Calculs de flexion pour la conception

[JLuc69]

Salut à tous,

Je vais, moi aussi me lancer dans la conception d'une CNC.... encore un autre me direz vous

Mais voila, j'ai consulté la plupart des sujets pour comprendre la difficulté de conception et là, j'arrive au problème des guidages.
J'étais parti sur des guidages suspendus, et finalement j'ai fais les calculs de flexion ..... hummmm ... pas bon du tout, ça !!
Lors de ces calculs, ils sont fait pour un axe. Quand on en a deux, on divise la flexion par deux ? Non ?

Quoi qu'il en soit, il va falloir que je revois ma copie

Comme je veux des courses au moins de 600 * 400 * 150, les guidage du X va devoir passé en Y et il va falloir que je trouve des axes suportés pour mon X.

Sur l'axe Z, les contraintes sont elles du même acabit ? J'ai prévu des diamètres 16 longueur 390mm

Je vous joint le fichier excel que j'ai fais grace à une formule trouvée sur le net. Dites moi si elle est bonne en même temps.

Je vous mets aussi une image de ma machine en développement

La structure sera en UPN. Le bâti mécano soudé et la poutre mécano soudée et fixée au bâti par fixation visée

Il n'y a pas encore tout, il manque deux vis et la broche. Par contre, les axes suspendus sur la longueur sont à changés. Je compte les mettre pour le guidage sur la poutre Voir la pièce jointe Flexion d'une barre.xls Fichier excel pour le calcul de flexion

 

[coet]

bon courage pour ton projet ,pourquoi fixer les paliers sur des equerres plutot que sur le chassis tu perds de la course et cela fait des pieces en plus sinon d16 en suspendu c'est peu etre juste mais ca depend de ce que tu vas usiner,il vaut mieu avoir les pieces de guidage avant de faire un plan definitif ex: les vis a billes sont plus longue que les rails, bonne etude

 

[JLuc69]

bon courage pour ton projet ,pourquoi fixer les paliers sur des equerres plutot que sur le chassis tu perds de la course et cela fait des pieces en plus

Les équerres, c'est pour avoir une possibilité de réglage de l'alignement

sinon d16 en suspendu c'est peu etre juste mais ca depend de ce que tu vas usiner,il vaut mieu avoir les pieces de guidage avant de faire un plan definitif ex: les vis a billes sont plus longue que les rails, bonne etude

Je pensais que du Ø16 suffirait je les ai déjà. Mais avec les calculs, je m'aperçois que c'est très insuffisant. Du coup je vais surement passer en Ø30 sur la poutre et trouver autre chose pour le X

 

[coet]

il vaudrait mieu les retourner (opposées) tu regagnerais de la course en gardant un reglage,pour le z ca depend du poid de l'ensemble de ta broche et des passes que tu vas faire et dans quoi

 

[JLuc69]

Bon, j'ai pu résoudre quelques problèmes de flexion, mais tout ça reste quand même théorique.

Personne pour me dire si mon fichier excel est valable ou pas ?

Je perds en course, mais tant pis

 

[Damocles]

J'ai vite contrôlé et pour moi il est valable. Comme indication en tous les cas.
Mais je ne sais pas ci ca te dis beaucoup, car tu n'as que la flexion d'une seule barre. Les flexions dans les équerres et "le pont" et les fixations, et ..., bref le total sera beaucoup plus grand.

Déjà la force de 10kg, c'est choisi comment? Car la table aura son poids, la pièce a usiner, mais surtout les forces d'usinages...
Les guides non soutenue pour une CNC ne sont pas du tout idéal, sauf pour un plasma ou autres. Mais bon la c'est denouveau comme toujours cahier de charge <-> stabilité machine.

 

[ordinerf]

sans même aller creuser dans les détails, déjà un cadre en U soudé tu oublis direct, tu n'arriveras pas à le sortir bien plat et sans contraintes !!!

le diamètre 16mm c'est de la daube, tout juste bon pour une imprimante.
c'est ce que j'appel un trampoline pour hamster, ça reflète bien la fléxibilité de l'ensemble

concernant le doublage des axes on ne divise pas par deux pour une raison simple qu'on appuis jamais sur les deux en même temps, un seul porte pendant que l'autre est sencé guidé.
c'est d'ailleurs pour cela que deux guides parrallèle ne servent à rien et en pratique on dit même que c'est impossible à les rendre parrallèle.
si tu fais l'isostatisme de ta machine tu va tout comprendre de suite.
même les guides de ta table ne vont pas prendre les efforts divisé par deux mais la totalité des efforts dans la pire des configurations

pendant que j'y pense, c'était astucieux le renfort au milieu du chassis avec support pour tenir les guides de la table, en le regardant on va se dire "bah voila ainsi pu de problême de flexion des guides, c'est génial comme idée" bah en faite non c'est une pure bêtise pour une raison simple que déjà aligner deux U c'est chaud mais alors trois c'est impossible et pire si tu les soudes.
je sais que la réalité est brutale parfois mais la on a une machine fiable que sur logiciel 3D mais un nid à contrainte et imprécision dans ce dur monde du réel
imagine juste un instant que le U du milieu ai un décalage de 1mm après montage, tu imagines la tronche des guides au milieu et la table qui va surfer sur la courbe des deux barres rondes...

 

[JLuc69]

Salut ordinenf,
Tout ce que tu me dis là, j'en suis conscient. Mais pour ma première CNC, je vais poursuivre sur cette idée.
Par contre, pour palier aux problèmes de soudure, je vais reprendre le chassis en usinage dans une de mes anciennes boite (ils ont un centre de 1700*900) à négocier encore, mais ça devrait être faisable. Surfacer les appuis à profit.
Pour les guidages Ø16, tu as raison, j'ai oublié : j'ai racheté des Ø30 qui auront, d'aprés les calculs, deux ou trois centièmes de flexion.

Par contre, là où je m'interroge, c'est sur la façon de calculer la flexion. Peut être que tu pourrais m'éclairer ?
Quand tu calcules, c'est sur la théorie, non ? Quand est il de la pratique ?
Le fait d'avoir deux palier espacés redressent quand même un peu les guidages ? Me trompe-je ?

Le calcul c'est sur la théorie ?

 

[ali.daher]

Pour la solution avec les UPN je suis daccord avec ordinerf la mise en oeuvre est tres difficle voir impossible.Moi personnelement jutiliserai pas des UPN pour applications de precision.

Ayant commencer moi meme ds ma conception avec des guides non supporté, je me suis apercu avec mes nombreuses recherche sur ce site ou ailleurs que c pas du tout la solution a utiliser je pense.

Ayant un atelier mécanique, j'ai la possibilité de faire des essais de flexion et jai jamai trouve les meme resultat de fleche qu avec les calcul theorique (difference jusqu a 0.1 souvent). Jai fai un essai en flexion avec une tige chrome de D25 L800 charge30kg et les resultats sont pas du tou encourageant 0.21mm de fleche et en usinan je pense que les vibration seron un nouveau probleme

 

[JKL]

Désolé en pratique ce n'est pas ça non plus sauf à vouloir déterminer la flèche dans les plus mauvaises conditions. En effet les exprémités de la "poutre" ne sont pas en appui mais elles sont encastrées ou plus exactement de semi-encastrées à encastrées : difficile à le déterminer justement. Par exemple pour la poutre du portique selon le mode de fixation sur les deux jambes le fléchissement de la poutre va tirer sur les jambes par le haut donc en fait il faut considérer toute la structure et les modes de liaison. A mon avis justement la plupart des réalisations/projets escamote l'importance des liaisons entre les éléments du bati alors que la rigidité y est liée. C'est pourquoi de mon point de vue toute liaison par serrage de vis est à proscrire si on veut une structure cohérente ( dans le sens ayant de la cohésion ).

 

[JLuc69]

Ok, je vous remercie tous de vos conseils avisé

Je vais donc rester dans la considération d'une bonne CNC bois
Comme c'est ma première, ça me fera une bonne experience.

Une fois achevée (quand elle pourra usiner), je testerais et ferais un retour des capacités

 

[ordinerf]

pour palier aux différence entre théorie et pratique et surtout au imprecision de fabrication, on prend toujours en calcul les appuis comme étant articulé même si dans la réalité ils sont encastrer, pour une raison simple que les vis peuvent glisser ou être mal serrées et du coup ça crée une articulation même sur un angle très faible.
un autre avantage est que l'articulation est le moins avantageux en calcul donc forcément on est certain d'avoir mieux si on fait une fixation en encastré.
pour la matière on prend toujours la plus bas de gamme dans les calculs ainsi en réalité par exemple un simple E24 sera largement mieux.
pour "corriger" après soudure il faut rechauffer tout le chassis pour lui retirer les contraintes et le laisser refroidir très lentement, ce qui en pratique est jamais fait faute de four assez grand.
le surfaçage ne fait que corriger la planitude à une température fixe mais si demain il fait -10° autour de la machine, le chassis va se déformer et le surfaçage sera à refaire.
pour les paliers en faite en calcul tu vise le pire cas et ainsi en réalité tu as forcément mieux mais attention parce que casiment tout le temps en réalité on est proche du pire cas vu qu'il est difficile de faire des appuis parfait de chaque coté, du coup tu auras toujours un appuis qui prendra plus que l'autre.
n'oublie pas le coéfficient de sécurité, pour un chassis de cnc comme la tienne un coef de 2 suffit largement.