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Dimensionnement CNC

Par Steph, publié le - 22 vues

Dimensionnement

Les premières qu'il faut se fixer, sont les courses sur les 3 axes X, Y, Z que l'on peut appeler : Cx, Cy, Cz.
Par convention on appelle l'axe X celui, horizontal, qui est sur le portique. L'axe Z est lui vertical et fixé sur le chariot de l'axe X. L'axe Y est donc matérialisé par le mouvement d'avant/arrière soit d'un portique soit d'une table. Plaçons nous dans la situation où il s'agit d'une table mobile et commençons par calculer ses dimensions B et C en se portant sur le schéma ci-joint. B doit avoir pour valeur minimale la course en Y. Afin de pouvoir brider correctement à son pourtour notre ouvrage, on va écrire :


B = Cy + 5 à 10 cm. De la même façon on a : C = Cx + 5 à 10 cm.


Pour positionner les patins des guidages linéaires et pour qu'il ne fléchisse que du minimum sous son propre poids il est dit que les distances entre les points d'appui ( ici il s'agit du centre des patins ) doivent être égales aux dimensions de la table x 0,554 . Dans ces conditions on a : E = B x 0,554 et D = C x 0,554
La dernière dimension importante à déterminer, c'est A qui vaut la moitié de la course : A = Cy / 2.


Sur le dessin l'écrou a été placé près d'un bord du plateau aussi la vis pourrait être bien plus courte que représenté. Toutefois, de mon point de vue, en lui donnant la longueur indiquée, le surcoût est largement compensé par le fait que l'on peut , avec des guidages linéaires cylindriques supportés et douilles à billes, faire des pièces d'extrémité (comme il est illustré sur la photo jointe) l'élément de fixation commun à la vis et aux extrémités des barres cylindriques. En usinant à la fois ces 2 pièces en les supperposant, on peut assurer à coup sûr, un parfait parallélisme des 3 éléments. Il va de soi que sous chaque rail est placé un longeron et les deux vont participer à la structure du châssis qu'il suffit de compléter maintenant que l'on a une base correcte de départ.

 


Je ne vois pas d'intérêt à mettre deux vis à billes SAUF lorsqu'on veut déplacer un élément qui est plus large que long.

Il faut préférer des plateaux rectangulaires avec des proportions du style de mon dessin : longueur 12 cm largeur 8 cm. C'est un principe général en mécanique qui régit les guidages linéaires. L'élément qui coulisse doit être plus haut que large dans un rapport minimum de 1,5 et 2 c'est encore mieux. La limite extrême c'est le rapport 1 mais il ne faut pas s'étonner si ça s'arque boute. Cette notion est généralisable à nos guidages de CNC. Regardez la longueur des douilles à circulation de billes par rapport au diamètre de la barre cylindrique. Cette proportion est à généraliser. C'est ainsi que lorsqu'il s'agit d'un portique comme ce principe ne peut pas être appliqué, c'est pourquoi il est si impératif "de tirer/pousser sur les deux jambes à la fois" . Accessoirement cela augmente très sérieusement la raideur dans la liaison vis/guidages linéaires.

Si la course est très longue ce qu'il faut c'est minimiser la longueur de la vis ( à l'inverse de mon montage sur mon dessin ) voire augmenter son diamètre pour qu'elle ne fléchisse pas sous son propre poids voire qu'elle ne flambe sous l'effort. Par contre il faut veiller aussi aux vitesses critiques pour les vis à billes et éventuellement envisager de faire tourner l'écrou et non la vis mais il y a du boulot pour le faire bien.

 

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