Salut à tout les possesseurs de CNC !
Je suis ravi de vous partager les capacités de ma HeavyCNC nema 23 équipée d'une broche 1,5KW refroidissement air. Dans du contreplaqué tout hêtre (possiblement plus dense que le massif à cause de la colle), ma CNC découpe usuellement à 1.5mm et 1500mm/min.
Seulement, je me suis amusé à comprendre quel point bloque les performances. Premièrement, c'était la broche 710w Katsu que j'ai remplacée par une broche 1,5kw. Ensuite c'est la résistance au couple de la structure, dont mes pièces en plastiques devant chaque moteur Nema 23 ne suffisaient pas. Je les ai donc remplacés par des pièces métalliques pour faire office de butée.
Puis enfin, je me suis intéressé à un sujet encore flou pour moi. Le rapport microstep/couple. Je n'arrive pas à avoir l'info qui m'éclaire à ce sujet. Mais de ce que j'ai compris, sur mes Nema 23, quand je passe de 400 microstep à 1600 microstep, je perd en couple. Est-ce vrai ? Néanmoins, je perds énormément en précision cela dit dans mes échantillons quand je repasse à 400 microstep. Pour ce qui ne sont pas d'accord, attendez de lire la suite.
Ensuite, j'ai améliorer l'accélération. Je suis passé de 40 unité dans CNCjs à 100 ! C'est une véritable merveille ! La découpe se fait bien mieux et de manière plus régulière, tout en augmentant les performances. C'est un contresens mais je vous promets qu'il vous faut essayer de monter ces valeurs.
Enfin, avec toute ces merveilleuses améliorations, je suis arrivé à faire des découpes d'un carré de 40mm à 5.2mm de passes, 1500mm/min, 400mm/min de profondeur, 24k tour/min. Sans BRONCHER ! Mes Nema 23 sont alimentés en 36v et 3.31A de Peak et 2.36A de RMS via le driver. Voici mon kit : https://www.omc-stepperonline.com/fr/3-axe-kit-de-routeur-cnc-3-0nm-425oz-in-nema-23-moteur-pas-a-pas-et-pilote-3-dm542t-s30
Là arrive le prochain problème à résoudre et vous allez pouvoir m'aider. J'ai fais un test d'une pièce de 380mm x 300mm, toujours dans du contreplaqué tout hêtre (fraise 6mm hélicoïdale 2 dents de chez CNC fraises). Mes moteurs ont perdus beaucoup de pas, parfois ils se sont carrément stoppés 1 seconde. Ils sont très chaud aussi. Ça me brule la main quand je reste 3 secondes dessus. D'où vient le problème mes confrères ?
Étant donné que mon alimentation est en 36V, et que les drivers peuvent être alimentés jusqu'en 48V, serait-ce une solution de changer mon alimentation en 48V pour baisser l'intensité d'un cran, tout en améliorant de quelques watt mes moteurs ?
Dois-je ajouter des radiateurs ? Dois-je rajouter des ventilateurs ? Est-ce que cela influera t-il pour éviter la perte de pas à 5.2mm de passes et 1500mm/min ?
Autre question, suis-je arrivé à la limite des moteurs Nema 23 ? Pourtant ils sont bien indiqués qu'ils peuvent être alimentés en 4.2A, et je ne suis qu'à 3.31A actuellement avec mes drivers. Je précise que je suis en Full Current.
Bravo à vous si vous avez lu tout mon problème, le mystère est à votre disposition.
Hello,
n ayant jamais eu de makita ou de katsu je peux pas comparer avec une broche 1.5kw. Tout ce que je peux dire c'est que cette dernière est un vrai plaisir.
Une photo pour me montrer ce que tu as fait niveau pièce métallique devant les nema? Je vois pas trop ce que tu veux dire.
Pour le rapport µpas/couple, tu ne te trompes pas. Plus tu augmentes le nombre de pas plus tu baisses le couple. Un ordre de grandeur? je ne saurais te répondre. J'ai trouvé une petite analogie aux µpas. C'est comme si tu avais un étage a monter, avec 10 marches tu vas fournir un certain effort et tu avanceras de façon saccadé en montant les marches.Si tu augmentes le nombre de marches tu forceras moins a chaque pas et tu auras un mouvement plus fluide. Par contre avec un grand nombre de marche par étage tu iras moins vite (tu seras obligé de faire de petits pas). Bon je sais pas si c'est suffisamment claire mon histoire.
L'acceleration...c'est vraiment faible 40m/s² surtout avec des nema 23, j'ai 120 avec ma machine malgré son poids.
Des passes de 5.2mm c'est énorme quand tu découpes, surtout avec une cnc en plastique. J'ai fait des test sur du hêtre avec une fraise de 3.175 et passes de 1.6mm pour le moment, sinon sur du plastique avec fraise de 6 et passes de 3mm. Je me limite à 0.5x rayon de la fraise pour le moment. Je suis pas sur que ta machine tienne le coup longtemps avec tes paramètres.
La surchauffe de tes nema sont peux être du au réglage de tes drivers au niveau du sw4 qui doit être sur OFF. Ce switch limite l intensité dans le nema quand il est statique. Je n ai aucune chauffe de mes nema lors de mes tests et pourtant je suis a 4.2A. Si tes moteurs chauffe trop ils perdent de leur efficacité d'ou la possible perte de pas. Chauffe un aimant et il perdra une partie de son magnétisme. Sur mes nema17 j avais mis un radiateur, plus pour eviter que la chaleur ne fasse ramolir le PLA que pour la surchauffe du moteur. Mais sans véritable test pour constater ou non une réelle efficacité.
On a tendance a croire que le fait d augmenter la tension d alimentation des drivers permet de baisser l intensité des nema tout en ayant autant de puissance (P=UxI), c'est faux etant donné que les drivers regulent le courant dans les moteurs. C'est juste que l impulsion envoyé au moteur aura un front montant un peu plus raide. Sur ton alimentation tu dois avoir un petit potentiomètre tu peux augmenter la tension de quelques volts mais je doute que tu vois une grande difference, idem si tu changes d alim.
Donc si je peux te conseiller, c'est dans l ordre, de mettre le sw4 sur off(half current), augmenter l intensité dans les nema jusqu'a 4.2A et diminuer la profondeur de passe surtout su tu fais de la découpe.
Fais ça par étape et fais nous un petit retour d experience.
Tu es inspiré aussi par les mots. Quelle communauté ! Un grand merci à Topsie pour nous réunir tous ici.
Concernant les pièces métalliques, je parle de collets ou "collar" in english dans le texte : https://grobotronics.com/shaft-collar-metal-8mm.html
La métaphore des escaliers est excellente ! C'est un parfait mémo-technique.
Concernant SW4, j'avais lu dans un forum que Topsie avait répondu qu'il fallait switcher sur ON le SW4 quand on observe des pertes de pas. Néanmoins, je suis retourné vérifier dans la doc de mon driver. Voici qu'il confirme ce que tu dis @khingo : (traduction automatique) "SW4 est utilisé pour régler le pourcentage du courant du moteur en position statique. En position OFF, cela signifie que le courant d’arrêt est réglé à 50% de
le courant de sortie sélectionné. En position ON, cela signifie que le courant d’arrêt est réglé sur 90 %.
Le courant est automatiquement réduit à 50 % du courant dynamique sélectionné 0,4 seconde après la dernière impulsion."
D'accord pour l'intensité à 4.2A. Mais est-ce possible avec une alimentation de 400W ? Selon mon calcul, 4,2Ax36V=151W // 151Wx3Nema23=453W. Pourtant c'est le kit que j'ai acheté qui était dimensionné comme ça. Après, est-ce que si j'offre au driver d'être alimenté au max, est-ce que mon alimentation de 400W se limitera toute seule sans se griller ? Il faut rappeler que 4,2A c'est en Peak, mais il faut bien prévoir le plus pour avoir le moins.
EDIT : voici ce que dit la doc de mon driver concernant le voltage (traduction auto) : "Le DM542T (V4.0) est conçu pour fonctionner dans les 18 - 50VDC entrée de tension. Lors de la sélection d’une alimentation, outre tension provenant de la fluctuation de tension de la ligne d’alimentation électrique et tension EMF générée pendant le moteur La décélération doit également être prise en compte. Assurez-vous de laisser suffisamment de place pour la tension de la ligne d’alimentation fluctuation et rétro-recharge de la tension EMF. Une tension d’alimentation plus élevée peut augmenter le couple du moteur à des vitesses plus élevées, donc utile pour éviter de perdre des pas. Cependant, une tension plus élevée peut causer des vibrations plus importantes du moteur à une vitesse plus faible, et elle peut également causer une protection contre les surtensions ou même des dommages à l’entraînement. Par conséquent, il est suggéré de choisir uniquement une tension d’alimentation suffisamment élevée pour les applications prévues."
Concernant les performances à 5.2mm de passes et 1500mm/min, je vais me contenter de voir si déjà tes 2 solutions peuvent résoudre les problèmes. Ensuite si les moteurs chauffent encore, je mettrais des radiateurs. Enfin, je réduirais les passes. Le but étant de voir jusqu'où elle peut aller. Ensuite, je diminuerais quand je ferais de la production car le but est de performer dans une zone de confort et non dans une zone maximale. Mais c'est tout de même amusant de jouer avec nos machines. C'est bien pour ça qu'on les a fabriqué nous même ! Sinon j'aurais acheté un kit tout prêt. C'est pas ma came. En tout cas, une nouvelle fois je suis épaté par la communauté !
La résolution des problèmes devront attendre le 21 mai désolé. Mais ça n'empêche que vous pouvez donner votre avis en attendant.
Si ma prof de français voyait les pages d écritures que je fais (les fautes aussi), elle aurait du mal a croire que c'est l élève qu'elle a eu autrefois...
+1 pour les collets, c'est plus costauds que le pla. Le but du DIY c'est de tout faire soit même (ou presque) mais rien n empêche d acheter des choses plus durable.
Pour le sw4, en faite si on regarde bien on peut pas perdre des pas puisque le moteur est en standby. Ce qui peut arriver c'est que l on saute un pas, en négatif ou positif, en cas de grosses contraintes. Les seules pertes de pas que j'ai eu sont sur cette video et celle la
Pour la puissance de ton alim, soit sans crainte tu es large. J'ai une 600W, pour 4 nema 23, plus un 5eme d ici peu, et le 6eme dans les cartons. Pour calculer la puissance nécessaire de ton alim, on peut plus appliquer la formule P=UxI comme pour un courant continu. Vu la forme du signal de sortie des drivers, cela ressemble plus a un courant alternatif et comme ce courant alimente en plus des moteurs il faudrait appliquer une autre formule
Si effectivement tu arrives au max de ton alim, elle devrait se mettre en sécurité et se remettra en route toute seule, et si tu continues a lui demander plus que ce qu'elle peut elle se recoupera encore et encore. Dans ce cas la ce sera plus une perte de pas.
Plus la tension d alim sera élevée plus le couple sera grand a haut régime. Pas de soucis la dessus. J'ai pas retrouvé un petit graphique montrant les differences de couple/vitesse en fonction de la tension du drivers. J'ai trouvé ça, mais a prendre avec des pincettes parce que je trouve ça énorme la différence entre une alimentation de 12v et une de 48V sur un petit nema 17. Même si il y a peut être une exagération dans le graphique, la différence entre le 36 et le 48V reste assez faible
Avant que je remplace mon arduino par un esp, les drivers drv8825 etaient alimentés en 12V, et la machine marchait très bien (avec des nema17)
C'est excellent de recevoir un cours. Je suis exalté par ta générosité. Je ne vais pas me mettre à te poser d'autre question sur des points précis dans ta réponse, sinon tu n'en termineras plus de me répondre. Mais globalement je suis plus ouverts et ma compréhension de mon problème s'améliore.
Je vais résoudre étape par étape le souci sur ma HeavyCNC puis je reviendrais actualiser ce sujet.
Ps : Ta prof de français aurait dû te donner un sujet de "dissert" à propos des CNC pour être épatée.
Pour mettre à jour ce sujet, voici ce que j'ai fais ce week-end :
- J'ai permuté SW4 en "Half Current".
La chaleur n'est pas descendue à une température modéré. C'est un ressenti. Mais les Nema 23 sont tout de même moins chaud. Je vais donc rester à 2 crans en dessous de la capacité maximale.
