Position de la vis sur le portique

  • Auteur de la discussion hades_75
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H
hades_75
Nouveau
21 Sept 2012
46
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous

J'ai une nouvelle question qui intervient dans le dimensionnement des composants de ma future CNC...
Quel est vôtre avis sur le fait de placer la vis à billes sur le haut du portique (illustration issue d'une vidéo youtube) plutôt qu'entre les rails ?
Merci par avance pour votre aide.
Screenshot_2021-04-06-19-16-41-886_com.google.android.youtube.jpg
Screenshot_2021-04-06-19-16-35-887_com.google.android.youtube.jpg
 
E
enguerland91
Compagnon
25 Avr 2020
699
Je vais vous répondre en vous posant une question :
Vous avez devant vous une commode (le meuble) et vous n'avez qu'une main de libre .Pour ouvrir le tiroir est ce que vous tirez par une des poignées sur le côté ou par la clé qui est au centre du tiroir ?
 
E
enguerland91
Compagnon
25 Avr 2020
699
Je vais vous répondre en vous posant une question :
Vous avez devant vous une commode (le meuble) et vous n'avez qu'une main de libre .Pour ouvrir le tiroir est ce que vous tirez par une des poignées sur le côté ou par la clé qui est au centre du tiroir ?
La réponse est "par la clé" SAUF si le tiroir est monté sur glissières HIWIN auquel cas on peut tirer par une poignée à la rigueur.
Maintenant on peut voir le problème sous un autre angle. Le mouvement de déplacement part de l'écrou et est communiqué à la fraise. Il est infiniment plus productif de diminuer le chemin entre l'écrou et la pointe de la fraise (pour écrire on place ses doigts près de la plume et non pas en haut du manche). C'est la raison principale qui me fait fuir le montage que l'on voit souvent et même sur des cnc industrielles qui met la vis unique qui entraîne le portique sous le châssis avec une plaque qui relie l'écrou aux deux jambes du portique
 
J
Jmr06
Compagnon
14 Fev 2017
2 356
Cannes
Bon, pour en revenir au problème qui est posé :
Avantage que je vois :
- Plus facile à fabriquer
- Vis plus loin des copeaux, donc a priori moins exposée.
Les inconvénients :
- La vis est plus loin du point d'application de l'effort de coupe et aussi plus loin du centre de masse. Donc le couple entre l'écrou et les efforts de coupe et effort d'inertie est plus important. Ce couple étant repris par les guidages, les patins doivent être plus écartés, ou les rails plus gros, ou accepter une usure plus rapide et moins de rigidité. Bref, il y a plus d'efforts, donc dimensionner en conséquence.

Comme d'habitude, il n'y a pas de mauvais choix, c'est une affaire de compromis : qu'est-ce qu'on privilégie le plus ?
 
mvt
mvt
Compagnon
8 Juin 2014
3 335
FR-91 - RER B
Bonsoir
La réponse est "par la clé" SAUF si le tiroir est monté sur glissières HIWIN auquel cas on peut tirer par une poignée à la rigueur.
Maintenant on peut voir le problème sous un autre angle. Le mouvement de déplacement part de l'écrou et est communiqué à la fraise. Il est infiniment plus productif de diminuer le chemin entre l'écrou et la pointe de la fraise (pour écrire on place ses doigts près de la plume et non pas en haut du manche). C'est la raison principale qui me fait fuir le montage que l'on voit souvent et même sur des cnc industrielles qui met la vis unique qui entraîne le portique sous le châssis avec une plaque qui relie l'écrou aux deux jambes du portique
Je ne suis absolument pas un spécialiste du sujet, mais j'aime bien comprendre certains trucs...
D'un côté, tu expliques qu'il est plus facile d'écrire avec les doigts au dessus de la plume plutôt qu'à l'extrémité du porte plume (traction ou effort exercé sur l'écrou au plus près de la fraise, si j'ai bien compris), de l'autre, tu indiques que c'est à fuir (se mettre le moins d'encre possible sur les doigts, de copeaux sur la vis).
La position idéale serait alors juste au dessus du rail inférieur ?

Par avance merci de vos lumières.

Un Newbie
 
Dernière édition:
E
enguerland91
Compagnon
25 Avr 2020
699
Bon, pour en revenir au problème qui est posé :
Avantage que je vois :
- Plus facile à fabriquer
- Vis plus loin des copeaux, donc a priori moins exposée.
Les inconvénients :
- La vis est plus loin du point d'application de l'effort de coupe et aussi plus loin du centre de masse. Donc le couple entre l'écrou et les efforts de coupe et effort d'inertie est plus important. Ce couple étant repris par les guidages, les patins doivent être plus écartés, ou les rails plus gros, ou accepter une usure plus rapide et moins de rigidité. Bref, il y a plus d'efforts, donc dimensionner en conséquence.

Comme d'habitude, il n'y a pas de mauvais choix, c'est une affaire de compromis : qu'est-ce qu'on privilégie le plus ?
Pour moi essayez après coup (lorsque la machine est finie) de changer une disposition pour optimiser l'ensemble est peine perdue.
Quand je conçois un ensemble comme une cnc je place en tête du cahier des charges les points déterminant pour atteindre mes objectifs et derrière les points de moins en moins déterminants. En fonction de ce classement je conçois l'ensemble en conséquence et évidemment avec des compromis. Si éviter la projection de copeaux sur les guidages linéaires et la vis à billes c'est plus important que la rigidité de la machine on prend les mesures qu'il faut mais il ne faudra pas s'étonner si les pièces usinées sont médiocres en se consolant avec la propreté conservée de la cnc.
Il faut savoir par quoi on commence dans une conception et je constate que la plupart du temps les gens prennent le travail dans le mauvais sens. Ils font un bâti avant de savoir quelle broche ils vont utiliser et sur quel plateau ils poseront la matière à usiner. Ils commandent les moteurs avant d'avoir construit le bâti. ETC.
 
E
enguerland91
Compagnon
25 Avr 2020
699
Décidément à chaque fois que je regarde cette cnc #1 je me fais la remarque en voyant la vis sur le dessus du portique, que le mec après avoir construit sa machine s'est rendu compte qu'il avait oublié la vis de l'axe X.
 
L
laurentl38
Compagnon
21 Jan 2008
561
sur ce type de construction avec un profiler mono-poutre, il n'y a pas trop de choix sur son positionnement. Car l'espacement entre la poutre et la plaque tenant le Z n'est pas suffisante.
Il faut donc sois mettre des cales supplémentaire sur les patins, soit augmenter l’épaisseur de la plaque supportant le Z et usiner un passage pour la vis.
Ce n'est peut être pas, la solution idéal, mais c'est une solution que l'on peut appliquer quand on n'a pas grand chose sous la main pour réaliser une CN, en simplifiant au maximum.

Pourquoi dénigrer et rabaisser les conceptions des gens, on ne connait ni son besoin, ni son park machine, et encore moins ces connaissances/compétence dans le domaine pour aboutir à cette réalisation
Et si le concepteur avait fait ça en un Weekend pour ce dépanner, juste avec des pièces traînants dans l'atelier(car il n'a pas les moyen de faire mieux). Et si il n'avait que 14ans ???

"l'homme sage apprend de ses erreurs, l'homme plus sage apprend des erreurs des autres " Confucius
 
E
enguerland91
Compagnon
25 Avr 2020
699
Conclusion : ce n'est pas un exemple à suivre. Une cnc ça se "pense" intensément et ça se dessine avant de commencer à construire.
Voilà une bonne occasion pour apprendre à travailler surtout si on est jeune car ça servira plus tard.
 
L
laurentl38
Compagnon
21 Jan 2008
561
a un moment ou un autre, il faut commencer, ce lancer..., si tu as peur de faire des erreurs alors ne fait rien, comme ca tu es certain de ne jamais te tromper et surtout de ne jamais rien apprendre ...

"En essayant continuellement on finit par réussir. Donc : plus ça rate, plus on a de chance que ça marche. " Jacques Rouxel
 
H
hades_75
Nouveau
21 Sept 2012
46
  • Auteur de la discussion
  • #11
Merci pour ces éclairages et je suis bien d'accord qu'une cnc se dessine avec précision avant de se lancer.
Mais pour dessiner, je cherche à comprendre l'influence des principaux designs que l'on rencontre dit ou pro... d'où mes questions :wink:

On peut donc dire qu'une conception sur 2 profilés un dos en alu et la vis au centre est bien meilleur ?
Portal_4.jpg
 
A
arba
Apprenti
24 Mai 2017
248
Moi je doute :)

A l'instinct je préfère la première version. La vis à bille n'est pas idéalement positionnée mais le profil alu est bien plus rigide que 2 petits profilés vissés sur une tôle (section fermée vs section ouverte).

Si j'étais limité à des profils alu je prendrais un gros profilé comme sur la première image, et 2 plats alu ~30mm sous les rails pour caser la VàB au milieu (en bonus une bien meilleur assise des rails).
 
sebastian
sebastian
Compagnon
3 Mar 2010
2 805
92
Bonjour hades_75,
sans aucun doutes, le positionnement de la VàB au centre des rails de guidages (sur le portique) divise par 2 l'effet de cisaillement.
On obtient beaucoup plus de précision et de fluidité avec ce placement.
Par ailleurs, ça oblige à un débord un peu plus important du chariot du Z pour laisser passer le bloc de l'écrou à billes.
L'exemple de la photo 1 peut être justifié pour un gain de place et un ensemble mobile plus compacte.
Mais tout est relatif en fonction des dimensions de la machine et des éléments de guidage choisis ; une petite machine n'aura pas les mêmes contraintes mécaniques q'une énorme (mais on ne travaille pas le métal comme le bois) ; il faudra dimensionner les éléments mobiles en conséquence :wink:
Si tu nous en dit un peu plus sur ton projet ça aidera à te-nous positionner :wink:
 
H
hades_75
Nouveau
21 Sept 2012
46
  • Auteur de la discussion
  • #15
L'objectif est la réalisation d'un portique d'environ 75cm permetant d'avoir 60cmx60cm utiles. La compacité est donc un des critères mais pas que car je souhaiterais pouvoir réaliser usinage au dixième (5/100 d'erreur) dans de l'aluminium et du laiton.
 
sebastian
sebastian
Compagnon
3 Mar 2010
2 805
92
Ok ; si ta course utile n'est "que" de 600mm, et que l'architecture de ton portique est très rigide (le reste aussi bien sur) l'idéal est la VàB au centre, mais au-dessus est aussi envisageable. Avec des rails de 20 et une VàB également de 20 ça ne devrait pas broncher.
Après, si tu destine à de la découpe de feuillard de 3mm ou du fraisage de pièces plus complexes dans un gros bloc… c'est pas tout à fait la même chose :mrgreen:
Dis toi bien qu'un rail de guidage n'est destiné qu'à assurer un bon guidage dans les meilleures conditions ; il ne faut pas le prendre comme un rigidificateur supplémentaire de la structure.
En clair, c'est une pièce rapportée, plaquée sur une structure déjà conçue rigide et sans torsion.
Avec un encombrement comme celui que tu envisage, 5/100 c'est tenable sans problème avec une machine bien réglée et très rigide ; je suis à 3/100 avec une machine en bois et de simples rails type SbR… mais extrêmement rigide :wink:
 
H
hades_75
Nouveau
21 Sept 2012
46
  • Auteur de la discussion
  • #17
Dis toi bien qu'un rail de guidage n'est destiné qu'à assurer un bon guidage dans les meilleures conditions ; il ne faut pas le prendre comme un rigidificateur supplémentaire de la structure.
Bonne remarque, car je concidérais cette barre d'acier comme partie prenante de la rigidité du portique.

Pour les renforts, je pensais m'inspiré de système avec des équerres de la alu line de sorotec
4856_1.jpeg
 
sebastian
sebastian
Compagnon
3 Mar 2010
2 805
92
La réputation de cette marque (dans sa plage d'utilisation) est plutôt bonne (je précise que je n'ai aucune actions chez eux :mrgreen:
mais bon, tout est modifiable d'une base comme celle-là… et la solution d'équerres est un peu "basique" pour rigidifier une structure… mais c'est simple à mettre en œuvre.
Si tu traques le 100e, un profilé alu, même en section "lourde" n'est pas d'une rectitude parfaite… loin de là (y'a qu'a voir comment sont stockés les barres dans l'entrepôt sur les racks…) sans parler des risques du transport et de l'emballage ; mais ça reste une très bonne base de construction DiY.
L'idéal est de rectifier la surface d'appui du rail sur le profilé et d'intercaler un plat acier (ou alu) lui même rectifié… mais ça demande des moyens techniques particuliers. La largeur des rainures des profilés est très proche de la largeur des rails et l'appui ne se fait plus que sur 2 à 3 mm… je trouve ça faible comme appui. Mais y'a un paquet de machine qui fonctionnent très bien comme ça !
Quand aux sections des matériaux, ce sera proportionnel aux dimensions de la machine.
Tu imagine ta machine avec 1 VàB centrale pour le X ? ou 2 latérales ?
 
H
hades_75
Nouveau
21 Sept 2012
46
  • Auteur de la discussion
  • #19
2 latérales car le semble plus simple et peut être plus qualitatif ?
 
H
hades_75
Nouveau
21 Sept 2012
46
  • Auteur de la discussion
  • #20
Petite précision mais qui a son importance pour les rectifications, je n'ai pas de fraiseuse.
J'apprécierais l'achat mais pas mon ministre de l'intérieur !
 
sebastian
sebastian
Compagnon
3 Mar 2010
2 805
92
Vends donc les futures possibilités de ta machine à ta moitié :lol: y'a plein de choses du quotidien à réaliser:lol:
2 moteurs latéraux est une solution qui en théorie (toujours sur de "petites" machines) est très fiable et est sensé combattre le risque du "départ en crabe"… mais 1 seule VàB centrale a aussi fait ses preuves sur beaucoup de machines.
Personnellement, je préfère de loin 1 seule VàB centrale (ça demande beaucoup de précision au montage) mais je trouve ça + sécurisant en cas de perte de pas. J'imagine pas un prb sur l'1 des moteur latéral en cas de panne de l'autre… ça doit tout éclater :eek:
1 seule VàB centrale demande de rehausser la machine, mais la liaison basse du portique est un renfort de structure supplémentaire important du portique et un équilibre des efforts de cisaillement. Tu peux même placer 2 écrous à billes tête-bêche pour donner une meilleure pré-charge de l'ensemble mobile et un plus grand guidage.
Il n'y a pas à mon avis de solutions miracle ; c'est affaire de compromis, de budget, de temps, de possibilités techniques. Le but étant d'obtenir une machine qui convienne à notre besoin et d'aller à l'essentiel dés la première machine.
à toi de passer maintenant à la CAO de ton projet avec le meilleur cahier des charges possible suivant l'exploitation finale :-D
 
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