Projet fabrication cnc plasma 1000 x 1000

Bonjour a tous,
J’envisage de me lancer dans la fabrication d’une cnc plasma pour une utilisation professionnelle. réalisation de platines de charpente métallique.

Caractéristiques :
Source : plasma ceaweld shark105 avec torche auto.
bati et arche en tubes acier.
Axe X et Y: guidage par chariot maison a roulements sur tubes.
Entrainement par moteurs nema 23 (aucune idée desquels) en direct sur crémaillère. 2 pour l’axe X et 1 pour le Y.
Axe Z : double guidage cylindrique. Entrainement par moteur nema 23 sur vis a billes.

Electronique:
Alim 12/24V
Arduino uno / shield cnc / 3 drivers TB6600 (ou 4?) moteurs nema 23 (lesquels?).
Softs : autocad/ grbl / universal gcode.

J’avais quelques questions:
- j’aimerais que mes moteurs n’aient pas besoin de démultiplication mais je ne sais pas du tout lesquels je doit prendre pour ça ni le nombre de dents sur les pignons en sortie de moteurs (axes X et Y).

Rien n’est figé a part la source que j’ai déjà alors je suis preneur de toute remarque.

Merci pour votre aide,

Salut,

- j’aimerais que mes moteurs n’aient pas besoin de démultiplication mais je ne sais pas du tout lesquels je doit prendre pour ça ni le nombre de dents sur les pignons en sortie de moteurs (axes X et Y).

Je n'ai guère d'expérience sur l'entrainement par crémaillère, mais il me semble qu'il y a des moteurs qui ont des réducteurs intégrés car je ne pense pas que l'on puisse entrainer en direct à moins d'avoir des moteurs avec un couple monstrueux (et donc pas du NEMA23/24)

Dans tous les cas, avant de pouvoir dimensionner les moteurs, il faut dessiner la mécanique et évaluer le poids des éléments mobiles, et il faut aussi définir tes vitesses maxi (usinage et rapide) pour calculer le rapport de démultiplication.

++
David

edit: des moteurs avec réducteur intégré
https://www.omc-stepperonline.com/geared-stepper-motor/?_route_=geared-stepper-motor%2F&mfp=119-holding-torque-w-o-gearbox-ncm[103,125,189,450]

merci pour le lien, ça simplifierais bien des choses.
mes cours de méca sont bien loins, il me faut une vitesse maxi entre 5000 et 6000 mm/min sur X et Y. l'arche pèsera 11kg maxi, torche comprise, aucun effort de coupe car pas de contact avec la matière. il y a surement un coefficient de frottement a rajouter a cause de la résistance des roulements sur les tubes.
si quelqu'un peut me donner la formule pour calculer le couple nécessaire avec ces données je dit pas non

Je dirais qu'on peut travailler de manière empirique à partir de ce que je constate sur une machine comme la mienne.

Moteur 3Nm , il reste environ 1Nm à 800 tr/min ; avec des VàB de 10 en prise directe et un seul moteur je peux accélérer un portique d'environ 80 Kg (portique + axes X et Z + broche) à 500mm/s² jusqu'à la vitesse de 8000mm/min. Donc pour un tour moteur j'ai un déplacement de 10mm sur l'axe.

bon, la résistance des guidages est difficile à établir si c'est du DIY.

si on calcule une démultiplication totale (réducteur + pignon/crémaillère) qui équivaut à un déplacement de 10mm par tour moteur, et si la masse à accélérer est 8x plus faible alors il faudra 8x moins de couple au moteur pour parvenir au même résultat.

si on prends ce motoréducteur
https://www.omc-stepperonline.com/geared-stepper-motor/nema-23-stepper-motor-bipolar-l76mm-w-gear-raio-101-spur-gearbox-23hs30-2804s-sg10.html?mfp=119-holding-torque-w-o-gearbox-ncm%5B103%2C125%2C189%2C450%5D

réduction facteur 10:1, couple de maintient 1.8Nm

il faut ensuite déterminer le développement de l'ensemble pignon/crémaillère ; supposons une crémaillère module 1 ; c.a.d. avec un pas = à Pi (3.1415) et un pignon 32 dents.

développement = 32*Pi = 100.53 mm par tour du pignon ... et comme on a une réduction d'un facteur 10 sur le réducteur, ça fait 10.05mm/tour moteur.

le moteur de 1.8Nm devrait donc être largement suffisant ... et à plus forte raison s'il y en a 2.

avec une v de rotation maxi du moteur de 600 rpm, on arrive à une v maxi de 600*10.05 = 6030mm/min

++
David

tu peux aussi allez voir sur Usinages.com, il y a des gens qui on construit des machines avec crémaillères, ils ont peut être fait des calculs plus pointus que les miens (j'ai pas suivi les sujets)

++
David

eh ben dis donc, tu viens de m'apprendre plein de trucs. merci.
Si je dis pas de bêtises le moteur dans ton lien est un 300 pas par tour. Ca donne une précision max théorique de 0.034mm par pas (pour un pignon de 32 dents et une crémaillère module 1), pas mal.
Je vais chercher d'autre infos pour les CNC à transmission par crémaillères.

Step Angle: 0.18 deg

Avec la réduction d'un facteur 10 du réducteur, donc c'est du 1.8° par pas au niveau du moteur, soit 360/1.8 = 200 pas/tr

avec ~10mm / tr moteur, et en 1/2 pas (400 µ pas / tour) ça fait donc une résolution de 10/400 = 0.025mm

++
David

si tu veux des infos plus précises, j'ai trouvé ça

https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/techniques/1290/1290-152-p26.pdf

++
David