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Machine CNC a découper le polystyrène

Voici quelques lignes qui illustrent la contruction de notre machine CNC.

Objectif de la réalisation:

L'objectif lors de la construction etait principalement de construire un machine robuste, précise et flexible. Diposant d'une fraiseuse, Nous avons contruis des pièces spécifiques. Contrairement au group CNCnet, Nous n'avions pas pour but de realiser une partie mechanique sans l'aide d'un tel outillage. Pas contre du coté de l'électronique de controle, nous nous sommes tournés vers un kit du commerce permettant de controler quatre moteurs pas a pas. Cotè logiciel, Nous avons décidé apres avoir evalué plusieurs solutions de développer notre propre logiciel. Il sera constitué de deux programmes: Un logiciel de dévelopment en charge de la construction des fichiers de commande, et un logiciel d'éxecution pour lire ce fichier et commander ces moteurs.

Mecanique CNC:

Voici une image de la machine en construction. Quelques points sont a noter

• La machine est construire avec des morceaux d'alu de recup. Les poutres viennent d'un cadre de fenêtre (40*50 mm environ)
• Plusieurs pièces ont été fraisées. en particulier les suports d'axes transversaux at les suports de roulement de chariot.
• Le principe est basé sur des chariots  identiques utilisants quatre roulements a billes. Ils sont guidés dans la gorge des poutres verticales (Y) et  transversales (X).
• Les montants transversaux (X) peuvent couliser sur les montants longitudinaux (axes des Z). Ceci permet d'adapter facilement la largeur utile entre les deux axes X pour realiser des ailes a fortes fleches.
• Les bras qui soutienent les montants transversaux suportent aussi la vis. Celle-ci n'est pas encore montée.
• L'axe dépassant à gauche sera utilisé pour la manivelle et le vernier.
• Pour permettre un remise a zero facile, Des contacteurs de fin de course sont montés sur un petit support. Ils peuvent couliser dans la gorge pour régler la profondeur ou la hauteur utile.
• Les vis ne sont pas encore montées.

Voici en détail le montant vertical:

• Sur la droite le chariot des X,
• Au milieu le chariot de l'axe desY.
• Les contacts de fin de course sont plus visibles.
• L'axe de la manivelle se trouve sur la droite, La vis et le moteur ne sont pas montés.

Les montants verticaux peuvent sortir facilement apres avoir enlever le contact de fin de course. La plaque sombre sur la chariot des Y suportera le fil a decouper.

Partie electronique de controle:

L'électrontique de controle est construite a partir d'un kit distribué par Conrad Electronic et construit par la socièté belges ITC:

•  La carte COMIO se connecte a un port // de PC et peut commander quartre moteurs pas a pas. Cette carte dispose aussi de quarte entrées analogiques qui peuvent controller des fin de course par example. Les logiciels fournis permettent de commander chaque carte StepEasy individuellement.

• La carte EasyStep commande chaque moteur pas a pas. Un moteur est livré dans chaque kit. Deux versions sont disponibles en fonction de la puissance moteur necessaire.

Voici les deux cartes principales de la commande des moteurs pas a pas. Ici la carte COMIO.

Voici la carte StepEasy qui doit controler chaque moteur. Les interrupteurs permettent d'actioner le moteur en mode manuel sans carte COMIO. Quelques composants doivent etre changer pour commander un moteur plus puissant.

Les cartes StepEasy peuvent etre actionnés par un logiciel de commande ce qui permet de faire des tests.

Voici quelques images d'écran de ce logiciel livré par ITC. Chaque colonne permet de controler chaque moteur.

Les commandes sont:

• CC:  Tourner le moteur dans le sens des aiguilles d'une montre,
• CW: Tourner le moteur dans le sens inverse des aiguilles d'une montre,
• TAKE: Maintien le couple sur le moteur,
• RTZ: Remise a Zero, Jusqu'au contact des entrées analogiques.
• OUT: Positionne une des sortie analogiques.
• JUMP: Saut dans le programme,
• LOOP: Boucle

Voici la page web de ITC, Pour plus de renseignements sur ces kits: http://users.skynet.be/itc.skynet.be/

Programme de controle:

Le proto du programme d'execution évolue vite. Il est construis en utilisant un environement HP Vee. Cette environement de programmation est utilisé pour realisé des programmes test et de commande dans les environement VXI.

Notre programme de developement génère des fichiers de commande compatibles avec les cartes COMIO et StepEasy. L'objectif de ce programme est modifier les paramêtres suivant:

• Pour l'emplanture et le saumon:
  • Corde,
  • Epaisseur relative,
  • Incidence,
  • Offset sur l'axe des X,
  • Offset sur l'axe des Y,
• Pour les deux profiles (emplanture et saumon),
  • Debut et Fin de profile:
    • Pour le bord d'attaque, marteau style
    • Pour le bord de fuite, une ligne droite
  • Inversion des données entre emplanture et saumon pour realiser l'aile symétrique,
• Pour l'ensemble de la machine:
  • Vitesse de découpe,
  • Largeur du bloc de polystyrène,
  • Position du Bloc sur la table (X0 et Z0) pour mieux découper les ailes a grandes flêches.

Voici un example d'ecran du programme de developpement. Le logiciel d'execution quant a lui n'est pas terminé.