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Effet tiroir de commode

Discussion dans 'Discussions générales sur la conception' créé par stanloc, 9 Février 2014.

  1. stanloc

    stanloc Compagnon

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    29 Octobre 2012
    Effet tiroir de commode
    Bonjour,
    Dans plusieurs interventions au sujet de la conception des bâtis des fraiseuses CNC revient l'expression "départ en crabe" ou autre allusion à un fonctionnement de travers.
    Il s'agit de la translation d'une partie mobile le long de guidages linéaires tout comme le mouvement d'un tiroir dans son logement d'une commode. Pourquoi la commode, car c'est un meuble à tiroirs qui sont plus larges que profonds et qui de ce fait coulissent souvent mal car ils se mettent de travers et coincent à ce moment là.
    Sur le dessin suivant j'ai schématisé le problème en matérialisant un tiroir peu profond et un tiroir beaucoup plus profond. Le phénomène se produit d'autant plus facilement que le jeu est important entre le tiroir et le bâti du meuble qui sert de glissières et que de ce fait l'arc-boutement devient possible. C'est au niveau de l'angle que fait la diagonale du tiroir vu du dessus avec l'axe de guidage que tout se joue
    Effet Tiroir de Commode.png

    En ce qui nous concerne au sujet par exemple du portique qui se meut sur ses guidages linéaires, il n'en va pas de même car il n'y a pas de jeu à proprement parlé. j'ai représenté très schématiquement sur le dessin suivant trois cas de figure montrant ce qui se passe. En haut on est en statique on voit vue du dessus un portique simplifié comportant deux éléments verticaux sur le dessin censés être les pièces assemblant les deux patins chacune. Horizontalement la partie supportant les guidages en X et le guidage en Z (non représenté). Imaginons qu'il s'agit d'un skieur de fond debout sur ses skis. Si celui-ci veut avancer il va opérer un mouvement qui nous amène à la partie centrale du dessin où la poutre du portique est articulée au niveau de ses attachements avec les jambes du portique. On voit là où est le point faible du montage et cela se produit d'autant plus facilement que la poutre a peu d'épaisseur comme je l'ai représentée (cas très fréquent) que le portique n'est tiré/poussé que par une vis placée au milieu de la portée. Pour y remédier on place comme sur le dessin du bas des goussets (en rouge) ou on donne du volume à la poutre (certains en profitent pour disposer les guidages à billes sur deux plans : le plan vertical et le plan horizontal et enfin en tirant/poussant le portique en plaçant une vis (par exemple)de chaque côté.
    Renforcement Portique.png

    Il faut insister sur ce phénomène assez peu pris en compte lorsqu'on parle de rigidité du bâti. On place volontiers des raidisseurs en diagonale pour rendre un quadrilatère peu déformable par triangulation, mais à mon avis c'est au niveau des jonctions entre les éléments du bâti que se joue la rigidité. Une plaque même d'alu de 10 mm d'épaisseur est largement assez rigide en elle-même mais comment est-elle liée au reste du bâti ????
    La cohésion de l'ensemble du bâti suffira et permettra éventuellement de faire un montage très dissymétrique comme nous voyons sur quasiment tous les bâtis de tour. En effet on a un guidage sur le banc qui n'est pas hyperstatique car il se résume à l'association trait/plan et la vis est excentrée par rapport à la glissière MAIS la cohésion du traînard est parfaitement garantie.
    A mon avis c'est ce que devraient avoir en tête en permanence nos candidats à la conception d'une fraiseuse et en particulier et tout particulièrement si elle est à commande numérique car les moteurs pas à pas ça secoue et ça vibre un maximum surtout si des résonances peuvent se produire. Ca aussi il faut y veiller à tout faire pour les empêcher de naître ; je pense en particulier à l'effet peau de tambour.

    Stan
     

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