Adresses CNC - description, recommandations, exemples. Entreprise de modélisation CNC Tirets de soulignement ou traits d'union

En préparation de la conception d'un processus technologique, une analyse détaillée du dessin est effectuée pour identifier les dimensions manquantes et les données de conception et technologiques. Les dimensions manquantes et autres données peuvent être obtenues auprès du concepteur, à partir de dessins d'assemblage ou par construction géométrique du contour de la pièce.

Afin de faciliter la préparation de la CN, les dimensions indiquées sur le dessin de la pièce doivent satisfaire aux exigences de programmation.

Étant donné que le traitement sur les machines CNC est effectué à l'aide de commandes qui déterminent les coordonnées des points de trajectoire dans un système de coordonnées rectangulaires, les dimensions dans les dessins doivent également être spécifiées dans un système de coordonnées rectangulaires à partir des bases de conception unifiées de la pièce. Pour ce faire, vous devez sélectionner l'origine et la direction des axes. Il est souhaitable que la direction des axes du système de coordonnées relatif de la pièce coïncide après son installation sur la machine avec la direction des axes de coordonnées de la machine.

Lors du dessin de dimensions sur des dessins, dans certains cas, des trous, des groupes de trous ou des éléments de pièces peuvent être spécifiés dans un système de coordonnées local, comme indiqué pour le trou B (Fig. 11.8a). Le passage d'un tel système commençant au point A au système principal ne pose pas de difficultés.

Les trous de fixation situés à l'un ou l'autre rayon du centre du trou principal sont généralement spécifiés par l'angle central de l'arc entre leurs axes et rayons. Pour les machines CNC, ces informations doivent être remplacées par les coordonnées des axes de chaque trou (Fig. 11.8, b). Dans l'exemple considéré, il convient d'attribuer l'axe du grand trou comme origine des coordonnées, car il garantit une longueur minimale de courses à vide (positionnement) pendant le traitement.

Riz. 11.8. Dimensions sur dessins de pièces pour machines CNC :

a) dans le système de coordonnées local ; b) dans le système de coordonnées du trou principal

Les pièces comportent souvent un grand nombre de petits trous de montage. Il n'est pas pratique d'indiquer les coordonnées de l'axe de chacun d'eux, car cela rend le dessin difficile à lire. Dans de tels cas, il est rationnel d'utiliser une méthode tabulaire pour indiquer les dimensions, ce qui est également pratique pour la programmation (Fig. 11.9a).

Lors du traitement des contours courbes de pièces plates sur une machine CNC, il est nécessaire d'indiquer dans le dessin les dimensions des rayons des arcs, les coordonnées des centres des rayons et les coordonnées des points de jonction des arcs (Fig. 11.9, b).

Riz. 11.9. Dimensions sur dessins de pièces selon la méthode tabulaire :

a) axes des trous de montage ; b) contours courbes

Selon la règle générale pour dessiner les dimensions dans les dessins des pièces traitées sur tours, les zones avec des tolérances serrées (dimensions a 1, a 2 et 3 sur la Fig. 11.10a) et les sections intermédiaires avec des tolérances larges (dimensions a 1, a 2 , en 3, en 4). Ceci est tout à fait justifié pour les machines à commande manuelle, car... il suffit au travailleur de conserver exactement ces dimensions. Pour une machine CNC, cela n'a pas d'importance, car la précision du comptage des déplacements est la même et le point de référence, en règle générale, ne coïncide pas avec la base de conception et est situé à l'extérieur de la pièce. Par conséquent, les dimensions de ces pièces doivent être appliquées dans une chaîne (Fig. 11.10, b).

Riz. 11.10. Dimensions sur plans des pièces à tourner :

a) sur des machines à commande manuelle ; b) sur les machines CNC

En général, l'application des dimensions sur les dessins des pièces traitées sur les machines CNC doit être telle que lors de la préparation du programme de contrôle, il n'est pas nécessaire de les recalculer.

Et donc, dans le cadre de cet article pédagogique, je souhaite que vous, avec l'auteur du projet, un mécanicien et designer de 21 ans, fabriquiez le vôtre. La narration se déroulera à la première personne, mais sachez que, à mon grand regret, je ne partage pas mon expérience, mais raconte seulement librement l'auteur de ce projet.

Il y aura pas mal de dessins dans cet article., les notes sont rédigées en anglais, mais je suis sûr qu'un vrai technicien comprendra tout sans plus tarder. Pour faciliter la compréhension, je diviserai l’histoire en « étapes ».

Préface de l'auteur

Déjà à l’âge de 12 ans, je rêvais de construire une machine capable de créer diverses choses. Une machine qui me donnera la possibilité de fabriquer n’importe quel article ménager. Deux ans plus tard, je suis tombé sur l'expression CNC ou pour être plus précis, l'expression "Fraiseuse CNC". Après avoir découvert qu'il existe des gens qui peuvent fabriquer eux-mêmes une telle machine pour leurs propres besoins, dans leur propre garage, j'ai réalisé que je pouvais le faire aussi. Je dois le faire! Pendant trois mois, j'ai essayé de rassembler les pièces adaptées, mais je n'ai pas bougé. Alors mon obsession s’est progressivement estompée.

En août 2013, l’idée de​​construire une fraiseuse CNC m’a de nouveau conquis. Je venais tout juste d'obtenir un baccalauréat en design industriel à l'université, j'avais donc assez confiance en mes capacités. Maintenant, j'ai clairement compris la différence entre moi aujourd'hui et moi il y a cinq ans. J'ai appris à travailler le métal, maîtrisé les techniques de travail avec des machines manuelles pour le travail des métaux, mais surtout, j'ai appris à utiliser les outils de développement. J'espère que ce tutoriel vous inspirera pour construire votre propre machine CNC !

Étape 1 : Conception et modèle CAO

Tout commence par une conception réfléchie. J'ai réalisé plusieurs croquis pour avoir une meilleure idée de la taille et de la forme de la future machine. Après cela, j'ai créé un modèle CAO à l'aide de SolidWorks. Après avoir modélisé toutes les pièces et composants de la machine, j'ai préparé des dessins techniques. J'ai utilisé ces dessins pour réaliser des pièces sur des machines manuelles de travail des métaux : et.

Franchement, j’aime les bons outils pratiques. C'est pourquoi j'ai essayé de rendre les opérations d'entretien et de réglage de la machine aussi simples que possible. J'ai placé les roulements dans des blocs spéciaux afin de pouvoir les remplacer rapidement. Les guides sont accessibles pour l'entretien, ma voiture sera donc toujours propre une fois les travaux terminés.

Fichiers à télécharger « Étape 1 »

dimensions

Étape 2 : Lit

Le banc confère à la machine la rigidité nécessaire. Un portail mobile, des moteurs pas à pas, un axe Z et une broche, puis une surface de travail y seront installés. Pour créer le cadre de support, j'ai utilisé deux profilés en aluminium Maytec de 40x80 mm et deux plaques d'extrémité en aluminium de 10 mm d'épaisseur. J'ai relié tous les éléments entre eux à l'aide de coins en aluminium. Pour renforcer la structure à l'intérieur du cadre principal, j'ai réalisé un cadre carré supplémentaire à partir de profilés de section plus petite.

Afin d'éviter que de la poussière ne pénètre sur les guides à l'avenir, j'ai installé des coins de protection en aluminium. L'angle est monté à l'aide d'écrous en T installés dans l'une des rainures du profilé.

Les deux plaques d'extrémité sont dotées de blocs de roulement pour le montage de la vis d'entraînement.

Assemblage du cadre de support

Coins pour protéger les guides

Fichiers à télécharger « Étape 2 »

Dessins des principaux éléments du cadre

Étape 3 : Portail

Le portail mobile est l'élément exécutif de votre machine, il se déplace le long de l'axe X et porte la broche de fraisage et le support de l'axe Z. Plus le portail est haut, plus la pièce à usiner que vous pouvez usiner est épaisse. Cependant, un portail haut est moins résistant aux charges qui surviennent lors du traitement. Les montants latéraux hauts du portail font office de leviers par rapport aux roulements linéaires.

La tâche principale que j'avais prévu de résoudre sur ma fraiseuse CNC était le traitement des pièces en aluminium. L'épaisseur maximale des flans en aluminium qui me conviennent est de 60 mm, j'ai décidé de rendre le jeu du portail (la distance entre le plan de travail et la traverse supérieure) égal à 125 mm. J'ai converti toutes mes mesures en modèle et en dessins techniques dans SolidWorks. En raison de la complexité des pièces, je les ai traitées sur un centre d'usinage CNC industriel, ce qui m'a en outre permis d'usiner des chanfreins, ce qui serait très difficile à faire sur une fraiseuse manuelle pour métaux.

Fichiers à télécharger « Étape 3 »

Étape 4 : étrier de l'axe Z

Pour la conception de l'axe Z, j'ai utilisé un panneau avant qui se fixe aux roulements de mouvement de l'axe Y, deux plaques pour renforcer l'assemblage, une plaque pour monter le moteur pas à pas et un panneau pour monter la broche de fraisage. Sur le panneau avant, j'ai installé deux guides profilés le long desquels la broche se déplacera le long de l'axe Z. Veuillez noter que la vis de l'axe Z n'a pas de contre-support en bas.

Téléchargements « Étape 4 »

Étape 5 : Guides

Les guides offrent la possibilité de se déplacer dans toutes les directions, garantissant des mouvements fluides et précis. Tout jeu dans une direction peut entraîner des imprécisions dans le traitement de vos produits. J'ai choisi l'option la plus chère : les rails profilés en acier trempé. Cela permettra à la structure de résister à des charges élevées et fournira la précision de positionnement dont j'ai besoin. Pour m'assurer que les guides étaient parallèles, j'ai utilisé un indicateur spécial lors de leur installation. L'écart maximum les uns par rapport aux autres n'était pas supérieur à 0,01 mm.

Étape 6 : Vis et poulies

Les vis convertissent le mouvement rotatif des moteurs pas à pas en mouvement linéaire. Lors de la conception de votre machine, vous pouvez choisir plusieurs options pour cet ensemble : une paire vis-écrou ou une paire vis à billes (vis à billes). En règle générale, la vis-écrou est soumise à davantage de forces de frottement pendant le fonctionnement et est également moins précise par rapport à la vis à billes. Si vous avez besoin d’une précision accrue, vous devez absolument opter pour une vis à billes. Mais il faut savoir que les vis à billes sont assez chères.

Bien que le concept d'adresses pratiques et esthétiques pour les pages de sites Web ait été introduit il y a longtemps, tous les propriétaires de sites Web ne les utilisent pas et les recommandations d'utilisation de la CNC ne sont souvent pas complètes. Cet article explique en détail le choix de la bonne structure CNC, décrit les erreurs les plus courantes lors de l'utilisation de ces adresses conviviales et répond également à d'autres questions courantes.

Qu'est-ce que la CNC

CNC est une abréviation de l’expression « H humainement P. clair U RLy" (en anglais, S recherche E moteur F URL conviviales), ce qui signifie de belles adresses conviviales. Les significations des termes russes et anglais diffèrent légèrement, car CNC concerne plus de convivialité (facilité d’utilisation pour les humains), et S.E.F. plus axé sur le référencement (étant convivial pour les moteurs de recherche). Quoi qu'il en soit, les adresses CNC présentent de nombreux avantages par rapport aux adresses classiques, il est donc toujours recommandé de les utiliser, mais de les utiliser à bon escient, comme tout autre outil.

Regardons un exemple de CNC

Anciennes versions d'adresses (peu pratiques et peu conviviales) :

3. Longueur CNC

Les CNC longues ne sont pas très pratiques en terme d'ergonomie : elles sont difficiles à mémoriser, elles sont souvent coupées lors de l'insertion d'un lien sur d'anciens forums et souvent sur les réseaux sociaux (ainsi que dans les résultats de recherche si le fil d'Ariane n'est pas défini), elles aussi rendre difficile la navigation sur le site.

Un exemple de CNC longue et délicate :

Configurez votre CMS de manière à ce que la longueur de la CNC ne dépasse pas 60 à 80 caractères (moins il y en a, mieux c'est et plus pratique). Si vos sous-catégories de produits (par exemple, dans une boutique en ligne) ont 4 à 5 niveaux d'imbrication, alors il est conseillé d'afficher dans la CNC uniquement la dernière sous-catégorie ou la première et la dernière, mais pas les 4-5, afin de réduire la longueur de la CNC.

4. Des traits de soulignement ou des traits d'union ?

Quel est le meilleur moyen d'utiliser la CNC pour séparer les mots : des traits de soulignement ou des traits d'union ? Vous pouvez faire les deux, mais les traits d'union sont préférables, car leur saisie nécessite un clic sur le clavier et deux (plus Maj) pour le soulignement.

Et les espaces ? Il est préférable de ne pas utiliser d'espaces en CNC, car dans de nombreux cas, ils ne peuvent que causer des maux de tête au webmaster. Remplacez les espaces par d'autres caractères de séparation (traits d'union, traits de soulignement ou, dans les cas extrêmes, plus). Les CNC optimales contiennent le même type de caractères dans n'importe quelle langue et délimiteurs - pas d'espaces, guillemets, virgules ou autres caractères de service.

5. Quelle CNC dois-je choisir pour les sites Web multilingues ?

Lors de l'ajout de versions linguistiques supplémentaires du site, vous devez d'abord décider si vous souhaitez les déplacer vers un sous-domaine, un domaine distinct ou les ajouter au CNC ? Dans cette dernière option, il est préférable d'ajouter la partie responsable de la version linguistique au début de l'adresse (immédiatement après le nom de domaine).

6. Ai-je besoin d’une CNC pour les titres d’images et de vidéos ?

Si vous envisagez de recevoir du trafic vers le site également à partir de recherches d'images ou de vidéos, alors seul le nom de l'image est important ici (par exemple, hrizantema.jpg au lieu de 1244_2344.jpg), et le chemin lui-même où se trouve l'image ou le fichier vidéo. est stocké n'a pas d'importance (seul Google peut trouver des images par nom de dossier). De plus, les adresses d’images ne sont pas utilisées aussi activement que les adresses de pages.

Erreurs courantes lors de l'utilisation de la CNC

• Utilisation d'espaces et de caractères spéciaux.
• Génération d'adresses CNC trop longues.
• Utiliser des valeurs numériques en CNC

Il est difficile d'appeler de telles adresses CNC, car d'elles il est seulement clair que nous irons à la section actualités, mais les numéros d'identification ne veulent rien dire.

• Manque de pages sur le site lors de la suppression des bonnes parties de la CNC avant les barres obliques.
• Utiliser des mots dénués de sens dans l'adresse

/page/contact.html
/category/news/some-news-title.html

La particule /page/ dans ce cas (ou /category/) n'est pas significative, elle peut donc être supprimée pour réduire la longueur du NC.

Conclusion

Les problèmes fréquemment rencontrés avec la CNC sont principalement liés à l’utilisation d’anciens CMS. Dans les nouveaux systèmes de gestion de site, ce module est plus ou moins bien pensé et permet de gérer de manière flexible la structure CNC (même s'il faut parfois ajouter des plugins auxiliaires). Si vous utilisez d'anciennes versions de CMS et souhaitez avoir une belle CNC sur votre site Web, il vaut la peine d'envisager la possibilité de passer à de nouveaux systèmes, en les choisissant en fonction du type de projet.

Quelles règles suivez-vous lorsque vous réfléchissez aux adresses CNC ?

Sachant qu'il s'agit d'un appareil technique et électronique complexe, de nombreux artisans pensent qu'il est tout simplement impossible de le fabriquer de leurs propres mains. Cependant, cette opinion est fausse : vous pouvez fabriquer un tel équipement vous-même, mais pour ce faire, vous devez disposer non seulement de son dessin détaillé, mais également d'un ensemble d'outils nécessaires et de composants pertinents.

Traitement d'un flan de duralumin sur une fraiseuse de bureau maison

Lorsque vous décidez de fabriquer votre propre machine CNC, gardez à l’esprit que cela peut prendre beaucoup de temps. De plus, certains frais financiers seront nécessaires. Cependant, en n'ayant pas peur de telles difficultés et en abordant correctement tous les problèmes, vous pouvez devenir propriétaire d'un équipement abordable, efficace et productif qui vous permet de traiter des pièces à partir de divers matériaux avec un haut degré de précision.

Pour fabriquer une fraiseuse équipée d'un système CNC, vous pouvez utiliser deux options : acheter un kit prêt à l'emploi, à partir duquel un tel équipement est assemblé à partir d'éléments spécialement sélectionnés, ou trouver tous les composants et assembler de vos propres mains un appareil entièrement répond à toutes vos exigences.

Instructions pour assembler une fraiseuse CNC maison

Ci-dessous sur la photo, vous pouvez en voir un fabriqué de vos propres mains, accompagné d'instructions détaillées pour la fabrication et l'assemblage indiquant les matériaux et les composants utilisés, les « modèles » exacts des pièces de la machine et les coûts approximatifs. Le seul point négatif c'est que la notice est en anglais, mais il est tout à fait possible de comprendre les dessins détaillés sans connaître la langue.

Téléchargez les instructions gratuites pour fabriquer la machine :

La fraiseuse CNC est assemblée et prête à fonctionner. Vous trouverez ci-dessous quelques illustrations tirées des instructions de montage de cette machine.

« Motifs » de pièces de machine (vue réduite) Début de l'assemblage de la machine Étape intermédiaire Étape finale de l'assemblage

Travail préparatoire

Si vous décidez de construire une machine CNC de vos propres mains, sans utiliser de kit prêt à l'emploi, la première chose à faire est de choisir un schéma de circuit selon lequel un tel mini-équipement fonctionnera.

Comme base pour l'équipement de fraisage CNC, vous pouvez prendre une vieille perceuse, dans laquelle la tête de travail avec une perceuse est remplacée par une fraiseuse. La chose la plus difficile à concevoir dans un tel équipement est le mécanisme qui assure le mouvement de l'outil dans trois plans indépendants. Ce mécanisme peut être assemblé à l'aide de chariots provenant d'une imprimante non fonctionnelle, il assurera le déplacement de l'outil dans deux plans.

Il est facile de connecter un contrôle logiciel à un appareil assemblé selon ce concept. Cependant, son principal inconvénient est que seules les pièces en plastique, en bois et en tôle fine peuvent être traitées sur une telle machine CNC. Ceci s'explique par le fait que les chariots de l'ancienne imprimante, qui assureront le déplacement de l'outil de coupe, n'ont pas un degré de rigidité suffisant.

Pour que votre machine CNC artisanale puisse effectuer des opérations de fraisage à part entière avec des pièces constituées de divers matériaux, un moteur pas à pas suffisamment puissant doit être responsable du déplacement de l'outil de travail. Il n'est absolument pas nécessaire de rechercher un moteur de type pas à pas, il peut être réalisé à partir d'un moteur électrique classique, en soumettant ce dernier à des modifications mineures.

L'utilisation d'un moteur pas à pas dans le vôtre permettra d'éviter l'utilisation d'un entraînement à vis, et la fonctionnalité et les caractéristiques des équipements faits maison ne se détérioreront pas. Si vous décidez néanmoins d'utiliser des chariots d'une imprimante pour votre mini-machine, il est alors conseillé de les sélectionner parmi un modèle plus grand du dispositif d'impression. Pour transférer la force à l'arbre de l'équipement de fraisage, il est préférable d'utiliser non pas des courroies ordinaires, mais des courroies dentées qui ne glisseront pas sur les poulies.

L’un des composants les plus importants d’une telle machine est le mécanisme de fraisage. C'est sa production qui mérite une attention particulière. Pour réaliser correctement un tel mécanisme, vous aurez besoin de dessins détaillés, qui devront être strictement suivis.

Dessins de fraiseuse CNC

Commençons à assembler l'équipement

La base d'un équipement de fraisage CNC fait maison peut être une poutre rectangulaire, qui doit être solidement fixée sur des guides.

La structure porteuse de la machine doit avoir une grande rigidité; lors de son installation, il est préférable de ne pas utiliser de joints soudés et tous les éléments doivent être connectés uniquement avec des vis.

Cette exigence s'explique par le fait que les soudures résistent très mal aux charges vibratoires, auxquelles sera nécessairement soumise la structure porteuse de l'équipement. De telles charges entraîneront finalement une détérioration du châssis de la machine au fil du temps et des changements dans ses dimensions géométriques se produiront, ce qui affectera la précision des réglages de l'équipement et ses performances.

Les soudures lors de l'installation du châssis d'une fraiseuse artisanale provoquent souvent le développement de jeux dans ses composants, ainsi qu'une déviation des guides, qui se produit sous de lourdes charges.

La fraiseuse que vous assemblerez de vos propres mains doit avoir un mécanisme qui assure le mouvement de l'outil de travail dans le sens vertical. Il est préférable d'utiliser pour cela un engrenage à vis dont la rotation sera transmise à l'aide d'une courroie crantée.

Une partie importante d'une fraiseuse est son axe vertical, qui, pour un appareil fait maison, peut être fabriqué à partir d'une plaque d'aluminium. Il est très important que les dimensions de cet axe soient précisément adaptées aux dimensions de l'appareil à assembler. Si vous disposez d'un four à moufle, vous pouvez alors réaliser vous-même l'axe vertical de la machine en le coulant en aluminium selon les dimensions indiquées dans le dessin fini.

Une fois tous les composants de votre fraiseuse maison préparés, vous pouvez commencer à l'assembler. Ce processus commence par l'installation de deux moteurs pas à pas, qui sont montés sur le corps de l'équipement derrière son axe vertical. L'un de ces moteurs électriques sera chargé de déplacer la tête de fraisage dans le plan horizontal, et le second sera chargé de déplacer la tête, respectivement, dans le plan vertical. Après cela, les composants et assemblages restants d'équipements faits maison sont installés.

La rotation de tous les composants des équipements CNC faits maison doit être transmise uniquement par des entraînements par courroie. Avant de connecter un système de contrôle de programme à la machine assemblée, vous devez vérifier sa fonctionnalité en mode manuel et éliminer immédiatement tous les défauts identifiés dans son fonctionnement.

Vous pouvez regarder le processus d'assemblage dans la vidéo, facile à trouver sur Internet.

Moteurs pas à pas

La conception de toute fraiseuse équipée de CNC contient nécessairement des moteurs pas à pas qui assurent le mouvement de l'outil dans trois plans : 3D. Lors de la conception d'une machine maison à cet effet, vous pouvez utiliser des moteurs électriques installés dans une imprimante matricielle. La plupart des anciens modèles d'appareils d'impression matricielle étaient équipés de moteurs électriques d'une puissance assez élevée. En plus des moteurs pas à pas, il vaut la peine de prendre des tiges d'acier solides provenant d'une vieille imprimante, qui peuvent également être utilisées dans la conception de votre machine maison.

Pour fabriquer votre propre fraiseuse CNC, vous aurez besoin de trois moteurs pas à pas. Comme il n'y en a que deux dans l'imprimante matricielle, il faudra trouver et démonter un autre ancien appareil d'impression.

Ce sera un gros plus si les moteurs que vous trouvez disposent de cinq fils de commande : cela augmentera considérablement les fonctionnalités de votre future mini-machine. Il est également important de connaître les paramètres suivants des moteurs pas à pas que vous avez trouvés : combien de degrés tournent en un seul pas, quelle est la tension d'alimentation, ainsi que la valeur de la résistance de l'enroulement.

La conception d'entraînement d'une fraiseuse CNC faite maison est assemblée à partir d'un écrou et d'un goujon dont les dimensions doivent être présélectionnées en fonction du dessin de votre équipement. Pour fixer l'arbre du moteur et le connecter au goujon, il est pratique d'utiliser un épais enroulement en caoutchouc provenant d'un câble électrique. Des pièces de votre machine CNC, telles que des pinces, peuvent être réalisées sous la forme d'un manchon en nylon dans lequel est insérée une vis. Afin de fabriquer des éléments structurels aussi simples, vous aurez besoin d'une lime ordinaire et d'une perceuse.

Équipement électronique

Votre machine CNC DIY sera contrôlée par un logiciel et doit être sélectionnée correctement. Lors du choix d'un tel logiciel (vous pouvez l'écrire vous-même), il est important de faire attention au fait qu'il est opérationnel et permet à la machine de réaliser toutes ses fonctionnalités. Ce logiciel doit contenir des pilotes pour les contrôleurs qui seront installés sur votre mini-fraiseuse.

Dans une machine CNC faite maison, un port LPT est requis, via lequel le système de contrôle électronique est connecté à la machine. Il est très important qu'une telle connexion soit réalisée via des moteurs pas à pas installés.

Lors du choix des composants électroniques pour votre machine artisanale, il est important de faire attention à leur qualité, car la précision des opérations technologiques qui y seront effectuées en dépendra. Après avoir installé et connecté tous les composants électroniques du système CNC, vous devez télécharger les logiciels et pilotes nécessaires. Ce n'est qu'après cela qu'un test de la machine est effectué, vérifiant son bon fonctionnement sous le contrôle des programmes chargés, identifiant les défauts et les éliminant rapidement.

Après avoir examiné les options de conception pour l'axe long - X - nous pouvons passer à l'examen de l'axe Y. L'axe Y sous la forme d'un portail est la solution la plus populaire dans la communauté des constructeurs de machines-outils amateurs, et pour cause. Il s'agit d'une solution simple, efficace et éprouvée. Cependant, il comporte également des pièges et des points qui doivent être compris avant la conception. La stabilité et l'équilibre correct sont extrêmement importants pour le portail - cela réduira l'usure des guides et des engrenages, réduira la déviation de la poutre sous charge et réduira le risque de coincement pendant le mouvement. Pour déterminer la disposition correcte, regardons les forces appliquées au portail lors du fonctionnement de la machine.

Regardez bien le schéma. Les dimensions suivantes y sont marquées :

• D1 - distance entre la zone de coupe et le centre de la distance entre les guides de poutre du portique
• D2 - distance entre la vis d'entraînement de l'axe X et la poutre de guidage inférieure
• D3 - distance entre les guides de l'axe Y
• D4 - distance entre les roulements linéaires de l'axe X

Examinons maintenant les efforts réels. Sur la photo, le portail se déplace de gauche à droite grâce à la rotation de la vis d'entraînement de l'axe X (située en bas), qui entraîne l'écrou fixé au bas du portail. La broche est abaissée et fraise la pièce, et une force contraire apparaît dirigée vers le mouvement du portail. Cette force dépend de l'accélération du portail, de la vitesse d'avance, de la rotation de la broche et de la force de rebond de la fraise. Cette dernière dépend de la fraise elle-même (type, tranchant, présence de lubrification, etc.), de la vitesse de rotation, du matériau et d'autres facteurs. De nombreuses publications sur le choix des modes de coupe sont consacrées à la détermination de l'ampleur du rebond d'une fraise : à l'heure actuelle, il suffit de savoir que lorsque le portail se déplace, une contre-force complexe F apparaît. la broche fixe est appliquée le long des éléments structurels à la poutre du portail sous la forme d'un moment A = D1 * F. Ce moment peut être décomposé en une paire de forces A et B de même ampleur, mais dirigées de manière opposée, appliquées aux guides #1 et #2 de la poutre du portail. Modulo Force A = Force B = Moment A / D3. Comme on peut le voir ici, les forces agissant sur les poutres de guidage diminuent si D3, la distance qui les sépare, augmente. La réduction des forces réduit l'usure des guides et la déformation en torsion de la poutre. De plus, avec une diminution de la force A, le moment B appliqué aux parois latérales du portail diminue également : Moment B = D2 * Force A. En raison du moment B important, les parois latérales, ne pouvant pas se plier strictement dans le plan, vont commencer à se courber et à se plier. Le moment B doit également être réduit car il est nécessaire de s'efforcer de garantir que la charge est toujours répartie uniformément sur tous les roulements linéaires - cela réduira les déformations élastiques et les vibrations de la machine et, par conséquent, augmentera la précision.

Le moment B, comme déjà mentionné, peut être réduit de plusieurs manières -

1. réduire la force A.
2. réduire l'effet de levier D3

Le but est de rendre les forces D et C aussi égales que possible. Ces forces sont constituées d'une paire de forces du moment B et du poids du portail. Pour une bonne répartition du poids, il est nécessaire de calculer le centre de masse du portail et de le placer exactement entre les paliers linéaires. Ceci explique la conception commune en zigzag des parois latérales du portail - ceci est fait afin de reculer les guides et de rapprocher la broche lourde des roulements de l'axe X.

En résumé, lors de la conception de l'axe Y, tenez compte des principes suivants :

• Essayez de minimiser la distance entre les vis/rails d'entraînement de l'axe X et les guides de l'axe Y - c'est-à-dire minimiser D2.
• Si possible, réduisez le porte-à-faux de la broche par rapport à la poutre, minimisez la distance D1 de la zone de coupe aux guides. La course Z optimale est généralement considérée comme étant comprise entre 80 et 150 mm.
• Si possible, réduisez la hauteur de l'ensemble du portail - un portail haut est sujet à la résonance.
• Calculez à l'avance le centre de masse de l'ensemble du portique, y compris la broche, et concevez les entretoises du portique de manière à ce que le centre de masse soit situé exactement entre les chariots de guidage de l'axe X et aussi près que possible de la vis mère de l'axe X.
• Espacez les poutres de guidage du portail plus loin - maximisez D3 pour réduire le moment appliqué à la poutre.

CONCEPTION DE L'AXE Z

L'étape suivante consiste à sélectionner la structure de la partie la plus importante de la machine - l'axe Z. Vous trouverez ci-dessous 2 exemples de conception.

Comme déjà mentionné, lors de la construction d'une machine CNC, il est nécessaire de prendre en compte les forces générées pendant le fonctionnement. Et la première étape sur cette voie est une compréhension claire de la nature, de l’ampleur et de la direction de ces forces. Considérez le schéma ci-dessous :

Forces agissant sur l'axe Z

Les dimensions suivantes sont marquées sur le schéma :

• D1 = distance entre les guides de l'axe Y
• D2 = distance le long des guides entre les roulements linéaires de l'axe Z
• D3 = longueur de la plate-forme mobile (plaque de base) sur laquelle la broche elle-même est montée
• D4 = largeur de toute la structure
• D5 = distance entre les guides de l'axe Z
• D6 = épaisseur de la plaque de base
• D7 = distance verticale du point d'application des forces de coupe jusqu'au milieu entre les chariots le long de l'axe Z

Regardons la vue de face et notons que la structure entière se déplace vers la droite le long des guides de l'axe Y. La plaque de base est étendue le plus bas possible, la fraise est enfoncée dans le matériau et lors du fraisage, une force contraire F apparaît, dirigée , naturellement, opposé au sens du mouvement. L'ampleur de cette force dépend de la vitesse de la broche, du nombre de passes de la fraise, de la vitesse d'avance, du matériau, du tranchant de la fraise, etc. (nous vous rappelons que quelques calculs préliminaires des matériaux qui seront fraisés, et donc une évaluation des efforts de coupe, doit être effectuée avant le début de la conception de la machine). Comment cette force affecte-t-elle l’axe Z ? Lorsqu'elle est appliquée à distance de l'endroit où est fixée la plaque de base, cette force crée un couple A = D7 * F. Le moment appliqué à la plaque de base est transmis à travers les roulements linéaires de l'axe Z sous forme de paires de forces transversales aux guides. La force convertie à partir du moment est inversement proportionnelle à la distance entre les points d'application - donc, pour réduire les forces de flexion des guides, il est nécessaire d'augmenter les distances D5 et D2.

La distance D2 est également impliquée dans le cas du fraisage le long de l'axe X - dans ce cas, une image similaire se produit, seul le moment résultant est appliqué sur un levier sensiblement plus grand. Ce moment tente de faire tourner la broche et la plaque de base, et les forces résultantes sont perpendiculaires au plan de la plaque. Dans ce cas, le moment est égal à la force de coupe F, multipliée par la distance du point de coupe au premier chariot - c'est-à-dire plus D2 est grand, plus le moment est petit (avec une longueur constante de l'axe Z).

D'où la règle suivante : toutes choses étant égales par ailleurs, vous devez absolument essayer d'espacer davantage les chariots de l'axe Z les uns des autres, surtout verticalement - cela augmentera considérablement la rigidité. Prenez pour règle de ne jamais faire en sorte que la distance D2 soit inférieure à la moitié de la longueur de la plaque de base. Assurez-vous également que la plate-forme D6 est suffisamment épaisse pour fournir la rigidité souhaitée en calculant les forces de fonctionnement maximales sur la fraise et en modélisant la déflexion de la plaquette en CAO.

Total, respectez les règles suivantes lors de la conception de l'axe Z d'une machine à portique :

• maximiser D1 - cela réduira le moment (et donc la force) agissant sur les entretoises du portique
• maximiser D2 - cela réduira le moment agissant sur la poutre du portail et l'axe Z
• minimiser D3 (dans une course Z donnée) - cela réduira le moment agissant sur la poutre et les poteaux du portail.
• maximiser D4 (la distance entre les chariots de l'axe Y) - cela réduira le moment agissant sur la poutre du portail.