Articulation robotique - montages roulements / arbres

[liohau]

Bonjour,

N'étant pas très doué en mécanique, j'aurai besoin de conseils concernant la fixation de roulements à bille et surtout le sujet des tolérances, montages serrés, glissants, blocages en translation etc...

Le projet (de longue date) est de réaliser un bras robotisé, et pour la réalisation d'une des articulation du bras (coude + avant-bras) je m'interroge sur la possibilité d'utiliser des produits déjà "industrialisés" au maximum au lieu d'usiner mes propres pièces OU de les "bricoler" à l'imprimante 3D.
L'idée étant d'arriver à un prototype plus facile à produire si je veux en faire des "petites" séries.

Concrètement, je pense utiliser un raccord alu ou inox de tube Té (+/- ø80) du commerce pour loger le moteur (~ ø79) qui actionne la rotation de l'avant-bras, ce dernier étant réalisé par un tube (du même matériau, +/- ø60) du commerce, ce tube serait donc à la fois la "coque" de mon avant bras ET mon arbre moteur.
Maintenant se pose la question de comment fixer les bagues extérieures des roulements (2?) à l'interieur du Té et les bagues intérieures autour du tube creux, car je suppose qu'un roulement est usiné précisément, alors que le tube/Té du commerce, seront fabriqués avec les tolérances liés aux procédés utilisés (extrusion, ...).
Bref est-ce que ça vous paraît réalisable, ou pensez-vous que je ne coupe pas à faire usiner (ou rectifier) le tube et/ou le Té pour utiliser les roulements ? De la loctite peut-elle aider dans mon cas ?

En gros voici une 3D de ce que je voudrais réaliser (bon dans CAO les ø sont pas bons...)

 

[Squal112]

Réalésage ou baguage du tube obligatoire.
Pour monter un roulement, il faut un alésage tolerancé H7 voir H6.
Le Bloc presse/Scelle roulements, n'est utile que dans le cas ou il faut sceller un arbre/bague dans son alésage, à condition que l'écart entre les 2 n'excède pas 2.5 dixièmes (voir spec Loctite 638).

 

[philippe2]

voir spec Loctite 638

La voilà, en bas de page :
Très bon produit. En revanche, ne dispense pas d'une étude plus complète des montages de roulements, de la démontabilité éventuelle, etc, etc...

 

[liohau]

@Squal112 le réalésage c'est forcément avec un tour / CNC ? Le baguage par contre c'est quoi ?

Je ne comprends pas à quelle plage correspond un H7, ni le type de tolérance que je peux espérer sur des tubes extrudés / sur le té (fabriqué par extrusion+découpe+soudure j'imagine?), donc difficile à dire si je suis au delà des 0.25mm :(

Par ailleurs, je crois avoir déjà vu des roulements posés dans des pièces fabriquées par injection plastique (où la précision est plutôt de l'ordre du mm je crois?) comment font-ils ?

 

[Squal112]

@Squal112 le réalésage c'est forcément avec un tour / CNC ? Le baguage par contre c'est quoi ?

Réalésage sur n'importe quelle machine outil dont les courses et capacités sont cohérentes avec le besoin (tour, fraiseuse horizontale, aléseuse, conventionnel, CN, peut importe).

Je ne comprends pas à quelle plage correspond un H7,

Le H7 comme toutes les tolérances géométrique vont dépendre de la dimension initiale.
La tolérance H7 d'un alesage Ø4mm n'est pas la même qu'un alésage Ø80.
Pour ça, tu devrais commencer à te documenter sur la question :

Tolérances dimensionnelles Ajustements - système Iso - myMaxicours

Lors de la fabrication ou de la réparation d'une machine, le mécanicien doit se référer à des dessins de définition où chaque pièce est cotée. Lorsque certaines pièces doivent être en mouvement les unes contre les autres, les dimensions données doivent tenir compte d'un intervalle...

www.maxicours.com

ni le type de tolérance que je peux espérer sur des tubes extrudés / sur le té (fabriqué par extrusion+découpe+soudure j'imagine?), donc difficile à dire si je suis au delà des 0.25mm :(

Les tolérances de fabrication des tubes extrudés sont normées (comme tout le reste). Je te laisse faire des recherches.

Par ailleurs, je crois avoir déjà vu des roulements posés dans des pièces fabriquées par injection plastique (où la précision est plutôt de l'ordre du mm je crois?) comment font-ils ?

En injection plastique, les tolérances de fabrication sont également normées (voir la NFT-58000).
Et fort heureusement avec les bonnes matières, le bon outillage (moule et presse) et un process bien qualifié, les tolérances sont plutôt dans les 5 à 2 centièmes.
Avec des variations inférieures au centième.
Pour bosser dans ce domaine justement (injection plastique de pièces très techniques) on nous demande très souvent des tolérances à +/- 0.02mm voir moins.
Et il n'est pas impossible du tout de sortir un alésage en H7 ou un pion en g9 pour faire des assemblages serrés ou ajustés.