ENSEMBLE Z - 1
Quelques images de l'ensemble Z:
- L'ensemble Z pèse environ 40 Kg
- Le moteur pas à pas 86HS85 est monté sur l'ensemble mobile en Z.
- Les poulies sont (pour le moment) des HTD-5M 25 dents avec courroie de 15mm. Le ratio est de 1:1 (ça va changer)
- La vis à billes en Z est une RM2005 avec des paliers BF15/BK15
- Patins HIWIN HGH25CA en Y et Z avec des rails HGR25.
- Supports écrous vis à billes
DSG 25 H (axe Y) et DSG 20 H (axe Z)
- Quelques exemples de broche chinoises revendues en Europe :
3 kW ER20 Air cooling - 18000 tr/mn - 400Hz ( environ 330€ avec VFD)
4 kW ER20 Air cooling - 24000 tr/mn -400 Hz (environ 370€ avec VFD)
4 kW ER25 Air cooling - 18000 tr/mn - 300 Hz (environ 580€ avec VFD)
Attention : 3 Kw à 18000 tr/mn équivaut 4 kW à 24000 tr/mn
Perso, j'opterais pour une 3.5 kW comme celle-ci :
- 2
Switchs fin de course :
---> Une question rémanente sur l'axe Z est de savoir si l'ensemble Z va descendre tout seul hors alimentation.
Lorsqu'une aucune alimentation est présente dans les bobinages moteur, le couple du moteur n'est pas nul car il possède un couple résiduel du fait de la magnétisation permanente du rotor et du frottement. Ce couple résiduel s'appelle
couple de détente.
Dans mon cas, l'ensemble Z mobile suivant Z pèse environ 27 Kgs, et le moteur 86HS85 possède un couple de détente de 0.25 N.m (ce qui est déjà un bon couple de détente).
Compte-tenu du pas de vis de 5 mm, ce couple de détente représente une force de maintien hors tension d'environ 31 Kg.
C'est beaucoup trop juste juste par rapport aux 27 Kgs des équipements mobiles en Z.
Une seule solution pour y remédier : mettre une réduction en Z
Avec une réduction de 2:1 en Z, le couple résistant est doublé et la force de maintien passerait à 62 Kgs.
Avec un ratio 2:1, l'ensemble Z ne descendra pas hors tension.
Conséquences de cette réduction 2:1
- le moteur tournant entre 10 et 700tr/mn, la vitesse en Z varie de 25 à 1750 mm/mn : ça me convient parfaitement.
- le couple sur l'axe de la vis augmente. Il varie de 13N.m (10tr/mn) à 4N.m (700tr/mn).
- la poussée théorique sur la vis varie de 16328 N (10 tr/mn) à 5024 N (700tr/mn).
Avec cette poussée il y aurait potentiellement un vrai problème car on dépasse allègrement les capacités axiales et radiales du palier BK15 (7750 N en dynamique axiale et 9700N en statique axiale).
Heureusement, tout ceci n'est que théorie car cette poussée ne sera jamais atteinte sur cette machine du fait de l'usinage exclusif des bois et composites avec la broche qui est prévue. Donc normalement pas de problèmes avec la poussée axiale de la vis.
Imaginons toutefois qu'on monte en Z une autre broche compatible de l'usinage des métaux. Dans ce cas, les
efforts axiaux se retrouvent essentiellement en perçage.
F(Force axiale en DaN)= K (coefficient spécifique de coupe en perçage en DaN/mm2) x A (avance par dent en mm) x D (diametre du foret en mm)
Exemple d'un perçage dans de l'acier avec K=1000 DaN/mm2, un foret de 5 mm, une avance par dent de 0,05 mm, l'effort axial résultant serait de 250 DaN. Il resterait encore une bonne marge au niveau de la poussée verticale, et surtout on aurait pas encore défoncé le palier BK15.
Carlos