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MECÂNICA => Motores em Geral => Tópico iniciado por: Rafael - Spiga em 09 de Abril de 2009, 17:34
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Estou querendo fazer um controle de velocidade do spidle do meu projeto. É uma fresadora para aço. Quero controlar a velocidade de rotação do eixo-árvore para poder realizar rosqueamento. Andei discutindo com o Fábio, penso em usar um motor trifasico de 1 CV e um inversor de frequência. Sugestões?
(Se este não for o local certo para o tópico avisem)
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Rafael,
Como se trata de uma fresadora, há algumas maneiras de fazer a coisa.
Uma delas é o que se chama "Rigid Tapping" (rosqueamento "duro") usando um comando G84 que apenas sincroniza um movimento vertical com a rotação do motor da ferramenta.
Para isso se coloca um sensor (contador) de rotação no eixo-árvore e o programa de controle faz o resto.
Normalmente requer uma faixa de rpm baixa - na casa dos 400 rpm e claro torque suficiente para acionamento do macho-máquina.
A outra necessidade é que o motor de acionamento da ferramenta posso ser revertido para extrair o macho.
A outra maneira (um pouco mais complicada e mais custosa) se chama "syncronous Tapping" (rosqueamento sincronizado) e consiste em usar um servo motor como motor de acionamento de ferramenta, e fazer com que os movimentos verticais sejam sincronizados com o fuso.
A diferença é que com este método pode-se "indexar" a rosca isto é - o sistemas "sabe" onde a rosca começou, e tem condições de repetir sem erro pois os movimentos são interpolações de posição emtre o eixo Z e a rotação do fuso....
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Show de bola Fábio, me corrija se estiver errado:
Então há duas possibilidades, uma onde não há um controle total do processo (rosqueamento duro - o comando é enviado pelo programa mas não é possivel saber exatamente o que esta acontecedo). E a segunda onde há um controle do processo (rosqueamento sincronizado - como existe um servomotor, o programa sabe exatamente o que o motor esta fazendo).
Assim teriamos um controle de malha aberta na primeira opção e um controle de malha fechada na segunda. Seria isso?
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Assim teriamos um controle de malha aberta na primeira opção e um controle de malha fechada na segunda. Seria isso?
Isso
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Fábio, mas para um controle de malha fechada não seria necessario também um encoder nos eixos de movimentação? O motor de passo, po sí só, não tem essa capacidade (como um servo) tem?
Abraços.
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Gostaria de relatar um projeto que fiz que talvez possa ajudar. Cujo funcionamento é bastante similar ao de uma máquina de fazer roscas. Foi uma máquina de bobinar transformadores e indutores.
Usei um servo motor DC provido de encoder no spindle e um motor de passo para controlar o guia do fio. Usei um divisor eletrônico (por hardware, na verdade um divisor binário de 16 bits) para sincronizar os dois motores. Também usei um algoritmo de interpolação linear para ajustar a posição do guia com o passo do enrolamento (que é função da bitola do fio, ou se o enrolamento era cerrado ou mais aberto, permitindo até enrolamentos do tipo "ninho de abelha", ....). O meu algoritmo permitia que o PRESET do contador fosse carregado em tempo real, para garantir o sincronismo e a posição exata do guia do fio para qualquer bitola de fio e passo escolhido. Consegui uma precisão muito boa, pois usei um encoder de 200 passos/volta e um sistema tensionador eletrônico de fio. E até hoje essa máquina funciona, após mais de 10 anos.
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E até hoje essa máquina funciona, após mais de 10 anos.
Interessante ! Fotos ?
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Jorge,
A máquina, como vcs verão, não é uma rainha de concurso de beleza, mas funciona. De qq modo postarei fotos brevemente, a máquina encontra-se numa fábrica no RJ, mas vou providenciar.
Algumas informações: a placa de controle do tipo ISA, que eu mesmo desenvolvi e montei, possui vários CIs famosos em sua época (Intel 8255, 8254) sendo acessada por um software escrito em C + assembler. A máquina também possui um sistema automático de colocação de filme de acetato entre camadas, pois enrola trafos especiais para alta tensão.
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E até hoje essa máquina funciona, após mais de 10 anos.
Interessante ! Fotos ?
Muito interessante, tbm gostaria de ver fotos.
Mas e ai CNC Now, de um palpite sobre o controle de rotação. Acredito que você também tem uma bela bagagem do assunto. Ideias???
Abraços!!
Paz, e um ótimo feriado a todos!
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Mas e ai CNC Now . . .
Desculpas, Jorge. :o
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Mas e ai CNC Now, de um palpite sobre o controle de rotação.
As soluções já mencionadas pelo Fábio seriam as que eu adotaria ...
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Supondo qualquer uma das opções, o software de controle, tem que ter a capacidade de controlar o motor do cabeçote (correto?). Esse controle seria tanto para a velocidade como para a aquisição de sinal (encoder ou um sensor de rotação)? Então tenho que ter também uma placa (interface/hardware) para esse spindle??
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...o software de controle, tem que ter a capacidade de controlar o motor do cabeçote (correto?).
A grande maioria dos programas de controle tem comandos pré-definidos para "ligar/desligar" os motores.
Se o motor aceitar (ou seu controle), os programas podem determinar o sentido de rotação desse motor.
Se o motor for acionado por um inversor, os programas podem controlar a velocidade desse motor.
Tudo isso SEM nenhum tipo de sinal de realimentação.
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Spiga,
Não seria mais fácil voce dizer o que quer?
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Quero construir uma fresadora, para usinar aço ("Quanta prepotência !!!"), onde eu consiga controlar a rotação do eixo-arvore (inclusive para operações de rosqueamento - baixa rotação e torque constante) e estou procurando soluções. Por isso a curiosidade . . .
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Quero construir uma fresadora, para usinar aço ("Quanta prepotência !!!")...
Prepotência nenhuma - eu também estou querendo uma :)
...onde eu consiga controlar a rotação do eixo-arvore (inclusive para operações de rosqueamento - baixa rotação e torque constante) e estou procurando soluções. Por isso a curiosidade . . .
Bem - o jeito mais simples é como já foi dito, instalar um sensor no eixo principal e fazer um rosquemento rígido (Rigid Tapping).
Em tempo - entenda que rosqueamento em máquinas é uma operação voltada para roscas de relativo tamanho...
Se tentar abrir uma rosca M4 provavelmente vai terminar com um macho quebrado...
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Eu uso uma furadeira de bancada para fazer roscas, ela tem 1,5cv e 6 marchas, a mais reduzida/forte tem 120rpm e uso pra fazer roscas "manualmente" acompanhando a rotação e abaixando o eixo, parece pouca rpm, mas ja quebrei muitos machos ate acostumar com a coisa.
Eu faria da seguinte maneira: 120RPM = 2 por segundo, e se o passo da rosca for 1mm, o eixo tem que "abaixar" 2mm por segundo.
Resumindo: (RPM/60)x(passo da rosca)= avanço do macho
Dependendo da sua cnc pode fazer roscas usando apenas os codigos, basta ter um motor forte o bastante para manter a RPM enquanto rosqueia, e se possivel usar uma BELA redução, para ter menos rpm e mais força, facilitando muito o trabalho.
Exemplo:
Vamos pegar o esquema acima, avanço do macho de 2mm/s, se uma cnc tem o passo do fuso do eixo Z de 5mm por volta, e o motor de passo 200 passos por volta, calculariamos: 5mm/200passos = 0,025 mm por passo, então para o eixo Z acompanhar o avanço do macho (2mm/s) calculariamos: 2mm/0,025 = 80p/s
Resumindo o motor de passo do eixo Z (neste exemplo) tem que dar 80p/s (passos por segundo) para fazer uma rosca com passo 1mm com o motor do eixo arvore rodando a 120rpm.
Na pratica, usaria o codigo:
G01 Z10 F80
sendo Z (profundidade da rosca) e "F" é um codigo usado no final do comando que "diz" a maquina com quantos passos se deve executar o comando.
Bom, se sua maquina for robusta o bastante, acredito que possa fazer roscas com este metodo sem mais dores de cabeça.
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Show de bola a explicação Cássio. Gostei, me ajudou muito!
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Se tentar abrir uma rosca M4 provavelmente vai terminar com um macho quebrado...
Hummmmm, achei que tamanho não era problema . . .
M2, M3 então, porvavelmente terei problema mesmo com uma maquina redondinha?