Momoclic
Compagnon
Bonjour à tous,
Pour faire suite à l'"Étude d'une CN 3 axes en très gros tubes" de 8mm d'épaisseur et à l'approvisionnement de la majorité des composants nous allons passer à sa réalisation.
Avant de commencer voici en rappel une synthèse du projet et de mes capacités.
Vous pourrez aussi y trouver les différents documents qui m'ont aider à résoudre certains problèmes.
Enfin je mets les liens vers différents fournisseurs contactés ainsi que ceux chez lesquels je me suis fourni et les prix payés.
Pour la suite je réunirais les principaux éléments de cette réalisation dans les trois premiers messages de cette discussion (en espérant que ce sera suffisant
) au fur et à mesure de l'avancement des travaux.
Objectif
Construire avec un budget raisonnable une fraiseuse 3 axes à commande numérique pour un usage amateur mais avec de bonnes performances en précision et rapidité.
Moyens
Depuis mon enfance je baigne dans la mécanique automobile. J'ai réalisé des prototypes et pour ce faire ai pratiqué en amateur plusieurs types de soudures, le tournage et le fraisage. Cependant je ne pratique quasiment plus depuis plus de 30 ans.
Mes lacunes les plus profondes sont autour de l'électronique, mais l'informatique et la programmation ne me causent pas grand souci.
Suite à ma mise à la retraite je me suis formé, merci le Web et YouTube, au dessin 3D. Maintenant je maîtrise assez bien Sketchup mais ses lacunes dans le domaine de la mécanique m'incitent à m'orienter vers un produit plus approprié. J'ai fini par opter pour Autodesk Fusion 360 qui est gratuit pour les amateurs et petites sociétés.
- Outillage
Caisse à outils de mécano
Multimètre
Outillage électroportatif traditionnel
Meuleuse d'angle 2200w
Scie circulaire pour bois et métaux 230mm
Petite perceuse à colonne 16mm
Poste soudure oxyacétylénique
Poste soudure à l'arc
- Usinage
Un ami gère une petite société de fabrication mécanique. Il sera en mesure de me faire, contre monnaie sonnante et trébuchante, découpes, usinages et surfaçages indispensables à l'obtention d'une précision correcte.
- Métrologie
Réglets
Pied à coulisse au 1/50
Comparateur au 1/100 et support magnétique
Inclinomètre/niveau précision 0,02°/m
Équerre à chapeau 160x250mm de classe 1
Petit marbre 300x400mm
Par ailleurs je peux disposer d'une règle de précision en fonte d'un mètre et probablement d'autres outils...
- Commande Numérique
Micro-ordinateur de récupération sous Windows 7
Logiciels Mach3 et CamBam (non acquis à ce jour)
- Finance
Au départ j'avais estimé mon budget autour de 1500€, aujourd'hui je sais que ce sera plus près de 2000€ sans l'informatique.
- Délai
Comme chacun sait "le temps c'est de l'argent" donc pour en faire beaucoup je prends mon temps En résumé ça prendra, comme le canon pour refroidir : un certain temps !
Maintenant que nous disposons de moyens, définisions un mini cahier des charges.
Cahier des charges
Au fil de mon étude ce cahier des charges est devenu un peu plus ambitieux qu'au départ. Tant au niveau de la qualité, de la précision espérée ou des matériaux usinables.
Le but étant la réalisation de pièces plus ou moins complexes en bois, matières plastiques, aluminium et l'acier. Les couses définitives des trois axes ont été arrèté au fil des contraintes et des chois technique retenus :
X : 430 mm
Y : 330 mm
Z : 130 mm
Précision : quelques centièmes de mm dans l'aluminium voire l'acier.
Avoir aussi la possibilité de placer des panneaux de bois, de plastiques ou des pièces plus grandes que les capacités d'usinage.
Ce dernier critère et d'autres raisons, m'ont amené à imaginer une conception originale. Au départ je pensais réaliser une machine à portique fixe mais cela m'infligeait beaucoup de contraintes. La lecture des divers forums, les réalisations présentés ainsi que les suggestions avisées de forumeurs m'ont aidé à arrêter un choix d'architecture. Un autre élément qui a été déterminant dans le choix de cette architecture, c'est que le récupérateur de métaux, à proximité de mon domicile, disposait de chutes de très gros tubes de 8 mm d'épaisseur en 200x200 mm et en 150x250 mm.
La disponibilité des ces matériaux m'a renforcer dans l'idée de pouvoir concevoir et réaliser une machine capable de tailler dans l'acier avec une relative précision. Certes ceci ne se réalisera pas sans contraintes et l'une d'elle est essentielle : la broche.
Dans une premier temps je me contenterais d'une électro-broche chinoise de 2,2 Kw avec pince ER20 et refroidie par eau. Par la suite je peux imaginer soit de fabriquer un réducteur à poulies, soit d'acquérir une broche plus adaptée.
Afin d'obtenir précision et robustesse suffisante j'ai opté pour de rails prismatiques HIWIN de 20mm et des vis à billes de 16 mm au pas de 5 mm.
La démarche qui m'a conduite à ces concepts se trouve ici
Voici une image de l'avant projet :
Notez qu'il m'aura fallu environ six mois de réflexions et discussions pour en arriver là, merci aux intervenants qui ont permis cette élaboration. Les plans ne sont pas encore définitifs, ils sont en cours d'adaptation depuis que j'ai tous les composants entre les mains.
Et quelques tripes de la machine :
Les profils et dessins des rails et vis sont symboliques, il sont là pour définir les emplacements et espaces occupés.
Estimation des poids
Les poids ont été estimés, un peu à la louche, entre autres pour déterminer le couple nécessaire aux moteurs pas à pas.
Structure : ~ 85 kg
Axe X : ~ 35 kg
Axe Y : ~ 35 kg
Axe Z : ~ 15 kg
________________
Total vide : ~170 kg
Ce résultat considère que les tubes sont vides. Comme chacun le sait des tubes vides ça résonne... J'ai donc envisagé deux hypothèses en cas de vibrations et bruits excessifs.
Pour cela je me suis servi d'une thèse : Principles of Rapid Machine Design.pdf
Hypothèse 1 : Remplir les tubes de sable sec (masse volumique 1,5), selon l'étude l'amortissement réduit la seconde oscillation de 50%.
Hypothèse 2 : Créer une peau à l'intérieur avec un béton non rétractable (masse volumique 2), plusieurs techniques possibles, d'une efficacité redoutable !
Pour les deux cas j'arrive à des poids quasi équivalents, l'expérimentation sera donc de mise !
Structure : ~175 kg
Axe X : ~ 35 kg
Axe Y : ~ 60 kg
Axe Z : ~ 15 kg
_________________
Total chargé:~285 kg
Il en résulte que déplacer l'axe Y équivaut à déplacer plus de 75 kg (Y + Z + effort de coupe) avec des accélérations de 0,5 m/S².
Valeurs retenues pour les calculs des moteurs pas-à-pas.
Dorénavant je dispose de suffisamment d'éléments pour établir mes besoins.
Un peu de prospection
Ces recherches et achats on été effectuées dans le premier semestre 2017.
Avant de fixer définitivement mes choix j'ai fait quelques demandes auprès de divers fournisseurs Français et étranger pour comparer un peu les rapports qualité/prix :
- Guidages
Un devis de chez "HIWIN France" pour les rails HGR15 et patins HGW15 me coutait 600 €.
Ensuite j'ai consulté ce site : https://fr.aliexpress.com/store/2807032?spm=2114.12010615.0.0.5n2ygj
Voila la propos qui m'a été retournée en HIWIN avec une note intéressante en bas... :
2 pcs Hiwin rails HG15-350mm with 4 pcs HGH15CC patins
2 pcs Hiwin rails HG15-650mm avec 4 pcs HGH15CC patins
2 pcs Hiwin rails HG15-700mm avec 4 pcs HGH15CC patins
1 vis à billes DFU1605-300mm Avec 1 pcs DOUBLE BALNUTS, usiné fin
1 vis à billes DFU1605-450mm Avec 1 pcs DOUBLE BALNUTS, usiné fin
1 vis à billes DFU1605-650mm Avec 1 pcs DOUBLE BALNUTS, usiné fin
3 ensembles BK / BF12 palier monté supporte d'extrémité avec contre-écrous et circlips
3 pièces / supports Boitiers écrou à billes
399 USD au total.
les coûts de transport aérien est inclus.
Vous pouvez recevoir le colis dans 7-14 jours après vous passez la commande.
Si vous acceptez cette Meilleur prix spécial pour vous, s'il vous plaît laissez-moi savoir votre Paypal Email et votre numéro de téléphone. Je vais envoyer la facture Paypal pour vous.
Merci
(NOTE: Si nous listons l'ensemble sur Aliexpress, nous devons ajouter 40 USD Frais Donc le total sera de 439 USD.)
Ce qui fait environ 450 € frais de douane inclus, c'est à dire ~150 € de moins que depuis la France et avec les vis à billes et accessoires (eux non HIWIN) en plus.
- Motorisation des axes
Pour moi certainement le choix le plus délicat. J'ai monté pas mal d'hypothèses et fait de nombreux calculs avant d'arrêter mes choix.
Une excellente synthèse du fonctionnement des moteurs pas-à-pas et des calculs nécessaires à leur mise en œuvre :
http://www.vapeuretmodelesavapeur.com/patrickleclere2/index.html
http://www.vapeuretmodelesavapeur.com/patrickleclere2/moteur-pap-m-mento-ok-v0.1.pdf
Oriental Motor, entre autres, m'a bien aidé pour le calcul du couple nécessaire : http://www.orientalmotor.com/support/motor-sizing.html
Et celui-ci pour la vitesse de rotation des moteurs pas à pas : http://www.daycounter.com/Calculators/Stepper-Motor-Calculator.phtml
D'autres éléments m'ont aussi aidé à faire mon choix, vous les trouverez ici : https://www.usinages.com/threads/et...taux-en-gros-tubes.95198/page-16#post-1100814
J'ai demandé plusieurs propositions, pour aussi essayer de confirmer mes calculs, mais à environ 300 € par axe...
Ces calculs m'ont fait retenir un couple de 2,2 Nm avec une vitesse de 1000rpm. Des accélérations de 0,5 m/s² ont été utilisée pour ces calculs.
A retenir (Dixit @CNCSERV) :
- 1 Nm = 1300 N de poussée avec une vis au pas de 5 mm
- 400 kg avec une accélération de 1 m/s² nécessite 0,3 Nm
Pour les pilotes (drivers) des moteurs pas à pas j'ai choisi la marque Leadshine, mais toujours pour la même raison je les commande en Chine.
Les DM542 devraient convenir (50 volts jusqu'à 4,2 ampères à 200 Khz)
Comme chacun le sait, il est très difficile sur les sites chinois d'avoir les caractéristiques des matériels. Après de nombreuses recherches et comparaisons j'ai fini par trouver ce qui, j'espère, fera mon bonheur pour un prix total équivalent à un axe des offres précédentes. Afin de garantir de bonnes vitesses de déplacement j'ai opté pour une alimentation à découpage 48v de 600w "Mean well". Ceci semble largement dimensionné, mais j'utilise déjà la même, comme ça en cas de soucis j'ai une option de dépannage.
Cherchant à protéger les moteurs et à avoir une solution de repli en cas de couple insuffisant, les vis à billes ne seront pas entrainées en direct mais par courroies crantées.
Pour obtenir une bonne précision il m'a été déconseillé d'utiliser le profil AT pour les poulies et courroies. Le profil GT s'avère être le "top" mais hors de prix, je me suis donc rabattu sur le HTD beaucoup plus raisonnable. Soit 6 poulies de 24 dents, maximum possible en bout de vis pour passer derrière les tables, au pas de 5 mm en largeur 15 mm.
Vous trouverez ici les informations et calculs essentiels a ces types de courroies et poulies.
Pour le câblage des moteurs pas-à-pas une section de 0,5 ou 0,75 mm² convient parfaitement. Chez Igus on peux commander au mètre de bons câbles :
https://www.igus.fr/product/787
https://www.igus.fr/product/893
- Charge Anti-vibrations
Pour créer une "peau" anti-vibratoire à l'intérieur des tubes je me suis renseigné sur les produits potentiels. Parexlanko (vendu par les marchands de matériaux), la société m'a recommandé, pour mon utilisation, ce produit prêt à l'emploi destiné aux scellements et qui garantit un séchage sans retrait :
- Clavexpress 705 granulat de 2mm
- Clavexpress 708 granulat de 10mm
Un sac de 25kg, prêt à l'emploi, à environ 22€ fourni quelques 13 litres de remplissage ayant une densité de 2 une fois sec.
Liste des courses
Après quoi j'ai adapté mon projet et revu mes exigences en rapport avec les moyens mis en œuvre.
Ainsi j'avais prévu des rail de 15 mm, au regard des différences de coût je me suis orienté vers des 20mm.
La rigidité potentielle du projet m'a aussi incité à commander des vis à billes à écrou double qui garantissent l'absence de jeu. Ceci aura essentiellement une influence sur les courses utiles car ces écrous-doubles sont 50mm plus long et m'obligent à prendre des vis également plus longues.
Tubes 8 mm épaisseur
- 0,70 m 200x200 mm = 35 kg
- 1,70 m 150x250 mm = 85 kg
Tôles de 20 et 15 mm, Plats divers
Tôles de 5mm et 10 mm
Tubes divers 100x100 mm et 50x50 (réalisation table support)
120 €
Tout vient de chez le récupérateur de métaux de mon coin.
Kit Electro-Broche 2,2kw comprenant :
Refroidissement par eau, connecteur alimentation broche.
Lot Collet + (Pince ER20 14 pièces),
Variateur de fréquence (VFD),
Pompe à eau 75w + 5m tuyau ,
Collier support moteur Ø 80mm
(360 €)
2 Rails HIWIN HGR20R350C 350mm
2 Rails HIWIN HGR20R650C 650mm
2 Rails HIWIN HGR20R700C 700mm
12 Patins HIWIN HGW15CCZ0-C brides CC, Précharge Z0)
1 Vis à billes DFU1605 Ø16mm pas 5mm à écrou double 300mm
1 Vis à billes DFU1605 Ø16mm pas 5mm à écrou double 500mm
1 Vis à billes DFU1605 Ø16mm pas 5mm à écrou double 600mm
3 Paliers pour vis à billes Ø16mm BF12 avec accessoires
3 Paliers pour vis à billes Ø16mm BK12 avec accessoires
3 Logements d'écrou pour vis à billes pour S/DFU1605
(590 €)
3 moteurs pas à pas (format NEMA23) 23HS9430 (0,8 ohm, 1,8mH, 3 ampères, 2,2 Nm)
https://fr.aliexpress.com/store/pro...7_719003026.html?spm=2114.12010615.0.0.mWu8yD
ATTENTION d'autres vendeurs proposent des 23HS9430 avec des caractéristiques électriques très différentes.
Petit retour sur la qualité de ces moteurs pas-à-pas Chinois :
Le rapport/qualité prix du matériel Chinois se sent ici :
Ils étaient vendus pour une résistance de 0,8 ohm, je mesure 0,86 ohm (erreur 7%)
Pour l'inductance donnée 1,8 mH et mesurée 2,5mH (erreur 28%, je suis moins sûr de la qualité de mon contrôleur chinois que de mon ohm-mètre)
(120 €)
Ensemble commandé chez : https://rattmmotor.fr.aliexpress.com/store/907217?spm=2114.12010612.0.0.OkKrCT
Livraison via l'Allemagne (port et frais de douane inclus), délai jusqu'à 90 jours, le tout pour 1070 €.
Les prix entre parenthèses sont une estimation au regard des tarifs je n'ai pas eu le détail lors de ma demande de prix.
Une note toute particulière pour souligner le sérieux de ce vendeur. Certes le délai de 90 jours est long, mais suite à une erreur reconnue de leur part, il m'a été renvoyé sous quinzaine les bonnes pièces par DHL. A la réception j'ai dù payer 31€ de frais de douane mais j'ai gardé les premières pièces reçues en dédommagement.
3 Pilotes digitaux Leadshine DM542, 50 volts, 4,2 ampères, 200 khz
90 €
https://fr.aliexpress.com/item/Lead...32796343238.html?spm=2114.13010608.0.0.HxdqwJ
1 Alimentation à découpage DC 48 volts 600 watts (Mean Well)
40 €
https://fr.aliexpress.com/item/led-.../2026109253.html?spm=2114.13010608.0.0.uF4Vty
1 Carte contrôleur CNC 4 Axes CNC 200 KHz Ethernet, compatible MACH3
130 €
https://fr.aliexpress.com/item/4-Ax...32777764508.html?spm=2114.13010608.0.0.uF4Vty
10 Contacts de fin de course à levier
3 €
https://fr.aliexpress.com/item/New-...32339341258.html?spm=2114.13010608.0.0.uF4Vty
3 poulies crantées HTD 5M 15 (pas 5mm largeur 15 mmm) 24 dents pour arbre 8mm
3 poulies crantées HTD 5M 15 (pas 5mm largeur 15 mmm) 24 dents pour arbre 10mm
47 €
http://www.ebay.com/itm/252455054868
5 courroies crantées HTD 5M 15 (pas 5mm largeur 15 mmm) 280 mm
20 €
https://fr.aliexpress.com/item/Free...32336668321.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.XjJsfy
Visserie diverse
??? 8+
Usinage des portées de rails et patins
???
Câbles blindées et autres matériels électriques
??? 20+
Ordinateur W7 32bits + carte wifi
160 €
Logiciels Mach3 et Cambam (Pas sûr que j'investisse dans Cambam, maintenant que j'utilise Fusion 360 et son module CAM intégré)
(305 €)
Total provisoire dépensé = 1700 €
Total provisoire estimé = 2500 €, avec micro-ordinateur et logiciels non pris en compte dans le budget initial.
à suivre...
Pour faire suite à l'"Étude d'une CN 3 axes en très gros tubes" de 8mm d'épaisseur et à l'approvisionnement de la majorité des composants nous allons passer à sa réalisation.
Avant de commencer voici en rappel une synthèse du projet et de mes capacités.
Vous pourrez aussi y trouver les différents documents qui m'ont aider à résoudre certains problèmes.
Enfin je mets les liens vers différents fournisseurs contactés ainsi que ceux chez lesquels je me suis fourni et les prix payés.
Pour la suite je réunirais les principaux éléments de cette réalisation dans les trois premiers messages de cette discussion (en espérant que ce sera suffisant
) au fur et à mesure de l'avancement des travaux.Objectif
Construire avec un budget raisonnable une fraiseuse 3 axes à commande numérique pour un usage amateur mais avec de bonnes performances en précision et rapidité.
Moyens
Depuis mon enfance je baigne dans la mécanique automobile. J'ai réalisé des prototypes et pour ce faire ai pratiqué en amateur plusieurs types de soudures, le tournage et le fraisage. Cependant je ne pratique quasiment plus depuis plus de 30 ans.
Mes lacunes les plus profondes sont autour de l'électronique, mais l'informatique et la programmation ne me causent pas grand souci.
Suite à ma mise à la retraite je me suis formé, merci le Web et YouTube, au dessin 3D. Maintenant je maîtrise assez bien Sketchup mais ses lacunes dans le domaine de la mécanique m'incitent à m'orienter vers un produit plus approprié. J'ai fini par opter pour Autodesk Fusion 360 qui est gratuit pour les amateurs et petites sociétés.
- Outillage
Caisse à outils de mécano
Multimètre
Outillage électroportatif traditionnel
Meuleuse d'angle 2200w
Scie circulaire pour bois et métaux 230mm
Petite perceuse à colonne 16mm
Poste soudure oxyacétylénique
Poste soudure à l'arc
- Usinage
Un ami gère une petite société de fabrication mécanique. Il sera en mesure de me faire, contre monnaie sonnante et trébuchante, découpes, usinages et surfaçages indispensables à l'obtention d'une précision correcte.
- Métrologie
Réglets
Pied à coulisse au 1/50
Comparateur au 1/100 et support magnétique
Inclinomètre/niveau précision 0,02°/m
Équerre à chapeau 160x250mm de classe 1
Petit marbre 300x400mm
Par ailleurs je peux disposer d'une règle de précision en fonte d'un mètre et probablement d'autres outils...
- Commande Numérique
Micro-ordinateur de récupération sous Windows 7
Logiciels Mach3 et CamBam (non acquis à ce jour)
- Finance
Au départ j'avais estimé mon budget autour de 1500€, aujourd'hui je sais que ce sera plus près de 2000€ sans l'informatique.
- Délai
Comme chacun sait "le temps c'est de l'argent" donc pour en faire beaucoup je prends mon temps
En résumé ça prendra, comme le canon pour refroidir : un certain temps !Maintenant que nous disposons de moyens, définisions un mini cahier des charges.
Cahier des charges
Au fil de mon étude ce cahier des charges est devenu un peu plus ambitieux qu'au départ. Tant au niveau de la qualité, de la précision espérée ou des matériaux usinables.
Le but étant la réalisation de pièces plus ou moins complexes en bois, matières plastiques, aluminium et l'acier. Les couses définitives des trois axes ont été arrèté au fil des contraintes et des chois technique retenus :
X : 430 mm
Y : 330 mm
Z : 130 mm
Précision : quelques centièmes de mm dans l'aluminium voire l'acier.
Avoir aussi la possibilité de placer des panneaux de bois, de plastiques ou des pièces plus grandes que les capacités d'usinage.
Ce dernier critère et d'autres raisons, m'ont amené à imaginer une conception originale. Au départ je pensais réaliser une machine à portique fixe mais cela m'infligeait beaucoup de contraintes. La lecture des divers forums, les réalisations présentés ainsi que les suggestions avisées de forumeurs m'ont aidé à arrêter un choix d'architecture. Un autre élément qui a été déterminant dans le choix de cette architecture, c'est que le récupérateur de métaux, à proximité de mon domicile, disposait de chutes de très gros tubes de 8 mm d'épaisseur en 200x200 mm et en 150x250 mm.
La disponibilité des ces matériaux m'a renforcer dans l'idée de pouvoir concevoir et réaliser une machine capable de tailler dans l'acier avec une relative précision. Certes ceci ne se réalisera pas sans contraintes et l'une d'elle est essentielle : la broche.
Dans une premier temps je me contenterais d'une électro-broche chinoise de 2,2 Kw avec pince ER20 et refroidie par eau. Par la suite je peux imaginer soit de fabriquer un réducteur à poulies, soit d'acquérir une broche plus adaptée.
Afin d'obtenir précision et robustesse suffisante j'ai opté pour de rails prismatiques HIWIN de 20mm et des vis à billes de 16 mm au pas de 5 mm.
La démarche qui m'a conduite à ces concepts se trouve ici
Voici une image de l'avant projet :
Notez qu'il m'aura fallu environ six mois de réflexions et discussions pour en arriver là, merci aux intervenants qui ont permis cette élaboration. Les plans ne sont pas encore définitifs, ils sont en cours d'adaptation depuis que j'ai tous les composants entre les mains.
Et quelques tripes de la machine :
Les profils et dessins des rails et vis sont symboliques, il sont là pour définir les emplacements et espaces occupés.
Estimation des poids
Les poids ont été estimés, un peu à la louche, entre autres pour déterminer le couple nécessaire aux moteurs pas à pas.
Structure : ~ 85 kg
Axe X : ~ 35 kg
Axe Y : ~ 35 kg
Axe Z : ~ 15 kg
________________
Total vide : ~170 kg
Ce résultat considère que les tubes sont vides. Comme chacun le sait des tubes vides ça résonne... J'ai donc envisagé deux hypothèses en cas de vibrations et bruits excessifs.
Pour cela je me suis servi d'une thèse : Principles of Rapid Machine Design.pdf
Hypothèse 1 : Remplir les tubes de sable sec (masse volumique 1,5), selon l'étude l'amortissement réduit la seconde oscillation de 50%.
Hypothèse 2 : Créer une peau à l'intérieur avec un béton non rétractable (masse volumique 2), plusieurs techniques possibles, d'une efficacité redoutable !
Pour les deux cas j'arrive à des poids quasi équivalents, l'expérimentation sera donc de mise !
Structure : ~175 kg
Axe X : ~ 35 kg
Axe Y : ~ 60 kg
Axe Z : ~ 15 kg
_________________
Total chargé:~285 kg
Il en résulte que déplacer l'axe Y équivaut à déplacer plus de 75 kg (Y + Z + effort de coupe) avec des accélérations de 0,5 m/S².
Valeurs retenues pour les calculs des moteurs pas-à-pas.
Dorénavant je dispose de suffisamment d'éléments pour établir mes besoins.
Un peu de prospection
Ces recherches et achats on été effectuées dans le premier semestre 2017.
Avant de fixer définitivement mes choix j'ai fait quelques demandes auprès de divers fournisseurs Français et étranger pour comparer un peu les rapports qualité/prix :
- Guidages
Un devis de chez "HIWIN France" pour les rails HGR15 et patins HGW15 me coutait 600 €.
Ensuite j'ai consulté ce site : https://fr.aliexpress.com/store/2807032?spm=2114.12010615.0.0.5n2ygj
Voila la propos qui m'a été retournée en HIWIN avec une note intéressante en bas... :
2 pcs Hiwin rails HG15-350mm with 4 pcs HGH15CC patins
2 pcs Hiwin rails HG15-650mm avec 4 pcs HGH15CC patins
2 pcs Hiwin rails HG15-700mm avec 4 pcs HGH15CC patins
1 vis à billes DFU1605-300mm Avec 1 pcs DOUBLE BALNUTS, usiné fin
1 vis à billes DFU1605-450mm Avec 1 pcs DOUBLE BALNUTS, usiné fin
1 vis à billes DFU1605-650mm Avec 1 pcs DOUBLE BALNUTS, usiné fin
3 ensembles BK / BF12 palier monté supporte d'extrémité avec contre-écrous et circlips
3 pièces / supports Boitiers écrou à billes
399 USD au total.
les coûts de transport aérien est inclus.
Vous pouvez recevoir le colis dans 7-14 jours après vous passez la commande.
Si vous acceptez cette Meilleur prix spécial pour vous, s'il vous plaît laissez-moi savoir votre Paypal Email et votre numéro de téléphone. Je vais envoyer la facture Paypal pour vous.
Merci
(NOTE: Si nous listons l'ensemble sur Aliexpress, nous devons ajouter 40 USD Frais Donc le total sera de 439 USD.)
Ce qui fait environ 450 € frais de douane inclus, c'est à dire ~150 € de moins que depuis la France et avec les vis à billes et accessoires (eux non HIWIN) en plus.
- Motorisation des axes
Pour moi certainement le choix le plus délicat. J'ai monté pas mal d'hypothèses et fait de nombreux calculs avant d'arrêter mes choix.
Une excellente synthèse du fonctionnement des moteurs pas-à-pas et des calculs nécessaires à leur mise en œuvre :
http://www.vapeuretmodelesavapeur.com/patrickleclere2/index.html
http://www.vapeuretmodelesavapeur.com/patrickleclere2/moteur-pap-m-mento-ok-v0.1.pdf
Oriental Motor, entre autres, m'a bien aidé pour le calcul du couple nécessaire : http://www.orientalmotor.com/support/motor-sizing.html
Et celui-ci pour la vitesse de rotation des moteurs pas à pas : http://www.daycounter.com/Calculators/Stepper-Motor-Calculator.phtml
D'autres éléments m'ont aussi aidé à faire mon choix, vous les trouverez ici : https://www.usinages.com/threads/et...taux-en-gros-tubes.95198/page-16#post-1100814
J'ai demandé plusieurs propositions, pour aussi essayer de confirmer mes calculs, mais à environ 300 € par axe...
Ces calculs m'ont fait retenir un couple de 2,2 Nm avec une vitesse de 1000rpm. Des accélérations de 0,5 m/s² ont été utilisée pour ces calculs.
A retenir (Dixit @CNCSERV) :
- 1 Nm = 1300 N de poussée avec une vis au pas de 5 mm
- 400 kg avec une accélération de 1 m/s² nécessite 0,3 Nm
Pour les pilotes (drivers) des moteurs pas à pas j'ai choisi la marque Leadshine, mais toujours pour la même raison je les commande en Chine.
Les DM542 devraient convenir (50 volts jusqu'à 4,2 ampères à 200 Khz)
Comme chacun le sait, il est très difficile sur les sites chinois d'avoir les caractéristiques des matériels. Après de nombreuses recherches et comparaisons j'ai fini par trouver ce qui, j'espère, fera mon bonheur pour un prix total équivalent à un axe des offres précédentes. Afin de garantir de bonnes vitesses de déplacement j'ai opté pour une alimentation à découpage 48v de 600w "Mean well". Ceci semble largement dimensionné, mais j'utilise déjà la même, comme ça en cas de soucis j'ai une option de dépannage.
Cherchant à protéger les moteurs et à avoir une solution de repli en cas de couple insuffisant, les vis à billes ne seront pas entrainées en direct mais par courroies crantées.
Pour obtenir une bonne précision il m'a été déconseillé d'utiliser le profil AT pour les poulies et courroies. Le profil GT s'avère être le "top" mais hors de prix, je me suis donc rabattu sur le HTD beaucoup plus raisonnable. Soit 6 poulies de 24 dents, maximum possible en bout de vis pour passer derrière les tables, au pas de 5 mm en largeur 15 mm.
Vous trouverez ici les informations et calculs essentiels a ces types de courroies et poulies.
Pour le câblage des moteurs pas-à-pas une section de 0,5 ou 0,75 mm² convient parfaitement. Chez Igus on peux commander au mètre de bons câbles :
https://www.igus.fr/product/787
https://www.igus.fr/product/893
- Charge Anti-vibrations
Pour créer une "peau" anti-vibratoire à l'intérieur des tubes je me suis renseigné sur les produits potentiels. Parexlanko (vendu par les marchands de matériaux), la société m'a recommandé, pour mon utilisation, ce produit prêt à l'emploi destiné aux scellements et qui garantit un séchage sans retrait :
- Clavexpress 705 granulat de 2mm
- Clavexpress 708 granulat de 10mm
Un sac de 25kg, prêt à l'emploi, à environ 22€ fourni quelques 13 litres de remplissage ayant une densité de 2 une fois sec.
Liste des courses
Après quoi j'ai adapté mon projet et revu mes exigences en rapport avec les moyens mis en œuvre.
Ainsi j'avais prévu des rail de 15 mm, au regard des différences de coût je me suis orienté vers des 20mm.
La rigidité potentielle du projet m'a aussi incité à commander des vis à billes à écrou double qui garantissent l'absence de jeu. Ceci aura essentiellement une influence sur les courses utiles car ces écrous-doubles sont 50mm plus long et m'obligent à prendre des vis également plus longues.
Tubes 8 mm épaisseur
- 0,70 m 200x200 mm = 35 kg
- 1,70 m 150x250 mm = 85 kg
Tôles de 20 et 15 mm, Plats divers
Tôles de 5mm et 10 mm
Tubes divers 100x100 mm et 50x50 (réalisation table support)
120 €
Tout vient de chez le récupérateur de métaux de mon coin.
Kit Electro-Broche 2,2kw comprenant :
Refroidissement par eau, connecteur alimentation broche.
Lot Collet + (Pince ER20 14 pièces),
Variateur de fréquence (VFD),
Pompe à eau 75w + 5m tuyau ,
Collier support moteur Ø 80mm
(360 €)
2 Rails HIWIN HGR20R350C 350mm
2 Rails HIWIN HGR20R650C 650mm
2 Rails HIWIN HGR20R700C 700mm
12 Patins HIWIN HGW15CCZ0-C brides CC, Précharge Z0)
1 Vis à billes DFU1605 Ø16mm pas 5mm à écrou double 300mm
1 Vis à billes DFU1605 Ø16mm pas 5mm à écrou double 500mm
1 Vis à billes DFU1605 Ø16mm pas 5mm à écrou double 600mm
3 Paliers pour vis à billes Ø16mm BF12 avec accessoires
3 Paliers pour vis à billes Ø16mm BK12 avec accessoires
3 Logements d'écrou pour vis à billes pour S/DFU1605
(590 €)
3 moteurs pas à pas (format NEMA23) 23HS9430 (0,8 ohm, 1,8mH, 3 ampères, 2,2 Nm)
https://fr.aliexpress.com/store/pro...7_719003026.html?spm=2114.12010615.0.0.mWu8yD
ATTENTION d'autres vendeurs proposent des 23HS9430 avec des caractéristiques électriques très différentes.
Petit retour sur la qualité de ces moteurs pas-à-pas Chinois :
Le rapport/qualité prix du matériel Chinois se sent ici :
Ils étaient vendus pour une résistance de 0,8 ohm, je mesure 0,86 ohm (erreur 7%)
Pour l'inductance donnée 1,8 mH et mesurée 2,5mH (erreur 28%, je suis moins sûr de la qualité de mon contrôleur chinois que de mon ohm-mètre)
(120 €)
Ensemble commandé chez : https://rattmmotor.fr.aliexpress.com/store/907217?spm=2114.12010612.0.0.OkKrCT
Livraison via l'Allemagne (port et frais de douane inclus), délai jusqu'à 90 jours, le tout pour 1070 €.
Les prix entre parenthèses sont une estimation au regard des tarifs je n'ai pas eu le détail lors de ma demande de prix.
Une note toute particulière pour souligner le sérieux de ce vendeur. Certes le délai de 90 jours est long, mais suite à une erreur reconnue de leur part, il m'a été renvoyé sous quinzaine les bonnes pièces par DHL. A la réception j'ai dù payer 31€ de frais de douane mais j'ai gardé les premières pièces reçues en dédommagement.
3 Pilotes digitaux Leadshine DM542, 50 volts, 4,2 ampères, 200 khz
90 €
https://fr.aliexpress.com/item/Lead...32796343238.html?spm=2114.13010608.0.0.HxdqwJ
1 Alimentation à découpage DC 48 volts 600 watts (Mean Well)
40 €
https://fr.aliexpress.com/item/led-.../2026109253.html?spm=2114.13010608.0.0.uF4Vty
1 Carte contrôleur CNC 4 Axes CNC 200 KHz Ethernet, compatible MACH3
130 €
https://fr.aliexpress.com/item/4-Ax...32777764508.html?spm=2114.13010608.0.0.uF4Vty
10 Contacts de fin de course à levier
3 €
https://fr.aliexpress.com/item/New-...32339341258.html?spm=2114.13010608.0.0.uF4Vty
3 poulies crantées HTD 5M 15 (pas 5mm largeur 15 mmm) 24 dents pour arbre 8mm
3 poulies crantées HTD 5M 15 (pas 5mm largeur 15 mmm) 24 dents pour arbre 10mm
47 €
http://www.ebay.com/itm/252455054868
5 courroies crantées HTD 5M 15 (pas 5mm largeur 15 mmm) 280 mm
20 €
https://fr.aliexpress.com/item/Free...32336668321.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.XjJsfy
Visserie diverse
??? 8+
Usinage des portées de rails et patins
???
Câbles blindées et autres matériels électriques
??? 20+
Ordinateur W7 32bits + carte wifi
160 €
Logiciels Mach3 et Cambam (Pas sûr que j'investisse dans Cambam, maintenant que j'utilise Fusion 360 et son module CAM intégré)
(305 €)
Total provisoire dépensé = 1700 €
Total provisoire estimé = 2500 €, avec micro-ordinateur et logiciels non pris en compte dans le budget initial.
à suivre...
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