transmission par courroie crantee sur Portique CNC ?

  • Auteur de la discussion den's 12
  • Date de début
D

den's 12

Ouvrier
Bonjour a tous, voila plusieurs mois que je me penche sur la conception d’un portique CNC du style AVID,

Spécification de mon projet :
  • Broche : défonceuse 700W au début puis broche 1 ou 2 Kw en évolution
  • Construction mécano soude/fonderie alu usiné
  • 3 axes par kit Nema chinois 23 ou 34 (3 moteurs uniquement si possible)
  • Guidage par rails type HGR20
  • Course X et Y entre 800 et 1300mm, Z min 250mm
  • Application pour usinage de bois et polystyrène 90% du temps (plus grosse opération : fraise plaquette dia 40 mm pour surfacer du massif)
  • Gravure éventuellement
  • Usinage Aluminium ou métaux si possible, ponctuellement (fraise jusqu’à 6/ 8mm ?)
  • Précision souhaitée inf a 0.10 mm en finition si possible.
La grosse question est sur la transmission des axes X, Y et éventuellement Z :

Je vois que des petite CNC type X carve sont animées sur les X Y par des courroies crantées, je retrouve également ce système sur des tables Plasma, par contre, je ne vois pas de Fraiseuse plus grosse avec.

J’en déduit que la puissance ou la précision sont les limites des courroies ?

Mais je suis tetu , et sur le principe, les courroies crantées me plaisent beaucoup, car
  • Silencieuse​
  • Entretien reduit​
  • Pas de back lash (jeux)​
  • Précise* ?​
  • Peu couteuse (considérant que je vais fabriquer tout les axes palier et poulies) comparée a VAB ou crémaillère​
  • démultiplication adaptable (taille de poulie pour ajuster course /tours du moteur)​
  • Permet de positionner le moteur statique dans la base de la CNC et non sur le portique pour l’axe Y​
J’estime arbitrairement que les efforts de coupe dans du bois ou au pire dans de l’aluminium, sur ce type de machine, dans mon application, ne dépasserait pas 200Kg sur les Axes X et Y, (effort de coupe simple, je néglige l’inertie des mouvements a ce stade) je me trompe peut être, est ce réaliste ou pas pour vous ?

Le principal intérêt d’utiliser des courroies sur mon projet, et de positionner le moteur de l axe Y dans le socle, a l’arrière au centre de la table, le mouvement en sortie d’arbre du moteur est débord démultiplier par pignons ou courroie crantée, pour être transmis de part et d’autre de la table et entrainer 2 courroies. Voir photo
drive.JPG
belt trans cnc.jpg


Les courroies déplacerais donc le portique de manière parfaitement synchronisé a ses 2 extrémités, et avec un seul moteur central.

En fouillant a droite a gauche, j’ai vue que les courroies au profil AT entaient préférable a des HTD pour des questions de précision … vrai ?



Donc je trouve un bout de doc sur des courroies AT5 , modèle qui irai bien pour mon application.
data.JPG


Je vois que la charge admissible en service est de 1750Nm pour une courroie de 25mm de large.

Dans mon cas, sur l’axe Y, il y aurait 2 courroies (une a droite et une a gauche du portique) de 25mm de large, donc, une charge admissible de 1750 x 2/9.8 = soit 357 Kg, et d’après la même doc, l’effort de rupture serait de 7410N pour une seule courroie, soit 7410 X2/9.8 = 1512Kg pour Peter les 2 courroies.


Par contre, une valeur a ne pas négliger, c’est l’élongation, en dessous du tableau est indiqué que admissible tensile force toujours corresponds avec une élongation de courroie de 0.4%, je comprend donc que, a partir de cette force, la courroie s’allonge de 0,4 % de sa longueur totale ? Ou de sa longueur sous charge ? ici, dans la situation la plus défavorable, une course complète, soit 1300mm donc , 1300x 0.004 = 5.2 MM , HEIN ???? ca voudrait dire, qu’au delà de cette charge, la courroie va s’allonger de 5 mm ???? Donc ce serait bien un problème de précision ??

Pouvez vous confirmer/infirmer mon raisonement ? y aurait il un moyen de reduire cette elongation ? et de rendre ce principe utilisable.

Merci a vous
 
T

tatave

Compagnon
La courroie AT ( qui plus est AT 5 ) n'est pas une courroie pour la transmission de puissance... , Elle est bien pour des efforts légers ou des capteurs...


La htd , pas précise ?? Tu as une voiture avec une courroie de distribution ? ( Profil htd sur beaucoup de moteurs ( Peugeot...)


Tu as la solution de la fixer et de t'en servir de crémaillère autrement...
 
D

den's 12

Ouvrier
La courroie AT ( qui plus est AT 5 ) n'est pas une courroie pour la transmission de puissance... , Elle est bien pour des efforts légers ou des capteurs...


La htd , pas précise ?? Tu as une voiture avec une courroie de distribution ? ( Profil htd sur beaucoup de moteurs ( Peugeot...)


Tu as la solution de la fixer et de t'en servir de crémaillère autrement...

il y a l'air d'avoir un compromis entre la précision de l AT5 et la puissance de la HTD, dans les 2 profils, je trouve des courroies ouvertes au même prix, donc ça dépendra de vos conseils.

la méthode de la courroie fixe en crémaillère c'est bien, mais il faut 1 moteur de chaque côté du portique, et, il y a moins de de dents de la poulie en prise, donc moins d'effort transmissible si je dit pas de bêtises.
 
T

tatave

Compagnon
Selon mon expérience, l'AT 5 est trop petite , dirige toi au minimum sur de l'AT 10 ( ça passe pour des puissances raisonnables, au pire, il suffit d'augmenter la largeur )
 
F

fred03800

Compagnon
Salut


défonceuse 700W
c'est pas un juste "pour fraise plaquette dia 40 mm" ?
Acheter une 700w puis apres une 2000w je vois pas où est l'économie

ok pour polystyrène
ok bois en y allant doucement
alu => plus que boff
préfère les VaB (une option que tu ne regretteras jamais)

Précision souhaitée inf a 0.10 mm
c'est de la cnc , tu seras bien au dessus (=mieux)

Guidage par rails type HGR20
du 15 doit largement suffire


Sinon avec portique fixe :
il est plus facile d'avoir une meilleur rigidité
une seul VaB pour le X (au centre de la table mobile)
en négatif => machine plus encombrante
 
D

den's 12

Ouvrier
Salut



c'est pas un juste "pour fraise plaquette dia 40 mm" ?
Acheter une 700w puis apres une 2000w je vois pas où est l'économie


ok pour polystyrène
ok bois en y allant doucement
alu => plus que boff
préfère les VaB (une option que tu ne regretteras jamais)


c'est de la cnc , tu seras bien au dessus (=mieux)


du 15 doit largement suffire


Sinon avec portique fixe :
il est plus facile d'avoir une meilleur rigidité
une seul VaB pour le X (au centre de la table mobile)
en négatif => machine plus encombrante

Salut, j'ai déjà la défonceuse, surfacer en 40 sur 1 ou 2mm max de profondeur, et vitesse d'avance lente ça devrait passer.

faire une table mobile de 1m x 1m, ...

Selon mon expérience, l'AT 5 est trop petite , dirige toi au minimum sur de l'AT 10 ( ça passe pour des puissances raisonnables, au pire, il suffit d'augmenter la largeur )

je vais creuser les specs des courroie AT10, voir si les forces admissible sont beaucoup plus élevés, ça va augmenter le diamètre mini des poulie mais ça devrait aller.

Donc en règle générale, les courroie c'est un problème de puissance ? ou de précision ?
 
F

fred03800

Compagnon
Par contre, une valeur a ne pas négliger, c’est l’élongation, en dessous du tableau est indiqué que admissible tensile force toujours corresponds avec une élongation de courroie de 0.4%, je comprend donc que, a partir de cette force, la courroie s’allonge de 0,4 % de sa longueur totale ? Ou de sa longueur sous charge ? ici, dans la situation la plus défavorable, une course complète, soit 1300mm donc , 1300x 0.004 = 5.2 MM , HEIN ???? ca voudrait dire, qu’au delà de cette charge, la courroie va s’allonger de 5 mm ???? Donc ce serait bien un problème de précision ??
en gros oui
tu n'auras pas les 5mm bien sur, mais oui y a une souplesse qui jouera sur précision suivant les contrainte de déplacement du à l'usinage.

Donc en règle générale, les courroie c'est un problème de puissance ? ou de précision ?
ça va dépendre de l'utilisation, ça peut être précis ou ça peut tirer de grosse charge (les 2 as la fois je croix pas), ça peut etre également très rapide
 
E

el patenteux

Compagnon
Par experience je peux dire qu’il y a peut etre un tres leger etirement initial au debut, on re tend et basta.si la precision souhaiter n’est que .1 mm ca le fait. Pour ma part je suis en 35mm de large avec 1 moteur de chaques côté. La courroie est souvent renforcie de filaments de kevlar vendu en rouleau de 10 m a prix derisoir. Bon, a refaire j’essairais probablement la cremaillere mais ce n’est pas assez critique pour dire que je DOIS passer a la cremaillere, la machine tourne depuis 2014 et offre toujours un tres bon rendement elle va donc rester avec ses courroies, elle doit avoir entre 500 et 1000 h de travail a ce jour
 
D

den's 12

Ouvrier
Par experience je peux dire qu’il y a peut etre un tres leger etirement initial au debut, on re tend et basta.si la precision souhaiter n’est que .1 mm ca le fait. Pour ma part je suis en 35mm de large avec 1 moteur de chaques côté. La courroie est souvent renforcie de filaments de kevlar vendu en rouleau de 10 m a prix derisoir. Bon, a refaire j’essairais probablement la cremaillere mais ce n’est pas assez critique pour dire que je DOIS passer a la cremaillere, la machine tourne depuis 2014 et offre toujours un tres bon rendement elle va donc rester avec ses courroies, elle doit avoir entre 500 et 1000 h de travail a ce jour
salut, el patenteaux , Merci beaucoup pour ton retour, j ai fouiller un peu pour essayer de trouver ta bécane, tu parles bien de celle que tu présente sur ce sujet :

https://www.usinages.com/threads/big-cn-a-loeuvre.66593

D’abord, WOAO!!

Ensuite, peux-tu confirmer les points suivants, que tu as peut etre deja renseigner quelque part.

Les courroies ouvertes que tu utilise en X et Y sont des profils HTD 5M ? PU et câble acier ?
Tu a réalisé la réduction de 1/3 entre tes moteur Nema et les courroies ouverte avec des courroie HTD 5M fermées également, largeur 15mm ?

Tu as limiter ta vitesse max a 18000mm/min , sur X et Y ? soit 30mm/tr =600 rpm sur tes moteurs, quels sont les problèmes que tu rencontre au delà ? Perte de pas ? je croyais que les Nema 34 pouvait tourner jusqu’à 1000 ou 1500 rpm

As tu les detail de ta config moteurs /electronique driver alim etc..

Quelle précision arrive tu a obtenir dans du bois, alu , si tu l'a déjà mesurée ?


De ce que je comprends, le principe que tu utilise, et celui que je veux utiliser sont les 2 principales méthodes pour utiliser une courroie synchrone : Et d’après les calculs, je ne vois pas de différence de performance pour l'un ou l’autre, simplement le moteur ce trouve soit sur la partir fixe ou mobile en fonction de ce qui nous arrange.

princi.JPG


Une question que je me pose, je ne suis pas sur:

La prétention de la courroie se cumule telle a la force liée a la charge ? Ou si la prétention est (largement) supérieure, alors la tension de la courroie ne varie pas ?

CAD, si on applique une prétention de la poulie en bout a 200kg, la prétention se reparti de 100kg sur le brin haut et 100kg sur le brin bas de la poulie, vrai ?

Ok, maintenant, quand on va déplacer la charge, ca va générer une force de 50Kg sur la courroie,

Au point FX, la tension de la courroie est alors de 100Kg ou de 150Kg ?

De vous a moi , c est bien la premiere fois que je mesure la PretenTion.... et en Kg ....... :axe:



force.JPG
 
E

el patenteux

Compagnon
Salut, je vois que tu as bien scruté mon post, oui htd 5m renforcie de kevlar, rediction 3:1 en htd 15 mm . Un nema 34 peut tourner a 1000 rpm mais il n’a plus aucun couple donc le decrochage est eminent, j’ai reussi des deplacement de 25 000 mm/ min mais la machine decrochait de temps a autre, l’electro date de son epoque aussi. Les nouveaux kit hybrides avec stepper munis de codeurs et voltage plus eleve(100v) peuvent certainement depasser 1000 rpm la precision generale de ma machine est plutôt limitée par la resistance de la poutre du portique que par les courroies, je suis en train dy remedier en doublant cette derniere. Tout depend si je prend mon temps et me donne la peine de faire une passe de finition, pour l’alu je ne fais pas exipres pour l’usinner en plein centre de la machine mais plutot pres d’une des jambes du portique etc. J’arrive toujours a mes fins puisque je la connais sur le bouts de
Mes doigts je connais ses capacités et ses limites. Je me re instal dans un nouvel atelier et le premier projet sera une belle mise à niveaux de la machine, demontage complet, ajout de points de graissage deporte ajout de porte cable, mettre tout l’electro au propre dans un cabinet finition generale etc, ensuite j’attaque mon projet de tour a metal cnc
 

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