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Puissance pour moteurs d'avances

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Puissance pour moteurs d'avances Empty Puissance pour moteurs d'avances

Message  Miyazawa Sam 08 Avr 2023, 11:11

Bonjour!

Je suis en train de penser à numériser mon tour. Parce que changer les pignons à chaque filetage,
ça devient lourd.
J'ai acheté une vis à billes. L'ancienne était une vis à filetage carré d'environ 15 mm, je la remplace par une
vis de 16 au pas de 5mm.
Pour la transversale, il y a très peu de place. J'ai acheté une vis de 12, mais ça ne passe pas. J'ai un tempérament
à faire des conneries d'abord et réfléchir ensuite... J'ai regardé ce qui se fait, et j'ai trouvé des vis de 8mm sur le net.
C'est 10 fois plus cher qu'une de 16, mais bon, ça vaut tout de même la peine d'essayer.
Ça me paraît un peu juste, mais d'autre part celle d'origine était petite aussi...
Le chariot supérieur, je vais l'enlever puisqu'une fois numérisé, ça ne servira à rien.
Si je fais des passes assez modestes (c'est un petit tour chinois qui ne peut de toute façon pas manger
trop gros), j'ai calculé qu'un moteur de quelques watts ferait l'affaire, mais ça me paraît très peu.
Méthode: force de coupe = 100 N. À 30 m/min, ça fait 0.5 m/s, ça fait 50W de puissance de coupe. Pour
l'avance, vu que l'angle est faible, disons 10 degré, ça ferait dans les 10W. Ça vous semble tenir debout?

Merci pour tout renseignement utile.

Elodie.
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Puissance pour moteurs d'avances Empty Re: Puissance pour moteurs d'avances

Message  TRD Sam 08 Avr 2023, 12:18

Bonjour



Pour calculer une puissance de coupe :

Rm du materiau [Newtons/mm2] x 2 x section du copeau [mm2] x vitesse de coupe [metres par seconde]

Pour calculer une puissance d'avance :

[Composante de l'effort de coupe dans la direction de la vis x coefficient de frottement de la vis sous tete et dans le filet] + composante de l'effort de coupe x coefficient de frottement du guidage du chariot]

Pour le moteur :

1) La puissance d'un moteur est donnée à la frequence de rotation nominale. Plus on reduit la frequence de rotation, plus la puissance sera faible.

2) Pour les moteurs de pacotille chinois, la puissance  indiquee est souvent une puissance absorbée. Les rendements de ces moteurs sont faibles. La puissance utile sur l'arbre est donc moins importante.

_________________
La théorie c'est quand on sait presque tout et que rien ne fonctionne.
La pratique c'est quand tout marche à merveille et que personne ne sait pourquoi.

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Puissance pour moteurs d'avances Empty Re: Puissance pour moteurs d'avances

Message  Miyazawa Dim 07 Mai 2023, 10:29

Bonjour!

Merci pour votre réponse et désolée du retard...
En fait je cherchais plus un avis de quelqu'un d'expérience qu'un calcul. J'avais déjà trouvé le calcul
sur le net, mais entre la théorie et la pratique...
Quelqu'un qui a de l'expérience en machines-outils doit savoir instantanément si 10W est une valeur
raisonnable ou si je me plante d'un facteur 10 ou 100.

Mais avec un autre raisonnement, je me dis qu'avec 10W, on ne doit pas être loin. Je ne prends jamais
de passes énormes, disons 1 mm max, et en avance disons 0.2 / tour.

Par contre, une chose que je me demande: est-ce qu'une courroie crantée induit du "backlash".
Je ne connais pas exactement le terme français, peut-être du jeu... Quand on tourne la manivelle dans
un sens, le chariot avance. Si on a trop avancé, il faut reculer un peu plus que nécessaire pour rattraper
le jeu puis revenir dans le même sens. Intuitivement, la courroie crantée n'a pas de backlash, mais
j'aimerais un peu plus qu'une intuition.
La vis à billes n'aura pas cet inconvénient, mais je compte mettre une courroie entre le moteur et la vis
pour gagner de la place. Et pour gagner aussi en résolution. Le moteur fait 200 pas par tour, mais
la vis a un pas de 5mm. 5/200, ça fait 25µ alors je voulais essayer de réduire pour avancer plus
finement.

En ce qui concerne les moteurs, je compte me fournir sur un site de revente de composants industriels
inutilisés. On a du matériel pro à 1/10 du prix. Vu que c'est pour une utilisation principalement "hobby",
ça m'arrange. Bon, il m'arrive de faire aussi des pièces pour le travail avec mon matériel perso.

Merci pour toute info utile.

Élodie.

TRD a écrit:
Bonjour
Pour calculer une puissance de coupe :
Rm du materiau [Newtons/mm2] x 2 x section du copeau [mm2] x vitesse de coupe [metres par seconde]
Pour calculer une puissance d'avance :
[Composante de l'effort de coupe dans la direction de la vis x coefficient de frottement de la vis sous tete et dans le filet] + composante de l'effort de coupe x coefficient de frottement du guidage du chariot]
Pour le moteur :
1) La puissance d'un moteur est donnée à la frequence de rotation nominale. Plus on reduit la frequence de rotation, plus la puissance sera faible.
2) Pour les moteurs de pacotille chinois, la puissance  indiquee est souvent une puissance absorbée. Les rendements de ces moteurs sont faibles. La puissance utile sur l'arbre est donc moins importante.
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Message  TRD Dim 07 Mai 2023, 10:47

Miyazawa a écrit:Bonjour!

Merci pour votre réponse et désolée du retard...
En fait je cherchais plus un avis de quelqu'un d'expérience qu'un calcul. J'avais déjà trouvé le calcul
sur le net, mais entre la théorie et la pratique...
Quelqu'un qui a de l'expérience en machines-outils doit savoir instantanément si 10W est une valeur
raisonnable ou si je me plante d'un facteur 10 ou 100.

Sur une vraie machine, l'ordre de grandeur c'est 350-750 watts

Mais avec un autre raisonnement, je me dis qu'avec 10W, on ne doit pas être loin. Je ne prends jamais
de passes énormes, disons 1 mm max, et en avance disons 0.2 / tour.

Par contre, une chose que je me demande: est-ce qu'une courroie crantée induit du "backlash".
Je ne connais pas exactement le terme français, peut-être du jeu...

Battement de denture. Jeu n'est pas incorrect, mais moins précis.

Quand on tourne la manivelle dans
un sens, le chariot avance. Si on a trop avancé, il faut reculer un peu plus que nécessaire pour rattraper
le jeu puis revenir dans le même sens. Intuitivement, la courroie crantée n'a pas de backlash, mais
j'aimerais un peu plus qu'une intuition.
La vis à billes n'aura pas cet inconvénient, mais je compte mettre une courroie entre le moteur et la vis
pour gagner de la place. Et pour gagner aussi en résolution. Le moteur fait 200 pas par tour, mais
la vis a un pas de 5mm. 5/200, ça fait 25µ alors je voulais essayer de réduire pour avancer plus
finement.
A ma connaissance, aucune vraie  machine à métaux n'a de transmission par courroie.

En ce qui concerne les moteurs, je compte me fournir sur un site de revente de composants industriels
inutilisés. On a du matériel pro à 1/10 du prix. Vu que c'est pour une utilisation principalement "hobby",
ça m'arrange. Bon, il m'arrive de faire aussi des pièces pour le travail avec mon matériel perso.

Sincèrement du vrai matériel industriel d'occasion en état d'usage c'est dix fois mieux que des produits DIY neufs.

Merci pour toute info utile.

A mon avis, mieux vaudrait revendre ce genre de machine à un débutant et acheter un modèle un peu plus sérieux. Mettre de l'électronique, (souvent perfectible, mais là n'est pas la question), sur une machine mal fichue n'en fera pas une machine correcte. Autant donner un ordinateur à un handicapé mental en pensant qu'il va pouvoir devenir champion d'échecs avec.

Il y a suffisamment d'offre en petites machines correctes pour ne pas s'embêter avec ce genre d'adaptation. Voir mon blog ici :

https://thomas-racing.blog4ever.com/guide-d-achat-d-un-tour-a-l-usage-des-mecaniciens-amateurs-1

il faut choisir un modèle avec une vis mère et une boite d'avances. Evidemment, pas un truc où on doit changer les engrenages.

Je précise que contrairement à beaucoup de gens, je n'ai rien à vendre. Juste de l'expérience à partager.

Je le dis à longueur d'année, et je me répète encore : on n'entend parler de ces machines DIY numérisées quasiment que parce qu'elles fonctionnent mal ou pas du tout. Je n'ai quasiment jamais vu de réalisation de pièce métallique fonctionnelle.

Passe encore en fraisage où la numérisation peut permettre de réaliser des formes un peu complexes vraiment plus facilement. Mais en tournage, quel intérêt pour un amateur ?


Élodie.

TRD a écrit:
Bonjour
Pour calculer une puissance de coupe :
Rm du materiau [Newtons/mm2] x 2 x section du copeau [mm2] x vitesse de coupe [metres par seconde]
Pour calculer une puissance d'avance :
[Composante de l'effort de coupe dans la direction de la vis x coefficient de frottement de la vis sous tete et dans le filet] + composante de l'effort de coupe x coefficient de frottement du guidage du chariot]
Pour le moteur :
1) La puissance d'un moteur est donnée à la fréquence de rotation nominale. Plus on reduit la frequence de rotation, plus la puissance sera faible.
2) Pour les moteurs de pacotille chinois, la puissance  indiquée est souvent une puissance absorbée. Les rendements de ces moteurs sont faibles. La puissance utile sur l'arbre est donc moins importante.

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Message  Miyazawa Lun 08 Mai 2023, 03:33

Bonjour!

Merci pour votre réponse. J'ai vu aussi vore blog qui a plein d'infos intéressantes
et que je recommande à ceux qui me liraient.


Sur une vraie machine, l'ordre de grandeur c'est 350-750 watts

Pour la puissance des avances? J'ai l'impression que nous ne parlons pas de la même chose.

Juste pour planter le décor:
Comme dit précédemment, mon but est d'améliorer un petit tour chinois que j'ai acheté,
qui est plein de défauts, mais je fais avec. Les choses les plus précises que je fais,
c'est monter des roulements, par exemple. J'y arrive avec le jeu de pinces. En tâtonnant,
en nettoyant bien les pinces et après plusieurs cycles essai / mesure / démontage /
correction, on arrive à un faux-rond dans les quelques µ selon mon comparateur (Mitsutoyo
1µ de résolution). Les pinces, quand je les ai reçues, c'était une catastrophe. Mais
en passant un coup de pierre sur les fentes et les diverses aspérités, j'en ai fait
quelque chose d'utilisable, même si ce n'est pas au niveau d'un fabricant sérieux.
Pour la précision d'usinage, quand on a 0.1mm ou 0.05 avec un tour comme ça, c'est déjà
pas mal. Pour monter des roulements, il faut vraiment s'appliquer, bloquer tout ce qui n'a
pas besoin de bouger, etc, mais avec un peu de patience c'est possible.
Donc nous parlons bien de bricolage, pas d'usinage industriel avec dimensions contrôlées
et répétables en production.

Bref, comme dit plus haut, j'aimerais motoriser les avances. Changer la vis mère pour
une vis à billes et un moteur pas à pas. Un encodeur rotatif pour contrôler la position
exacte de la broche et faire avancer le chariot en fonction du pas (pour les filetages)
ou plus généralement de l'avance par tour. Et c'est pour cela que je voulais savoir
la puissance des avances uniquement. Apparemment un moteur NEMA23 de 1mN
de couple peut faire l'affaire.
Le banc est en fonte et a l'air sain. Si je refais juste un chariot (traînard??) avec
un chariot transversal (glissières industrielles, vis à billes, moteur pas à pas), j'aurai
quelque chose d'utilisable et probablement plus précis.
Et puis surtout ajouter un peu d'automatisation parce que faire n chariotages pour arriver
au diamètre final, c'est un peu pesant. Même si je dois surveiller pour éviter les
choucroutes de copeaux.

Je n'ai pas la place dans mon bureau pour mettre un "vrai" tour de 3 tonnes (1) avec moteur
de 20 kW, et en plus je n'ai pas l'alimentation électrique pour le faire tourner.
Mon tour doit rester en 100V, max 1500W tout compris et disons entre 50 et 100 kg.

(1) Un tour qui a 350~750W juste pour les avances, j'imagine que c'est un monstre.


A mon avis, mieux vaudrait revendre ce genre de machine à un débutant et acheter un
modèle un peu plus sérieux.

Vous avez certainement raison dans votre contexte. Mais je suis limitée en place et
alimentation. Je doute qu'il y ait des tours industriels dans les 50kg / 500W.

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Puissance pour moteurs d'avances Empty Re: Puissance pour moteurs d'avances

Message  TRD Lun 08 Mai 2023, 07:59

Bonjour

Les puissances indiquees pour ces moteurs sont des puissances maximales. La puissance est le produit du couple par la frequence de rotation.

Quand on definit la puissance des moteurs, c'est à la frequence maximale (souvent 20 000 à 40 000 tours par minute pour ces moteurs pas à pas) . À basse frequence, la puissance fournie est très faible. Tres nettement inferieure à dix watts

Il doit y avoir une erreur. Le moteur Nema 23 est un moteur d'imprimante et de disques durs. La fiche technique parle de machines CN en occultant le fait qu'il s'agit souvent de machines de polymerisation de resine avec un faisceau laser. Le couple de maintien est de l'ordre de 0,2 N.m selon cette fiche technique.

Puissance pour moteurs d'avances Ino7ik

Ce n'est pas adapté pour une machine qui decoupe des copeaux d'acier.

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Puissance pour moteurs d'avances Empty Re: Puissance pour moteurs d'avances

Message  Miyazawa Lun 08 Mai 2023, 08:52

Bonjour!

Merci pour vos commentaires!

NEMA n'est pas un moteur particulier, mais un format de moteur. Très classique pour
tous ceux qui sont impliqués dans la robotique. Souvent pour les steppers, d'ailleurs.
Je ne sais pas s'il existe des BLDC de ce format. Mais je ne suis pas spécialiste.

NEMA = National Electrical Manufacturers Association.
23 = 2.3 inches de côté, soit environ 60mm.
Voici une page de Misumi avec un choix de NEMA23.

https://us.misumi-ec.com/vona2/detail/110302499640/?searchFlow=results2products&KWSearch=NEMA

Vous pouvez remarquer qu'il y en a à 2.5 mN, dans quel case si vous choisissez ce couple
il n'y a plus tellement de choix ailleurs, la longueur est de 110mm et le courant de 5A.

En fait, je vais tout simplement en acheter un pour voir s'il peut tourner la manivelle.
Si ça marche, je le garde.


Le couple de maintien est de l'ordre de 0,2 N.m selon cette fiche technique.

19 kg.cm = 0.19 kg.m (disons 0.2) = 2 mN, sauf erreur.


À basse frequence, la puissance fournie est très faible. Tres nettement inferieure à
dix watts

Oui, mais d'un autre côté, si je reprends le moteur que je pense acheter (1mN), même
s'il a une puissance très faible, 1mN sur 1 tour, ça fait 2 * pi Joules.
Et 2 * pi Joules sur 5mm de la vis à bille, cela correspond à une force de
2*pi / 0.005 = 400 pi N, soit 1250N en gros. Donc 125 kgf parce que les N, ça ne me
parle guère. J'ai l'impression à vue de nez que c'est suffisant.

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Puissance pour moteurs d'avances Empty Re: Puissance pour moteurs d'avances

Message  TRD Lun 08 Mai 2023, 11:45

Essaye et tiens nous au courant des résultats.

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Puissance pour moteurs d'avances Empty Re: Puissance pour moteurs d'avances

Message  TRD Mer 02 Aoû 2023, 11:21

Bonjour

On aimerait bien avoir un retour sur la capabilité de ces moteurs.

Il n'y a pas de honte à se tromper. Par contre, je trouverais vraiment dommageable de laisser d'éventuelles informations erronnees trainer sur Internet.

Si ça fonctionne bien tant mieux. S'il y a des petits problèmes, autant que ceux qui veulent tenter l'expérience les connaissent avant de se lancer dans l'aventure.

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Puissance pour moteurs d'avances Empty Re: Puissance pour moteurs d'avances

Message  TRD Jeu 07 Sep 2023, 12:35

CQFD ?


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Puissance pour moteurs d'avances Empty Re: Puissance pour moteurs d'avances

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