salut,

Attention pour le choix de la carte de pilotage, que ce soit de l'arduino ou une carte pour Mach3, il faut être bien sûr qu'elle gère les instructions de tournage, et en particulier le filetage ! je doute que les cartes bas de gamme le fasse. Donc soit il te faut une carte performante (et donc chère) soit il faut piloter en port // direct (dans ce cas c'est Mach3 qui gère tout) mais ça implique de trouver un PC en port //, un windows en 32Bits, et il faut un PC de bureau (le pilotage en port // ne fonctionne pas sur les portables ni sur les windows en 64Bits)

Je ne connais pas trop GRBL+arduino, mais je doute que le GRBL gère les instructions de tournage, déjà qu'il manque la moitié des instructions de fraisage !

Attention aussi aux cartes Chinoises pas chères genre NVEM, XHC, Bitsensor .... car quand on numérise une machine qui doit faire à la fois du fraisage et du tournage, les noms d'axe changent en fonction du mode tour/fraiseuse, ainsi que leur sens de déplacement. Par exemple, en fraisage le X c'est le déplacement droite/gauche, le Y le déplacement avant/arrière et le Z c'est le déplacement vertical, mais en mode tournage, ton X de la fraiseuse devient Z en tournage, et le Y devient X (et avec changement du sens + -) ... avec un soft comme Mach3, pour passer de l'un à l'autre, c'est simple, tu a 2 profils machine différents (des configs) que tu choisi au lancement de Mach3, et c'est dans la config que sera défini quel nom et quel sens (+-) aura quel axe (en changeant l'affectation des pin de sortie moteur) ... le pb c'est qu'avec les cartes citées plus haut, ce n'est pas possible, les noms d'axe sont codés "en dur" sur la carte et on ne peux pas les changer via le soft, donc pour passer du mode tour au mode fraiseuse, il faudra carrément changer les branchement au niveau de la carte de commande pour passer de l'un à l'autre ... pas vraiment très pratique. Donc la aussi, soit "bonne carte d'axe", soit pilotage en port // direct via Mach3 ou LinuxCNC.

Je ne vois pas trop non plus comment tu compte gérer une contre pointe motorisée :smt017 ; à part sur les centres d'usinage, la ctp n'est jamais motorisée, car il ne s'agit pas seulement de la faire se déplacer il faut aussi gérer la pression à mettre pour maintenir la pièce en tournage entre-pointe, pas simple et pas très utile sur une machine amateur, c'est beaucoup de complications pour rien, la ctp tu la met en place manuellement lorsque tu monte ta pièce et ensuite tu n'y touche plus ! (et sur un tour CN, le perçage ne se fait pas avec la ctp, le foret se monte comme n'importe quel outil, c.a.d. dans le porte outil.

le kit rocketronic ne gère que le tournage (2axes) donc pas utilisable pour du fraisage.

  • 1 codeur 1000 points pour la broche (avec une multiplication x 2 ou 3 pour en augmenter la précision) : 50€ sur LBC

sans intérêt, Mach3 ne gère pas les codeurs multipoint pour la broche (pour le filetage en tournage), il ne faut qu'une seule impulsion par tour moteur, donc un simple capteur optique ou inductif suffit. Un codeur multipoint sera inutilisable.

  • 1 convertisseur PWM / "?" pour attaquer le variateur : entré variateur à définir.

en principe il fait déjà partie intégrante de la carte d'axe (si pilotage en USB/ETH) ou de la breakout board si pilotage en port //

++
David
 
L

Legnano

Apprenti
Merci JF et David.
Je vais faire le point entre ce que vous m'avez dit, et aussi en discuter avec des connaissances qui ont monté une CNC. il tournent sur linux.
Ca serait bien que je fasse un petit document qui répertorie les différentes solution leur cout et leur capacités. Ca peut servir à d'autres.
 
L

Legnano

Apprenti
Concernant GRBL pour le tournage, il existerait un version adaptée au tournage : Grbl-L-Mega. On en parle ICI
 
P

Paul1900

Apprenti
Bonjour, personnellement, je te conseillerai de commencer avec linuxcnc, en port parallèle si tu as un ordi qui en dispose ( ou sinon tu trouves un dell optiplex pour 50€ sur lbc). pour plusieurs raisons:

-investissement financier minimum, soft gratuit, un BOB chinois à 15$ et tout le reste standard.
-permet absolument tout, et tout type de hardware
-avec le même materiel, tu peux faire deux configurations, une en tournage et une fraisage, et il suffit de lancer le bon fichier.
-la configuration est relativement facile avec le pnconf wizard, et le forum est réadtif

En 3 axes pas à pas, un PWM pour la broche et un encodeur, tu devrait pouvoir tout faire passer sur un port parallèle, le cas échéant une carte ethernet style mesa 7i96 (180€ environ) Si tu tentes linux cnc sans carte mesa, tu devrais pouvoir tout réutiliser pour un autre système de contrôle si le workflow ne te conviens pas, pour moi ça vaut le coup! Sur youtube, il y a une série de rotarySMP qui convertit un petit tour chinois qui vaut le coup d'être regardée.


voilà j'ai finis la pub :)
 
L

Legnano

Apprenti
Réponse tardive mais grand merci pour ta lucidité Paul. En effet, mieux vaut commencer par du "basique".
Avant de commencer, j'aimerais savoir si linuxcnc gère bien les jeux dans les axes?
 
P

Paul1900

Apprenti
Mon tour ayant des vis à billes sur les deux axes, je n'ai pas eu besoin de configurer les jeux, cependant l'option existe, et a bonne réputation, le forum linux CNC ( anglais par contre) est très réactif, si tu as des questions particulières, tu y trouveras facilement ta réponse
 
L

Legnano

Apprenti
J'ai pris ça : https://www.bdotsdev.top/index.php?main_page=product_info&products_id=375323
sauf que je l'ai payé 140€ sur leboncoin...
le mien fait 1.5kW, amplement suffisant pour mes 2 x 0.5kW.
Il existerait des verssion 2.2 et 3.7kW selon la doc fournisseur (ICI)

Je vais probablement m'équiper d'un imprimante 3D d'ici peu.
Les liens données ne sont plus valables.
C'est un variateur ENC comme présenté dans cette vidéo
Il y a aussi 6 vidéos sur cette chaine qui présentent le montage de ce variateur.
Pour le moment, je n'ai encore pas fais le montage.
 
L

Legnano

Apprenti
Bonjour
Mon projet avance lentement mais sûrement.
J'ai mis un bon coup de peinture à mon établi, installé 4 tiroir en dessous pour y ranger tous les accessoires, et installé une petite structure pour reprendre le haut de la colonne de fraisage pour rigidifier le tout.
J'ai fais l'acquisition d'un dell optiplex avec port parallèle et y ai installé windows7 et mach3. J'ai aussi déniché un écran tactile 15" et un pavé numérique pour ne pas avoir clavier et souris qui trainent dans les copeaux.
On entre maintenant dans le dur pour moi : le choix et l'installation des cartes et moteurs.
1 BREAKOUT BOARD
il y en à des rouges, des bleus, des vertes et des pas mures... je ne sais pas quoi choisir.
Par exemple: ICI , quel différence entre la verte et la bleu?
sur le schéma de câblage, je ne vois pas d'entré pour un codeur multipoint. Il faut une carte spécifique si je veux faire des filetages?

2 MOTEURS
difficile de savoir de quel couple j'ai besoin en phase d'usinage. a vide, la descente de l'axe z me demande 1,2Nm . Je pensais partir sur 2Nm.
Pour ne pas avoir des moteurs ridiculement gros sur cette petite machine, j'imaginais utiliser des nema17 de 0.7Nm avec une réduction par courroie crantée de 0,35. Ça déporte le moteur dur le coté de la manivelle pour permettre de mouliner manuellement. Moyennant un débrayage de l'entrainement avec un tendeur monté sur un levier, je peux facilement travailler en manuel.
Mon doute est sur la vitesse de travail. Ignorant la fréquence à laquelle je peux piloter mon moteur, j'ai du mal à savoir si cette réduction est problématique. Sur ce point, ma limite n'est pas la productivité, mais la possibilité de faire des filetages (disons en mas de 5 maxi) avec une vitesse de mandrin mini de 320tr/min si je ne réduit pas la vitesse du moteur de broche avec mon variateur. Pour cela il faudrait que je pilote le x à 10kHz. C'est envisageable selon vous? [Edit : penser à chercher les réponses sois même avant de poser des questions. il suffi de regarder les courbes de coupe des moteur pour se rendre compte que je suis complètement dans les choux. Il va falloir passer sur du nema 23, avec un couple plus important et moins de réduction, et encore, ça sera difficile de passer du pas de 5 à 320tr/min Sauf si j'ai surestimé le couple necessaire au niveau de la vis mère. 2Nm c'est quand même beaucoup, sachant que les manivelles font à peine 50mm de Ø... ]
 
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