Utiliser servomoteur et driver pour piloter une broche?

[GGV11]

Bonjour à tous.
J'ai une question technique à vous soumettre.

Je désire moderniser 3 machine en CNC.
1: microtour 2 JEULIN ASELEC
2: une micro fraiseuse UPA
3: un combiné HAULIN 301P

Bien entendu
Ce ne sont pas les même machine mais je suis sur la théorie pour le moment.
Mon idée est de piloter la position de la broche pour:
Un tour pour fileter en CNC sans cascade de pignon avec couple important dès les bas régime.
Idem pour la fraiseuse UPA
En plus important encore pour le combiné Tour/fraiseuse HAULIN

Donc puis-je piloter un servomoteur dans la broche avec une carte du commerce 2 axes (tour 500w) 3 axes(fraiseuse 1kw)et 5 axes (combiné 1,5 à 2,5kw).
Si oui :
Ayant du 220volts à la maison:

1)qu'elles cartes puis-je utiliser?
2)comment garantir la précision de position sur une broche ou un axe piloté avec une réduction par courroies ?
3)est-ce que je fais fausse route? Comment puis-je faire autrement?

Un grand merci d'avance.

 

[vax]

Bonjour et bienvenue sur le forum.

Tu vas trouver beaucoup de réponses en faisant des recherches, tout y est (ou presque ).
Vu tes machines, même le Haulin, toutes sont suffisamment légères pour pouvoir être numérisées par des servos ou des moteurs pas à pas (ou hybrides) alimentés en 220V mono.

Pour faire du filetage ou du taraudage il n'est pas nécessaire d'avoir un servo sur la broche, un capteur (un top par tour) peut être suffisant, un codeur est toujours mieux bien sûr.
Mettre un (véritable) servo sur la broche permet surtout d'aller faire du taraudage rigide avec ta fraiseuse et envisager du tournage 3 axes si tu installes des outils tournants sur tes tours.

Je pense que tu vas avoir beaucoup de questions à étudier avant de chercher à savoir quelle carte tu vas vouloir utiliser...

- Quel type de pilotage de tes axes ? Step/dir ou analogique +/- 10V (pas pris en gestion par Mach3 à ma connaissance)
- Quelle application (Mach3 sous windows ? Linuxcnc ou un de ses satelites ?)
- Quelle précision vas-tu chercher ? Car si tu veux chasser les petites bêtes, il va faloir revoir la mécanique de tes machines avant tout. Ajuster les glissières au mieux et envisager de passer en vis à bille pour eliminer au maximum tous les jeux fonctionnels que l'on corrige si facilement quand on travaille en conventionnel...

Bref, je me répète, beinvenue sur le forum et bonne lecture des sujets qui traitent (déjà) de tous tes questionnement. Ne t'inquiète pas pour le reste, de nombreux membres ont les réponses aux questions qu'il te reste !

Au plaisir de te lire.

 

[GGV11]

Merci de cet acceuil et de ces réponses
.
Effectivement, ce sont de vastes chantiers.
Il y a un point commun, c'est l'environnement info. J'ai retenu LINUX CNC.
Stand de formation ingénieur en productique, je maîtrise les fabrication et utilise ,chez des amis, leurs machines traditionnelles.
Pour le HAULIN Gambien 301P301P, Pour la précision, j'ai 3/10 sur chaque axes. Avec une adaptation anti backlach, j'ai retrouvé 1/10. Je pourrai monter des glissières à billes et autres joyeusetés, mais dans un autre temps.
La nébuleuse est pour moi le choix et pilotage des machines par l'électronique.

 

[joumpy]

Bien sûr que l'on peut mettre un servo-moteur dans une broche.
Le driver du servomoteur est alors utilisé avec un montage électrique favorisant la régulation de vitesse.
La carte de commande délivre juste un signal 0-10V et on programme le driver et le PC pour leur dire 0V correspond à vitesse mini (par exemple 200 tours/min) et 10V correspond à vitesse maxi (par exemple 3000 trs/min).
En général, il y a 3 montages possibles selon les applications des servomoteurs: position pour les axes, vitesse pour les broches et couple pour le bobinage de fil sous tension par exemple.
Pour synchroniser des mouvements avec la broche, il faut récupérer l'info codeur à partir du driver et réinjecter le signal dans le PC. Peu d'électroniques de commande permettent ces fantaisies et en tous cas pas les BOB chinoises à 20€. On est plus dans du LinuxCNC + MESA ou dans du Mach3 + CSMIO. Ca te donnera une idée du budget...

 

[vax]

Tu parts avec de très bonnes bases si tu as la chance d'avoir une formation en usinage et que Linux ne te fais pas peur.
LinuxCNC est effectivement une bonne solution dans ce cas.
On dit le plus grand bien de certains processeurs I3 (je n'ai pas encore testé mais le modèle exact est trouvable sur le forum) ce qui permet de ne plus "s'enquiquiner" à trouver une bonne config.
Les cartes Mesa sont idéales pour piloter des servos. Mesa propose même des Kits (Carte FPGA + Carte fille) à des prix un peu plus doux. Il y a 4 choix je crois PCI ou PCIExpress pour la carte FPGA et Step/dir ou Servo pour la carte fille. avec ces solutions, le codeur et directement connecté à la carte fille Mesa, pas au drive. C'est le couple LinuxCNC/FPGA qui assure l'asservissement, pas le drive.

Perso, j'utilise avec des servos (pas brushless) des drives reconditionnés Advanced Motion Control que l'on trouve sur Ebay entre autre. C'est du super matériel, et c'est parfaitement compatible avec mon couple 5i20 et 7i33.

 

[GGV11]

Merci pour vos réponses.
J'utilise facilement presque toutes les machines dites traditionnelles et avec Bac F1 + BTS Prod (avant de passer du côté "pas touche aux machines...), j'ai de très bonnes bases ... (je me rappelle d'un temps où 8h d'ateliers / semaine + 4h de technos +4h de méthodes (gammes, contrats de phase + montage d'usinage au Rotring sur calque A0 et table à dessin, était le minimum...
Quand on ne revenait pas le samedi matin pour gratter sur les machines pour soi-même ou bachoter), avec des profs de technos, qui vous en mettaient une droite directe si la clef restait sur le mandrin, l'odeur de coupe non conforme ou la cote queutée..., ceux qui avaient quitté les usines et tournaient en blouse, discrètement, froids, mais passionnés et compétents.


Une CNC, cela ne se touchait que si l'apprentissage des autres machines étaient acquis...

Je fabrique pour le fun des motos et j'ai restauré des véhicules en cherchant toujours à améliorer les choses.

Donc un nouveau challenge avec des MO.

Avec la posibilité d'internaliser 3 machines, 2 CN pédagogiques à courses réduites, je me dit qu'avec cela, en les maitrisant,:
1) je me ferai la main
2) j'aurai des machines pour faire toutes les pièces primaires pour moderniser la troisième machine soit le combiné Haulin Gambin 301P.
3) associé avec la banque de ressources du Forum...

Ce sera H7g6... du bonheur.

Petite question sur le montage entre broche et servomoteur.

Comment garantir la bonne reprise de filets en taraudage ou filetage ( fraisage ou tournage).... ?

Considérant le montage d'origine ( Poulies moteur > courries trapézoïdales > Poulies entrée boite 3 vitesses> Axe de broche)...:

Car mécanique = jeux de fonctionnements....
Courroies trapézoîdales = glissements
Pignons = jeux d'entre dents
Machine d'ocasion scolaire= tolérances loin des machines industielles... bien que!

Comment garantir la précision angulaire entre codeur à l'arrière du servomoteur et la position réélle de la broche?

Si je monte directement l'arbre du servo au bout de l'arbre de broche= précision angulaire respectée ( à la flexibilité des arbres et des accoupleurs prets...):

• Mais je perds le coté traversant la broche et la possibibilté de monter un ATC.
• je perds la réduction de vitesse et l'augmentation de couple...

Si je monte, entre cela, la boite 3 vitesses, comment déclarer le backlasch et la réduction de transmission:

• Je conserve le coté traversant la broche et la possibibilté de monter un ATC.
• Mais j'augmente les jeux...

Si je remplace les courroies + poulies par des courroies crantées + en conservant la boite 3 vitesses:

• je gagne en précision et transmissions de force
• Mais j'augmente les jeux...

Sur une machine type combiné en l'utilisant vraiment des deux façons, puis-je crée dans Linux CNC une machine paramétrable avec tous les axes ???

Car lorsque je suis incliné , au niveau de la tête, la réelle course du forets disponible n'est plus Z, mais quelques 50 ou 100mm de la crémaillère de broche type perceuse à colonne...
ce qui dans ce cas d'application, change la programmation... tout en conservant un Z fonctionnel....

Merci de vous réponses.

 

[joumpy]

Si tu mets un servomoteur, c'est direct sur la broche. Voir le post de micluc fraiseuse granit-époxy qui a fait la manip avec une poulie: ici

Si tu veux un ATC, va voir du coté des chinois sur la bay: aucune chance de fabriquer ça à 2000€

Pour le combiné multi-axes utilisé en positionné seulement, je n'ai pas la réponse!