MOTORISATION CNC

Bonjour,

Je suis assez bon en mécanique mais en électricité je suis plus que nul.

Je travaille actuellement sur la réalisation de ma CNC.

Je me pose la question du choix des moteurs ainsi que des boitiers de commandes.

Je souhaiterais savoir se qu'il est préférable que j'installe comme type de moteur MENA ??? , type de courant CC, le type de boitier d'alim à prendre  ???

Pour des questions de coûts , la translation se fait par tige filetée avec un système de rattrapage de jeu.

Je veux pouvoir travailler le bois mais également alu, bien sur en petite passe.

J'ai vu ça,  est ce bien ????

http://buildyourcnc.com/item/electronicsAndMotors-4axis-425

Merci d'avance a tous.

Salut,

tous ici vont te dire que le choix d'une motorisation ne se fait pas dans le vide mais bien en rapport de ta machine, du type d'usinage que tu envisages, ...............
dis nous en donc plus sur ta machine ...

++
michel be

Bonjour,

Voici un peu plus de détails de ma commande numérique.

J'ai actuellement presque terminé la table de ma CNC, Elle fait 2000 x 70, Oui c'est assez grand

J'ai réaliser la table a l'aide de MDFainsi que d'une porte isoplane.

J'ai réalisé ma table de la façon suivante , voir site suivant.

http://buildyourcnc.com/ModularTorsionBoxTable.aspx

La dessus je viens y placer entre mes deux plaque en rebord des cornière avec section ronde comme ceci

http://www.leroymerlin.fr/v3/p/produits/profile-charniere-en-aluminium-0-85x3-1cm-1m-e17278

en opposé je viens rouler dessus de la façon suivant

I pour planche
o pour rail alu
>< pour roue a gorge en V

Tourner le schéma d'un quart de tour.

Io>< >
Concernant la translation je viens réaliser un tasseau de bois avec une rainure pouvant accueillir deux écrous M12 bloqué en rotation ainsi qu'un ressort entre eux afin de rattraper les jeux , un peu comme ceci

http://www.google.fr/imgres?q=rattrapage+jeu+tige+filet%C3%A9e&um=1&sa=N&biw=1920&bih=1071&hl=fr&tbm=isch&tbnid=ImUUtcuuG7fnyM:&imgrefurl=http://forum.allinbox.com/aspectgeek/Montages-Mecaniques-Electroniques/3D-print/3dprint-concept-design-sujet_13_4.htm&docid=l25Q9k54Xz3X3M&imgurl=http://heartygfx.free.fr/BlogImg/Printer3D/double_ecrou.png&w=800&h=600&ei=I-03Uq3oF4mdtQbm24GAAg&zoom=1&iact=hc&vpx=419&vpy=424&dur=56&hovh=194&hovw=259&tx=137&ty=90&page=1&tbnh=143&tbnw=206&start=0&ndsp=60&ved=1t:429,r:11,s:0,i:118

Je viens faire en bout de mes tiges filetés un accouplement élastique aux moteurs.

Le portique YZ emploi les même guidages ainsi que moyens de translation.

Concernant les broche , j'ai récupéré une défonceuse MAC ALLISTER cylindrique que je souhaiterai utiliser, elle est très polyvalente car c'est vitesse de rotation on une grande plage.

Mon but est de pouvoir usiner les bois les plus courant sur le marché, MDF, PIN, CHENE, AGLO mais aussi un peu d'ALU ( en faisant des petites passes ).

Pour la précision, je souhaite être dans les 2,3 dixièmes.

Merci d'avance pour tout vos conseilles.

Bonjour Nico,

Concernant la précision que tu souhaite, elle me parait difficile à obtenir par ces moyens.
En effet, tant la structure, que les guidages, et que les vis M12, ne peuvent garantir une telle précision.
A mon humble avis, il faudra construire au mieux et se contenter de ce que la machine offre.
Si elle maintient les 5/10e sur la longueur, ce sera déjà pas mal.

Une vis M12 de 2000mm ne saura tourner très vite sans vibrer. Vers 200, 300 tours ?
Dans les grandes longueurs à vis, on préfère souvent avoir la vis fixe et que ce soit le nœud qui tourne, car sinon,
il faut de très gros diamètres de vis pour une exploitation à bonne vitesse. On parle de vitesse critique de la vis.
Un système à rattrapage de jeu sur filetage standard atteint vite ses limites. Ce n'est pas un système précis ou performant.
Outre un faible rendement, je ne suis pas certain qu'il supporte l'usinage de bois dur longtemps.

J'imagine que ce choix est guidé par des raisons économiques, et peut-être ton budget est-il déjà à son maximum.
Toutefois, je pense que le ticket d'entrée raisonnable pour une CNC passe au moins par des courroies synchrones
ou des vis trapézoïdales avec nœuds en bronze. Je crains aussi qu'un système à vis standard s'usera rapidement et continuellement,
même en acier 8.8, et qu'il demandera des réglages réguliers pour maintenir une précision relative.

Si tu reste sur un système tel que tu l'as décrit, des moteurs de 4 à 6 Nm me semblent adaptés.
Peut-être 3Nm pour le Z, il faudrait voir l'assemblage.

Je suis aussi dubitatif au niveau du guidage sur tube. Un guidage doit être contraint sur trois axes pour être efficace.
C'est d'autant plus vrai pour une CNC, et encore plus lorsqu'il s'agit du Z.

++JM

Bonjour Nico,

As-tu estimé le poids de ton portique ?
As-tu les références de tes roulements à gorge ?

++JM

Bonjour,

Pour le poids de mon portique , je pense que le tout pèse environ 15kg.

Concernant les roues à gorges, j'ai acheté des roues de skate dans un grand magasin de sport et j'ai réusiné au tour pour en faire des roues a gorge.
Au début je voulais acheter des ref trouvés sur ebay mais je trouvais cela assez cher donc je me suis rabattu sur mon plan B.

Je me suis dis que si une personne peu monter sur un skate , c'est pas un portique pesant 3 fois moins qui va pas défaillir.

J'aurai aimé sinon les faire au tour, mais n'étant pas le mien , je ne souhaité pas trop embêter la personne qui ma proposer généreusement de me le prêter durant quelque heure.

J'ai pu voir tout les moyens de guidage que l'on pouvait faire, guidage a billes, rails a billes, cornière et roue en V, cornière et roulements.

Moi j'ai choisi, celle ci, je ne sais pas pourquoi, elle me semblait pas trop mal et assez économique.

Je ne tiens pas trop à mettre bcp d'argent dedans ma machine dans un premier temps.
J'aime travailler le bois construire des meubles et différents objets.
C'est un petit challenge que je me suis lancé afin d'enrichir mon outillage perso et d’améliorer mes réalisation.
C'est une première, si j'en ai vraiment l'utilité, je pense en reconstruire une plus fiable.
Cependant la partie moteur et commande coûte assez cher donc je préfère mettre un peu plus afin de pouvoir le garder si je viendrais à réaliser une autre machine.

Bonjour Nico.

Effectivement la roue de skate est économique et je comprends ta démarche.
Tu as un portique extrêmement léger, ce qui ne sera pas un avantage.

Je pense que le système de guidage que tu as choisi ne permettra pas une grande précision à la machine.
En effet, un guidage ne doit pas se contenter de permettre le mouvement d'un point A à un point B,
mais doit guider avec précision et contraindre le mouvement sur un seul axe linéaire.
Les rails choisis ne sont pas assez linéaires, le rond creux déporté du profil pas assez rigide.
En admettant qu'il ait été posé droit, il va s'écraser et se déformer sous le simple passage du portique,
tout du moins assez pour ne pas constituer l'ensemble rigide dont a besoin une CNC
pour ne pas vibrer et usiner avec précision.

Voulant, à l'origine, construire une MechMate, me suis penché sur la question des guidages en V.
Je possède même une paire de guidages rectifiés Hepco, qui fait référence en ce dommaine.
Le guidage en V (ou a gorge) est possible, même si latéralement il n'est pas aussi performant qu'un rail supporté.
Cependant, contrairement aux roulements de roller, les roulements en V ont deux rangées de billes
avec un contact en opposition à 90°, ce qui leur permet d'avoir une résistance aux efforts latéraux.
Un roulement de roller n'est conçu que pour assurer un mouvement dans le sens de sa rotation.
Voila pourquoi quand on fait du roller, on change souvent ses roulements.

Sur une CNC, et d'autant plus pour l'axe Z, les forces s'exercent dans les trois axes.
Plus l'outil est gros et tourne vite et/ou plus le déplacement de l'outil est rapide
et/ou plus la matière résiste, et bien plus les forces sont importantes.

Cela ne veut pas dire que ta machine ne peut pas peut-être fonctionner en l'état,
cela veut seulement dire les mouvements ne seront pas suffisamment contraints,
donc les forces pas suffisamment maîtrisées.
Cela pourra se traduire par des vibrations, un manque de précision, une qualité de coupe médiocre,
des outils de coupe qui s'usent et cassent rapidement, une productivité de la machine basse.

Il est moins dangereux de réaliser un guidage CNC ainsi que de fabriquer une scie avec un axe en plastique, c'est clair.
A mon sens on réalise une CNC dans le but d'obtenir un outil fonctionnel et précis.
Si l'on veut atteindre ce but, il faut des composants capables et hélas le budget qui va avec.
Les solutions alternatives se font avec des compromis, entrainant leur lot de défauts ou de problèmes.

Ceci dit sans jugement de valeur. Une fois encore, je comprends ta démarche : réaliser une machine dans un petit budget.
Juste il ne faudra pas s'attendre à des performances convaincantes

++JM

Salut,

Je vais essayer de faire de mon mieux avec mes moyens et je verrai ce que ça donne.

Je pense cependant écouter tes conseils concernant mes déplacements, je pense mettre une courroie synchrone plutôt que des tige filetée.

Crois tu que sur 2m il n'y est pas de problème.

Merci pour tes conseils.

A+

Bonjour,

Il faut savoir que la courroie peut s'allonger de 4% avant de rompre, si elle est mal calculée.
Sur 2000mm ça fait tout de même 80mm !
Il est donc impératif de bien choisir ses courroies, sans chercher à économiser des bouts de chandelle.
Le système à courroie fixe est sans doute le plus simple :


Sauf pour le Z ou il sera préférable d'avoir une courroie fermée fixée sur la partie mobile :


Attention, pour tout ce qui est courroies, il faut prévoir un système de tension.

Pour les fournitures, regardes chez TRI distribution.

++JM

Bonsoir

à la vue de l'allongement possible de ce genre de courroie, je me pose une question : kid de la facilité et controle
de la tension ? ou comment controler la tension, comme une courroie standard, en mesurant la fléche ?

tu as la réponse, solution JM ? (ou quelqu'un (e) d'autre)

  à + Lulu

Bonsoir,

Non, pas d'étirement avant d'avoir atteint la tension critique.
Donc on choisit sa courroie en fonction de ce qu'elle aura besoin de véhiculer, selon ce genre de graphiques :


Au niveau de la tension, j'ai mis deux tendeurs par courroie, un à chaque bout.
Je n'ai trouvé aucun abaque de tension des courroies.
Du coup je vais juste veiller à ce qu'il n'y ait aucun relâchement durant les mouvements.
Il y aura une phase de réglages à laquelle je me suis préparé.
Si la courroie reste en place et que la machine usine avec une précision fixe, le tour est joué.
Cela ne me semble pas inquiétant, si la courroie est bien calculée.
J'ai pris une marge de sécurité importante sur les miennes, ça devrait aller.

++JM

Bonsoir

 je ne pense pas qu'il existe d'abaques, je n'en ai jamais vu pour ce genre de courroie et poutant j'en monte quelques une dans une année
(rien que la semaine derniére, j'en ai monté 6)
pour la tension j'utilise un appareil (il n'est pas ma propriété), qui mesure la fréquence de vibration de la courroie

as tu déja entendu parler de ce systéme?


   à + Lulu

Pourquoi une courroie et pas une chaîne tendue ? ça ne marcherait pas?

Bonsoir,

@Philippe, La chaîne n'est pas exacte. C'est dû à la chaîne elle même, et à ses pignons, pas assez précis.
Elle n'offre donc pas un déplacement linéaire juste et régulier.
Par ailleurs, une chaîne apporte son lot de problèmes :
- elle n'est pas assez stable et se détend régulièrement
- elle doit être graissée ce qui ne fait pas bon ménage avec une CNC et ses copeaux
- il y a beaucoup de maintenance régulière avec une chaîne
- elle est bruyante
La courroie est juste et précise, peu bruyante, avec très peu de maintenance.
Elle est un peu plus chère que la chaîne, mais n'a que des avantages.

@Lulu21, je n'ai jamais entendu parler de ce système. Cela me parait intéressant.
J'imagine qu'il mesure également l'amplitude des vibrations.
Il me semble cependant que l'on ne peut mesurer que des courroies fermées et tournantes.
Or en CNC, ce sont soit des courroies fixes, soit des courroies fermées captives.
Aucune n'est capable de faire une révolution.
Est-ce que je me trompe ?

++JM

Yop,

dans le cas présent, on parle d'un portique d'une quinzaine de kilos ... que ce soit courroie ou chaîne je ne pense pas qu'une ou l'autre se détente outre mesure ... à la limite, je pense même qu'un entrainement par câble pourrait aussi bien faire l'affaire d'autant plus que dans ce cas particulier, la machine elle même ne pourra pas offrir une grande précision ...

++
michel be

Re,

J'ai dû mal m'exprimer, la chaîne se détend d'elle même, ce n'est pas une question de poids à véhiculer.
Par ailleurs, la chaîne n'est pas un composant de précision, donc d'un maillon à l'autre, tu n'auras pas des cotes identiques.
Les pignons ne sont pas non plus précis. En clair, la machine se déplacerait avec une marge d'erreur importante.
Avec un câble ce serait encore pire. Par ailleurs, il n'y a pas que le poids, mais aussi les efforts de l'outil sur la matière.
Le Z agissant comme un bras de levier. Et la transmission compose aussi avec les efforts de coupe.

Il y a quand même une défonceuse au bout, et une fraise d'un certain diamètre.
Au bout d'un moment il faut mettre ce qu'il faut en amont pour que les choses se fassent correctement.
Outre la qualité de coupe, un mauvais guidage et/ou une mauvaise transmission,
vont se traduire par des vibrations, une usure prématurée des outils (coût),
et parfois leur casse, ce qui peut aussi être dangereux.

Si tu réalises une CNC à fil chaud, ou un laser, tu n'as aucun effort sur l'outil.
Donc en amont tu peux avoir des choses très sommaires, sans autre conséquence qu'une qualité de coupe médiocre.
En revanche sur une fraiseuse, il faut quand même un minimum.
Une défonceuse, ça fait quelques kilos, ça ne se maintient forcément pas par un élastique sur un bâton d'esquimau.
Il faudra un minimum de matière autour pour la tenir correctement et un portique assez costaud pour supporte tout ça en mouvement.
Assurer correctement cela avec 15kg de matière, je demande à voir.
De même, la transmission ne doit pas se détendre ou riper sous les mouvements de l'ensemble.
Même si l'on souhaite une précision très modérée, si la machine se goure de 1mm à chaque déplacement,
au bout de 5mn d'usinage la machine va caler en bout de courses ou sortir de ses gonds.
Même les Coquery (à câbles sur cornière d'alu) qui ne coupaient que du Depron on connu ce genre de déboires.

Maintenant, si on construit une CNC, ce n'est pas que pour avoir une machine qui fait le boulot à notre place.
On attend aussi qu'elle travaille aussi bien que nous avec nos outils traditionnels, voire mieux.
Avoir une machine qui va faire des ronds pas ronds et qui va se planter de cotes tout le temps n'a pas d'intérêt, même pour un charpentier.
Une CNC, c'est avant tout de la précision et de la répétabilité.
Même si l'on attend pas une précision énorme, il faut un minimum à tous niveaux de la machine pour atteindre ces deux propriétés.

++JM

Salut,

Il faut aussi peut être préciser qu'une courroie crantée de positionnement et une courroie crantée de transmission ce n'est pas la même chose, même si ça a à peut près la même tronche. Les moteurs PAP utilisent des courroies de positionnement, bien sur, avec un facteur d'allongement extrêmement faible.

++
David

Bonsoir

je viens de retrouver un lien concernant l'appareil de controle de tension

pour les intéressés

                  c'est ici  page 121 du pdf

  à + Lulu

Bonjour,

Très bon PDF Lulu, il y a toutes les formules de calcul des courroies en translation.
Celui qui envisage une telle transmission y trouvera tout ce dont il a besoin.

++JM