CNC - La construction 3 - Aerosquare

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CNC - La construction 3

Calcul et dimensionnement de la machine

Je n'ai pas fait de calculs complexes pour dimensionner la structure de la machine. Compte tenu des efforts raisonnables qui entrent en jeu, cela me semble peu utile.
En revanche il faut calculer les rapports de réduction et les longueurs de courroies:

Dessin des chariots Y et Z de la CNC

Le calcul est (très) simple:
Les moteurs pap utilisés ont une résolution de 200 pas/tour.
Nous recherchons une précision en pas entier du 1/10 mm, suffisant pour découper couples et nervures!
Il faut réducter les moteurs pour obtenir un couple de travail suffisant.
La réduction retenue est de 4:1 avec un jeu de poulies crantées.
Une poulie 10 dents sur le moteur pap entraine via une courroie crantée une poulie de 40 dents, le tout au pas de 5 mm
Les chariots sont aussi entrainés par courroie crantée au pas de 5mm sur tous les axes avec des poulies 16 dents.
Ce qui donne au final une précision de 0.1mm/pas.
Explications:
Une poulie 16 dents avec un pas 5mm donne le déplacement suivant sur un tour: 16x5 = 80 mm.
Comme nous avons une réduction de 1:4 sur les moteurs, un tour de moteur donne 80/4 = 20 mm de déplacement. Enfin avec 200 pas/tour cela donne 20/200 = 0,1 mm/pas.
Avec une carte comme la CNC 3AX de L Fouga, on peut passer en mode 1/2 pas, ce qui donne une précision (théorique) de 0.05 mm/pas.
En tenant compte des jeux fonctionnels de la machine on arrive à une précision réelle de l'ordre du 1/10 mm, ce qui est déjà excellent pour l'utilisation recherchée.

 

Schéma de la transmission

Le calcul de la longueur des courroies crantées fermées pour les moteurs est un peu plus complexe. Si vous construisez une machine identique à celle décrite ici, il vous faudra des courroie de 330 mm de long (pas 5mm) avec des poulies 40 dents (Ø primitif 63.66 mm) et 10 dents (Ø primitif 15.92 mm) et un entraxe moteur-arbre d'entrainement chariot de 99.5 mm. Il faut aussi prévoir un système de tension des courroies pour obtenir un réglage correct. Sur ma machine, les trous de fixations pour les moteurs sont oblongs et permettent de bouger un peu le moteur pour obtenir une tension correcte des courroies.
Si vous changez les valeurs ci-dessus, il faudra refaire les calculs! Formule de calcul
Les catalogues (gratuits) distribués par HPC Europe contiennent toutes sortes de formules de calcul et d'abaques bien utiles pour dimensionner les éléments de la machine.
Vous pouvez aussi visiter le site pats.ch qui contient beaucoup d'informations sur les calculs, la mécanique etc.

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