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Quelle doit être la taille de mon tube portique pour une CNC de bricolage ?
ParSpikee
Il s'agit d'un article simple et très rapide concernant le dimensionnement des tubes du portique.
Dans des conditions de fraisage, vous ne voulez pas que votre tube de portique fléchisse de plus de 0,1 mm. Si vous déviez davantage, vous pouvez vous attendre à des problèmes tels que des vibrations, une mauvaise finition de surface, etc.
Remarque : il s'agit d'une simplification excessive des calculs nécessaires. Comme il y a des forces de moment, etc. Il s'agit d'un calcul simple pour les projets CNC de bricolage tels que le ImprimerNC pour obtenir une indication de la taille de tube de portique requise.
Comment puis-je calculer cela?
vous pouvez réellement calculer les forces de fraisage avec un outil tel que Millalyseur. Mais pour l'instant c'est trop compliqué. Pour les forces de fraisage sur les CNC de bricolage, il est prudent de supposer une charge de 100 N (10 kg). Lors de ce calcul, nous supposerons la situation du pire cas, la charge étant donc au milieu du portique. C'est ce qu'on appelle la "charge à mi-portée".
Ressource #1 Calculateur de moment d'inertie
Avec cette calculatrice, vous calculez les valeurs de moment d'inertie de votre tube Grantry. Ceci est uniquement basé sur ses dimensions, pas sur son matériau.
Je fais ces calculs en centimètres (CM) pour éviter d'autres changements d'unité lors du calcul de la déviation du faisceau. Dans l'exemple ci-dessus, j'utilise un tube rectangulaire creux de 100x100x8 mm
Ressource #2 Calculateur de déviation de faisceau
Avec le calculateur de déviation du faisceau vous pouvez vérifier quelle est la déflexion médiane pour un tube / une force donnée.
Les entrées de cet exemple spécifique sont un tube de portique de 1600 mm de long (longueur non supportée), une force vers le bas de 100 N, 200 GPa (acier) module d'élasticité
et 47 cm^4 de moment d'inertie provenant du calculateur de moment d'inertie Skyciv ci-dessus.
Remarque : Lorsque vous modifiez la dimension de votre tube de portique, vous obtenez une valeur Ix différente.
Ajustez la longueur de la portée, la taille du faisceau selon vos spécifications
Lorsque la déviation maximale <= 0,1 mm, vous serez d'accord pour les applications DIY CNC.
C'est formidable de voir quelqu'un faire des efforts de conception dans un routeur fait maison au lieu de simplement tout regarder ! Simplifier les systèmes en quelque chose de facile à modéliser (comme une poutre) est la clé.
Quelque chose qui m'a surpris lorsque j'ai fait les calculs sur la conception de mon propre routeur était que les déviations x/y du portique avaient tendance à être beaucoup plus importantes que les déviations de l'axe z. Ceci est entraîné non seulement par les forces de coupe horizontales, mais également par la charge dynamique résultant de l'accélération de la broche. Si vous voulez vérifier les détails, vous pouvez jeter un oeil à mon post ici: https://burksbuilds.com/2021/12/20/cnc-router-stiffness-analysis/#Results
Vous avez publié un article de blog ultérieur sur millalyzer et mentionné que vous avez acheté une licence. Pour les cas de découpe que vous vous attendez à rencontrer sur cette machine, à quel type de charges vous attendez-vous ? Quel est l'impact de ces nouvelles informations sur ce modèle de faisceau ?
Merci pour tout le super contenu !
Salut Andrew, ce sont d'excellentes idées. Les déviations X/Y sont les plus élevées car il s'agit essentiellement d'un gros levier mécanique. Des chariots doubles (avec une distance aussi grande que possible entre eux) peuvent aider à limiter cela.
En plus de la construction de portique/colonne montante surdimensionnée. Je n'ai pas encore fait les calculs complets pour ma nouvelle construction. Mais c'est quelque chose sur lequel je travaille.
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Merci!
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