Table mobile avec portique fixe. Où placer les guidages ?

Bonjour à tous,


C'est une question que je me pose depuis longtemps, sur un site voisin, il avait même été dit que l'on pouvait mettre les guidages à billes fixes sur le châssis à l'endroit ou travaille la broche, c'est à dire inscrit dans un rectangle de la zone de travail,
et fixer les rails sous le plateau mobile ! De cette façon l'appui de la broche
se ferai toujours dans la " zone " ou il y a les guidages à billes !

Parce que je me demande toujours quelle " longueur " laisser en porte à faux, quand on
met les guidages à billes sous le plateau ?

Car si on les écartent, on perd de la surface de travail et si on les serrent le porte à faux
peut devenir problématique !!

Alors votre avis ??

Hervé

Mes considérations exprimées ici :
http://www.metabricoleur.com/t9812-a-propos-d-encombrement
sont transposables au cas où on renverse la situation c'est à dire si les patins sont fixes et les guidages mobiles.
Je répète qu'une notion de base en mécanique indique que pour qu'un guidage en translation fonctionne au mieux il faut que le fourreau (cas d'un fourreau autour d'un arbre cylindrique) ait une longueur de l'ordre de 1,5 fois le diamètre de l'arbre. Si on peut lui donner une longueur double du diamètre c'est l'idéal. Si on est dans une situation critique on peut descendre à 1 fois mais il faut que l'ajustement soit bien choisi et stable. C'est ce qui se passe avec des guidages à billes. Donc dans ton cas tu pars de ta course transversale X (sur le dessin ci-dessous) et tu la multiplie par 0,554 (ou une autre valeur si mieux argumentée) cela donne la distance B entre les deux guidages de la table. Dans la direction de la translation  de la table tu appliques la règle ci-dessus donc tu places (espacement A) les patins en carré - au moins - ou mieux en rectangle avec le grand côté du rectangle égal à 1,5 voire 2 fois la distance entre les deux guidages.
Le porte à faux que devra supporter ta table sera pris en compte par le choix des guidages d'une part, la résistance à la flexion de la table et les poids décentrés placés sur la table. Une fraiseuse traditionnelle est faite ainsi. La table dans son mouvement principal (longitudinal) "part dans le vide".
Je suis partisan avec quelques autres pour faire mes axes Z de cette façon aussi : patins fixes solidaires du cahariot des X et rails mobiles solidaires de la plaque sur laquelle est fixée la broche.
Stan

Bonsoir et merci Stan,

je réfléchit à tout ça !!

Je dispose de deux guidages ronds de 1000 mm.

Qui seront écartés de 350 mm, si je fait 1.5 x 350 mm ça fait 525 mm.

Ce qui donne une course utile de 475 mm moins les points de fixation des

guidages, tu ne trouves pas que c'est très réducteur ??

Merci

Hervé

Mon cher, en principe on dessine à l'échelle sa cnc avant d'acheter le matériel pour matérialiser ce que cela va donner et ne pas faire de mauvais choix dans les achats. Si tu prends sur l'étagère des guidages linéaires et que tu veux faire une cnc avec c'est à toi de déterminer jusqu'où tu peux resserrer tes patins mais en toute connaissance de cause. Il faut avoir déjà une vue d'ensemble de ce que l'on veut faire. Comme il faudra faire des compromis il vaut mieux maîtriser l'ensemble du concept.
Il faut bien voir que le prix en fonction de la longueur des rails des guidages linéaires intervient peu dans le budget final (100 cm ou 110 cm l'écart de prix est faible mais 10 cm de plus entre deux patins cela peut transformer une cnc). Par contre si on a du forcer dans les compromis, ce sera des performances en moins.
Les conseilleurs ne sont pas les payeurs.
Stan
N.B. : puisque tu as tes guidages,fais un montage à blanc et vois comment placer au mieux tes patins. Il ne faut pas être plus royaliste que le roi. Le plateau placé sur tes patins est à réaliser d'abord.

Depuis le temps que je visite les forums de cnc, j'ai pu constater que le plus gros handicap qu'ont les gens (et avec le temps cela va de pire en pire à cause de l'Enseignement actuel) pour concevoir et réaliser une cnc, c'est qu'ils ne savent pas travailler. Nous sommes tous un jour ou l'autre des professionnels mais force est de constater que 95% des jobs ne comportent pas un parcours comme celui de la conception/réalisation. Le romancier parle de l'handicap de la page blanche. Il en est de même ici. On part d'un établi entièrement vide. Ma critique de l'Enseignement aujourd'hui tient à ce que l'on fait travailler les élèves en groupe et c'est une cata lorsque les gens doivent bosser seuls.
Enfin là je suis H.S.
Excusez

Bonsoir Stan,

Je vois que tu ne me connais pas trop !!

J'ai déjà une petite CNC que je veux simplement modifier !! Oh pas beaucoup
car elle m'offre tout ce que je demande !! elle n'est pas higt tek, elle est en CP,
elle a des guidages en coulisses de tiroir ! enfin bref tout ce que vous, les purs et
durs ( attention ce n'est pas une critique !! ) n'aimez pas !!

Mais cette petite machine n'a qu'un petit défaut: à force de travailler les coulisses
se chargent de dépôts et arrivent à me faire perdre des pas !!

Comme un collègue l'a déjà fait, je voudrai replacer ces coulisses par des guidages
à billes.

Donc, la largeur est fixe, entre 350 mm et 400 mm et la longueur de 700 mm peut
passer à 950 mm, moins les 2 X 50 mm de patins.

Voilà, tu sais tout !!

Hervé

Cela va beaucoup mieux pour répondre lorsqu'on a tout le contexte qui entoure la question. C'est fou ce que les gens sont chiches en détails lorsqu'ils posent une question comme si on allait leur piquer leur idée.
Stan

Bonjour,

Sur ma CNC à structure agglo, j'ai également un portique fixe avec des rails de 1000mm. Je suis avec des rails fixes et une table mobile équipée de 4 patins. J'arrive ainsi à une course maxi de 700mm. L"entraxe des rails est de 240mm. Ma table en alu de 20mm fait 440 x300.
A tout hasard j'ai fait également une grande table en agglo de 850 x600 qui s'adapte sur celle-ci pour des pièces plus encombrantes. Pour le moment je ne m'en suis jamais servi. Avec cette grande table il y a beaucoup de porte-à faux.
Si je devais l'utiliser couramment, peut-être que l'idée d'inverser le montage des rails pourrait être une solution par rapport au fait que l'usinage se localise toujours dans ce cas entre les patins.
Je dis peut-être, car placer les rails sur la table ne présente pas que des avantages : on augmente l'encombrement en longueur de la machine.
Exemple : si on part sur une table équipée avec des rails de 1000mm et des patins fixes espacés de 300mm, le débattement de la table pour une course utile de 700mm est de 700 + 300 + 700 = 1700mm .
Pour moi, l'augmentation de l'encombrement de la machine devient un gros inconvenient, aussi je préfère rester avec ma petite table qui restera toujours dans la longueur des rails, sans oublier que dans mon utilisation l'usinage reste quasiment toujours circonscris entre les paliers.

Le choix d'une solution dépend donc de l'utilisation de la machine.

NB : Si on reprend le croquis montré par Stan, et qu'on l'applique à nos machines, il faudrait sur une machine à portique mobile  dont les rails sont écartés de 1000mm que les patins sur le portique soient espacés de 1500mm ...
Dans mon cas, les centres des patins sont pratiquement sur un carré (240 x250)

Carlos

@carlos ; il n'est pas bon de prendre une phrase trouvée dans un contexte et de la déplacer dans un autre contexte.
Par ailleurs, si on me demande mon avis, je fais l'effort de le donner en toute honnêteté intellectuelle. A chacun de faire ensuite à sa guise. Je n'ai aucun bénéfice à ce que mon point de vue soit partagé.
Stan

Pour être plus constructif dans mon échange. Comme on ne peut pas suivre la même règle dans le cas d'un portique mobile ; avoir un espacement des patins sur le même guide atteignant 1,5 fois ni même égal à la largeur entre les guidages n'est pas raisonnable, ce n'est pas une raison de diminuer cet espacement comme je le vois trop souvent et alors surtout c'est une bonne raison de mettre une motorisation sous chaque jambe du portique. Toute solution qui veut ne mettre qu'une seule vis au centre du portique est une méconnaissance totale des lois de la mécanique.
Stan

Bonjour à tous !!

@ Carlos,
Tu m'as dit ton écartement entre tes rails ( 240 mm ) mais quel est l'écartement
que tu as mis pour tes patins ?

Si tu a une course de 700 mm ça veut dire que: 1000 mm moins les attaches, 40 mm
moins les deux patins, 100 mm, il doit te rester environ 240/250 mm entre les patins
c'est ça ?

@ Stan,
Je ne voulais être ni désagréable, ni cacher quoique ce soit !! je suis sur un forum
ou l'on parle souvent de généralité et en posant ma question, je voulais être le plus
large possible dans les réponses que je pouvais avoir !

Il est certain que si j'avais dit tout de suite que ça concernait ma petite CNC en CP
cela t'aurai donné plus de renseignements !! je m'en excuse !! mais je voulais
ouvrir le débat à tout ceux qui se penchent sur ce problème avant même de
commencer la conception de leur machine !!

C'est toujours le même problème, une affaire de compromis !!!!!!!!

Hervé

Salut Hervé et Stan,

@Stan : Sache qu'il n'y a aucune volonté de polémique de ma part et que j'apprécie en général tes interventions.
Pour revenir sur le sujet, Je ne crois pas avoir changé de contexte en transposant le croquis à un portique mobile, d'ailleurs ton dernier message va dans ce sens.
L'analyse technique est pour moi la même que ce soit une table ou un portique qui se déplace. Je pense même qu'une table est naturellement plus stable qu'un portique à cause de la hauteur du portique.
Je me suis permis ce trait d'humour pour montrer que ce croquis n'est pas du tout respecté sur les portiques mobiles.
@Hervé : L'écartement (dans le sens de la longueur) entre les patins est de 300 - longueur du patin = environ 250mm

Carlos

Bonjour

Sur un autre site avait été posté par JKL un résumé technique de ce qu'il faut faire pour l'écartement des patins par rapport aux positions des rails.
C'est ce que j'ai fait pour ma CNC et pas mal de personnes ont suivi ces données :

Pour commencer à dessiner une CNC 3 axes, il faut déjà établir quelques données chiffrées. Les premières qu'il faut se fixer, sont les courses sur les 3 axes X, Y, Z que l'on peut appeler : Cx, Cy, Cz.
Par convention on appelle l'axe X celui, horizontal, qui est sur le portique. L'axe Z est lui vertical et fixé sur le chariot de l'axe X. L'axe Y est donc matérialisé par le mouvement d'avant/arrière soit d'un portique soit d'une table. Plaçons nous dans la situation où il s'agit d'une table mobile et commençons par calculer ses dimensions B et C en se portant sur le schéma ci-joint. B doit avoir pour valeur minimale la course en Y. Afin de pouvoir brider correctement à son pourtour notre ouvrage, on va écrire :
B = Cy + 5 à 10 cm. De la même façon on a : C = Cx + 5 à 10 cm.
Pour positionner les patins des guidages linéaires, je me réferre au calcul qui m'a été donné par un fabricant de marbres en granit utilisés en optique. Pour qu'il ne fléchisse que du minimum sous son propre poids il nous est dit que les distances entre les points d'appui ( ici il s'agit du centre des patins ) doivent être égales aux dimensions du marbre x 0,554 ( on est libre de prendre une autre approche ; mon dessin est à l'échelle ). Dans ces conditions on a : E = B x 0,554 et D = C x 0,554
La dernière dimension importante à déterminer, c'est A qui vaut la moitié de la course : A = Cy / 2.
Sur le dessin l'écrou a été placé près d'un bord du plateau aussi la vis pourrait être bien plus courte que représenté. Toutefois, de mon point de vue, en lui donnant la longueur indiquée, le surcoût est largement compensé par le fait que l'on peut , avec des guidages linéaires cylindriques supportés et douilles à billes, faire des pièces d'extrémité (comme il est illustré sur la photo jointe) l'élément de fixation commun à la vis et aux extrémités des barres cylindriques. En usinant à la fois ces 2 pièces en les superposant, on peut assurer à coup sûr, un parfait parallélisme des 3 éléments. Il va de soi que sous chaque rail est placé un longeron et les deux vont participer à la structure du châssis qu'il suffit de compléter maintenant que l'on a une base correcte de départ.

@ellogo67 ; ma base de calcul est à chaque fois en concordance avec l'exposé que tu as trouvé sur usinages.com. Il y a ici un autre fil à propos de la cnc de Patrick où j'ai donné le lien vers cet exposé de JKL. C'est une base de calcul qui en vaut bien une autre.
Stan

Salut Ellogo,

Je ne sais pas si le coefficient de 0.554 donné par JKL pour définir l'assise optimale d'un marbre est juste, mais le problème pour Hervé est que s'il applique ce nouveau coefficient dans son idée de montage inversé des rails, avec sa table de 1000mm, il lui resterait au mieux une course de 400mm (1000 x 0.554 + 50 = 604mm) ...
Dans ces conditions autant revenir sur un montage classique avec une table de 400mm qui pourrait avoir un entraxe de patins de 400x0.554 = 221.6 ... etc.

Bref c'est pas simple de choisir.

Carlos

Il faut revenir à la base de la réflexion. Le coefficient de 0,554 ne sort pas du chapeau de JKL. Il correspond à des "points" qui sont associés à un nom propre ( j'ai oublié qui) et qui sont bien connus des gens qui ont étudié le calcul de la résistance des matériaux. En clair il s'agit des distances entre les appuis d'une plaque massive posée sur son support de sorte que le fléchissement de cette plaque soit minimisé sous sa propre charge et accessoirement si on la charge de façon parfaitement uniforme. Donc la première chose à choisir c'est comment va t'on réaliser le plateau de sa cnc. Si ce plateau a une épaisseur importante tout en ayant une masse volumique faible, ses appuis sur son support peuvent être placés à d'autres distances. En optique on utilise des tables constituées d'un sandwich de deux tôles d'acier inox espacées par une âme en nid d'abeille. Alors que l'on utilisait traditionnellement des tables en granit.
Le deuxième point qui milite pour un espacement aussi grand que possible des patins, c'est la résistance en "lacet" du plateau de la cnc. Lorsque la fraise travaille sur les bords, comment résiste le plateau aux efforts qui tentent de le faire pivoter sur lui-même. Le type des guidages et leurs dimensions sont évidemment la première réponse à ce problème mais l'espacement des patins est la deuxième réponse. Pour les fanas du calcul statique je signale qu'il faut beaucoup plus penser vibrations qu'effort statique !!!!!
Stan

Bonjour à tous !!

@ Carlos,
Tu résumes toute mes compromissions !!

--Respecter les usages des " pros " et notamment les lois de la mécanique, ou
--faire un compromis, mais jusqu'où ??

Actuellement j'ai environ 500 mm de course
( là ça a encore changé !! le plateau se nomme Y ??? )

Si avec un guidage de 1000 mm je n'arrive pas à avoir au moins la même
chose !! alors je reste avec mes coulisses !!!!

--Je vais cogiter les patins fixes et les rails mobiles, j'arriverai peut-être à être
mieux mécanique et à avoir plus de course.

Bien amicalement

Hervé

Il faut garder à l'esprit que lorsqu'on indique le rapport de 1 - 1,5 voire 2 entre la longueur d'un coulisseau et le diamètre (par exemple) de l'axe c'est pour être dans de bonnes conditions de glissement lorsque l'action de tirer/pousser s'exerce n'importe où sur le coulisseau et dans le cas qui nous occupe que cet effort s'exerce au centre des deux guidages linéaires. Il suffit pour se convaincre que cette règle est incontournable, de regarder tous les guidages des glissières que ce soit sur un tour ou une fraiseuse.
Bien sûr comme il a été dit plus haut cette règle ne peut plus être appliquée dans le cas d'un portique mobile c'est pourquoi qu'en dehors de l'installation d'une transmission de mouvement sous chaque jambe du portique, il n'y a point de salut. On en revient toujours au tiroir de la commode. S'il n'y a qu'un seul bouton au milieu du tiroir c'est galère pour ouvrir et fermer le tiroir tandis que s'il y a deux boutons (un de chaque côté) cela va très bien. Tout ça parce que les tiroirs de commode ne respectent pas les règles de la mécanique.
A chacun de suivre le schéma qui lui convient.
Stan