Le servomoteur et le moteur pas à pas sont tous deux des moteurs électriques à courant continu. Leur couple important lors d’un blocage (ou démarrage) font d’eux des moteurs couramment employés pour les robots et les machines spéciales. On utilise d’ailleurs ces moteurs pour contrôler les axes des fraiseuses à commande numérique.

Le moteur pas à pas

Le moteur pas à pas est plus adapté pour de petits usinages. En effet sa composition simple le rend à la fois simple à produire et fiable.
Cependant, lorsque les efforts soumis au rotor sont plus importants que le couple maximal admissible du moteur (valeur en N.m qui est donnée par le constructeur), on assiste à un phénomène de saut de pas : le moteur se décale accidentellement et on entend de petits « cracs » à l’intérieur du moteur.
Si vous fraisez une pièce dans un matériaux un peu dur et que les vitesses d’avance de votre fraiseuse sont mal réglées, les moteurs pas à pas qui actionnent vos axes sont soumis à des sauts de pas. Vous aurez le même phénomène si les vitesses et les accélérations des déplacements de vos axes sont trop élevés.
Le problème est qu’au cours d’un long processus d’usinage, l’addition des sauts de pas successifs résultera à d’importants décalages sur les axes de votre fraiseuse. La fraise ne sera pas passée à l’endroit initialement prévu et votre pièce finale n’est plus convenable.
Les moteurs pas à pas suffisent pour des fraisages de petites pièces et des processus courts dans des matériaux tendres. Mais pour des fabrications de pièces de grandes dimensions, ils ne sont plus adaptés.

Le servomoteur

Le servomoteur est constitué comme un moteur pas à pas avec la différence qu’il possède en plus d’un encodeur. Celui-ci lui permet de connaître en continue la vitesse de rotation du rotor. Ainsi, le contrôleur peut savoir si la consigne de rotation a bien été exécutée dans sa totalité. Dans le cas d’un saut de pas, on saura si le moteur a moins tourné que prévu et on ajustera immédiatement le mouvement. On évite donc les décalages au cours du processus d’usinage.
Ainsi le servomoteur n’est pas sensible à l’effet de sauts de pas et est donc plus adapté au fraisage de grandes dimensions. Une fraiseuse équipée de servomoteurs supportera les fortes accélérations et les grandes vitesses de déplacement sur ses axes tout en gardant sa précision de positionnement. Ils sont donc recommandés pour les fabrications de grandes pièces et demandant une grande précision.

Avant de parler de Mach3, faisons un peu d’histoire sur la création de la commande numérique et l’apparition du G-code.

Le principe de commande numérique par G-code (ou code ISO)

Avec l’émergence de la commande numérique informatisée, l’Institut de technologie du Massachusetts, située aux États-Unis, a développé, dans les années 1950, le G-Code, qui est devenu le langage de programmation le plus utilisé dans le monde de la commande numérique.

D’une manière plus générale, le code ISO, composé de commandes G (mais également M, F et S…), vous permet d’indiquer aux machines contrôlées par ordinateur, comme les fraiseuses, quoi faire et comment le faire. Les commandes G-code sont des instructions indiquant où se déplacer, à quelle vitesse et par quel chemin, en utilisant principalement 2 méthodes : en ligne ou en arc.

La commande de votre machine CNC par Mach3

Mach3 fait partie de la série de logiciels MACH, développé par Artsoft. Il permettrait de transformer un ordinateur « en pupitre » pour commander votre machine CNC. Mach3 est le logiciel le plus connu sur son marché. Vous pouvez également importer directement vos fichiers sous format DXF, BMP, JPG et HPGL via le package LazyCam du logiciel qui sert à convertir votre pièce en parcours outil pour Mach3.

Il vous est possible de créer une interface entièrement personnalisable, en plus de pouvoir créer des codes M et macros à l’aide de VBscript. Le logiciel MACH3 se caractérise aussi par le contrôle de la vitesse de la broche, une commande de relais multiples, un affichage vidéo, une génération manuelle d’impulsions, avec la possibilité d’un plein écran et des touches tactiles. Ce logiciel est riche en fonctionnalités et vous offre une grande valeur selon les besoins de votre progiciel de contrôle par commande numérique.

MACH3 fonctionne sur la plupart des PC Windows pour contrôler le mouvement des moteurs, étapes par étapes, à l’aide du langage G-Code. Les performances PC requises ne sont pas très exigeantes et il peut fonctionner sans problème sur un ordinateur de bureautique. Les microprocesseurs Pentium, Dual Core ou Core 2 Duo suffisent à faire tourner ce logiciel. L’installation de MACH3 est simple et peut fonctionner en « mode démonstration », pour être testé, jusqu’à ce qu’il soit déverrouillé par un fichier de licence que nous proposons sur notre site.

En bref, ce logiciel veut apporter les fonctionnalités d’un pupitre sur un ordinateur pour un moindre coût. Mais permet-il de remplacer un commande numérique sur une fraiseuse ?