projet cnc mais p.....de moteur pap

Bonsoir,

j'ai toujours en projet une cnc, pour découper du bois( panneau et massif), de dimensions approximative 2500x1300 utile.
J'ai fouiné et j'aimerais m'inspirer des ces deux cnc vu sur usinage.
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comme vous pouvez le voir, les profilés acier sont conséquent(160x80x4 ou 200x80x5(doublés) de mémoire).

Pour l'instant je partirais sur cette carte :
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donc arduino et grbl. et fusion 360
Sauf si je me trompe, je n'aurais besoin que de 3axes, et le côté gratuit plutôt que payant de mach4, la prise en main à l'air plus facile.

Transmission par courroie, la précision de 0.1 ou 0.2 quelque chose sera suffisante pour du bois qui peut bouger beaucoup plus avec l'hydrométrie.

Broche chinoise 2.2kw refroidissement eau comme celle la peut être
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spm=a2g0s.9042311.0.0.4d086c37jXwHO5

Mais pour le choix des Pap je galère sérieusement, j'ai lu et saigner du nez sur ce post qui est très bien fait mais j'ai pas compris et c'est pas l'auteur qui est en cause bien sur!!!
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Pour le choix des pap il faut connaitre la vitesse d'usinage souhaitée
pour citer momoclic dans usinage
"Le minimum c'est de connaitre les vitesses de rotation attendu, les couples nécessaire à déplacer les masses et contrer les efforts et accélérations.
"Les point déterminant ces caractéristiques sont fortement influencés par l'inductance, la tension et l'intensité maximale accepté par le driver, c'est un ensemble."
donc là j'ai saigné du nez.
car j'ai l'impression du serpent qui se mord la queue, et à chaque fois que je crois comprendre un truc , il apparait un autre truc à savoir pour pouvoir choisir les Pap.

Pour finir à votre avis
pour usiner du bois massif et panneaux à une vitesse correcte
dans ce post diomedea poste une video à 4m/m ca à l'air très bien (peut être présomptueux pour ma futur cnc )
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ensuite je pourrais choisir mes drivers et ensuite l'alimentation, enfin j'y suis pas encore.
bref un petit conseil serait le bien venu

d'avance merci

Salut,

Pour une transmission par courroie, tu n'a qu'une faible démultiplication par rapport à une VàB, donc il faut un gros couple. Par contre qui dit faible démultiplication dit faible vitesse de rotation du moteur pour une vitesse de déplacement de l'axe élevée.

je pense qu'il faut taper dans des moteurs en format NEMA34, qui ont un gros couple même s'il ne peuvent pas tourner aussi vite que les NEMA23/24

Après, comme dis momo, difficile de dire précisément le couple nécessaire, car il dépend de nombreux facteurs ... et aussi des réglages que tu va mettre pour ton accélération ; si tu manque de couple, la machine ne pourra accélérer que mollement et c'est très pénible .. et deux moteurs de 3Nm ne sont pas forcément équivalents, loin s'en faut ; entre un moteur à 20€ et un moteur à 90€ ce ne sont pas les mêmes perf ! (et les drivers comptent aussi, un driver bas de gamme ne permettra pas d'exploiter les moteurs au mieux)

Si tu prends la machine de el-patenteu de ton lien , ICI on peut voir que c'est des NEMA34 11.5Nm ... mais pas vraiment des bons moteurs au vu de leur caractéristiques

On voit aussi qu'il y a une démultiplication entre le moteur et la poulie cranté qui accueillera la courroie.

++
David

bonjour,

merci pour ta réponse,
j'avais vu les moteurs de el patenteu et je pensais que ca allait au vue des vidéo en action de sa machine.
Moralité j'avance pas. il faut vraiment connaître tous les paramètres de vitesse et autres pour choisir un pap!!!!

Peux tu me donner un exemple de pap nema 34 qui pourrait convenir pour un portique de 50kilos, dans une gamme de prix de 100 euros l'unité, c'est juste pour avoir une idée.

d'avance merci

Salut,

J'imaginais un portique bien plus lourd !

Un bon rapport qualité/prix/performances ; à alimenter de préférence via des drivers en 75/80V pour avoir le max de vitesse (et surtout à ne pas perdre trop de couple a vitesse élevée ; voir la courbe de couple dans le "datasheet english")

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Avec deux moteurs sur le portique ça devrait être très suffisant.

et les drivers 80V - 8A pour les piloter

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++
David

bonsoir,

merci pour la réponse au moins j'ai une référence pour comparer.
j'étudie ca et je pense revenir bientôt avec de nouvelles questions.

Bonsoir,
Je ne connais pas trop les moteurs pas à pas. Je connais un peu mieux les moteurs brush.

Je sais que des machines à laver le linge sont quelque fois dotés des moteurs PAP. Bien sûr il faut la platine adaptée pour les commander. Comme ces moteurs sont petits en dimension, il pourrait être intéressant de se pencher sur le recyclage de ces moteurs.

Maintenant pour ton application cela peut ne pas convenir du point de vu du couple.
cordialement, André

Bonjour,
Merci pour ce renseignement, pour le moment je garde ma machine laver, car sinon il y en a une qui pas être contente

Bonne soiree

bonjour,

me revoilà avec mes questions de débutant

cette fois ci moteur courroie et réducteur
Après avoir affiné mon projet de cnc à l'usinage du bois, j'ai vu que certains utilisaient des réducteurs sur la transmission par courroie (et non avec des vab).
Si j'ai bien lu
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la réduction va permettre un couple plus élevé à basse vitesse et donc l'effet inverse à haute vitesse ? (utile pour l'usinage métaux ?)
Dans le cas d'usinage de bois cette réduction est elle utile ?

deuxième question
pour mon projet de cnc type portique caniveau, pouvez vous me donner une idée des dimensions des joues (flasques ? ), du portique, surtout en largeur, car la hauteur je pense m'en sortir.

petites précisions j'envisage d'utiliser des longerons de 80x160 pour X, même chose pour la poutre du portique
Je pense utiliser des rails iwin hgr15 ou 20.

d'avance merci
bonne soirée

Salut,

Après avoir affiné mon projet de cnc à l'usinage du bois, j'ai vu que certains utilisaient des réducteurs sur la transmission par courroie (et non avec des vab).

Plus la réduction est importante, moins il faut de couple au moteur, mais en contre-partie ça limite la vitesse de déplacement maxi car les moteurs ont une vitesse maxi utilisable limitée.

regarde la courbe de couple sur le datasheet d'un des moteur des mes liens plus haut
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par exemple avec des drivers alimentés en 48V (courbe verte), la V maxi optimale est de 550 tr/min environ (flèche en bas) ; à cette vitesse il reste environ 2.5Nm sur les 5.5Nm, mais au delà le couple chute encore plus vite et par exemple à 800 tr il ne reste que 1.5Nm (contre 2.4 si alimenté en 75V)

Sur une transmission par courroie la démultiplication est faible ce qui peux nécessiter une démultiplication supplémentaire alors qu'une vis à une forte démultiplication et qu'il n'est souvent pas nécessaire de rajouter une réduction supplémentaire.

Sur les vis, et sur une machine prévue pour le bois, on utilise généralement du pas de 10mm, donc l'axe bouge de 10mm pour un tour moteur, et en supposant une V de rotation maxi du moteur de 800 RPM (typique sur du NEMA23), la V maxi sera de 8000 mm/min. Souvent les NEMA34 on une V maxi exploitable plus faible ; à  voir sur le datasheet du moteur.

Pour ta transmission par courroie, il faut que tu calcule de combien se déplace l'axe pour un tour moteur, ce qui dépend du nb de dents de la poulie moteur et du pas de la courroie ; par exemple avec une poulie 20 dents et une courroie au pas de 5mm, 1 tour moteur = 20*5= 100mm, soit 10x plus qu'avec une vis au pas de 10 ... et donc il faudrait 10x plus de couple pour une même accélération et une même masse à accélérer ; pour avoir le même rapport qu'avec une VàB au pas de 10 il faudrait donc une réduction supplémentaire d'un facteur 10.

la réduction va permettre un couple plus élevé à basse vitesse et donc l'effet inverse à haute vitesse ?

Plus la réduction est importante plus le couple augmente, ex: si tu a une réduction 1/2, tu aura 2x plus de couple en sortie mais aussi 2x moins de vitesse.
Pour une même vitesse de déplacement, plus la réduction sera importante plus le moteur devra tourner vite ... mais plus il tourne vite plus un moteur PàP perds de couple.

Donc dans un 1ier temps, il faut que tu définisse quelle V maxi doit avoir la machine, ce qui te permettra de choisir la démultiplication à adopter pour que les vitesses de rotation du moteur restent dans une plage utilisable pour un PàP

++
David

Bonsoir
Désolé pour la réponse tardive

Merci ça éclairci un peu ma comprehension de ce système de courroie.
Il me reste à définir la vitesse Max de coupe dans le bois.

Bonne soiree

Salut,

Il me reste à définir la vitesse Max de coupe dans le bois.

Pas la vitesse de coupe, la vitesse d'avance .... la vitesse de coupe (Vc) c'est une valeur qui permet de calculer la V de rotation de la fraise en fonction de son Ø et de la matière à usiner.

++
David

Bonjour,

Merci, c est ce que je voulais dire mais je me suis gourer de nom

Salut,

Il ne faut pas seulement tenir compte de la vitesse en usinage, mais aussi de la vitesse en rapide, surtout sur une machine de grande taille ; sur la BZT par exemple, dans le bois j'arrive à utiliser des vitesses d'avance de l'ordre de 4000mm/min .... et on peux même allez plus vite, surtout si tu usine des trucs biens mous comme le MDF, mais sur une machine comme la tienne, de 2.5m de course, avec des rapides à 4000mm/min, un trajet complet vas prendre 37.5s .... ça parait peu ... mais ça risque de paraitre très long quand tu est devant la machine ! ... il faudrait probablement tabler sur 10 à 12000 mm/min pour que ça reste "confortable" ... à 12000, les 2.5m sont parcourus en 12.5s.

++
David

Bonjour,

Merci pour ces précisions qui confirment ma décision de réduire les tailles de la futur cnc, et de passer à 1500 x1200 utile, donc j imagine un peu plus tout compris.
C est vrai que 37,5 s ça pourrait être long

bonsoir,
me revoila !!

pouvez vous validez ou pas si j'ai bon dans mon raisonnement pour le choix de mes PAP
Je me suis permis de reprendre les valeurs que dh42 indique dans ce post
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Donc si Vf (vitesse de travail) est= à 2880mm/min
maintenant si ma transmission se fait par courroie crantée au pas de 5 et sur le moteur une poulie de 20 dents, mon developpement sera de 100mm.

attention pour le final, tenez vous bien :
si ma vf est de 2880mm/min et mon développement de 100mm alors mon pap doit faire 28.8 tour /min c'est bien cela ?

Mais dans le data sheet, il y a les rpm, qui sont bien les tours du moteur par minute ?

Je ne comprend pas la différence entre les 800rpm annoncé dans les courbes pour connaitre les Nm, et mes 28,8 tour /min ? Car pour mon cas il faut que je choississe un pap capable de 28.8 tour/minute (euh je pense que je vais trouver !! non ? )

je vais prendre un truc pour la tête et je reviens

Salut

si ma vf est de 2880mm/min et mon développement de 100mm alors mon pap doit faire 28.8 tour /min c'est bien cela ?

C'est plutôt la poulie crantée qui entraine l'axe qui devra tourner à cette vitesse, et il faudra une réduction entre la poulie et le moteur pour que ce dernier puisse utiliser une plage de vitesse plus compatible ; dans ce cas une réduction de 1:10 serait probablement adaptée ; ça reviendrait au même qu'une vis au pas de 10 ; et si c'est exclusivement pour du bois, du 1:5 ferais certainement l'affaire (donc équivalent à une vis au pas de 20) ... mais à 1:10 ça vas faire une poulie de réduction énorme si tu pars sur de la 20 dents ! (*) ; autre possibilité, mettre une poulie avec moins de dents pour ne pas avoir à faire une réduction aussi importante. Il semblerait que le HTD5 commence à 12 dents, mais je ne sais pas si c'est utilisable avec ce type d'entrainement, je ne connais rien aux machines à transmission par courroie et aux contraintes que ça implique, mais j'imagine que si on fabrique des poulies 12 dents, c'est que la courroie est capable de supporter la courbure que cela implique ..

Mais dans le data sheet, il y a les rpm, qui sont bien les tours du moteur par minute ?

Oui, RPM = Rotation Par Minute ... attention, certains data sheet donnent les vitesses de rotation en impulsions / seconde

Je ne comprend pas la différence entre les 800rpm annoncé dans les courbes pour connaitre les Nm, et mes 28,8 tour /min ? Car pour mon cas il faut que je choississe un pap capable de 28.8 tour/minute

Si un moteur peut tourner à 800 tr, il pourra aussi tourner moins vite (heureusement) ...

(*) la plus petite poulie en HTD5 semble être en 12 dents, donc pour un rapport 1:10 la plus grosse devrait avoir 120 dents ... soit une poulie de 190mm de Ø environ !

pense qu'il faut que tu fasse tes calculs sur la V maxi (en rapide) pas sur la V d'usinage. Considère que pour l'usinage, des vitesses allant jusqu'à 4 à 5000mm/min sont courantes, et tu peux tabler sur 8000 à 10000 en rapide. Mais il faut aussi penser que tu peux avoir à descendre bas en vitesse, par exemple pour de la gravure à la fraise javelot, je descends à 500, voir 300 mm/min ; ce qui ferais un moteur qui tourne à 3 tr/min avec ta poulie de 20 et pas de réduction ... et la je ne suis pas sûr que ce soit top ... même si c'est faisable en théorie.

un exemple de calcul de poulies

poulie moteur 12 dents, courroie au pas de 5 > 60mm/tour moteur si pas de réduction

réduction par poulie 12/36 dents > réduction d'un facteur 3 > on passe à 20mm/tour moteur sur l'axe (une 36 dents HTD5 fait dans les 56mm de Ø donc ça permet de faire un réducteur compact)

dans ce cas, avec 20 mm / tour moteur
RPM moteur à 10000 mm/min > 500 tours/min
RPM moteur à 2000 mm/min > 100 tours/min

il faudrait demander à ceux qui on fait des machines à courroie, si une 12 dents c'est jouable.

++
David

bonjour,

un grand merci car je pense que cela se met en place dans ma tête
avant de commencer ce que tu appelle vitesse rapide c 'est la vitesse de déplacement sans usinage juste pour aller d'un point a un autre ?

Avec ces éléments je calcule la précision que je peux avoir

avec une courroie au pas de 5mm et une réduction 12/36
5/200x12/36=0.008

"dans ce cas, avec 20 mm / tour moteur
RPM moteur à 10000 mm/min > 500 tours/min
RPM moteur à 2000 mm/min > 100 tours/min "

si je comprends bien
quand mon moteur tourne à 10000mm/mn, avec la réduction la poulie tourne à 500 t/min ce qui permet d'avoir une vitesse rapide de 10000mm/mn
quand mon moteur tourne à 2000mm/mn avec la réduction la poulie tourne à 100 t/min ce qui permet d avoir une vitesse rapide de 2000/mn

D'autre part je ne comprend pas la différence entre la vitesse de coupe (vc)  et la vitesse de travail (vf)
d'après ce doc
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la Vf c'est la vitesse d'avance dans la matière
Et Vc ne sert juste qu'à calculer la vitesse de rotation de l'outil (donc de la broche) ????
Comme pourrait l'indiquer ce doc
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"Vitesse de coupe,vc​
Indique la vitesse de surface à laquelle l'arête de coupe usine la pièce"



Pour usiner principalement du mdf, si je reprend ton explication ici
"dans cet exemple ( bois sec et dur) avec une fraise de 3, 2 dents: Vc = 400 m/min > Rotation = 42400 tr ; impossible avec nos broches, donc tu te cale à 24000 tr, le maxi de la broche.

pour l'avance: 24000 * 0.06 * 2 = 2880 mm/min" ca sera ma vf appropriée pour usiner du bois dur et sec (avec la mèche en question)
dans l'un des doc cité supra ils indiquent la Vc du mdf à 450

ca sera également cette vf pour le mdf ?
Dans quoi usine t on a des vitesse de 4-5000mm/min comme tu l'indique ?

Maintenant pour choisir mes Pap Il faut que je comprenne le lien entre la vitesse et le couple !!
C'est pas gagné  
Pour calculer les Nm nécessaire , peux tu m'indiquer la formule ?
j'ai bien celle la
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] mais j'ai du boulot

Faut il que je prenne la Vf ou la vitesse rapide en référence ?
Mon portique ne sera pas lourd (environ 20-30kilos )

Je sais que ca fait beaucoup mais j'essaye de comprendre grace à toi et aux autres

d'avance merci

je viens de trouver ca
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page 2
Puissance= Couple*Vit_Rotation que l'on peut aussi écrire Couple=Puissance/Vit_Rotation
P en W ; Couple en N.m ; Vit_Rotation en radians par seconde.
Donc si je prend une broche de 1500w
Vitesse de rotation 24000t/min ou 2513.27 radians /seconde
Cela me fait 0.59Nm

Donc si je veux usiner du mdf avec Vc à 400 m/mn il me faut N= 24000( ne pouvant aller au dessus) et donc un couple de 0.59 Nm

Mais le poids du portique dans tout ca ?

Vc = Vitesse de coupe en m/min, c'est la vitesse linéaire de la partie coupante de l'outil dans la matière, et comme une fraise ça tourne, il faut convertir cette vitesse linéaire en vitesse de rotation ; donc pour une Vc donnée, la vitesse de rotation dépendra du Ø de la fraise. (R en tr/min)

D = Ø de la fraise en mm

R=318*Vc/D

Vf, ou simplement F, c'est la vitesse d'avance (la vitesse à laquelle se déplace l'axe) en mm/min

Fz, c'est l'avance par dent en mm, c'est l'épaisseur horizontale du copeau

Z, c'est le nombre de dents de la fraise

Vf = Fz*Z*R

ca sera également cette vf pour le mdf ?

C'est Vc qui dépend de la matière ; Vf est calculée en fonction de la V de rotation R (qui a été calculée en fonction de Vc et du Ø), du nb de dents (Z) et de l'avance par dents (Fz)

Pour calculer les Nm nécessaire , peux tu m'indiquer la formule ?

Non, je ne la connais pas, et de toute façon, même si c'était le cas ça ne pourrait se calculer qu'avec une définition complète et définitive de la machine.

Donc si je veux usiner du mdf avec Vc à 400 m/mn il me faut N= 24000( ne pouvant aller au dessus) et donc un couple de 0.59 Nm

Le couple nécessaire à la broche dépend de l'effort de coupe, qui dépends: de la V de rotation, de l'avance, de la largeur de passe, de la profondeur de passe, de la matière et du Ø de la fraise.

Une broche 1500W 2 pôles (3000 tr à 50Hz) à un couple de 0.6Nm, une 2.2Kw de 0.9Nm

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Je pense qu'avant de penser à construire une fraiseuse, il faudrait déjà que tu commence par apprendre les bases de l'usinage ; ce serait quand même un minimum !!

++
David

Et pan!!

Je suis touché en plein cœur !!!!!
Je prends note et je vais voir pour les bases de l usinage.
Merci pour ces précisions

Bonsoir,

je n'ai pas encore tout appris de l'usinage mais j'avance.

Sur la 3eme page de ce document [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]

est indiqué la vitesse de rotation il s'agit bien de nombre de tour par seconde et non de radian/s ou de pulse/s ?

Car j'hésite entre ces moteurs le MPP 23-300 060S8
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et celui de chez sorotec

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Merci d avance pour cet éclaircissement
bonne soirée

Salut,

est indiqué la vitesse de rotation il s'agit bien de nombre de tour par seconde et non de radian/s ou de pulse/s ?

Oui, tr/sec ...donc il reste 1.2Nm à 20 tr/s, soit 1200 tr/min si drivers alimentés en 48V

sur les MPP 23 300 060, il reste 1.2Nm à 1400 tr/min en 48V, mais en 80V tu à les 1.2Nm à 2100 tr/min.

le MPP est plus performant que le Sorotec, 6A - 1.5mH contre 5A - 2.0mH ... et je te conseillerais vivement de les alimenter en 80V (2Nm à 1000 tr, c'est pas mal)

Bon, avant de choisir les moteurs il faut être sûr que tu aura assez de couple, et pour ça il faut connaitre tous les détails de ta transmission, la masse du portique, le nb de moteur sur le portique ...

++
David

bonsoir,
merci beaucoup pour ces précisions.

Pour le système de la cnc
je reste sur ce que j'avais indiqué supra, transmission par courroie (25mm, pas de 5, rapport 1/3) poids du portique 35 kilos, 2 moteurs en X 1 en Y et 1 en Z, broche 2.2 kw refroidissement /eau, vfd.

Usinage : que du bois mdf, massif

Mais je dois dois encore chercher des renseignements sur l'électricité car en plus d'être une quiche en usinage je le suis en électricité. Donc je sais pas trop si 4 fois 6 A c est faisable sur une ligne élect classique en 2.5². Et ensuite les 80V envoyé par les drivers, et ensuite les calculs pour les alimentations....
Bref j'ai encore des recherches à faire avant de poser mes questions

encore merci

en électricité, la règle courante, c'est 5A / mm² de section en service continu, mais plus le fil est long plus il faut augmenter la section ... et plus il est court plus on peut faire passer de courant dans un fil de faible section.

Donc je sais pas trop si 4 fois 6 A c est faisable sur une ligne élect classique en 2.5²

Par contre, la je ne comprends pas trop ; tu parle des 6A des moteurs je suppose ? ... mais c'est 6A en 80V, pas en 220V ... 6A en 80V, ça fait 480W (P=U*I) ; en 220V, (I=P/U) ça fait 480/220 = 2A ... de plus les moteurs ne tirent jamais les 6A sous la tension maxi ; sur Usinages, CNCSERV en parle quelque part ; quand le courant moteur (I) augmente, la tension (V) baisse.

Pour te donner une idée, sur la BZT, d'origine, il y a une alim 48V - 6.7A soit 320W, pourtant j'ai 3 moteurs 4.2A et des drivers alimentés en 48V (c'est les drivers qui sont alimentés en 48 ou 80V, pas le moteur lui même) donc si on fait le calcul basique 48*4.2 > ~200W par moteur, soit 600W avec les 3 ... et pourtant une alim de 320W suffit même en faisant tourner le 3 moteurs en même temps ... si tu veux plus de détails sur le dimensionnement de l'alim, il faut voir avec CNCSERV pour des calculs précis.

Pour tes câbles moteur, en 6A, du 1mm² suffit car il n'y a pas des Km de câble entre le driver et le moteur ... et ce n'est pas une conso de 6A continue. Pour l'alim général de la machine en 220/240V, du 2.5mm² c'est suffisant, et si les normes "habitation" n'ont pas changées, c'est la section normalisée pour des prises 10A - 240V courantes (donc 2400W par prise)

le vario de broche par contre devrait être branché sur un circuit prise séparé, car à elle seule elle peut théoriquement tirer 2200W + le rendement du vario, mais la aussi, ce n'est pas du service permanent et je doute que tu puisse exploiter le couple/puissance maxi de ce genre de broche sur une machine à transmission par courroie ... si je me souviens bien des calculs que j'ai mis sur Usinages, dans les conditions maxi d'utilisation de la broche, ça fait une "poussée" sur la dent (et donc sur la machine) de 350N (35Kg) ...

Pour te donner une idée: fraise 2 dents Ø20, passe de 5mm dans du chêne en rainurage (100% d'engagement de la fraise) ; rotation 12000 tr, avance/dent 0.1mm soit 2400mm/min, ça donne une puissance nécessaire pour l'usinage de 600W un couple de 0.48 Nm et une poussée de 46N sur la dent (4.7Kg)

donc avec ta broche ça passe tranquille ; à 12000 tr il lui reste la moitié de sa puissance soit 900W (une 2.2Kw Chinoise fait en réalité 1800W utiles, car la puissance annoncée est la puissance absorbée et non pas restituée comme sur les Européennes) et elle à 0.9Nm de couple, donc la aussi ça passe tranquille et ta broche sera loin de tirer son maximum de courant.

++
David