Bonjour,
Je vais me lancer dans la réalisation d'une CNC.
Le modèle RS-CNC me plait beaucoup excepté la transmission par courroie.
Es-ce que certains d'entre vous ont remplacé les courroies par des vis trapézoïdales ?
Es-ce que cette modification aurait un intérêt ?
Quel modèle de vis prendre ?
Transmission par vis trapézoïdales
Re: Transmission par vis trapézoïdales
Il faut choisir le pas pour conserver le même nombre de step/mm qu'avec la transmission par courroie.
Je pense que la vis permet de supprimer l'élasticité que peut avoir la courroie, mais elle nécessite d'être parfaitement parallèle au rail de guidage sous peine de la faire forcer, et il faut qu'elle ait un système de rattrapage de jeu car un système vis écrou classique (pour faire un étau par exemple) peut comporter plus de 0,1mm de jeu axial. Une vis à billes permettrait d'avoir un guidage précis mais les prix ne sont pas les mêmes.
Je pense que la vis permet de supprimer l'élasticité que peut avoir la courroie, mais elle nécessite d'être parfaitement parallèle au rail de guidage sous peine de la faire forcer, et il faut qu'elle ait un système de rattrapage de jeu car un système vis écrou classique (pour faire un étau par exemple) peut comporter plus de 0,1mm de jeu axial. Une vis à billes permettrait d'avoir un guidage précis mais les prix ne sont pas les mêmes.
Re: Transmission par vis trapézoïdales
A l'époque de la R-CNC (avant la RS-CNC), l'axe X n'était pas en courroie comme pour Y, mais en tige filetée M8. Ca posait énormément de soucis, donc je l'avais remplacée par une tige TR au lead de 8mm pour avoir la même démultiplication que l'axe Y. L'efficience d'une tige TR, et encore plus avec rattrapage de jeu, est presque 2x moins qu'une courroie, donc le driver et le moteur chauffent à mort! Je n'ai pas eu de problème de "coup de fouet" lors des changements de direction, car la CNC est plutôt petite (apparement, dès que ça se rapproche des 1m, ça "fouette" et il faut mettre la vis TR sous contrainte en étirement pour limiter ce phénomène), mais ça faisait quand même plus de bruit que l'axe Y.
Si c'est pour usiner plutôt du bois, et donc avec un feedrate élevé, vaut mieux rester en courroie, et faire des passes de finition pour lutter contre la légère élasticité. Si vraiment tu souhaites augmenter ta précision ou plutôt ton temps de travail (car si tu prends ton temps, t'auras la même précision finale, ce ne sont pas les courroies qui sont limitantes, mais tout le reste de la machine, de la structure plastique, aux rails 'maison' imprécis et à l'affleureuse bon marché), t'as plus vite fait de prendre une courroie plus large, ou même de doubler le nombre de courroie: l'axe Y pourtant plus lourd que le X est plus précis, car il a une courroie de chaque côté, il aurait fallu 2 courroies en X aussi pour avoir à peu près la même précision qu'en Y (il aurait été plus précis cette fois que le Y). Mais encore une fois, si tu utilises des stratégies avec un dégrossissage + des passes de finition, t'as un résultat précis à 0.1mm sur tous les axes, quelque soit le matériau. C'est juste beaucoup plus long qu'avec une grosse machine rigide.
Les vis TR, c'est bien pour l'axe Z car il ne travaille pas souvent (mais quand même, si tu fais de l'usinage 3D un jour, privilégie des stratégies qui n'utilisent pas trop le Z, car moi j'ai réussi à faire fondre le support moteur de l'axe Z comme-ça une fois, car le moteur chauffe beaucoup trop). Ca reste cependant un des points faibles de la RS-CNC: pour garde un budget très faible, il faut savoir être patient et avoir un Z un peu lent. Optimalement, la vis à bille en Z serait juste plus confortable: on ne gagnerait pas en précision, mais en temps d'usinage.
Les vis TR c'est bien aussi si un jour tu veux te faire une mini CNC spéciale alu, car les feedrates sont peu élevés, et si la machine est petite, il n'y a pas de flambage ni d'effet coup de fouet, donc une bien meilleure précision qu'en courroie et des drivers/moteurs qui suivront. C'est aussi précis que les vis à bille si tu prends le soin de régler ton jeu régulièrement et au pire tu prends des moteurs nema23 un peu plus puissants pour éviter que ça chauffe et que ça saute des pas, car ça revient bien moins cher que des vis à billes.
C'est la solution qu'à adopté la Nomad pour réduire le coût (rails très rigides + courte vis TR très démultipliée, sûrement en lead de 2mm). C'est vraiment orienté pour faire de l'alu par contre, sinon ça ne sert à rien ce genre de machine (car tu peux faire de la gravure CNC, du bois et du plastique avec une CNC chinoise à 200€):
https://www.robotshop.com/eu/fr/fraiseu ... nc-us.html
Malheureusement, à part l'alu et le laiton, tu ne peux pas usiner de l'acier, donc c'est vraiment gadget au final. Si un jour on se dessine une minimill, faut viser l'usinage d'acier et du 4ème axe, histoire que ça serve à qqchose.
Si c'est pour usiner plutôt du bois, et donc avec un feedrate élevé, vaut mieux rester en courroie, et faire des passes de finition pour lutter contre la légère élasticité. Si vraiment tu souhaites augmenter ta précision ou plutôt ton temps de travail (car si tu prends ton temps, t'auras la même précision finale, ce ne sont pas les courroies qui sont limitantes, mais tout le reste de la machine, de la structure plastique, aux rails 'maison' imprécis et à l'affleureuse bon marché), t'as plus vite fait de prendre une courroie plus large, ou même de doubler le nombre de courroie: l'axe Y pourtant plus lourd que le X est plus précis, car il a une courroie de chaque côté, il aurait fallu 2 courroies en X aussi pour avoir à peu près la même précision qu'en Y (il aurait été plus précis cette fois que le Y). Mais encore une fois, si tu utilises des stratégies avec un dégrossissage + des passes de finition, t'as un résultat précis à 0.1mm sur tous les axes, quelque soit le matériau. C'est juste beaucoup plus long qu'avec une grosse machine rigide.
Les vis TR, c'est bien pour l'axe Z car il ne travaille pas souvent (mais quand même, si tu fais de l'usinage 3D un jour, privilégie des stratégies qui n'utilisent pas trop le Z, car moi j'ai réussi à faire fondre le support moteur de l'axe Z comme-ça une fois, car le moteur chauffe beaucoup trop). Ca reste cependant un des points faibles de la RS-CNC: pour garde un budget très faible, il faut savoir être patient et avoir un Z un peu lent. Optimalement, la vis à bille en Z serait juste plus confortable: on ne gagnerait pas en précision, mais en temps d'usinage.
Les vis TR c'est bien aussi si un jour tu veux te faire une mini CNC spéciale alu, car les feedrates sont peu élevés, et si la machine est petite, il n'y a pas de flambage ni d'effet coup de fouet, donc une bien meilleure précision qu'en courroie et des drivers/moteurs qui suivront. C'est aussi précis que les vis à bille si tu prends le soin de régler ton jeu régulièrement et au pire tu prends des moteurs nema23 un peu plus puissants pour éviter que ça chauffe et que ça saute des pas, car ça revient bien moins cher que des vis à billes.
C'est la solution qu'à adopté la Nomad pour réduire le coût (rails très rigides + courte vis TR très démultipliée, sûrement en lead de 2mm). C'est vraiment orienté pour faire de l'alu par contre, sinon ça ne sert à rien ce genre de machine (car tu peux faire de la gravure CNC, du bois et du plastique avec une CNC chinoise à 200€):
https://www.robotshop.com/eu/fr/fraiseu ... nc-us.html
Malheureusement, à part l'alu et le laiton, tu ne peux pas usiner de l'acier, donc c'est vraiment gadget au final. Si un jour on se dessine une minimill, faut viser l'usinage d'acier et du 4ème axe, histoire que ça serve à qqchose.
Re: Transmission par vis trapézoïdales
Bonjour,
Le sujet date un peu, mais voici mon retour d'expérience avec vis d'1 m de longueur sur une ancienne réalisation (un chariot motorisé de découpe de tôles avec meuleuse d'angle). Vis soutenue aux deux extremités et pré-contrainte en traction avec roulements coniques
- Premier essai avec tige filetée en M10, une catastrophe, vis qui flambe surtout dans le sens "poussant" malgré un double écrou bronze à rattrapage de jeu.
- Deuxième version, passage sur vis M16, pareil, voire pire.
- Troisième tentative, avec vis trapézoïdale 12 mm. Le déplacement est bien plus fluide mais le déplacement révèle encore un souci de flexion.
- Quatrième évolution, je place deux moteurs pas à pas, un qui "pousse" et un qui "tire". Ça va bien mieux, sauf que.... vis trapézoïdale avec son écrou, roulements coniques, moteurs pas à pas avaient fini par faire monter l'addition, surtout pour une rable de découpe de ce genre qui finalement, n'encaisse des efforts de coupe que dans un sens.
J'ai fini par démonter tout ça et suis passé, non pas sur courroie, mais sur des chaines de vélo aboutées avec pré-contraintes en tension.
Bref, tout ça pour dire que le système à vis, même à billes, n'est pas si simple.
Cependant, j'ai vu sur une grosse CNC type portique des vis à billes au moins 2 mètres de long par vis.
Pour résoudre le problème de flambage elles étaient soutenues aux deux extrémités et en prise sur l'écrou de déplacement, logique..... Sauf qu'entre chaque extrémité et cet écrou "central", il y avait deux écrous avec leur propre chariot. Ces chariots, inutiles au déplacement de la table n'avaient pour fonction que de guider ces "écrous intermédiaires", eux-mêmes servant à soutenir la vis.....
Le sujet date un peu, mais voici mon retour d'expérience avec vis d'1 m de longueur sur une ancienne réalisation (un chariot motorisé de découpe de tôles avec meuleuse d'angle). Vis soutenue aux deux extremités et pré-contrainte en traction avec roulements coniques
- Premier essai avec tige filetée en M10, une catastrophe, vis qui flambe surtout dans le sens "poussant" malgré un double écrou bronze à rattrapage de jeu.
- Deuxième version, passage sur vis M16, pareil, voire pire.
- Troisième tentative, avec vis trapézoïdale 12 mm. Le déplacement est bien plus fluide mais le déplacement révèle encore un souci de flexion.
- Quatrième évolution, je place deux moteurs pas à pas, un qui "pousse" et un qui "tire". Ça va bien mieux, sauf que.... vis trapézoïdale avec son écrou, roulements coniques, moteurs pas à pas avaient fini par faire monter l'addition, surtout pour une rable de découpe de ce genre qui finalement, n'encaisse des efforts de coupe que dans un sens.
J'ai fini par démonter tout ça et suis passé, non pas sur courroie, mais sur des chaines de vélo aboutées avec pré-contraintes en tension.
Bref, tout ça pour dire que le système à vis, même à billes, n'est pas si simple.
Cependant, j'ai vu sur une grosse CNC type portique des vis à billes au moins 2 mètres de long par vis.
Pour résoudre le problème de flambage elles étaient soutenues aux deux extrémités et en prise sur l'écrou de déplacement, logique..... Sauf qu'entre chaque extrémité et cet écrou "central", il y avait deux écrous avec leur propre chariot. Ces chariots, inutiles au déplacement de la table n'avaient pour fonction que de guider ces "écrous intermédiaires", eux-mêmes servant à soutenir la vis.....